人教版高考物理二轮复习动量定理与动量守恒作业2含答案

这是一份人教版高考物理二轮复习动量定理与动量守恒作业2含答案，共8页。试卷主要包含了5 m等内容，欢迎下载使用。
动量定理与动量守恒专练（2）1.如图所示，篮球训练中，某同学伸出双手迎接飞来的篮球，触球后双手随篮球收缩至胸前.这样接球有助于减小接球过程中(   )A.篮球动量的变化量 B.篮球动能的变化量 C.篮球对手的作用力 D.篮球对手作用力的冲量2.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1 kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为(   )A.3 J B.4 J C.5 J D.6 J3.如图所示，质量分别为和的物块A和B叠放在光滑水平桌面上，两物块均处于静止状态.从某时刻开始，对物块B施加一水平推力F，已知推力F随时间t变化的关系为，两物块之间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度g取，下列结论正确的是(   )A.两物块刚发生相对运动时的速度为1 m/sB.从施加推力F到两物块刚发生相对运动所需的时间为C.从施加推力F到两物块刚发生相对运动两物块的位移为0.5 mD.从施加推力F到两物块刚发生相对运动F的冲量为4.半圆形光滑轨道固定在水平地面上，圆心为O，如图所示，并使其轨道平面与地面垂直，物体同时由轨道左、右最高点释放，二者碰后粘在一起向上运动，最高能上升到轨道M点，已知与竖直方向的夹角为60°，则两物体的质量之比为(   )A. B. C. D.5.如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，带有光滑弧形槽的质量为M的斜面静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为的小球从槽上高h处开始自由下滑，下列说法正确的是(   )A.在以后的运动过程中，小球和弧形槽组成的系统在水平方向上动量始终守恒B.在下滑过程中小球和弧形槽之间的相互作用力始终不做功C.在整个运动过程中小球、弧形槽和弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D.被弹簧反弹后，小球和弧形槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处6.如图甲所示,有两个完全相同的质量为的物块静止在地面上,时刻有一随时间变化的水平外力F作用在物块A上,F随时间变化的规律如图乙所示.物块与地面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块均可视为质点.若物块A在时与物块B发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰撞之前的瞬间撤去外力F,物块B的右侧有一弹性挡板,物块B与挡板碰撞后速度大小不变,方向相反,且物块B恰好不与物块A发生第二次碰撞.g取,则下列说法正确的是(   )A.时,物块A的动量大小为B.0~4 s时间内,物块A的动量的变化量为C.物块A在4~6 s内做匀速直线运动D.静止时物块B距弹性挡板的距离为7.某同学将一质量为m的小球A由地面竖直向上抛出，初速度的大小为，当到达最高点时，与另一质量也为m、速度的大小也为竖直下抛的小球B发生弹性碰撞（时间非常短），经过一段时间均落地.如果忽略空气阻力，重力加速度大小为g.则下列说法正确的是(   )A.A在上升和下降过程中的动量的变化大小都为B.A在上升和下降过程中的动量的变化的方向相同C.A落地时的动能为D.落地的时间差为8.一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图线如图所示，则(   )A.时物块的速率为1 m/s B.时物块的动量大小为C.时物块的动量大小为 D.时物块的速度为零9.在质量为M的小车上挂有一单摆，摆球的质量为，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，如图所示。碰撞的时间极短，在碰撞过程中，下列情况可能发生的是(   )A.