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专题39 动量守恒定律的理解和应用
1.
[2022·河南省驻马店市大联考]如图所示,小车A静止于光滑水平面上,A上有一圆
弧PQ,圆弧位于同一竖直平面内,小球B由静止起沿圆弧下滑,则这一过程中( )
A.若圆弧不光滑,则系统动量守恒,机械能守恒
B.若圆弧光滑,则系统的动量不守恒,机械能守恒
C.若圆弧不光滑,则系统动量不守恒,机械能守恒
D.若圆弧光滑,则系统的动量守恒,机械能守恒
2.[2022·甘肃省临洮中学期中考试](多选)如图所示,在光滑水平面上,一速度大小
为v 的A球与静止的B球碰撞后,A球的速率为,B球的速率为,A、B两球的质量之比可能
0
是( )
A.3∶4 B.4∶3
C.8∶3 D.3∶8
3.[2022·九师联盟质量检测](多选)如图所示,光滑水平面上有一轻弹簧,其左端固
定在竖直墙壁上.一质量m =0.5 kg可视为质点的滑块A以v =12 m/s的水平速度向左运
1 0
动,撞上静止的质量m =1.5 kg可视为质点的滑块B并粘在一起向左运动,两滑块与弹簧
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作用后原速率弹回,则下列说法正确的是( )
A.两滑块组成的系统碰撞过程中动量守恒
B.两滑块碰撞结束时的速度大小为3 m/s
C.在整个过程中,两滑块组成的系统动量守恒
D.在整个过程中,弹簧对A、B系统的冲量大小为12 N·s
4.
[2022·湖南省衡阳市阶段练习](多选)用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,
木块静止,如图所示,现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v,则下列判断正确的是( )
0
A.从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B.子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为
C.子弹和木块一起上升的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒
D.子弹和木块一起上升的最大高度为
5.如图水平桌面上放置一操作台,操作台上表面水平且光滑.在操作台上放置体积相
同,质量不同的甲、乙两球,质量分别为m 、m ,两球用细线相连,中间有一个压缩的轻
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质弹簧,两球分别与操作台左右边缘距离相等.烧断细线后,由于弹簧弹力的作用,两球
分别向左、右运动,脱离弹簧后在操作台面上滑行一段距离,然后平抛落至水平桌面上.
则下列说法中正确的是( )
A.刚脱离弹簧时,甲、乙两球的动量相同
B.刚脱离弹簧时,甲、乙两球的动能相同
C.甲、乙两球不会同时落到水平桌面上
D.甲、乙两球做平抛运动的水平射程之比为m∶m
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6.
[2022·江西省萍乡市阶段练习]在光滑水平地面上放置一辆小车,车上放置有木盆,
在车与木盆以共同的速度向右运动时,有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出,如
图所示,则在雨滴落入木盆的过程中,小车速度将( )
A.保持不变 B.变大
C.变小 D.不能确定
7.滑板运动是青少年比较喜欢的一种户外运动.现有一个质量为 m的小孩站在一辆质
量为λm的滑板车上,小孩与滑板车一起在光滑的水平路面上以速度v 匀速运动,突然发
0
现前面有一个小水坑,由于来不及转向和刹车,该小孩立即相对滑板车以速度 v 向前跳离
0
滑板车,滑板车速度大小变为原来的,但方向不变,则λ为( )A.1 B.2 C.3 D.4
8.[2022·江苏省常州市质量调研]光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜
面体A,斜面体质量为M、底边长为L,如图所示.将一质量为m、可视为质点的滑块B从
斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端.此过程中斜面对滑块的支
持力大小为F,则下列说法中正确的是( )
N
A.F=mg cos α
N
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为Ft cos α
N
C.滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒
D.此过程中斜面体向左滑动的距离为L
9.[2022·陕西省泾阳县期中]如图所示,质量m=2 kg的小铁块(可视为质点)放在长
木板左端,长木板质量M=4 kg,静止在光滑水平面上,当给小铁块施加大小为 6 N·s、
