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1、第二节 动量守恒定律 碰撞 爆炸 反冲学生用书P315(单独成册)(建议用时：60分钟)一、单项选择题1(高考浙江自选模块)如图所示，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()A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解析：选C.两木块在光滑水平地面上相碰，且中间有弹簧，则碰撞过程系统的动量守恒，机械能也守恒，故选项A、B错误，选项C正确甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变，但碰撞过程中有弹性势能，故动能不守恒，只是机械能守恒，选项D错误2(20
2、18泉州检测)有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向右，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向右，则另一块的速度是()A3v0vB2v03vC3v02v D2v0v解析：选C.在最高点水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，3mv02mvmv，可得另一块的速度为v3v02v，对比各选项可知，答案选C.3一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为(
3、)Av0v2 Bv0v2Cv0v2 Dv0(v0v2)解析：选D.对火箭和卫星由动量守恒定律得(m1m2)v0m2v2m1v1，解得v1v0(v0v2)4将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()A. v0 B v0C. v0 D v0解析：选D.应用动量守恒定律解决本题，注意火箭模型质量的变化取向下为正方向，由动量守恒定律可得：0mv0(Mm)v故v，选项D正确5.如图所示，小车(包括固定在小车上的杆)的质量为M，质量为m的小球通过长度为L的轻绳
4、与杆的顶端连接，开始时小车静止在光滑的水平面上现把小球从与O点等高的地方释放(小球不会与杆相撞)，小车向左运动的最大位移是()A. BC. D解析：选B.分析可知小球在下摆过程中，小车向左加速，当小球从最低点向上摆动过程中，小车向左减速，当小球摆到右边且与O点等高时，小车的速度减为零，此时小车向左的位移达到最大，小球相对于小车的位移为2L.小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，设小球和小车在水平方向上的速度大小分别为v1、v2，有mv1Mv2，故ms1Ms2，s1s22L，其中s1代表小球的水平位移大小，s2代表小车的水平位移大小，因此s2，选项B正确6(2018江西赣州信丰模拟)如图所示
5、，B、C、D、E、F，5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E，4个球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后()A3个小球静止，3个小球运动B4个小球静止，2个小球运动C5个小球静止，1个小球运动D6个小球都运动解析：选A.因A、B质量不等，MAMB.A、B相碰后A速度向左运动，B向右运动B、C、D、E质量相等，弹性碰撞后，不断交换速度，最终E有向右的速度，B、C、D静止E、F质量不等，MEMF，则E、F都向右运动所以B、C、D静止；A向左，E、F向右运动故A正确，B、C、D错误二、多项选择题7如图所示，一
6、质量M3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m1.0 kg的小木块A，同时给A和B以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是()A2.1 m/s B2.4 m/sC2.8 m/s D3.0 m/s解析：选AB.以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零过程中，由动量守恒定律得：(Mm)v0MvB1，代入数据解得：vB12.67 m/s，当从开始到A、B速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：(M
7、m)v0(Mm)vB2，代入数据解得：vB22 m/s，则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为：2 m/svB2.67 m/s，故选项A、B正确8.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则()A该碰撞为弹性碰撞B该碰撞为非弹性碰撞C左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110解析：选AC.由mB2mA，pApB知碰前vBvA，若右方为A球，由于碰前动量都为6 kgm/s，即都向
8、右运动，两球不可能相碰；若左方为A球，设碰后二者速度分别为vA、vB，由题意知pAmAvA2 kgm/s，pBmBvB10 kgm/s，解得.碰撞后A球动量变为2 kgm/s，B球动量变为10 kgm/s，又mB2mA，由计算可知碰撞前后A、B两球动能之和不变，即该碰撞为弹性碰撞，选项A、C正确9.质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()A.
9、mv2 Bv2C.NmgL DNmgL解析：选BD.设系统损失的动能为E，根据题意可知，整个过程中小物块和箱子构成的系统满足动量守恒和能量守恒，则有mv(Mm)vt(式)、mv2(Mm)vE(式)，由联立解得Ev2，可知选项A错误，B正确；又由于小物块与箱壁碰撞为弹性碰撞，则损耗的能量全部用于摩擦生热，即ENmgL，选项C错误，D正确10一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.则下列图中两块弹片飞行的轨迹不正确的是()解析：选ACD.弹丸爆炸瞬间爆炸力远大于外力，故爆炸瞬间动量守恒因
10、两弹片均水平飞出，飞行时间t1 s，取向右为正，由水平速度v知，选项A中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s；选项B中，v甲2.5 m/s，v乙0.5 m/s；选项C中，v甲1 m/s，v乙2 m/s；选项D中，v甲1 m/s，v乙2 m/s.因爆炸瞬间动量守恒，故mvm甲v甲m乙v乙，其中m甲m，m乙m，v2 m/s，代入数值计算知选项B正确三、非选择题11如图所示，小球B与一轻质弹簧相连，并静止在足够长的光滑水平面上，小球A以某一速度与轻质弹簧正碰小球A与弹簧分开后，小球B的速度为v，求：(1)当两个小球与弹簧组成的系统动能最小时，小球B的速度的大小(2)若小球B的质量m2已知，在小球
11、A与弹簧相互作用的整个过程中，小球A受到弹簧作用力的冲量解析：(1)当系统动能最小时，弹簧压缩至最短，两球具有共同速度v共设小球A、B的质量分别为m1、m2，碰撞前小球A的速度为v0，小球A与弹簧分开后的速度为v1.从小球A碰到弹簧到与弹簧分开的过程中，由系统动量守恒和能量守恒有m1v0m1v1m2vm1vm1vm2v2联立解得v即m1v0v从小球A碰到弹簧到两球共速的过程中，系统动量守恒，故m1v0(m1m2)v共解得v共.(2)设水平向右为正方向，则小球B动量的增量为m2v，根据动量守恒小球A动量的增量为m2v根据动量定理有Im2v，小球A受到弹簧作用的冲量的大小为m2v，方向水平向左答案
12、：见解析12(2018河北邯郸摸底)如图，木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)让A、B以初速度v0一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进已知O、P两点间的距离为s，设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求：(1)木块与水平地面的动摩擦因数；(2)炸药爆炸时释放的化学能解析：(1)设木块与地面间的动摩擦因数为，炸药爆炸释放的化学能为E0.从O滑到P，对A、B由动能定理得2mgs2m2mv，解得.(2)在P点爆炸时，A、B动量守恒，有2mmv，根据能量守恒有E02mmv2，解得E0mv.答案：(1)(2)mv