2024年高考物理二輪專題復(fù)習(xí)：動量守恒定律

更新時間：2024-02-26 瀏覽次數(shù)：36 類型：二輪復(fù)習(xí)

一、選擇題

1. (2024高二上·武漢期末) 兩個小木塊B、C中間夾著一根輕彈簧，將彈簧壓縮后用細(xì)線將兩個木塊綁在一起，使它們一起在光滑水平面上沿直線運(yùn)動，這時它們的運(yùn)動圖線如圖中a線段所示。在t＝4s末，細(xì)線突然斷了，B、C都和彈簧分離后，運(yùn)動圖線分別如圖中b、c線段所示。從圖中的信息可知（　?。?p>

A . 木塊B、C都和彈簧分離后的運(yùn)動方向相反 B . 木塊B、C都和彈簧分離后，系統(tǒng)的總動量增大 C . 木塊B、C分離過程中B木塊的動量變化較大 D . 木塊B的質(zhì)量是木塊C質(zhì)量的 $\text{[math]}$

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2. (2024高二上·武漢期末) 如圖所示，光滑水平面上放有一光滑斜面體，斜面體的質(zhì)量為M、傾角為α、斜面長為L。將一質(zhì)量為m的小滑塊從斜面的頂端由靜止釋放。已知M＝2m，重力加速度為g，下列說法正確的是（　?。?p>

A . 滑塊下滑過程中斜面體的支持力對滑塊不做功 B . 滑塊滑到斜面底端時速度大小為 C . 滑塊下滑過程中斜面體向左運(yùn)動的位移為 D . 滑塊下滑過程中滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)機(jī)械能和動量均守恒

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3. (2024高二上·密山期末) 一枚在空中飛行的火箭在某時刻的速度為 $\text{[math]}$ ，方向水平，燃料即將耗盡。此時，火箭突然炸裂成兩塊（如圖所示），其中質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的后部分箭體以速率 $\text{[math]}$ 沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 前部分箭體速率 $\text{[math]}$ 為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2024高三上·北京市期末) 如圖所示，放在光滑水平桌面上的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 木塊之間夾著一被壓縮的彈簧。現(xiàn)釋放彈簧， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 木塊被彈開后，各自在桌面上滑行一段距離飛離桌面。 $\text{[math]}$ 的落地點(diǎn)到桌左邊的水平距離為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的落地點(diǎn)到桌右邊的水平距離為 $\text{[math]}$ ，則（）

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 離開彈簧時的速度大小之比為1∶2 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 離開彈簧時的速度大小之比為2∶1 C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 質(zhì)量之比為1∶2 D . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 質(zhì)量之比為1∶1

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5. (2023高二上·阜陽期中) 如圖所示，輕質(zhì)細(xì)桿兩端固定兩個質(zhì)量不相等的小球a、b，小球a置于光滑的水平地面上，從圖示位置，靜止釋放b球，下列說法正確的是（）

A . b球落地的瞬間，a球的速度不為0 B . 在b球落地前的整個過程中，b球的機(jī)械能守恒 C . 在b球落地前的整個過程中，輕桿對b球的沖量不為0 D . 在b球落地前的整個過程中，輕桿對b球做的總功不為0

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6. (2023高二下·龍崗期中) 一光滑水平地面上靜止放著質(zhì)量為M、半徑為 $\text{[math]}$ 的光滑圓弧軌道，質(zhì)量也為M小球從軌道最左端的 $\text{[math]}$ 點(diǎn)由靜止滑下 $\text{[math]}$ 為水平直徑 $\text{[math]}$ ，重力加速度為 $\text{[math]}$ ，下列正確的是（）

A . 小球不可能滑到圓弧軌道右端最高端 $\text{[math]}$ B . 小球向右運(yùn)動中軌道先向左加速運(yùn)動，后向右加速運(yùn)動 C . 軌道做往復(fù)運(yùn)動，離原先靜止位置最大距離為 $\text{[math]}$ D . B.小球通過最低點(diǎn)時速度 $\text{[math]}$

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二、多項(xiàng)選擇題

7. (2023高三上·北京市期中) 如圖所示，A、B兩個矩形木塊用輕彈簧和一條與彈簧原長相等的輕繩相連，靜止在水平地面上，繩為非彈性繩且可承受的拉力足夠大。彈簧的勁度系數(shù)為k，木塊A和木塊B的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)用一豎直向下的壓力將木塊A緩慢壓縮到某一位置，木塊A在此位置所受的壓力為F（F＞mg），彈簧的彈性勢能為E，撤去力F后，下列正確的是（）