方向水平向右的瞬时冲量后,经过0.8 s木板和小铁块达到共同速度.重力加速度g取10
m/s2,则长木板与小铁块的共同速度大小和二者之间的动摩擦因数分别为( )
A.0.8 m/s 0.5 B.0.8 m/s 0.25
C.1 m/s 0.5 D.1 m/s 0.25
10.[2022·黑龙江省双鸭山一中考试]如图所示,质量为m的滑块A套在一水平固定
的光滑细杆上,可自由滑动.在水平杆上固定一挡板P,滑块靠在挡板P左侧且处于静止
状态,其下端用长为L的不可伸长的轻质细线悬挂一个质量为3m的小球B,已知重力加速
度大小为g.现将小球B拉至右端水平位置,使细线处于自然长度,由静止释放,忽略空气
阻力,求:
(1)小球第一次运动至最低点时,细线拉力的大小;
(2)滑块运动过程中,所能获得的最大速度.11.如图所示,甲、乙两名宇航员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修
任务.某时刻甲、乙都以大小为v =2 m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线
0
上且可视为质点.甲和他的装备总质量为M=90 kg,乙和他的装备总质量为M=135 kg,
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为了避免直接相撞,乙从自己的装备中取出一质量为m=45 kg的物体A推向甲,甲迅速接
住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全
“飘”向空间站.
(1)乙要以多大的速度v将物体A推出;
(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5 s,求甲与A的相互作用力F的大小.
专题39 动量守恒定律的理解和应用
1.B 不管圆弧是否光滑,系统的水平方向不受外力,水平方向动量守恒,但竖直方
向动量不守恒;若圆弧光滑,系统只有重力做功,机械能守恒,若圆弧不光滑,系统有能
量损失,机械能不守恒.综上所述,只有选项B正确.
2.AD 两球碰撞过程动量守恒,以A的初速度方向为正方向,如果碰撞后A球的速度
方向不变,有mv=m·+m·,解得m∶m=3∶4,如果碰撞后A的速度反向,有mv=
A 0 A B A B A 0
-m·+m·,解得m∶m=3∶8,A、D正确.
A B A B
3.ABD 两滑块组成的系统碰撞过程中,合外力为零,动量守恒,有 mv=(m+
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m)v,解得碰撞后的速度v=3 m/s,A、B正确;两滑块压缩弹簧的过程中,合外力不为
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零,动量不守恒,C错误;整个过程中弹簧对A、B的冲量大小I=2(m+m)v=12 N·s,
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D正确.
4.BD 子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有部分机械能转化为系
统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒但总能量
小于子弹射入木块前的动能,故A错误;规定向右为正方向,由子弹射入木块瞬间系统动
量守恒可得mv=(m+M)v′,解得v′=,故B正确;子弹和木块一起上升的过程中,合
0外力不为零,所以系统动量不守恒,故C错误;子弹在木块中与木块一起上升的过程中,
根据机械能守恒得(m+M)v′2=(m+M)gh,解得h=,故D正确.
5.C 脱离弹簧的过程满足动量守恒定律,以甲的运动方向为正方向可得mv-mv=
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0,故刚脱离弹簧时,甲、乙两球的动量大小相等,方向相反,A错误;动能与动量的关系
为E=mv2=,由于质量不同,故刚脱离弹簧时,甲、乙两球的动能不相同,B错误;甲、
k
乙两球在操作台滑行时,距台边缘距离相等但速度不等,故在操作台滑行时间不相等,之
后做平抛运动的竖直位移相同,由h=gt2可知,两球做平抛运动的时间相等,因此甲、乙
两球不会同时落到水平桌面上,C正确;由A的解析可得=,平抛的水平位移为x=vt,
0
故甲、乙两球做平抛运动的水平射程与初速度成正比,即与质量成反比,可得x∶x=
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m∶m,D错误.
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6.C 雨滴落入木盆的过程中,小车、木盆、雨滴组成的系统水平方向满足动量守
恒,设小车、木盆的总质量为M,雨滴的质量为m,则有Mv=(M+m)v ,解得v =