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高考物理二轮复习专题二第二讲动量动量守恒定律__课后“高仿”检测卷含解析

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高考物理二轮复习专题：第二讲 动量 动量守恒定律——课后“高仿”检测卷一、高考真题集中演练——明规律1．(2017·全国卷Ⅰ)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。

在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A ．30 kg·m/sB ．5.7×102kg·m/s C ．6.0×102kg·m/sD ．6.3×102kg·m/s解析：选A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为p ，根据动量守恒定律，可得p －mv 0＝0，解得p ＝mv 0＝0.050 kg×600 m/s＝30 kg·m/s，选项A 正确。

2.[多选](2017·全国卷Ⅲ)一质量为 2 kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动。

F 随时间t 变化的图线如图所示，则( )A ．t ＝1 s 时物块的速率为1 m/sB ．t ＝2 s 时物块的动量大小为4 kg·m/sC ．t ＝3 s 时物块的动量大小为5 kg·m/sD ．t ＝4 s 时物块的速度为零解析：选AB 法一：根据F ­t 图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F 的冲量，可知在0～1 s 、0～2 s 、0～3 s 、0～4 s 内合外力冲量分别为2 N·s、4 N·s、3 N·s、2 N·s，应用动量定理I ＝m Δv 可知物块在1 s 、2 s 、3 s 、4 s 末的速率分别为1 m/s 、2 m/s 、1.5 m/s 、1 m/s ，物块在这些时刻的动量大小分别为2 kg·m/s、4 kg·m/s、3 kg·m/s、2 kg·m/s，则A 、B 项正确，C 、D 项错误。

法二：前2 s 内物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a 1＝F 1m ＝22 m/s 2＝1 m/s 2，t ＝1 s 时物块的速率v 1＝a 1t 1＝1 m/s ，A 正确；t ＝2 s 时物块的速率v 2＝a 1t 2＝2 m/s ，动量大小为p 2＝mv 2＝4 kg·m/s，B 正确；物块在2～4 s 内做匀减速直线运动，加速度的大小为a 2＝F 2m＝0.5 m/s 2，t ＝3 s 时物块的速率v 3＝v 2－a 2t 3＝(2－0.5×1)m/s＝1.5 m/s ，动量大小为p 3＝mv 3＝3 kg·m/s，C 错误；t ＝4 s 时物块的速率v 4＝v 2－a 2t 4＝(2－0.5×2)m/s ＝1 m/s ，D 错误。

3．(2018·全国卷Ⅱ)汽车A 在水平冰雪路面上行驶。

驾驶员发现其正前方停有汽车B ，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B 。

两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m。

已知A和B的质量分别为2.0×103kg和1.5×103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g ＝10 m/s2。

求：(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小；(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。

解析：(1)设B车的质量为m B，碰后加速度大小为a B。

根据牛顿第二定律有μm B g＝m B a B①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。

设碰撞后瞬间B车速度的大小为v B′，碰撞后滑行的距离为s B。

由运动学公式有v B′2＝2a B s B②联立①②式并利用题给数据得v B′＝3.0 m/s。

③(2)设A车的质量为m A，碰后加速度大小为a A，根据牛顿第二定律有μm A g＝m A a A④设碰撞后瞬间A车速度的大小为v A′，碰撞后滑行的距离为s A，由运动学公式有v A′2＝2a A s A⑤设碰撞前的瞬间A车速度的大小为v A。

两车在碰撞过程中动量守恒，有m A v A＝m A v A′＋m B v B′⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得v A＝4.3 m/s。

⑦答案：(1)3.0 m/s (2)4.3 m/s4．(2016·全国卷Ⅰ)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。

为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。

忽略空气阻力。

已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。

求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。

解析：(1)设Δt时间内，从喷口喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，则Δm＝ρΔV①ΔV＝v0SΔt②由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为ΔmΔt＝ρv 0S 。

③ (2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h ，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v 。

