2027届高考物理一轮复习 7.2 动量守恒定律 课时跟踪练

2027届高考物理一轮复习 7.2动量守恒定律课时跟踪练 一、单选题 1．如图为短道速滑选手在交接区域，“交棒”的运动员水平猛推“接棒”的，使“接棒”运动员快速向前水平冲出。若忽略一切阻力，在此过程中，下列说法正确的是（     ） A．两位运动员速度都一定增加 B．两位运动员的加速度相同 C．两位运动员组成的系统，动量和机械能都守恒 D．两位运动员组成的系统，动量守恒，机械能不守恒 2．如图所示，在光滑水平面上放置物体B，小球A从B的顶端沿光滑曲面由静止下滑，在小球A下滑过程中（　　） A．小球A与物体B组成的系统动量守恒 B．小球A与物体B组成的系统机械能守恒 C．小球A对物体B的压力不做功 D．物体B对小球A的支持力的冲量为零 3．两小车P、Q的质量分别为和，将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为，碰撞时间极短，则（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，、两物体质量之比为，原来静止在平板小车上，、间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，、相对C开始滑动，下列说法正确的是（     ） A．当满足、与平板车间的动摩擦因数相同时，、组成的系统动量才守恒 B．当满足、与平板车间的动摩擦因数相同时，、、组成的系统动量才守恒 C．若、与平板车间的动摩擦因数相同，则将向左运动 D．若、与平板车间的动摩擦因数相同，则、、最终共速后一起向左运动 5．A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，。当A追上B发生碰撞后，A、B两球的速度可能值是（     ） A．   B．   C．   D．   6．如图所示，小物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，初始时静止。从发射器（图中未画出）射出的小物块B沿水平方向与A相撞，碰撞前B的速度大小为，碰撞后二者粘在一起，并摆起一个较小角度。已知A和B的质量分别为和，重力加速度大小为，碰撞时间极短且忽略空气阻力。下列选项正确的是（     ） A．B与A碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒 B．B与A碰撞前后轻绳的拉力大小不变 C．碰撞后AB一起上升的过程中满足动量守恒、机械能守恒 D．碰撞后AB一起上升的最大高度为 7．一半椭圆形滑槽放置在光滑水平地面上，其质量，半长轴，半短轴。在滑槽右侧上沿处由静止释放一质量为的小球（质点），与滑槽间摩擦不计。下列说法正确的是（     ） A．小球与滑槽构成的系统动量守恒 B．滑槽做振动的振幅为 C．小球的运动轨迹为椭圆 D．小球运动到最低点时对滑槽的压力大小为 二、多选题 8．弹珠游戏对同学们稍显陌生，但其模型可以简化为两小球在光滑的水平面上发生碰撞，如图所示，质量为m，速度为v的A球与质量为3m的静止B球发生正碰，碰撞后B球速度大小可能（　　） A．0.25v B．0.4v C．0.5v D．0.8v 9．如图所示，A、B两物体的质量之比为，它们原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，A、B两物体被反向弹开，下列说法正确的是（     ） A．若A、B与平板小车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B组成的系统机械能守恒 B．无论A、B与平板小车上表面间的动摩擦因数是否相同，A、B、C组成的系统动量都守恒 C．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B组成的系统机械能守恒 D．无论A、B所受的摩擦力大小是否相等，A、B、C组成的系统动量都守恒 10．如图1所示，质量为M的物体乙静止在水平面上，质量为的物体甲位于物体乙的左侧，图2为两物体碰撞前后的速度v随时间t的变化规律，两物体碰撞的时间极短，忽略物体甲与水平面间的摩擦，重力加速度为．则下列说法正确的是（     ） A． B．物体乙与水平面间的动摩擦因数为0.1 C．该碰撞为弹性碰撞 D．碰前甲的动量小于碰后乙的动量 三、实验题 11．某同学用图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球静置在斜槽轨道末端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。回答下列问题： (1)在安装实验装置时斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是________； (2)小球a、b质量、的大小关系应满足________（填“>”，“=”或“<”），为保证碰撞是对心碰撞，两球的半径应满足。 (3)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？