高考物理一輪復(fù)習(xí)：動量守恒定律

更新時間：2024-09-13 瀏覽次數(shù)：13 類型：一輪復(fù)習(xí)

一、選擇題

1. (2024高三上·湖南月考) 在光滑水平地面上，三個完全相同的小球，通過兩根不可伸長、長度相同的輕質(zhì)細線連接，初始時三小球共線且均靜止，細線繃直，如圖甲所示?，F(xiàn)給小球3一垂直細線向右的瞬時沖量，則在小球1、2碰撞前（　?。?p style="text-align:justify;">

A . 小球1、2組成的系統(tǒng)的動量守恒 B . 小球1、2組成的系統(tǒng)的機械能守恒 C . 兩根細線中的張力大小均不變 D . 小球3的速度一直在減小

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2. (2024高一下·瀘州期末) 如圖所示，用細線連接的兩木塊A、B，在水平恒力F的作用下沿粗糙水平地面向右做勻速直線運動。某時刻剪斷細線，在A停止運動以前，對于A、B系統(tǒng)的下列判斷，正確的是（　?。?p style="text-align:justify;">

A . 動量守恒，總動能減小 B . 動量守恒，總動能增大 C . 動量增大，總動能不變 D . 動量減小，總動能增大

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3. (2024高一下·重慶市期末) 如圖所示，木塊B與水平彈簧相連放在光滑水平面上，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊B內(nèi)，入射時間極短，而后木塊將彈簧壓縮到最短，關(guān)于子彈和木塊組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是( )
①子彈射入木塊的過程中系統(tǒng)動量守恒
②子彈射入木塊的過程中系統(tǒng)機械能守恒
③木塊壓縮彈簧過程中，系統(tǒng)總動量守恒
④木塊壓縮彈簧過程中，子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

A . ①② B . ②③ C . ①④ D . ②④

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4. (2024高三下·杭州月考) 如圖是2022年2月5日中國選手在北京冬奧會短道速滑接力賽中交接棒時的一個情景，“交棒”的曲春雨在“接棒”的任子威身后猛推一把，使任子威獲得更大的速度向前滑行。若任子威的質(zhì)量小于曲春雨的質(zhì)量，不計一切阻力，在曲春雨用力推任子威的過程中，下列說法正確的是（　?。?p style="text-align:left;">

A . 曲春雨推任子威的力大于任子威對曲春雨的推力 B . 任子威的速度增加量等于曲春雨的速度減少量 C . 任子威的動能的增加量等于曲春雨的動能的減少量 D . 任子威的動量增加量等于曲春雨的動量減少量

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5. (2024高二下·岳陽期中) 下列情況中系統(tǒng)的動量不守恒的是（）

A . 小車停在光滑水平面上，車上的人在車上走動時，對人與車組成的系統(tǒng) B . 子彈水平射入放在光滑水平面上的木塊中，對子彈與木塊組成的系統(tǒng) C . 子彈射入固定在墻角的木塊中，對子彈與木塊組成的系統(tǒng) D . 斜向上拋出的手榴彈在空中炸開時，對手榴彈組成的系統(tǒng)

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6. (2023高二上·潮陽月考) 某炮兵連進行實訓(xùn)演習(xí)，一門炮車將一質(zhì)量為m的炮彈，以初速度v₀、與水平面成60°的傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時炮彈爆炸成兩塊碎片a、b，它們此時的速度仍沿水平方向，a、b的質(zhì)量之比為2：1，經(jīng)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)碎片b恰沿原軌跡返回，不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）

A . 爆炸后碎片a的初速度為 $\text{[math]}$ B . 碎片a、b的位移大小之比為2：1 C . 碎片a、b落地速度大小之比 $\text{[math]}$ D . 炮彈爆炸后增加的動能為 $\text{[math]}$

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7. (2024高二下·滄州月考) 如圖所示，半徑為R=0.4m的凹槽Q置于光滑水平面上，小球 P 和凹槽Q的質(zhì)量均為m=1kg，將小球P從凹槽的右側(cè)最頂端由靜止釋放，一切摩擦均不計，重力加速度g取10m/s²。則以下說法正確的是（　　）

A . 當(dāng)小球第一次到達凹槽左端時，凹槽向右的位移大小為0.4m B . P、Q組成的系統(tǒng)動量守恒 C . 釋放后當(dāng)小球P 向左運動到最高點時，高度低于釋放點 D . 因為P、Q組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球P 運動到凹槽的最低點時速度為 $\text{[math]}$