对于Δt 时间内喷出的水，由能量守恒得12(Δm )v 2＋(Δm )gh ＝12(Δm )v 02④ 在h 高度处，Δt 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为 Δp ＝(Δm )v ⑤设水对玩具的作用力的大小为F ，根据动量定理有F Δt ＝Δp ⑥由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得F ＝Mg ⑦联立③④⑤⑥⑦式得h ＝v 022g －M 2g2ρ2v 02S2。

⑧ 答案：(1)ρv 0S (2)v 022g －M 2g2ρ2v 02S25．(2016·全国卷Ⅱ)如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。

某时刻小孩将冰块以相对冰面 3 m/s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h ＝0.3 m(h 小于斜面体的高度)。

已知小孩与滑板的总质量为m 1＝30 kg ，冰块的质量为m 2＝10 kg ，小孩与滑板始终无相对运动。

取重力加速度的大小g ＝10 m/s 2。

(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？解析：(1)规定向右为速度正方向。

冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v ，斜面体的质量为m 3。

由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m 2v 20＝(m 2＋m 3)v ①12m 2v 202＝12(m 2＋m 3)v 2＋m 2gh ② 式中v 20＝－3 m/s 为冰块推出时的速度。

联立①②式并代入题给数据得m 3＝20 kg 。

③ (2)设小孩推出冰块后的速度为v 1，由动量守恒定律有m 1v 1＋m 2v 20＝0④ 代入数据得v 1＝1 m/s ⑤设冰块与斜面体分离后的速度分别为v 2和v 3，由动量守恒和机械能守恒定律有m 2v 20＝m 2v 2＋m 3v 3⑥12m 2v 202＝12m 2v 22＋12m 3v 32⑦ 联立③⑥⑦式并代入数据得v 2＝1 m/s ⑧由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩。

答案：(1)20 kg (2)见解析二、名校模拟重点演练——知热点6．(2019·温州质检)2019年8月8日10时，台风“利奇马”(超强台风级)位于浙江省象山县南偏东方大约830公里的台湾以东洋面上，随后在浙江登陆，登陆时中心附近最大风力达v ＝162 km/h ，空气的密度ρ＝1.3 kg/m 3，当这登陆的台风正对吹向一块长10 m 、宽4 m 的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力F 大小最接近( )A ．2.6×103N B ．5.3×104N C ．1.1×105 ND ．1.4×106N解析：选 C 假设经过t 时间，由动量定理得：v 2tSρ－0＝Ft ，代入数据：F ＝v 2Sρ≈1.1×105 N ，故选C 。

7．[多选](2019·大连质检)如图所示，一质量M ＝3.0 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m ＝1.0 kg 的小木块A ，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 始终没有滑离木板B 。

在小木块A 做加速运动的时间内，木板速度大小可能是( )A ．2.2 m/sB ．2.4 m/sC ．2.8 m/sD ．3.0 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 的速度为零的过程中，由动量守恒定律得：(M －m )v 0＝Mv B 1，代入数据解得：v B 1＝83 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 －m )v 0＝(M ＋m )v B 2，代入数据解得：v B 2＝2 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/s ＜v B ＜83m/s ，故选A 、B 。

8．(2019·武汉调研)在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。

如图a 所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。

若碰撞前、后两壶的v ­t 图像如图b 所示。

关于冰壶的运动，下列说法正确的是( )A ．两壶发生弹性碰撞B ．碰撞后两壶相距的最远距离为1.1 mC ．蓝壶受到的滑动摩擦力较大D ．碰撞后蓝壶的加速度大小为 0.1 m/s 2解析：选B 根据题图b 速度图像的数据，碰撞前后红壶的速度分别为v 0＝1.0 m/s 和v 1＝0.4 m/s 。