（     ） A．水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到点的距离 B．a球与b球碰撞后，测量a球与b球落点位置到点的距离 C．a球和b球在空间飞行的时间 (4)在本实验中用、、表示小球做抛体运动的水平位移的大小，验证动量守恒的验证式是下列选项中的（     ） A． B． C． 12．某实验小组用图示装置验证机械能守恒定律和动量守恒定律。质量为的物块A（含左端固定的遮光条）和质量为的物块B用不可伸长的轻绳连接，跨在轻质滑轮上，遮光条宽度为，重力加速度为。 (1)用手托住B时，A静止在平台上且绳刚好绷直。放手后B下降，A上升。A上升后，遮光条通过光电门，记录遮光时间为，此时A的速度_________。该过程中系统增加的动能_________，减小的重力势能_________，在误差允许的范围内，则说明系统机械能守恒。 (2)更换物块B，使其质量和A的质量（含遮光条）相等。系统在图示位置静止，将物块B竖直向上移动后由静止释放，轻绳绷紧前瞬间物块B的速度大小_________（用、表示）。轻绳绷紧后经过一段时间，遮光条通过光电门，测得遮光时间为，则该实验小组需验证轻绳绷紧前后动量守恒的表达式为_________（用、、、表示）。 四、解答题 13．如图所示，光滑水平面上A、B两小车质量都是M，A车前站立一质量为m的人，两车在同一直线上相向运动。为避免两车相撞，人从A车跳到B车上，最终A车停止运动，B车获得反向速度v0，试求： （1）两小车和人组成的系统的初动量大小； （2）为避免两车相撞，若要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B车后，A车的速度多大。 14．如图，物块P固定在水平面上，其上表面有半径为的圆弧轨道，点为其圆心，点为圆弧轨道上的一点（图中未标出），已知点和圆心连线与水平夹角为。P右端与薄板Q接触但不粘连，圆弧轨道与Q上表面平滑连接。一轻弹簧的右端固定在Q上，另一端自由。质量为的小球自圆弧顶端点上方处的点自由下落，落到点后沿圆弧轨道下滑。薄板Q质量为，为重力加速度大小，忽略空气阻力，圆弧轨道及Q的上、下表面均光滑，弹簧长度的变化始终在弹性限度内。 (1)求小球过点时轨道对小球的支持力大小？ (2)弹簧的最大弹性势能为多大？ (3)若已知小球与弹簧接触后经过时间，薄板Q运动距离为，弹簧弹性势能达到最大，求弹簧的最大压缩量？ 15．如图所示，质量的物块A套在光滑水平直杆上，并与质量的小球B用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳的长度。质量的物块C和质量的足够长的木板D静止叠放在光滑水平面上，物块C与木板D之间的动摩擦因数。木板D的右端到固定在地面上的挡板E的距离为，木板D与挡板E碰撞后会以原速率反弹。现将小球B拉到轻绳处于水平方向且伸直的位置，并与物块A同时由静止释放。当轻绳摆动到竖直方向时，小球B与物块C恰好在水平方向上发生弹性碰撞，碰撞后移走物块A和小球B。忽略空气阻力，物块A和小球B均可视为质点，。 (1)求小球B摆到最低点与物块C碰撞前的速度大小及碰撞后物块C的速度大小； (2)若木板D与挡板E只发生一次碰撞，则间距d应该满足什么条件； (3)若，求木板D与挡板E发生碰撞的总次数。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D C C D D ABC BD AD 11．(1)保证小球抛出时初速度水平，小球做平抛运动 (2)> (3)AB (4)B 12．(1) (2) 13．（1）；（2） 【详解】（1）光滑水平面上，两小车与人系统动量守恒，所以两小车和人组成的系统的初动量就等于最终A车停止运动，B车获得反向速度时系统的动量所以由系统动量守恒 （2）为避免两车恰好不会发生碰撞，最终两车和人具有相同速度，设共速的速度为v1，由系统动量守恒 解得 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）由机械能守恒 解得 由牛顿第二定律有    解得 （2）对小球与弹簧碰前由机械能守恒 解得 由动量守恒 由系统机械能守恒 解得弹簧的最大弹性势能为 （3）小球接触弹簧过程中小球和Q动量守恒 可得 其中，可解得 则弹簧压缩量最大值： 15．(1)； (2) (3)6次 【详解】（1）B下摆到竖直位置过程，A、B系统机械能守恒、水平动量守恒，有 解得 B与C发生弹性碰撞，则 碰撞后C的速度 （2）碰后对于C和D动量守恒 若D与E只碰撞一次应该满足： 且 解得 （3）C与D间摩擦力大小为 可得C的加速度大小为 D的加速度大小为 解得 碰撞前D的速度 C的速度碰撞后D速度反向，大小不变，则，此后C和D的加速度大小始终不变； 每次D与挡板碰撞，D的速度大小不变，方向反向，但C一直在减速，每次D从挡板到左端再回来做往返运动耗时 C的速度减少 经过6次碰撞后，C的速度变为 由动量守恒定律，可得 解得 则C和D最终静止，不会与挡板E发生第7次碰撞，木板D与挡板E发生次碰撞。 学科网（北京）股份有限公司 $