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8. (2024高二下·普陀期中) 如圖所示，一小車停在光滑水平面上，車上一人持槍向車的豎直擋板平射一顆子彈，子彈嵌在擋板內(nèi)沒有穿出，則小車 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 在原來的位置不動 B . 將向射擊相反方向作勻速運動 C . 將向射擊方向作勻速運動 D . 相對射擊相反方向有一定的位移

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9. (2023高三上·南京) 根據(jù)圖示，下列實驗的操作處理中，正確的是（）

A . 用圖甲裝置驗證動量守恒，多次測量某一小球平拋水平位移時，應(yīng)取距鉛垂線最近的落點 B . 用圖乙裝置測定重力加速度，實驗室提供的細線，長度超過米尺的測量范圍不能完成實驗 C . 圖丙是雙縫干涉實驗中得到的干涉條紋，移動分劃板測量a、b位置間距離可求條紋間距 D . 圖丁是某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度小的玻璃磚來測量

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10. (2023·常州期末) 某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，為了能成功完成實驗，下列說法正確的是（）

A . 兩小球必須等大且m₁＜m₂ B . 斜槽軌道必須是光滑的 C . 入射球每次必須在軌道的相同位置靜止釋放 D . 必須測出高度H

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11. (2023高二上·揚州期中) 某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置來驗證碰撞中的動量守恒，實驗中先從某一高度處單獨釋放質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小球a，標(biāo)記下小球a撞擊在擋板上的位置M，再在水平軌道上放上質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小球b，從同一高度釋放小球a，標(biāo)記兩球撞擊擋板的位置P、N，關(guān)于本實驗下列說法正確的是（　?。?p>

A . 兩小球的質(zhì)量需滿足 $\text{[math]}$ B . 實驗中可以用 $\text{[math]}$ 這個表達式驗證動量守恒定律。 C . 位置N為小球b撞擊擋板的位置 D . 小球a在軌道上受到的摩擦力越小，對實驗結(jié)果的誤差影響就越小

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12. (2024高一下·東坡期末) 如圖所示，水平面上帶有半圓弧槽的滑塊N質(zhì)量為2m，槽的半徑為r，槽兩側(cè)的最高點等高，將質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點的小球M由槽右側(cè)的最高點無初速釋放，所有接觸面的摩擦均可忽略。第一種情況滑塊固定不動，第二種情況滑塊可自由滑動，下列說法不正確的是（　?。?p style="text-align:left;">

A . 兩種情況下，小球均可運動到左側(cè)最高點 B . 兩種情況下，小球滑到圓弧槽最低點時的速度之比為1：1 C . 第二種情況，小球滑到圓弧槽最低點時圓弧槽的速度為 $\text{[math]}$ D . 第二種情況，圓弧槽距離出發(fā)點的最遠距離為 $\text{[math]}$

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二、多項選擇題

13. (2024高三下·寧波模擬) 下列說法正確的是（　?。?p>

A . 甲圖為未來人類進行星際航行，若以 $\text{[math]}$ 的速度航行的飛船向正前方的某一星球發(fā)射一束激光，根據(jù)相對論時空觀，該星球上的觀測者測量得到激光的速度為c B . 乙圖為某同學(xué)設(shè)計的靜電除塵裝置，塵埃被吸附在中間的負(fù)極棒上 C . 丙圖為航天員在“天宮課堂”演示“動量守恒實驗”，小鋼球沿水平方向從右向左撞擊靜止的大鋼球后，小鋼球運動方向可能與大鋼球不在同一直線上 D . 丁圖為檢驗通電導(dǎo)線周圍是否存在磁場，要使實驗現(xiàn)象明顯，導(dǎo)線應(yīng)東西方向放置

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14. (2024高一下·新疆維吾爾自治區(qū)期末) 以下四個圖中，系統(tǒng)動量守恒的是（　?。?

A . B . C . D .

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15. (2024·廣西) 如圖，在光滑平臺上有兩個相同的彈性小球M和N。M水平向右運動，速度大小為v。M與靜置于平臺邊緣的N發(fā)生正碰，碰撞過程中總機械能守恒。若不計空氣阻力，則碰撞后，N在（　?。?p>

A . 豎直墻面上的垂直投影的運動是勻速運動 B . 豎直墻面上的垂直投影的運動是勻加速運動 C . 水平地面上的垂直投影的運動速度大小等于v D . 水平地面上的垂直投影的運動速度大小大于v