设红壶和蓝壶的质量都是m ，由动量守恒定律得mv 0＝mv 1＋mv 2，解得碰撞后蓝壶的速度v 2＝0.6 m/s ，碰撞前系统动能为E k0＝12mv 02＝12m ，碰撞后系统动能为E k ＝12mv 12＋12mv 22＝0.08m ＋0.18m ＝0.26m ，动能有损失，所以两壶发生非弹性碰撞，选项A 错误；根据速度图像的面积表示位移可知，碰撞后，蓝壶位移x 2＝12×0.6×5 m＝1.5 m ，红壶位移x 1＝12×0.4×2 m＝0.4 m ，碰撞后两壶相距的最远距离为 Δx ＝x 2－x 1＝1.1 m ，选项B 正确；根据速度图像斜率表示加速度可知，碰撞后蓝壶的加速度大小为a 2＝Δv 2Δt 2＝0.12 m/s 2，选项D错误；红壶的加速度大小为a 1＝Δv 1Δt 1＝0.2 m/s 2，由牛顿第二定律可知，蓝壶受到的滑动摩擦力较小，选项C 错误。

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高二物理动量守恒定律试题答案及解析

高二物理动量守恒定律试题答案及解析

高二物理动量守恒定律试题答案及解析1.如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端．当两人同时相向运动时（）A．若小车不动，两人速率一定相等B．若小车向左运动，A的动量一定比B的小C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大D．若小车向右运动，A的动量一定比B的大【答案】C【解析】水平面光滑，把两个人和小车看做糸统，在水平方向不受外力，糸统动量守恒。

若小车不动，A、B两个动量相等，由于不知道两个质量大小，所以不能确定两个的速度，A不对。

若小车向左运动，A、B总动量向右，所以A动量大于B动量，故C正确。

若小车向右运动，A、B总动量向左，B动量大于A动量，D错。

【考点】动量守恒2.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M="3" kg的薄板和质量为m="1" kg的物块．都以v="4" m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4 m/s时，物块的运动情况是( )A．做加速运动B．做减速运动C．做匀速运动D．以上运动都可能【答案】A【解析】开始阶段，m向右减速，M向左减速，根据系统的动量守恒定律得：当m的速度为零时，．规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：，代入解得：设此时M的速度为v1．此后m将向右加速，M继续向左减速；当两者速度达到相同时，设共同速度为．规定向右为正方向，由动量守恒定律得：，代入解得：．两者相对静止后，一起向右做匀速直线运动．由此可知当M的速度为时，m处于向右加速过程中．故A正确.【考点】考查了动量守恒定律的应用3.如图所示，质量为m的铅弹以大小为初速度射入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中并与车相对静止，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略．求：（1）弹和砂车的共同速度；（2）弹和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中流出，当漏出质量为的砂子时砂车的速度【答案】(1) (2)【解析】：（1）以铅球、砂车为系统，水平方向动量守恒，，得球和砂车的共同速度．（2）球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统水平方向动量也守恒，设当漏出质量为的砂子时砂车的速度为，砂子漏出后做平抛运动，水平方向的速度仍为，由，得．【考点】考查了动量守恒定律的应用4.（6分）如图所示，木板A质量mA ＝1 kg，足够长的木板B质量mB＝4 kg，质量为mC＝1kg的木块C置于木板B上，水平面光滑， B、C之间有摩擦，开始时B、C均静止，现使A以v＝12 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4 m/s速度弹回. 求:（1）B运动过程中的最大速度大小.（2）C运动过程中的最大速度大小.【答案】（1）4 m/s.；（2）3.2 m/s.【解析】（1）A与B碰后瞬间， C的运动状态未变， B速度最大. 由A、B系统动量守恒（取向右为正方向）有: mA v＋0＝－mAvA＋mBvB代入数据得: vB＝4 m/s.（2）B与C相互作用使B减速、C加速，由于B板足够长，所以B和C能达到相同速度，二者共速后， C速度最大，由B、C系统动量守恒，有mB vB＋0＝（mB＋mC）vC，代入数据得: vC＝3.2 m/s.【考点】动量守恒定律的应用。

