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1、选修35第十四章开卷速查(四十四)动量守恒定律及其应用说明提示本试卷共三部分A组基础巩固B组能力提升C组难点突破试卷满分：100分考试时间：45分钟A组基础巩固1(2014浙江卷)如图441所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧甲木块与弹簧接触后()图441A甲木块的动量守恒B乙木块的动量守恒C甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D甲、乙两木块所组成系统的动能守恒答案：C图4422如图442所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆弧轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由
2、下落，b沿圆弧下滑以下说法正确的是()Aa比b先到达S，它们在S点的动量不相等Ba与b同时到达S，它们在S点的动量不相等Ca比b先到达S，它们在S点的动量相等Db比a先到达S，它们在S点的动量相等解析：a、b两球到达S点时速度方向不同，故它们的动量不等，C、D错误由机械能守恒定律知，a、b经过同一高度时速率相同，但b在竖直方向的分速度vb始终小于同高度时a球的速度va，应有平均速度ba，由t知，tatb，所以a先到达S点，A正确，B错误答案：A3(2014全国大纲卷)一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.B.C. D.解析：中
3、子和原子核发生弹性正碰，动量守恒、能量守恒，则mvmv1Amv2，mv2mvAmv，联立方程可得：，选项A正确，选项B、C、D错误答案：A4(2014重庆卷)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为31.不计质量损失，取重力加速度g10 m/s2.则图443中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()ABCD图443解析：由hgt2可知，爆炸后甲、乙两块做平抛运动的时间t1 s，爆炸过程中，爆炸力对沿原方向运动的一块的冲量沿运动方向，故这一块的速度必然增大，即v2 m/s，因此水平位移大于2 m，C、D项错；甲、乙两块在爆炸前后，水平方向不
4、受外力，故水平方向动量守恒，即甲、乙两块的动量改变量大小相等，两者质量比为31，所以速度变化量之比为13，由平抛运动水平方向上，xv0t，所以A图中，v乙0.5 m/s，v甲2.5 m/s，v乙2.5 m/s，v甲0.5 m/s，A项错；B图中，v乙0.5 m/s，v甲2.5 m/s，v乙1.5 m/s，v甲0.5 m/s，B项正确答案：B5质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为()A. B.EkC.Ek D.Ek解析：设另一块动能为E，则另一块动量p，炮弹在空中爆炸，动量守恒， ，解得EEk，
5、选项B正确答案：B图4446如图444所示，木块A静止于光滑的水平面上，其曲面部分MN光滑，水平部分NP是粗糙的，现有一物体B自M点由静止下滑，设NP足够长，则以下叙述正确的是()AA、B物体最终以不为零的速度共同运动BA物体先做加速运动，后做减速运动，最终做匀速运动C物体A、B构成的系统减少的机械能转化为内能DB物体减少的机械能等于A物体增加的动能解析：因NP足够长，最终物体B一定与A相对静止，由系统动量守恒可知(水平方向)，最终A、B一定静止，故A、B均不对因NP段有摩擦，系统减少的机械能都转化为内能，所以C正确，D错误答案：C图4457如图445所示，铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速
6、度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v的速度抽出纸条，则铁块落地点为()A仍在P点BP点左边CP点右边不远处DP点右边原水平位移的两倍处解析：两次抽动，二者间均为滑动摩擦力，第一次以速度v抽出，第二次以速度2v抽出，因此第一次所用的时间较第二次要长，所以第一次的摩擦力的冲量较第二次要大，这样，第一次铁块的动量变化较第二次大，即第一次铁块的速度变化比第二次大，第二次铁块获得的速度要小，故第二次铁块落在P点的左边答案：BB组能力提升8如图446所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，图446木箱和小木块都具有一定的质量，现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()
7、A小木块和木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动解析：本题意在考查对动量守恒定律的理解和应用能力木箱和小木块组成的系统，所受合外力为零，故系统动量守恒系统初动量向右，故小木箱相对木箱静止后，系统总动量也向右，故B项正确，A、D项错；而由于小木块与木箱间的摩擦，系统的机械能不断减少，C项错答案：B图4479(多选题)矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如图447所示，质量为m的子弹以速度v水平射入滑块，若射击上层，则子弹刚好
