专题四 动量守恒定律(培优训练)——2022-2023学年高一物理期末专题复习学案（人教版2019必修第二册）

期末冲刺四-----动量守恒定律 （提升训练）

一、单选题(共0分

1．如图，物体置于粗糙水平面上，分别对物体施加水平拉力F1和与水平方向成角的斜向上的拉力F2，两种情况物体以相同的加速度运动。当物体经过相同时间t时，关于两种情况拉力与合力的冲量说法正确的是（　　）

A．两种情况拉力的冲量相同，合力的冲量也相同

B．F2的冲量方向水平向右，大小为F2cosθt

C．F1的冲量可能大于F2的冲量，两种情况合力的冲量相同

D．F1的冲量一定大于F2的冲量，第一种情况合力的冲量小于第二种情况合力的冲量

2．一水平传送带长，以恒定速度向右匀速运动，现在传送带左端每隔1s由静止放上一个完全相同的质量为的小物块，小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，则第1个小物块到达传送带最右端后的1s内，传送带对所有小物块摩擦力的总冲量大小为（    ）

A．  B．

C．  D．

3．中国东海是超级台风（超过16级）的高发地，这种台风的中心风速可达到50m/s。某栋大楼高约100m、宽约20m。空气密度约为1.3kg/m3，若50m/s的台风垂直吹到这栋大楼后速度减为0，则大楼受到的风力大小约为（    ）

A． B． C． D．

4．如图，某中学航天兴趣小组在一次发射实验中将总质量为M的自制“水火箭”静置在地面上。发射时“水火箭”在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的水。已知火箭运动过程中所受阻力与速度大小成正比，火箭落地时速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

  A．火箭的动力来源于火箭外的空气对它的推力

B．火箭上升过程中一直处于超重状态

C．火箭获得的最大速度为

D．火箭在空中飞行的时间为

5．卫星在一定高度绕地心做圆周运动时，由于极其微弱的阻力等因素的影响，在若干年的运行时间中，卫星高度会发生变化（可达15km之多），利用离子推进器可以对卫星进行轨道高度、姿态的调整。推进剂从图中处注入，在处电离出正离子，已知、之间加有恒定电压，正离子进入时的速度忽略不计，经加速形成电流为的离子束后喷出推进器，单位时间内喷出的离子质量为。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。则推进器获得的推力大小为（　　）

A． B． C． D．

6．如图所示，A、B两球分别用长度均为L的轻杆通过光滑铰链与C球连接，通过外力作用使两杆并拢，系统竖直放置在光滑水平地面上。某时刻将系统静止释放，A、B两球开始向两边滑动。已知A、B两球的质量均为m，C球的质量，已知三球均在同一竖直面内运动，忽略一切阻力，重力加速度为g。从静止释放到小球C落地前的过程，下列说法正确的是（    ）

  A．A、B、C三球组成的系统机械能守恒、动量守恒

B．轻杆对小球A始终做正功

C．小球A速度达到最大时，小球C的加速度为g

D．当两杆夹角为时，小球A的速度为

7．如图光滑水平面上有a、b、c、d四个弹性小球，质量分别为m、9m、3m、m。小球a一端靠墙，并通过一根轻弹簧与小球b相连，此时弹簧处于原长。小球b和c接触但不粘连。现给小球d一个向左的初速度，与小球c发生碰撞，整个碰撞过程中没有能量损失，弹簧始终处于弹性限度之内。以下说法正确的是（　　）

A．整个过程中小球a、b、c、d和弹簧组成的系统动量守恒

B．整个过程中四个弹性小球a、b、c、d的机械能守恒

C．小球a速度的最大值为

D．弹簧弹性势能最大值为

8．如图所示，质量为2m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R。现将质量为m的小球从A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点进入半圆形轨道后从B点冲出，在空中上升的最大高度为（不计空气阻力），则（　　）

A．小球和小车组成的系统动量守恒

B．小球离开小车后做斜上抛运动

C．小车向左运动的最大距离为R

D．小球第二次能上升的最大高度h满足h0＜h＜h0

二、多选题

9．滑板运动备受青少年的青睐，其中一个动作为人越过横杆，滑板从横杆底下穿过，人手撑横杆时对横杆施加的力竖直向下，如图所示。忽略空气阻力及滑板与地面间的摩擦力作用，下列说法正确的是（    ）

  A．人越过横杆过程处于完全失重状态

B．人手撑横杆过程，横杆对人不做功

C．从开始起跳到脱离滑板瞬间，人与滑板构成的系统机械能增加

D．从开始起跳到脱离滑板瞬间，人与滑板构成的系统动量守恒

10．某同学站在观光电梯内的力传感器上，利用力传感器和计算机研究该观光电梯升降过程中的有关情况，根据测得的数据作出电梯从静止开始运动到匀速运动再到电梯恰好停止过程的图像，如图所示。重力加速度大小g取，则下列说法正确的是（　　）