2021高考物理统考二轮复习学案：专题复习篇 专题2 第讲 动量和能量的综合应用

2021高考物理统考二轮复习学案：专题复习篇 专题2 第讲 动量和能量的综合应用

动量和能量的综合应用[建体系·知关联][析考情·明策略]考情分析近几年高考对动量及动量守恒的考查多为简单的选择题形式;而动量和能量的综合性问题则以计算题形式命题，难度较大，常与曲线运动，带电粒子在电磁场中运动和导体棒切割磁感线相联系。

素养呈现1。

动量、冲量、动量定理2。

动量守恒的条件及动量守恒定律3.动力学、能量和动量守恒定律的应用素养落实1。

掌握与动量相关的概念及规律2.灵活应用解决碰撞类问题的方法3。

熟悉“三大观点”在力学中的应用技巧考点1| 动量定理和动量守恒定律冲量和动量定理（1）恒力的冲量可应用I＝Ft直接求解，变力的冲量优先考虑应用动量定理求解,合外力的冲量可利用I＝F合·t或I合＝Δp求解。

(2)动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下，各个矢量必须选取统一的正方向.[典例1］（2020·武汉二中阶段测试)运动员在水上做飞行运动表演，如图所示，他操控喷射式悬浮飞行器将竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中。

已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，重力加速度大小g＝10 m/s2，水的密度ρ＝1。

0×103kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为( )A．2.7 m/s B．5.4 m/sC．7。

6 m/s D．10。

8 m/s[题眼点拨] ①“悬停在空中”表明水向上的冲击力等于运动员与装备的总重力。

②“水反转180°”水速度变化量大小为2v。

B [两个喷嘴的横截面积均为S＝错误!πd2，根据平衡条件可知每个喷嘴对水的作用力为F＝错误!mg，取质量为Δm＝ρSvΔt的水为研究对象，根据动量定理得FΔt＝2Δmv，解得v＝错误!≈5。

4 m/s，选项B正确.]动量和动量守恒定律（1）判断动量是否守恒时，要注意所选取的系统,注意区别系统内力与外力。

系统不受外力或所受合外力为零时,系统动量守恒。

高中物理 高三二轮专题复习：动量守恒定律应用(二)综合计算

高中物理 高三二轮专题复习：动量守恒定律应用(二)综合计算


v0 gt 6 m/s
细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用， 总动量守恒： mBv0 (mA mB )v
绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：v=2m/s
之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A 的最大速度为2 m/s
mg
H
h
mg
H h tan
mB
gS
设改变后的摩擦因数为μ′ ，然后将A从P点释放，A恰好能与B再次碰上， 即A恰好滑到物块B位置时，速度减为零，以A为研究对象，根据能量守恒定律得：
mgh mg h mgS tan
又据（2）的结论可知：
Wf
2 mgH 15
mg
H h
tan
，得： tan 9
W
1 2
mv22
1 2
mv12
末状态动能 初状态动能
题型一：动量守恒定律与能量的综合应用模型（碰撞类）
（利用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题）
2.(2014·北京卷)如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相 切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速释放，A与B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径R＝0.2 m；A和 B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.2.重力加速度g取10 m/s2. 求：
解析
(3)t 时刻后 A 将继续向左运动，假设它能与静止的 B 碰撞，碰撞前速度的大小 为 vA′，由动能定理有
21mAvA′2－12mAv2A＝－μmAg(2l＋sB)⑩ 联立③⑧⑩式并代入题给数据得 vA′＝ 7 m/s⑪ 故 A 与 B 将发生碰撞。设碰撞后 A、B 的速度分别为 vA″和 vB″，由动量守 恒定律与机械能守恒定律有 mA(－vA′)＝mAvA″＋mBvB″⑫ 21mAvA′2＝12mAvA″2＋12mBvB″2⑬
高考物理二轮复习动量定理与动量守恒作业2含解析新人教版