小车和摆球的速度都变为，木块的速度变为，满足B.小车、木块、摆球的速度都发生变化分别为，满足C.摆球的速度不变，小车和木块的速度变为和，满足D.摆球的速度不变，小车和木块的速度变为，满足10.如图所示，小车静止于水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥，小车质量为M。质量为m的木块C放在小车上，用细线将木块连接于小车的A端并使弹簧压缩。开始时小车与木块C都处于静止状态，间距为L。现烧断细线，弹簧被释放，使木块离开弹簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起。所有摩擦均不计，对整个过程，以下说法正确的是(   )A.整个系统的机械能守恒 B.整个系统的动量守恒C.当木块的速度最大时，小车的速度也最大 D.小车向左运动的最大位移等于11.利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验.（1）实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小或很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大，应选图__________（选填“甲”或“乙”）所示的装置，若要求碰撞时动能损失最小，则应选图_____________（选填“甲”或“乙”）所示的装置.（图甲两滑块分别装有弹性圈，图乙两滑块分别装有撞针和橡皮泥）（2）若通过实验已验证碰撞前、后系统的动量守恒，某同学再进行以下实验.某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图丙所示.已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，两滑块均在0~80 cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于处.若两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的_______时刻，两滑块的质量比________.12.若一个运动物体A与一个静止物体B发生的是弹性正碰，则碰后B获得的动能与A原来的动能之比k叫做动能传递系数.如图所示，在光滑水平面上有两个小滑块，N的质量为，左侧有一固定的半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从圆弧轨道顶端由静止释放一个质量为的小滑块P，P滑下后与M发生碰撞，之后M又与N发生碰撞，假设所有碰撞均为弹性碰撞，且只考虑滑块间发生的第一次碰撞，均可视为质点.（1）求小滑块P刚到圆弧轨道底端时轨道对小滑块的支持力的大小.（2）若要使N获得最大动能，则P和M及M和N碰撞时的动能传递系数分别应为多少？

        
答案以及解析1.答案：C解析：由于接球的过程中，无论双手是否收缩，球的初、末速度不变，所以篮球对手作用力的冲量和篮球动量的变化量、动能的变化量都不变，A、B、D错误；先伸出双手迎接飞来的篮球，触球后双手随篮球收缩至胸前，这样可以增加篮球与双手接触的时间，根据动量定理得，解得，当时间增加时，手对篮球作用力减小，则篮球对手的作用力减小，C正确.2.答案：A解析：设乙物块的质量为m，由动量守恒定律有，代入图中数据解得，进而可求得碰撞过程中两物块损失的机械能为，代入图中数据解得，选项A正确。3.答案：A解析：当A所受静摩擦力达到最大时，两物块发生相对滑动，此时A的加速度大小为；对整体受力分析可知，，解得，F是均匀增加的，；对整体由动量定理可得，解得，选项A正确，B错误.若两物块做匀加速直线运动，则1 s内的位移，而两物块做的是加速度逐渐增大的变加速直线运动，故位移不是0.5 m，选项C错误.由动量定理可知，推力F的冲量，选项D错误.4.答案：C解析：设半圆形轨道半径为R，两物体到达最低点的过程，由动能定理得，解得，所以两物体到达最低点的速度均为，设向左为正方向，则A的速度，B的速度，由碰撞瞬间动量守恒得，解得①，二者碰后粘在一起向左运动，最高能上升到轨道M点，对此过程应用动能定理得②，由①②解得，由于碰后向左运动，知，整理得，故C选项正确。5.