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16. (2024高二上·長沙期末) 如圖所示，光滑桌面上木板 $\text{[math]}$ 靜止并被鎖定，質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，在木板的中央處放置兩個小滑塊 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，質(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，兩滑塊間有小型炸藥，某時刻炸藥爆炸釋放能量為 $\text{[math]}$ ，兩滑塊開始運動，當(dāng)一個滑塊速度減為零時，木板鎖定被解除，兩滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為0.2，最終一個滑塊恰好滑到木板的邊緣， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，不計炸藥的質(zhì)量，則（　?。?p>

A . 木板 $\text{[math]}$ 的最終速度為 $\text{[math]}$ B . 整個過程中兩滑塊與木板間因摩擦產(chǎn)生內(nèi)能為 $\text{[math]}$ C . 木板 $\text{[math]}$ 的最小長度為 $\text{[math]}$ D . 木板 $\text{[math]}$ 受的沖量為 $\text{[math]}$

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17. (2024高三上·硚口月考) 如圖所示，圓筒C套在足夠長的水平固定光滑桿上，圓筒下方用不可伸長的長為 $\text{[math]}$ 輕繩懸掛物體B。開始時物體B和圓筒C均靜止，子彈A以 $\text{[math]}$ 的水平初速度在極短時間內(nèi)擊穿物體B，其速度減為 $\text{[math]}$ 。已知子彈A、物體B、圓筒C的質(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ ，不計空氣阻力，重力加速度 $\text{[math]}$ 。關(guān)于子彈穿出物體之后的過程，下列說法正確的是（）

A . 物體B能上升的最大高度為 $\text{[math]}$ B . 物體C能達到的最大速度為 $\text{[math]}$ C . 輕繩所受最大拉力與最小拉力之比為 $\text{[math]}$ D . 如果物體B經(jīng)過 $\text{[math]}$ 第一次上升到最大高度，那么此過程中圓筒C的位移為 $\text{[math]}$

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三、非選擇題

18. (2024高一下·江岸期末) 如圖所示，用“碰撞實驗器”可以探究碰撞中的不變量。實驗時先讓質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的入射小球從斜槽軌道上某一固定位置S由靜止開始滾下，從軌道末端O點水平拋出，落到與軌道O點連接的傾角為θ的斜面上。再把質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的被碰小球放在斜槽軌道末端，讓入射小球仍從位置S由靜止?jié)L下，與被碰小球碰撞后，分別與斜面第一次碰撞留下各自的落點痕跡，M、P、N為三個落點的位置。（不考慮小球在斜面上的多次碰撞）
1. （1）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是_____________。
  
  A . 斜槽軌道不必光滑，入射小球每次釋放的初位置也不必相同 B . 斜槽軌道末端必須水平 C . 為保證入射球碰后沿原方向運動，應(yīng)滿足入射球的質(zhì)量 $\text{[math]}$ 等于被碰球的質(zhì)量 $\text{[math]}$
2. （2）實驗中不易直接測定小球碰撞前后的速度，可以通過僅測量_____________，間接地解決這個問題。
  
  A . 小球開始釋放高度h B . 斜面的傾角θ C . O點與各落點的距離
3. （3）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式_____________，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后總動量守恒。
  
  A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
4. （4）如果該碰撞為彈性碰撞，則只需要滿足一個表達式，即。
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19. (2024高一下·新疆維吾爾自治區(qū)期末) 用圖甲實驗裝置驗證動量守恒定律。主要步驟為：
①將斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②讓質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的入射球多次從斜槽上S位置靜止釋放，記錄其平均落地點位置；
③把質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的被碰球靜置于槽的末端，再將入射球從斜槽上S位置靜止釋放，與被碰球相碰，并多次重復(fù)，記錄兩小球的平均落地點位置；
④記錄小球拋出點在地面上的垂直投影點O，測出碰撞前后兩小球的平均落地點的位置M、P、N與O的距離分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，如圖乙，分析數(shù)據(jù)：

（1）實驗中入射球和被碰球的質(zhì)量應(yīng)滿足的關(guān)系為。
A． $\text{[math]}$        B． $\text{[math]}$        C． $\text{[math]}$
（2）（單選）關(guān)于該實驗，下列說法正確的有。
A．斜槽軌道必須光滑             B．鉛垂線的作用是檢驗斜槽末端是否水平
C．入射球和被碰球的半徑必須相同       D．實驗中必須測量出小球拋出點的離地高度H
（3）若兩球碰撞時的動量守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為。（均用題中所給物理量的符號表示）