A . 彈簧恢復(fù)到原長的過程中，彈簧彈力對A、B的沖量相同 B . 當(dāng)A速度最大時，彈簧仍處于壓縮狀態(tài) C . 當(dāng)B開始運(yùn)動時，A的速度大小為 $\text{[math]}$ D . 全程中，A上升的最大高度為 $\text{[math]}$

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8. (2023高二上·阜陽期中) 如圖所示，甲乙兩人做拋球游戲，甲站在一輛平板車上，甲與車的總質(zhì)量M=50kg，車與水平地面間的摩擦不計.另有一質(zhì)量m=2kg的球，乙站在車對面的地上，身旁有若干質(zhì)量不等的球.開始車靜止，甲將球以速度v（相對于地面）水平拋給乙，乙接到拋來的球后，馬上將另一只球以相同速率v水平拋回給甲，甲接到球后，再以速率v將此球水平拋給乙，這樣反復(fù)進(jìn)行，乙每次拋回給甲的球的質(zhì)量都等于他接到球的質(zhì)量的2倍，則（）

A . 甲每一次拋出球后，速度均增加0.04v B . 甲第三次拋出球后，車的速度為0.52v，方向水平向左 C . 從第一次算起，甲拋出4個球后，再也不能接到乙拋回來的球 D . 從第一次算起，甲拋出5個球后，再也不能接到乙拋回來的球

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9. (2022高二上·江西期末) 如圖所示，水平光滑軌道寬度和輕彈簧自然長度均為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的左邊有一固定擋板。 $\text{[math]}$ 由圖示位置靜止釋放，當(dāng) $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 相距最近時 $\text{[math]}$ 的速度為 $\text{[math]}$ ，則在以后的運(yùn)動過程中（）

A . $\text{[math]}$ 的最小速度是 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 的最小速度是 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 的最大速度是 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 的最大速度是 $\text{[math]}$

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10. (2023高一下·遼中期末) 在光滑的水平桌面上有質(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的兩個小球，中間夾著一個被壓縮的具有 $\text{[math]}$ 彈性勢能的輕彈簧（彈簧與兩球不拴接），原來處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)突然釋放彈簧，球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=1.125m的豎直放置的光滑半圓形軌道，如圖所示，g取 $\text{[math]}$ ，則下列說法正確的是（　　）

A . 球m從軌道底端A運(yùn)動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為 $\text{[math]}$ B . 彈簧彈開過程，彈力對m的沖量大小為 $\text{[math]}$ C . 若半圓軌道半徑可調(diào)，要使球m能從B點(diǎn)飛出軌道的半徑最大為1.62m D . M離開輕彈簧時獲得的速度為9m/s

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11. (2023高二上·衡陽期末) 如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小物塊從槽高 $\text{[math]}$ 處開始自由下滑，下列說法正確的是（）

A . 在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B . 在下滑過程中，物塊和槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒 C . 物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時的速度大小為 $\text{[math]}$ D . 物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能 $\text{[math]}$

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12. (2023·浙江模擬) 如圖所示，半徑 $\text{[math]}$ 的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定于水平面上，4個相同的木板緊挨著圓弧軌道末端靜置，圓弧軌道末端與木板等高，每塊木板的質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，長 $\text{[math]}$ ，它們與地面間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，木板與地面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。在第一塊木板左端放置一個質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小鉛塊B，可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)讓一個與B完全一樣的鉛塊A從圓弧頂端由靜止滑下，經(jīng)圓弧底端后與B發(fā)生彈性正碰，鉛塊與木板間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ 。則（）

A . 小物塊A滑到曲面軌道下端時對軌道的壓力大小為 $\text{[math]}$ B . 鉛塊B剛滑至木板3時的速度為 $\text{[math]}$ C . 鉛塊B運(yùn)動 $\text{[math]}$ 后與某一木板共速 D . 鉛塊B與木板間滑動過程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的總熱量為 $\text{[math]}$ J

