微专题45动量守恒定律及应用.docx

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1、微专题45动量守恒定律及应用1.守恒条件的判断：理想守恒、近似守恒、单方向守恒.2.应用关键是选好合适的系统、合适的过程，即一定要明确研究对象是谁，明确守恒过程的初、末状态.碰撞问题中碰撞前瞬间 状态、碰撞后瞬间状态是碰撞过程的初、末状态.1.4 8两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其X，图象如图1所示.由图可知，物体A、4的质量之比为（图可知，物体A、4的质量之比为（1 : 2A. 1 ： 3B.D.C. I ： 1答案A解析 由X-t图象可知，碰撞前加=?与in/s=4nVs,劭=。，碰撞后次=案m/s=l m/s,碰撞过程动量守恒，设内的方向为正方向，对A、8组成的系

2、统，由o 4动量守恒定律有hiaVa=（?八+ntB）v,解得mA : hib = 1 ： 3, A正确.2. （2020山东烟台市重点中学监测汝I图2所示，甲、乙两球固定在距离地面高度为的光滑水平桌面上，一个压缩了的弹簧放在两球之间，已知甲、乙的质量分别为2h，若同时移放 甲、乙两球，则甲、乙与弹簧弹开，运动一段时间后从桌子的边缘飞出，甲飞出后运动的水 平距离为X,重力加速度为g,则弹簧中储存的弹性势能为（）甲 乙图2华v2A- 2hC. 3mgh 答案A,即释放两球,即释放两球解析甲球飞出后运动的水平距离为x=0”，桌面高度=见巴则5 =后,甲球最终获得的速度大小为0=勺务，根据动量守恒定

3、律有2，加|=5，可得乙球最 终获得的速度大小为。2=2、,则根据能量守恒定律有Ep=X2mv2+,解得Ep= 3立人一么方，A正确.3.（2020辽宁省三模）如图3所示，质量为机的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间 用轻弹簧连接.现用完全相同的小球B以水平速度如与A相碰后粘在一起压缩弹簧.不计空 气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为从球4被碰后开始到I可到原静止位置的 过程中墙对弹簧的冲量大小为/，则下列表达式中正确的是（）BB图3B. E=mv（r， I=2mv（）D. E=/m）2, I=2mv（）A.七=0（）2,C. E=：w（）2, i=mv（） 答案D解析 A、8碰撞

4、过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得?研）=2/如，则。=/（）,碰撞后， 4、/? 一起压缩弹簧，当A、A的速度减至零时弹簧的弹性势能最大，根据机械能守恒定律， 最大弹性势能=；义2?方=；?如2,从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中，取向右 为正方向，由动量定理得/=2?。一（一22）=4w=2Bo,选项D正确.4. （2020河南三门峡市11月考试汝口图4所示，甲和他的冰车总质量为=30kg,乙和他的 冰车总质量也为M=30kg,甲推着小木箱?和他一起以大小为=2m/s的速度滑动，乙以 同样大小的速度迎面而来.为了避免相撞，甲突然将小木箱沿冰面以。=5.2 m/s的速度推给 乙，木

5、箱滑到乙处时乙迅速把它抓住，这样恰好避免了甲、乙相撞，若不计冰面的摩擦力， 则小木箱的质量为（）A. 5 kg B. 10 kg C. 15 kg D. 20 kg答案C解析 设推出箱子后甲的速度为功，乙接住箱子后的速度为。2第2页，共7页,取向右方向为正方向，根据动量守恒得：（M+?）g=Moi+/m，mvMvo=（M+m）V2,当 甲与乙恰好不相撞时，有：劭=02,联立解得：加=15 kg,故C正确.5 .（多选）（2020辽宁省实验中学等五校期末）质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平 面上，箱子中间有一质量为，的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物 块停在箱子正中