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20. (2024高一下·東西湖期末) 如圖所示，勻質(zhì)斜面體放在光滑水平地面上，其高和底分別為b和2b。質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的小滑塊，初始時刻從斜面體頂端由靜止開始下滑，運動到斜面底端時，斜面體的位移大小為b，滑塊與斜面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q。整個過程斜面體不翻轉(zhuǎn)，重力加速度為g。求：
（1）斜面體的質(zhì)量；
（2）滑塊運動到斜面底端時，斜面體速度的大小。

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21. (2024高二下·大理期中) 一質(zhì)量為m=20g的煙花彈獲得E=9J動能后，從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動能之和也為E=9J，且均沿豎直方向運動。爆炸時間極短，重力加速度大小g取10m/s² ，不計空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求：
1. （1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時間；
2. （2）爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度。
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22. (2024高一下·惠山期末) 在平靜的水面上漂浮著一塊質(zhì)量M=150g的帶有支架的木板，木板左邊的支架上靜靜地蹲著一只質(zhì)量為m=50g的青蛙，支架高為h=20cm，支架右方的水平木板長s=120cm，突然青蛙向右水平跳出。水的阻力不計，g=10m/s²
（1）如果青蛙相對地面跳出的初速度是0.3m/s，則木板后退的速度是多大？
（2）如果青蛙水平跳出恰好入水，則對地跳出的初速度至少為多少？

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23. (2024高一下·滎經(jīng)期末) 如圖所示，半徑為R的半圓形滑槽的質(zhì)量為M，靜止放置在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的小球從滑槽的右邊緣與圓心等高處無初速地滑下。已知重力加速度大小為g，求：
（1）小球的最大速度v；
（2）滑槽移動的最大距離X。

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24. (2024高一下·東西湖期末) 如圖所示，一豎直固定的足夠長的圓直管內(nèi)有一質(zhì)量為m的靜止薄圓盤，圓盤與管的上端口距離為l。一質(zhì)量為2m的小球從管的上端口由靜止下落，撞在圓盤中心，圓盤向下滑動，所受滑動摩擦力為重力大小的k=9倍。小球在管內(nèi)運動時與管壁不接觸，圓盤始終水平，小球與圓盤發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。不計空氣阻力，重力加速度大小為g。求：
（1）第1次碰撞后，小球與圓盤的速度大小 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；
（2）第n次碰撞前瞬間小球的速度大小 $\text{[math]}$ ；
（3）若k=0.75，小球第Ⅰ次與圓盤碰撞前瞬間，由靜止釋放圓盤，求第n次碰撞前瞬間小球的速度大小。（本小問不要求寫出計算過程，只寫出答案即可）

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25. (2024高一下·重慶市期末) 窗簾是我們?nèi)粘Ｉ钪泻艹Ｒ姷囊环N家具裝飾物，具有遮陽隔熱和調(diào)節(jié)室內(nèi)光線的功能。圖甲為羅馬桿滑環(huán)窗簾示意圖。假設(shè)窗簾質(zhì)量均勻分布在每一個環(huán)上，將圖甲中的窗簾抽象為圖乙所示模型。長滑桿水平固定，上有10個相同的滑環(huán)，滑環(huán)厚度忽略不計，滑環(huán)從左至右依次編號為1、2、3??10。窗簾拉開后，相鄰兩環(huán)間距離均為 $\text{[math]}$ ，每個滑環(huán)的質(zhì)量均為 $\text{[math]}$ ，滑環(huán)與滑桿之間的動摩擦因數(shù)均為 $\text{[math]}$ 。窗簾未拉開時，所有滑環(huán)可看成挨在一起處于滑桿右側(cè)邊緣處，滑環(huán)間無擠壓，現(xiàn)在給1號滑環(huán)一個向左的初速度，使其在滑桿上向左滑行（視為只有平動）；在滑環(huán)滑行的過程中，前、后滑環(huán)之間的窗簾繃緊后，兩個滑環(huán)立即以共同的速度向前滑行，窗簾繃緊的過程用時極短，可忽略不計。不考慮空氣阻力的影響，重力加速度 $\text{[math]}$ 。
（1）若要保證2號滑環(huán)能動起來，求1號滑環(huán)的最小初速度；
（2）假設(shè)1號滑環(huán)與2號滑環(huán)間窗簾繃緊前其瞬間動能為E，求窗簾繃緊后瞬間兩者的總動能以及由于這部分窗簾繃緊而損失的動能；
（3）9號滑環(huán)開始運動后繼續(xù)滑行0.05m后停下來，求1號滑環(huán)的初速度大小及全過程中由于窗簾繃緊而損失的能量。

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