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三、非選擇題

13. (2024高二上·汕尾期末) 在一起交通事故中，一輛貨車追尾前面的轎車致使兩車嵌在一起滑行了 $\text{[math]}$ 才停下．事后交警通過調(diào)取轎車的行車記錄儀發(fā)現(xiàn)被追尾前轎車的速度 $\text{[math]}$ 。若兩車在地面滑行時與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5，碰撞后兩車的發(fā)動機(jī)均停止工作轎車的質(zhì)量 $\text{[math]}$ ，貨車的質(zhì)量 $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求兩車碰撞后開始滑行時的速度大??；
2. （2）若兩車碰撞時間極短，求碰撞前貨車的速度 $\text{[math]}$ 大??；
3. （3）若兩車碰撞時間持續(xù) $\text{[math]}$ ，轎車駕駛員的質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，求撞擊過程中，轎車駕駛員受到的汽車水平方向的平均作用力的大小和方向．
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14. (2024高二上·雙港期末) 如圖所示，小滑塊A放在平板小車B右端．二者一起在光滑水平面上以v₀＝1m/s的速度向右運(yùn)動．在豎直線MN的右端足夠大的空間有水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E＝1.0×10³V/m．已知小滑塊質(zhì)量為m＝0.1kg，帶q＝2×10^﹣⁴的負(fù)電．平板小車質(zhì)量為M＝0.2kg，不帶電，上表面絕緣．小滑塊與平板小車之間動摩擦因數(shù)μ＝0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，平板小車足夠長，小滑塊始終沒有離開平板小車．重力加速度g取10m/s² ．求：
1. （1）小滑塊進(jìn)入電場，向右運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離；
2. （2）小滑塊在平板車上相對滑動時間．
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15. (2024高三上·安徽期末) 如圖所示，質(zhì)量為m₁=0.5kg的物塊A用細(xì)線懸于O點(diǎn)，質(zhì)量為M=2kg的長木板C放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m₂=1kg的物塊B放在光滑的長木板上，物塊B與放在長木板上的輕彈簧的一端連接，輕彈簧的另一端與長木板左端的固定擋板連接，將物塊A拉至懸線與豎直方向成θ=53°的位置由靜止釋放，物塊A運(yùn)動到最低點(diǎn)時剛好與物塊B沿水平方向發(fā)生相碰，碰撞后，B獲得的速度大小為2.5m/s，已知懸線長L=2m，不計物塊A的大小，重力加速度g=10m/s² ，求：
1. （1）物塊A與B碰撞后一瞬間，細(xì)線的拉力；
2. （2）彈簧第一次被壓縮后，具有的最大彈性勢能。
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16. (2022高二上·長沙期末) 在 $\text{[math]}$ 年冬奧會花樣滑冰雙人滑比賽中，中國選手隋文靜韓聰組合獲得亞軍，如圖所示為某次訓(xùn)練中情景，他們攜手滑步，相對光滑冰面的速度為 $\text{[math]}$ ，韓聰突然將隋文靜向原先運(yùn)動方向推開，推力作用時間為 $\text{[math]}$ ，隋文靜的速度大小變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmn%3E4%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E.%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E0%3C%2Fmn%3E%3Cmtext%3Em%3C%2Fmtext%3E%3Cmn%3E%2F%3C%2Fmn%3E%3Cmtext%3Es%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;"> ，假設(shè)隋文靜和韓聰?shù)馁|(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）推開后韓聰?shù)乃俣却笮。?
2. （2）推開過程中隋文靜對韓聰?shù)钠骄饔昧Υ笮　?
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17. (2023高三上·福田月考) 某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
1. （1）實(shí)驗(yàn)室有兩組滑塊裝置。甲組兩個滑塊的碰撞端面裝上彈性碰撞架，乙組兩個滑塊的碰撞端面分別裝上撞針和橡皮泥。若要求碰撞過程動能損失最小，應(yīng)選擇（填“甲”或“乙”）組的實(shí)驗(yàn)裝置。
2. （2）用螺旋測微器測量遮光條寬度d，如圖2所示，并將兩塊寬度均為d的遮光條安裝到兩滑塊上，可知遮光條的寬度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
3. （3）安裝好氣墊導(dǎo)軌和光電門，接通氣源后，在導(dǎo)軌上輕放一個滑塊，給滑塊一初速度，使它從軌道右端向左運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門2的時間小于通過光電門1的時間。為使導(dǎo)軌水平，可調(diào)節(jié)P使軌道左端（填“升高”或“降低”）一些。
4. （4）用天平測得滑塊A、B的質(zhì)量（均包括遮光條）分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌后，將滑塊A向左彈出，與靜止的滑塊B發(fā)生碰撞，碰后兩滑塊沒有粘連，與光電門1相連的計時器顯示的擋光時間為 $\text{[math]}$ ，與光電門2相連的計時器顯示的先后擋光時間為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知兩滑塊的質(zhì)量滿足 $\text{[math]}$ （填“>”“<”或“=”） $\text{[math]}$ ；滑塊A、B碰撞過程中滿足表達(dá)式（用所測物理量的符號表示），則說明碰撞過程中動量守恒。