高考物理二轮复习动量定理与动量守恒作业2含解析新人教版

动量定理与动量守恒专练（2）1.如图所示，篮球训练中，某同学伸出双手迎接飞来的篮球，触球后双手随篮球收缩至胸前.这样接球有助于减小接球过程中( )A.篮球动量的变化量B.篮球动能的变化量C.篮球对手的作用力D.篮球对手作用力的冲量2.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。

已知甲的质量为1 kg ，则碰撞过程两物块损失的机械能为( )A.3 JB.4 JC.5 JD.6 J3.如图所示，质量分别为1kg m =和2kg M =的物块A 和B 叠放在光滑水平桌面上，两物块均处于静止状态.从某时刻开始，对物块B 施加一水平推力F ，已知推力F 随时间t 变化的关系为6(N)F t =，两物块之间的动摩擦因数为0.2μ=.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度g 取210m/s ，下列结论正确的是( )A.两物块刚发生相对运动时的速度为1 m/sB.从施加推力F 到两物块刚发生相对运动所需的时间为2s 3C.从施加推力F 到两物块刚发生相对运动两物块的位移为0.5 mD.从施加推力F 到两物块刚发生相对运动F 的冲量为6N s ⋅4.半圆形光滑轨道固定在水平地面上，圆心为O ，如图所示，并使其轨道平面与地面垂直，物体A B 、同时由轨道左、右最高点释放，二者碰后粘在一起向上运动，最高能上升到轨道M 点，已知OM 与竖直方向的夹角为60°，则A B 、两物体的质量之比12:m m 为( )A.(21):(21)+-B.2:1C.(21):(21)-+D.1:25.如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，带有光滑弧形槽的质量为M 的斜面静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为()m m M <的小球从槽上高h 处开始自由下滑，下列说法正确的是( )A.在以后的运动过程中，小球和弧形槽组成的系统在水平方向上动量始终守恒B.在下滑过程中小球和弧形槽之间的相互作用力始终不做功C.在整个运动过程中小球、弧形槽和弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D.被弹簧反弹后，小球和弧形槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h 处6.如图甲所示,有两个完全相同的质量为1kg m =的物块A B 、静止在地面上,0t =时刻有一随时间变化的水平外力F 作用在物块A 上,F 随时间变化的规律如图乙所示.物块与地面间的动摩擦因数为=0.2μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块均可视为质点.若物块A 在6s t =时与物块B 发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰撞之前的瞬间撤去外力F ,物块B 的右侧有一弹性挡板,物块B 与挡板碰撞后速度大小不变,方向相反,且物块B 恰好不与物块A 发生第二次碰撞.g 取210m/s ,则下列说法正确的是( )A.2s t =时,物块A 的动量大小为2kg m/s p =⋅B.0~4 s 时间内,物块A 的动量的变化量为2kg m/s p ∆=⋅C.物块A 在4~6 s 内做匀速直线运动D.静止时物块B 距弹性挡板的距离为 4.5m s =7.某同学将一质量为m 的小球A 由地面竖直向上抛出，初速度的大小为0v ，当到达最高点时，与另一质量也为m 、速度的大小也为0v 竖直下抛的小球B 发生弹性碰撞（时间非常短），经过一段时间A B 、均落地.如果忽略空气阻力，重力加速度大小为g .则下列说法正确的是( ) A.A 在上升和下降过程中的动量的变化大小都为0mv B.A 在上升和下降过程中的动量的变化的方向相同C.A 落地时的动能为20mvD.A B 、落地的时间差为0(22)v g- 8.一质量为2 kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动，F 随时间t 变化的图线如图所示，则( )A.1s t =时物块的速率为1 m/sB.2s t =时物块的动量大小为4kg m/s ⋅C.3s t =时物块的动量大小为5kg m/s ⋅D.4s t =时物块的速度为零9.在质量为M 的小车上挂有一单摆，摆球的质量为0m ，小车和单摆以恒定的速度v 沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m 的静止木块发生碰撞，如图所示。