高考物理一轮复习第六章动量和动量守恒定律第讲动量守恒定律及其应用练习含解析新人教版

这是一份高考物理一轮复习第六章动量和动量守恒定律第讲动量守恒定律及其应用练习含解析新人教版，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．我国的“长征”系列运载火箭已经成功发射了数百颗不同用途的卫星。火箭升空过程中向后喷出高速气体，从而获得较大的向前速度。火箭飞行所能达到的最大速度是燃料燃尽时火箭获得的最终速度。影响火箭最大速度的因素是( D )
A．火箭向后喷出的气体速度
B．火箭开始飞行时的质量
C．火箭喷出的气体总质量
D．火箭喷出的气体速度和火箭始、末质量比
[解析] 本题考查火箭反冲模型。分别用M、m表示火箭初始质量和燃料燃尽时的质量，v0表示喷气速度大小，由火箭喷气过程动量守恒，有mv0－(M－m)v＝0，即火箭最大速度v＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(M,m)－1))v0，影响火箭最大速度的因素是火箭喷出的气体速度和火箭始、末质量比，D正确。
2．(2023·宁夏银川二中月考)如图所示，A、B两物块质量之比为2︰1，用水平细线相连静止在水平地面上，现用水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起向右以速度v做匀速运动。某时刻A、B间的细线突然断开，当物块B的速度为2v时，物块A仍在运动，则此时物块A的速度大小为( C )
A．eq \f(v,4) B．eq \f(v,3)
C．eq \f(v,2) D．v
[解析] 本题考查系统动量守恒问题。A、B连在一起时做匀速运动，可知F＝f总，由于B的速度为2v时，A未停止运动，因此两物块组成的系统合外力为零，系统动量守恒。当B的速度为2v时，设A的速度为v1，根据动量守恒定律有3mv＝m·2v＋2mv1，解得v1＝eq \f(v,2)，故C正确，A、B、D错误。
3．(2023·河北石家庄二中月考)如图所示，一个质量为m1＝50 kg的人在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为m2＝20 kg，长绳的下端刚好和水平面接触。当静止时人离地面的高度为h＝5 m。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面的高度是(可以把人看作质点)( B )
A．5 m B．3.6 m
C．2.6 m D．8 m
[解析] 本题考查动量守恒定律的应用。竖直方向上人和气球组成的系统所受合外力为零。根据人和气球动量守恒得m1v1＝m2v2，所以v1＝eq \f(2,5)v2，则人和气球运动的路程s1＝eq \f(2,5)s2，气球和人运动的路程之和为h＝5 m，则s1＝eq \f(10,7)m，s2＝eq \f(25,7)m，即人下滑eq \f(10,7)m，气球上升eq \f(25,7)m，所以人离地的高度为eq \f(25,7)m，约等于3.6 m。故选B。
4．(2023·山东师大附中五模)如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆形槽的半径为R，将物体A从B槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则下列选项正确的是( D )
A．A不能到达B圆槽的左侧最高点
B．A运动到圆槽最低点时的速度为eq \r(2gR)
C．B向右匀速运动
D．B向右运动的最大位移大小为eq \f(2,3)R
[解析] 本题考查了人船模型、动量守恒定律、能量守恒定律。设A到达左侧位置最高点时的速度为v，此时A、B速度相同，A、B组成的系统在水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律知，系统初动量为零，则系统末动量为零，即v＝0，根据能量守恒定律知，A能到达B圆槽左侧的最高点，故A、C错误；设A到达最低点时的速度为v，根据动量守恒定律得0＝mv－2mv′，解得v′＝eq \f(v,2)，根据能量守恒定律得mgR＝eq \f(1,2)mv2＋eq \f(1,2)·2m(eq \f(v,2))2，解得v＝eq \r(\f(4gR,3))，故B错误；当A运动到左侧最高点时，B向右运动的位移最大，设B向右运动的最大位移为x，根据动量守恒定律可知A、B的水平速度始终满足mvAx－2mvBx＝0，则有meq \x\t(v)Axt－2meq \x\t(v)Bxt＝0，则有m(2R－x)＝2mx，解得x＝eq \f(2,3)R，故D正确。
5．(2023·宁夏石嘴山三中月考)两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后二者会粘连在一起运动。则下列说法正确的是( B )
A．B、C碰撞刚结束时的共同速度为3 m/s
B．弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为3 m/s
C．弹簧的弹性势能最大值为36 J
D．弹簧再次恢复原长时A、B、C三物块速度相同
[解析] 本题考查碰撞过程中的动量守恒定律、能量守恒定律。B与C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者共同速度为vBC，规定向右为正方向，则有mBv＝(mB＋mC)vBC，解得vBC＝2 m/s，故A错误；当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，A、B、C三者组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则有(mA＋mB)v＝(mA＋mB＋mC)vABC，解得vABC＝3 m/s，根据能量守恒定律得弹簧的弹性势能最大值为EP＝eq \f(1,2)(mB＋mC)veq \\al(2,BC)＋eq \f(1,2)mAv2－eq \f(1,2)(mA＋mB＋mC)veq \\al(2,ABC)＝12 J，故B正确，C错误；三者共速时弹簧压缩量最大，恢复原长过程中，弹力对A做负功，A的速度减小，对B、C做正功，B、C的速度增加，则恢复原长时三物块速度不同，故D错误。
6．(2023·安徽砀山二中月考)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是( CD )
A．－2 kg·m/s,14 kg·m/sB．－4 kg·m/s,16 kg·m/s
C．6 kg·m/s,6 kg·m/s D．5 kg·m/s,7 kg·m/s
[解析] 本题考查碰撞过程中的动量守恒、能量守恒。碰撞前系统总动量p＝pA＋pB＝12 kg·m/s，由题意，设mA＝mB＝m，碰前总动能为Ek＝eq \f(p\\al(2,A),2m)＋eq \f(p\\al(2,B),2m)＝eq \f(72,2m)(J)＋eq \f(52,2m)(J)＝eq \f(37,m)(J)；若p′A＝－2 kg·m/s，p′B＝14 kg·m/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能为eq \f(22,2m)(J)＋eq \f(142,2m)(J)＝eq \f(100,m)(J)>Ek，不可能，A错误；若p′A＝－4 kg·m/s，p′B＝16 kg·m/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能为eq \f(42,2m)(J)＋eq \f(162,2m)(J)＝eq \f(136,m)(J)>Ek，不可能，B错误；若p′A＝6 kg·m/s，p′B＝6 kg·m/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能2×eq \f(62,2m)(J)＝eq \f(36,m)(J)