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18. (2024高三上·汕尾期末) 大型超市通常安裝有傾斜自動扶梯以方便顧客的通行. 如圖所示，自動扶梯長 $\text{[math]}$ 與水平面的夾角 $\text{[math]}$ 以速度 $\text{[math]}$ 勻速向上運(yùn)動. 小李使用該扶梯運(yùn)送兩箱質(zhì)量均為 $\text{[math]}$ 的貨物. 某時刻小李將第一箱貨物輕放在扶梯底端，待第一箱貨物與扶梯共速時，小李沿扶梯向上用恒力 $\text{[math]}$ 推動第二箱貨物，使其以速度 $\text{[math]}$ 7 m/s從底端沿扶梯勻速向上運(yùn)動. 兩箱貨物與扶梯間的動摩擦因數(shù)均為μ，取重力加速度 $\text{[math]}$ 貨物可視為質(zhì)點(diǎn)，若貨物間發(fā)生碰撞則瞬間粘在一起.
1. （1）求動摩擦因數(shù)μ；
2. （2）求第一箱貨物從出發(fā)到與傳送帶共速過程中摩擦產(chǎn)生的熱量 $\text{[math]}$
3. （3）若第二箱貨物勻速運(yùn)動， $\text{[math]}$ ；后，推力調(diào)整為 $\text{[math]}$ ，試判斷兩箱貨物能否在扶梯上發(fā)生碰撞，若能發(fā)生碰撞，求碰撞過程中損失的能量 $\text{[math]}$
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19. (2024高三上·沈陽) 如圖所示，水平軌道與半徑為 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 圓弧軌道相切與A點(diǎn)，整個空間存在足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ ，質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的不帶電的小球乙靜止在A點(diǎn)，質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 、電荷量為 $\text{[math]}$ 的帶正電的小球甲由水平軌道的 $\text{[math]}$ 點(diǎn)靜止釋放，已知 $\text{[math]}$ ，經(jīng)過一段時間兩球發(fā)生碰撞，碰后并粘合為一體，忽略一切摩擦以及小球與水平面碰后的運(yùn)動，兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）碰后兩球?qū)壍赖淖畲髩毫Γ?
2. （2）小球距離水平面的高度為 $\text{[math]}$ 時的速度的大小。
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20. (2023高二上·盤錦月考) 如圖所示，在空間有上下兩個足夠長的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、 $\text{[math]}$ 和水平光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、 $\text{[math]}$ ，間距均為 $\text{[math]}$ ，電阻不計，兩導(dǎo)軌豎直高度差為 $\text{[math]}$ 。上導(dǎo)軌最左端接一電阻 $\text{[math]}$ ，虛線ab左側(cè) $\text{[math]}$ 區(qū)域的寬度， $\text{[math]}$ ，存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化為 $\text{[math]}$ 。虛線ab右側(cè) $\text{[math]}$ 區(qū)域內(nèi)磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度 $\text{[math]}$ 。豎直線NP與 $\text{[math]}$ 的右側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度 $\text{[math]}$ 。上、下導(dǎo)軌中垂直導(dǎo)軌分別放置兩根相同的導(dǎo)體棒cd和導(dǎo)體棒ef，棒長均為 $\text{[math]}$ ，質(zhì)量均為 $\text{[math]}$ ，電阻均為 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 時刻閉合開關(guān)K，cd在安培力的作用下開始運(yùn)動，金屬棒cd在離開水平導(dǎo)軌MN、 $\text{[math]}$ 前已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。導(dǎo)體棒cd從 $\text{[math]}$ 離開下落到地面平行導(dǎo)軌后，豎直速度立即變?yōu)榱悖剿俣炔蛔儭?p>
1. （1）開關(guān)K閉合瞬間時，流過導(dǎo)體棒cd的電流I；
2. （2）導(dǎo)體棒cd離開水平導(dǎo)軌時的速度 $\text{[math]}$ ；
3. （3）若導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)體棒ef恰好不相碰，求導(dǎo)體棒ef的初始位置與 $\text{[math]}$ 的水平距離x。
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21. (2023高三上·遼寧期中) 如圖所示，質(zhì)量 $\text{[math]}$ 的滑塊B靜止放置于光滑平臺上，B的左端固定一輕質(zhì)彈簧。平臺右側(cè)有一質(zhì)量 $\text{[math]}$ 的小車C，其上表面與平臺等高，小車與水平面間的摩擦不計。平臺左側(cè)的光滑圓弧軌道與平臺平滑連接，圓弧軌道半徑 $\text{[math]}$ ，其左側(cè)端點(diǎn)P與圓弧圓心O的連線與豎直方向的夾角 $\text{[math]}$ ?，F(xiàn)將滑塊A從P點(diǎn)由靜止開始釋放，滑塊A滑至平臺上擠壓彈簧，經(jīng)過一段時間彈簧恢復(fù)原長后，滑塊B離開平臺滑上小車C，最終滑塊B恰好未從小車C上滑落。已知滑塊B與小車C之間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，小車的長度 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，滑塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，求：
1. （1）滑塊B剛滑上小車C時的速度大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）滑塊A的質(zhì)量 $\text{[math]}$ ；
3. （3）該過程中彈簧彈性勢能的最大值 $\text{[math]}$ 。
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