  A．该观光电梯做匀速运动的时间是

B．内电梯对该同学做的功为零

C．在电梯加速阶段与减速阶段该同学重力的平均功率之比是1：3

D．内该同学的机械能减少了

11．如图所示，质量为0.1kg的小球A从水平地面斜向上抛出，抛出时的速度大小为10m/s，方向与水平方向夹角为，在小球A抛出的同时有一质量为0.3kg的黏性小球B从某高处自由下落，当小球A上升到最高点时恰能击中下落中的小球B，A、B两球碰撞时间极短，碰后粘在一起落回水平地面。两球均可视为质点，不计空气阻力，，，取。下列说法正确的是（　　）

  A．小球A上升至最高点时离地面3.2m

B．小球A从抛出到落回地面的时间为1.6s

C．A、B两球碰撞过程中小球A的动量变化量大小为0.45kg·m/s

D．小球A从抛出到落回地面的水平距离为5.4m

12．如图甲所示，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球，以某一水平速度冲上小车的圆弧面。若测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示。已知OP竖直，OQ水平，水平台面高，小球可视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦。则（    ）

    A．

B．小球落地时的速度大小为

C．小球上升的最大高度为

D．小球在Q点速度方向与水平方向夹角的正切值为

13．如图甲，质量分别为mA和mB的A、B两小球用轻质弹簧连接置于光滑水平面上，初始时刻两小球被分别锁定，此时弹簧处于压缩状态。t=0时刻解除A球锁定，t=t1时刻解除B球锁定，A、B两球运动的a-t图像如图乙所示，S1表示0到t1时间内A的a-t图线与坐标轴所围面积大小，S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积大小。下列说法正确的是（　　）

A．t1时刻后A、B系统的总动量大小始终为mAS1 B．

C． D．t2时刻，弹簧伸长量大于0时刻的压缩量

14．如图所示，在光滑水平桌面上放有足够长的木板C，在C上左端和距左端处各放有小物块A和B，A、B均可视为质点，A、B与C间的动摩擦因数均为，A、B、C的质量均为m。开始时，B、C静止，A以某初速度向右做匀减速运动，设B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）

A．A运动过程中，B受到的摩擦力为

B．最终A、B、C一起向右以做匀速直线运动

C．若要使A、B恰好不相碰，A的初速度

D．若要使A、B恰好不相碰，A的初速度

三、解答题

15．双响爆竹是民间庆典使用较多的一种烟花爆竹，其结构简图如图所示，纸筒内分上、下两层安放火药。使用时首先引燃下层火药，使爆竹获得竖直向上的初速度，升空后上层火药被引燃，爆竹凌空爆响。一人某次在水平地面上燃放双响爆竹，爆竹上升至最高点时恰好引燃上层火药，立即爆炸成两部分，两部分的质量之比为1︰2，获得的速度均沿水平方向。已知这次燃放爆竹上升的最大高度为h，两部分落地点之间的距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，不计火药爆炸对爆竹总质量的影响。

（1）求引燃上层火药后两部分各自获得的速度大小。

（2）已知火药燃爆时爆竹增加的机械能与火药的质量成正比，求上、下两层火药的质量比。

16．如图所示，光滑、足够长的两水平面中间平滑对接有一等高的水平传送带，质量m=0.9kg的小滑块A和质量M=4kg的小滑块B静止在水平面上，小滑块B的左侧固定有一轻质弹簧，且处于原长。传送带始终以v=1m/s的速率顺时针转动。现用质量m0=100g的子弹以速度v0=40m/s瞬间射入小滑块A，并留在小滑块A内，两者一起向右运动滑上传送带。已知小滑块A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两端的距离l=3.5m，两小滑块均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)小滑块A滑上传送带左端时的速度大小

(2)小滑块A在第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能

(3)小滑块A第二次离开传送带时的速度大小

17．如图所示，在倾角为θ、足够长的光滑斜面上放置轻质木板，木板上静置两个质量均为m、可视为质点的弹性滑块A和B，初始间距为l0。A与木板间的动摩擦因数，B与木板间的动摩擦因数。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施加平行斜面向上的推力，使A由静止开始运动，求：

（1）A、B从运动到第一次碰撞的时间：

（2）A、B第一次碰撞后的最大距离

（3）B相对木板滑动的过程中系统产生的热量。

18．某游戏装置如图所示，一水平传送带以v=3ms的速度顺时针转动，其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接，A、B两点间的距离L=4m。左边水平台面上有一被压缩的弹簧，弹簧的左端固定，右端与一质量为的物块甲相连（物块甲与弹簧不拴接，滑上传送带前已经脱离弹簧），物块甲与传送带之间的动摩擦因数。右边水平台面上有一个倾角为45°，高为的固定光滑斜面（水平台面与斜面由平滑圆弧连接），斜面的右侧固定一上表面光滑的水平桌面，桌面与水平台面的高度差为。桌面左端依次叠放着质量为的木板（厚度不计）和质量为的物块乙，物块乙与木板之间的动摩擦因数为，桌面上固定一弹性竖直挡板，挡板与木板右端相距，木板与挡板碰撞会原速率返回。现将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放，物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短），物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点，已知，。求：

（1）物块甲运动到最高点时的速度大小；

（2）弹簧最初储存的弹性势能；

（3）木板运动的总路程。