6、间，如图5所示，现给小物块一水平向右的初速度。，小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系 统损失的动能为（）图51 ,MnnrA.呼切B.丽奇C. OSN/mgLD. N/imgL答案BD 解析全过程由动量守恒得：2 = （7 +加）。0,解得.0 = ：；4,损失的动能均=%苏一/（?+知）%2= 工3,故A项错误，B项正确.系统损失的动能等于系统克服摩擦力做的功， 2（?十 M）&Ek=Wf=N/mgL,故C项错误，D项正确.6 . （2020天津市高三质检）甲、乙两球在水平光滑轨道上向同一方向运动，已知它们的动量分别是 pi=5

7、 kg-m/s, p2=7 kg-m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为1（） kg-m/s,则两球 质量”与加2间的关系可能是（）A. m=）ri2B. Im=m2C. 4?i=?2D. 6?i=?2答案C解析 甲、乙两球在碰撞过程中动量守恒，所以有pi+p2=p+p2： 即0 =2 kgm/s. 由于在碰撞过程中，不可能有其他形式的能量转化为机械能，只能是系统内物体间机械能相22 r1 2互转化或一部分机械能转化为内能，因此系统的机械能不会增加，所以有乳+器2与正十 n- 221%,所以m1W7P吸.因为题目给出的物理情景是“甲从后面追上乙”，要符合这一物理情景，就必须有即，

8、wV52；同时还要符合碰撞后乙球的速度必须大于或等于甲球的 /?1 2/速度这一物理情景，即-与不，所以.因此C选项正确.第3页，共7页7.（多选）（2020山东枣庄市期末）如图6（a）所示为建筑工地上打桩机将桩料打入泥土的图片， 图（b）为其工作时的示意图.打桩前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不 计.已知夯锤的质量为M= 150 kg,桩料的质量为m=50 kg.某次打桩时，将夯锤提升到距离桩 顶力o=O.2 m处由静止释放，夯锤自由下落，不计空气阻力.夯锤砸在桩顶上后，立刻随桩料一 起向下运动.假设桩料进入泥土的过程中所受泥土的阻力大小恒为4500 N.取g=10m/s2.

9、下列 说法正确的是（）(a)(a)图6口分锤(b)A.夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度大小为2 m/sB.夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度大小为1.5 m/sC.本次打桩，桩料进入泥土的最大深度为0.16 mD.本次打桩，桩料进入泥土的最大深度为0.09 m答案ABD解析 夯锤自由下落，v产木而=2 m/s, A项正确；打击过程动量守恒，则有Mpo=（M+ m）v,得。=1.5 m/s, B项正确；由动能定理得：（M+?）g一尸心=（）一；（M+i）02,解得桩料进入泥土的最大深度=0.09m, C项错误，D项正确.8.（多选）（2020山东邹城一中测试）如图7所示，某同学在冰面上进行“滑车”练习,开始该

10、 同学站在A车前端以共同速度曲=9 m/s做匀速直线运动，在A车正前方有辆静止的8车，为 了避免两车相撞，在A车接近8车时，该同学迅速从A车跳上3车，立即又从4车跳回A车， 此时A、B两车恰好不相撞，已知人的质量?=25 kg, A车和B车质量均为=加=100 kg, 若该同学跳离4车与跳离B车时对地速度的大小相等、方向相反，不计一切摩擦.则下列说法 正确的是（）余，A人 Bj 1 1 I 1图7A.该同学跳离A车和4车时对地速度的大小为10 m/sB.该同学第一次跳离A车过程中对4车冲量的大小为250 kg m/sC.该同学跳离8车的过程中，对B车所做的功为1 050JD.该同学跳回A车后，

11、他和4车的共同速度为5 m/s第4页，共7页答案ACD解析 由动量守恒定律可得，人以对地速度。跳离A车，(?+m4)%=?。+加八办，人跳上8 车后与8车的共同速度为vB, mv=(m+mB)VB：人跳离8车后8车对地速度为vB , (? + mii)VR=mRVn nw人再跳回A车后，人和A车的共同速度为Va,以内一/如=(/ + ：两车恰好不相撞，可知：办 =vb;联立解得：。=10 m/s,办=苧m/s,。产2 m/s, va1 =vBf =5 ni/s,故A、D项正确：由动量定理可知，该同学第一次跳高A车过程中，对 A车的冲量大小为：/=也叫一?/Wo|=25 kgm/s,故B项错误；