答案：D解析：小球在槽上运动时，小球与弧形槽组成的系统在水平方向上合外力为零，系统在水平方向上动量守恒，而当小球接触弹簧后，小球受弹簧的弹力作用，所以系统在水平方向上动量不守恒，故A错误；弹簧受墙的弹力作用，所以小球、弧形槽和弹簧组成的系统在水平方向上合外力不为零，故水平方向三者组成的系统动量不守恒，但是整个过程中小球和弧形槽、弹簧所组成的系统只有重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，故C错误；下滑过程中小球和弧形槽都有水平方向的位移，而相互作用力是垂直于弧面的，故相互作用力和位移不垂直，相互作用力均做功，故B错误；小球在槽上运动时，小球与弧形槽组成的系统水平方向上动量守恒，但是由于小球的质量m小于弧形槽的质量M，所以小球沿槽下滑，与弧形槽分离后，小球的速度大于弧形槽的速度，球被弹簧以原速度大小弹回后，当与弧形槽的速度相等时，小球上升的高度最大，此时由于小球和弧形槽都有向左的速度，故小球不能滑到槽高h处的位置，故D正确。6.答案：BD解析：A所受最大静摩擦力为,即在时物块A刚由静止开始运动,所以时,物块A的动量大小为零,A错误;0~4 s时间内,A只在该段时间的2~4 s内运动,故根据动量定理可得,B正确;在4~6 s内,故A做匀加速直线运动,C错误;碰撞前瞬间,物块A的动量为,即A的速度为,因为物块质量相等且碰撞为弹性碰撞,故碰后速度交换,恰好没有发生第二次碰撞,即再次相遇时二者的速度恰好为零,故有,联立解得,D正确.7.答案：BCD解析：A与B发生弹性碰撞，根据动量守恒定律，二者速度发生交换，A做竖直下抛运动，B做自由落体运动，因此B落地时间，对A，上抛运动有，竖直下抛运动有，因此A落地速度大小，所以A落地时的动能为，C正确；取向下为正方向，对A上升过程中动量的变化量为，下抛过程中动量的变化量为，故A错误，B正确；根据动量定理，所以，D正确.8.答案：AB解析：由动量定理有，解得，时物块的速率，A正确；图线与时间轴所围面积表示冲量大小，所以时物块的动量大小为，B正确；时物块的动量大小为，C错误；时物块的动量大小为，则此时物块速度不为零，D错误.9.答案：CD解析：由于小车与木块发生碰撞的时间极短，碰撞时仅小车与木块间发生相互作用，使小车与木块的动量发生变化，而在这极短时间内，摆球在水平方向并没有通过绳发生相互作用，所以小车与木块碰后瞬间，摆球仍保持原来的速度而未来得及变化，仅小车与木块由于相互作用，各自动量发生改变，所以选项AB错误。以小车（不包括摆球）和木块为系统，碰撞前后动量守恒，但小车与木块碰后可能分离，也可能结合在一起，故选项CD正确。10.答案：BC解析：弹簧被释放过程系统机械能守恒，而木块C跟B端橡皮泥粘在一起的过程是非弹性碰撞，机械能有损失，故A错误；整个系统受到的合外力保持为零，动量守恒，故B正确；设弹簧释放后，木块C速度大小为v，小车速度大小为，由动量守恒得，解得，所以当木块的速度v最大时，小车的速度也最大，故C正确；设弹簧释放后C经时间t与B端碰撞，由动量守恒得，两边同乘以t，可得，即，位移关系为，联立解得，故D错误。11.答案：（1）乙；甲（2）；1:3解析：第（1）问的实质就是考查弹性碰撞和完全非弹性碰撞，所以读题时盯牢弹性图、撞针和橡皮泥，问题就不难回答；第（2）问的难点在于看懂滑块碰撞前、后都是做匀速直线运动，碰撞过程时间极短且速度改变，但是闪光时间不变，所以找对位移和时间，速度自然可求.（1）若要求碰撞时动能损失最大，则需两滑块碰撞后结合在一起，故应选乙图中的装置；若要求碰撞时动能损失最小，则应使两滑块发生弹性碰撞，即选甲图中的装置.（2）第1次闪光时，滑块A恰好位于处，由图丙可知，第二次闪光时A在处，第三次闪光时A在处，碰撞发生在处.分析知从第三次闪光到发生碰撞所需的时间为，则可知碰撞发生在第1次闪光后的时刻.设碰前A的速度为v，则碰后A的速度为，B的速度为，根据动量守恒定律可得，解得，即.12.答案：（1）设小滑块P刚滑到圆弧轨道底端时速度为由动能定理得由向心力公式得联立以上两式得.（2）P和M发生弹性碰撞，设M的质量为m，碰后P的速度为，M的速度为由动量守恒得由动能守恒得解得故M和N发生弹性碰撞，设碰后M的速度为，N的速度为由动量守恒得由动能守恒得解得故若要使N获得最大动能，则要求最大由数学知识得，当时，最大，N获得的动能最大代入数据得.