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1、2023-2024（上） 全品学练考 高中物理 选择性必修第一册第1章 动量守恒定律习题课:动量定理的应用建议用时:40分钟 知识点一动量定理与动能定理综合应用1.2022绍兴一中月考 材料相同、质量不同的两滑块,以相同的初动能分别在水平面上运动直到停止,则()A.质量大的滑块运动时间长B.质量小的滑块运动位移大C.质量大的滑块所受摩擦力的冲量小D.质量小的滑块克服摩擦力做功多2.2022石家庄二中月考 如图为一名同学“立定跳远”的频闪照片.下列分析正确的是()A.在跳出之前,地面对人的作用力的冲量大小等于重力的冲量大小B.脚在跳出至落到沙坑的过程中,人的动量先增大后减小C.脚在跳出至落到沙坑
2、的过程中,人的重力势能先增大后减小D.在落到沙坑之后,沙坑对人的作用力的冲量小于重力的冲量 知识点二动量定理与图像综合3.一质量为2 kg的物块在合力F的作用下由静止开始沿直线运动,合力F随时间t变化的关系图像如图所示,则()A.t=2 s时,物块的动量大小为0B.t=3 s时,物块的速率为2 m/sC.t=0到t=1 s时间内,合力F对物块冲量的大小为1 NsD.t=2 s到t=3 s时间内,物块动量变化量的大小为1 kg m/s4.用水平拉力F拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t1时刻撤去拉力,物体做匀减速直线运动直到t2时刻停止,其速度时间图像如图所示.若,拉力F做
3、的功为W1,冲量大小为I1;物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2,Ff的冲量大小为I2.则下列选项正确的是() A.W1W2,I1I2B.W1I2C.W1W2,I10,所以小车向左运动,C正确,D错误.变式1A解析 甲、乙两人及小车组成的系统在水平方向不受外力,系统在水平方向上动量守恒,根据动量守恒定律得m甲v甲+m乙v乙+m车v车=0,小车向右运动,说明甲、乙两人的总动量向左,乙的动量大于甲的动量,即两人的总动量不为零,但是由于不知两人的质量关系,故无法确定两人的速度大小关系,选项A错误,C、D正确;因小车的动量向右,说明小车受到的合冲量向右,而乙对小车的摩擦力的冲量向右,甲对小车的摩擦力的冲量
4、向左,故乙对小车的摩擦力的冲量一定大于甲对小车的摩擦力的冲量,选项B正确.例2(1)2.5 m/s,方向与铜块初速度方向相同(2)3.4 m/s,方向与铜块初速度方向相同解析 (1)铜块和10块木板组成的系统在水平方向上不受外力,所以在水平方向上动量守恒,当铜块刚滑到第二块木板上时,设第一块木板的速度为v2,由动量守恒定律得Mv0=Mv1+10mv2解得v2=2.5 m/s,方向与铜块初速度方向相同.(2)由题可知铜块最终停在第二块木板上,设最终速度为v3,对铜块与后面9块木板组成的系统,由动量守恒定律得Mv1+9mv2=(M+9m)v3解得v33.4 m/s,方向与铜块初速度方向相同.变式2
5、C解析 由五个物块组成的系统,水平方向不受外力作用,故系统水平方向上动量守恒,有mv0=5mv,解得v=15v0,故选C.例32 m/s解析 木板A与滑块C处于光滑水平面上,两者碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与木板A间的摩擦力可以忽略不计,木板A与滑块C组成的系统在碰撞过程中动量守恒,有mAv0=mAvA+mCvC碰撞后,对于木板A与滑块B组成的系统,系统所受合外力为零,系统动量守恒,有mAvA+mBv0=(mA+mB)vA和B达到共同速度后,恰好不再与滑块C碰撞,则最后三者速度相等,有vC=v联立解得vA=2 m/s例4B解析 取向右为正方向,乙第一次推出A船时,由动量守恒定律可得mBv1-
6、mAv=0,解得v1=mAmBv,当A船向右返回后,乙第二次将A船推出,则有2mAv+mBv1=-mAv+mBv2,可得v2=v1+3mAmBv,设第n(n2)次推出A船时,B船的速度大小为vn,由动量守恒定律可得2mAv+mBvn-1=-mAv+mBvn,解得vn=vn-1+3mAmBv,则有vn=v1+(n-1)3mAmBv(n2),由2vvn,可得n143,则n=5,即第5次推出A船时,乙就不能再接到A船,则乙最多可以推船的次数为5,A、C、D错误,B正确.变式34v0解析 设乙船上的人抛出货物的最小速度为vmin,抛出货物后乙船的速度为v1,甲船上的人接到货物后甲船的速度为v2,以甲、
7、乙两船的运动方向为正方向,由动量守恒定律得12mv0=11mv1-mvmin10m2v0-mvmin=11mv2避免两船相撞的临界条件为v1=v2联立解得vmin=4v0.随堂巩固1.B解析 小球由静止释放过程中, 小球与小车组成的系统在水平方向不受外力,故系统只在水平方向动量守恒,而球、车系统动量并不守恒,当小球有向右的速度时小车将同时有向左的速度,所以小球在下落过程中并不是真正的圆周运动,小车将通过细绳对小球做功,小球机械能不守恒,故A错误,B正确;小球与小车系统在整个过程中只有重力做功,故系统机械能守恒,由于系统水平方向不受外力,系统在水平方向动量守恒但总动量并不守恒,故C、D错误.2.
8、D解析 甲、乙之间传递球的过程中,甲、乙二人和球组成的系统开始时的总动量为零,在任意时刻系统的总动量都为零,设甲的速度大小为v甲,乙的速度大小为v乙,二者方向相反,根据动量守恒定律得(M+m)v甲-Mv乙=0,解得v甲v乙=MM+m,选项D正确.3.C解析 设发射子弹的数目为n,选择n颗子弹和木块组成的系统为研究对象,系统在水平方向上所受的合外力为零,选子弹运动的方向为正方向,由动量守恒定律得nmv2-Mv1=0,解得n=Mv1mv2,故C正确.4.C解析 以A、B和小车为研究对象,取向右为正方向,根据系统动量守恒和能量守恒有mv2-mv1=(2m+M)v,mgL=12mv12+12mv22-
9、12(2m+M)v2,代入数据计算得出v=0.5 m/s,L=9.5 m,即最终小车向右以v=0.5 m/s速度运动,故A、B错误,C正确;根据能量守恒定律可知系统产生的总热量为Q=mgL,代入数据解得Q=9.5 J,故D错误.5.(1)m0(v0-v)mA(2)m0(v0-v)mA+mB解析 (1)子弹穿过物体A的过程中,子弹和物体A组成的系统动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得m0v0=m0v+mAvA解得vA=m0(v0-v)mA.(2)在子弹穿过物体A后,对物体A和平板车B,以A的速度方向为正方向,由动量守恒定律得mAvA=(mA+mB)v共解得v共=m0(v0-v)mA+mB.一题多变 若子弹未从物体A中射出,则平板车B和物体A的最终速度v共是多少?提示:将子弹、物体A和平板车B看作整体,则由动量守恒定律得m0v0=(m0+mA+mB)v共,解得v共=m0v0m0+mA+mB.