12、由动能定理可知该同学跳离B 车过程中对B车所做的功为：2-热点/ = I 050 J,故C项正确.9.(多选)(2020广西池州市期末)如图8所示，可视为质点且质量均为1 kg的甲、乙两物体紧 靠着放在水平地面上，物体甲与左侧地面间的动摩擦因数为0.3,物体乙右侧地面光滑，两物 体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，分离瞬间物体乙的速度大小为3 m/s,重 力加速度g取10m/s2.WiJ()甲乙图8A.炸药爆炸后，两物体分离瞬间物体甲的速度大小为3 m/sB.甲、乙两物体分离瞬间获得的总能量为18 JC.从分离到甲物体停止运动，经过的时间为4 sD.甲、乙两物体分离2 s时，两物体之

13、间的距离为7.5 m答案AD解析炸药爆炸后，设分离瞬间物体甲的速度大小为0,物体乙的速度大小为6,对甲、乙 两物体组成的系统由动量守恒定律得?。1=62,甲、乙两物体速度大小。=s=3 m/s,选项 A正确；由能量守恒得七=3助2+/加?2=9J,选项B错误；甲、乙两物体分离后，甲物体向左匀减速滑行，a=g=3 m/s?,从分离到甲物体停止运动，经过的时间八=ls,选项C错误；，=2 s时物体甲运动的位移为k=孩7| = 1.5 m,物体乙运动的位移为也=。2，=6 m, 故甲、乙两物体分离2s时，两物体之间的距离d=X2+x1 = 7.5 m,选项D正确.10. (2()20福建晋江市四校联

14、考)有一大炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量为M=6.() kg(内含 炸药的质量可以忽略不计)，射出的初速度加=60 m/s.当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向 运动的两片，其中一片质量为?=4.0 kg,已知这一片的落地点到发射点的距离为600 m. (q = 10m/s2,忽略空气阻力)求：(1)炮弹从发射到最高点的时间，以及炮弹上升的最大高度是多少？第5页，共7页(2)两弹片落地点的距离是多少？答案(l)6s 180 m (2) 1 800 m解析由竖直上抛运动可得：/比=霏s=6s炮弹上升的最大高度是：=Wm=180mNg Z A I (J(2)由平抛运动可得：x=vit解得：Ui= 1

15、00 m/s在最高点由动量守恒定律可得：(M一5)6=协解得：出=200 m/s第二块弹片落地：X2=V2t= I 200m所以落地后相距：x=xi+x2=l 800m.11.(2019河北省中原名校联盟下学期联考)如图9所示，质量均为机的A、8两球套在悬挂的 细绳上，A球吊在细绳的下端刚好不动，稍有扰动A就与细绳分离，4球离地高度为，A、 8两球开始时在细绳上的间距也为小8球释放后由静止沿细绳匀加速下滑，与A球相碰后 粘在一起(碰撞时间极短)，并滑离细绳.若8球沿细绳下滑的时间是A、8一起下落到地面时 间的2倍，重力加速度为不计两球大小及空气阻力，求：/Oa图9(1)4、B两球碰撞后粘在一起瞬间的速度大小；(2)从B球开始释放到两球粘在一起下落，A、B两球组成的系统损失的机械能.答案(1却胸浓解析(1)设4球与A球相碰前瞬间的速度大小为0,则力=5由碰撞过程系统动量守恒，以竖直向下为正方向，设两球碰撞后的瞬间速度为正，根据动量守 恒定律有mv =2mV2两球一起下落过程中，仁力攵+区川11=2/2第6页，共7页解得：5=坂1,。2 =力/向；(2)8球下滑到碰撞前，损失的机械能E=mghmv2因此 AEi =mgh碰撞过程损失的机械能为1一 ,1A&=2ntv 5 X 2?。2甲 gh因此A、8两球组成的系统损失的机械能为3=1+ NE?=mgh.第7页，共7页