8、不穿出；若射击下层，整个子弹刚好嵌入，则上述两种情况相比较()A两次子弹对滑块做的功一样多B两次滑块受的冲量一样大C子弹射入下层过程中克服阻力做功较少D子弹射入上层过程中系统产生的热量较多解析：由水平方向动量守恒可以知道，两种情况对应的末速度是一样的，系统动能的减少也是一样的，系统产生的热量也一样多，D错误由动能定理可知，子弹克服阻力做功相同，子弹对滑块做功相同，A对，C错由动量定理可以分析，两次滑块所受冲量一样大，B也正确答案：AB图44810某同学用如图448所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的球心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上将小球1从右
9、方的A点(OA与竖直方向的夹角为)由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C位置(OC与竖直方向夹角为)，小球2落到水平地面上，落点D到桌面边缘水平距离为s.(1)实验中已经测得上述物理量中的、L、s，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有_(2)请用测得的物理量结合已知物理量分别表示碰撞前后小球1的动量：p1_，p1_；再用物理量表示碰撞前后小球2的动量：p2_，p2_.解析：根据机械能守恒定律计算碰前和碰后小球1的速度，根据平抛运动计算碰后小球2的速度，最后根据pmv计算各个动量值答案：(1)小球1的质量m1，小球2的质量m2，桌面高度h，OC与
10、OB夹角(2)m1m10m2s 11(2014天津卷)如图449所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA4 kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t0.6 s，二者的速度达到vt2 m/s.求：图449(1)A开始运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；(3)A的上表面长度l.解析：(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有FmAa代入
11、数据解得a2.5 m/s2(2)对A、B碰撞后共同运动t0.6 s的过程，由动量定理得Ft(mAmB)vt(mAmB)v代入数据解得v1 m/s(3)设A、B发生碰撞前，A的速度为vA，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有mAvA(mAmB)vA从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有FlmAv由式，代入数据解得l0.45 m答案：(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m12(2014汕头期末)如图4410，Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体，其DB段为一半径为R的光滑圆弧轨道， AD段为一长度为LR的粗糙水平轨道，二者相切于D点，D在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直
12、平面内. 物块P的质量为m(可视为质点)，P与AD间的动摩擦因数0.1，物体Q的质量为M2m，重力加速度为g.图4410(1)若Q固定，P以速度v0从A点滑上水平轨道，冲至C点后返回A点时恰好静止，求v0的大小和P刚越过D点时对Q的压力大小(2)若Q不固定，P仍以速度v0从A点滑上水平轨道，求P在光滑圆弧轨道上所能达到的最大高度h.解析：(1) P从A到C又返回A的过程中，由动能定理有mg2L0mv将LR代入解得 v0 若P在D点的速度为vD，Q对P的支持力为FD ，由动能定理和牛顿定律有mgLmvmvFDmgm联立解得FD1.2 mg由牛顿第三定律可知，P对Q的压力大小也为1.2mg . (
13、2)当PQ具有共同速度v时，P能达到最大高度h，由动量守恒定律有mv0(mM)v由功能关系有 mvmgL(mM)v2mgh联立解得hR答案：(1) 1.2 mg(2)RC组难点突破13质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手左侧射手首先开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2，如图4411所示设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等，当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是()图4411A木块静止，d1d2B木块向右运动，d1d2C木块静止，d1d2D木块向左运动，d1d2解析：设子弹和木块的质量分别为m和M，两颗子弹与木块之间的作用力大小均为f，子弹射入木块前的速度均为v0，左边子弹射入木块，与木块相对静止时的速度为v1，最后的共同速度为v.将两颗子弹、木块作为一个整体系统来分析，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有mv0mv0(2mM)v，可见，v0，即最终木块静止；两颗子弹射入木块的过程，都是系统的机械能转化为内能，即fd1mv(mM)v，fd2mv(mM)v，可见，fd1fd2，d1d2.本题答案为C.答案：C9