1、广东新高三广东新高三 力学习题课力学习题课 运用动量运用动量定理解决定理解决“三类模型三类模型”第二课时第二课时1.(2019福建龙岩市5月模拟)如图1,水平面上有一平板车,某人站在车上抡起锤子从与肩等高处挥下,打在车的左端,打后车与锤相对静止.以人、锤子和平板车为系统(初始时系统静止),研究该次挥下、打击过程,下列说法正确的是1234567图图1A.若水平面光滑,在锤子挥下的过程中,平板车一定向右运动B.若水平面光滑,打后平板车可能向右运动C.若水平面粗糙,在锤子挥下的过程中,平板车一定向左运动D.若水平面粗糙,打后平板车可能向右运动巩固基础训练巩固基础训练89 101234567系统水平方
2、向动量为零,打后锤子与平板车均静止,B错误;若水平面粗糙,在锤子挥下的过程车由于受摩擦力作用,可能静止不动,在锤子打平板车时,在最低点与车相碰,锤子与平板车系统动量向右,所以打后平板车可能向右运动,C错误,D正确.解析以人、锤子和平板车为系统,若水平面光滑,系统水平方向合外力为零,水平方向动量守恒,且总动量为零,在锤子挥下的过程中,锤子有水平向右的速度,所以平板车一定向左运动,A错误;89 102.如图2,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是A.A和B都向左运动
3、B.A和B都向右运动C.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动1234567图图2解析以两滑块组成的系统为研究对象,两滑块碰撞过程动量守恒,由于初始状态系统的动量为零,所以碰撞后两滑块的动量之和也为零,所以A、B的运动方向相反或者两者都静止,而碰撞为弹性碰撞,碰撞后两滑块的速度不可能都为零,则A应该向左运动,B应该向右运动,选项D正确,A、B、C错误.89 103.(2017全国卷14)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 kgm/
4、sB.5.7102 kgm/sC.6.0102 kgm/s D.6.3102 kgm/s1234567解析设火箭的质量为m1,燃气的质量为m2.由题意可知,燃气的动量p2m2v250103600 kg m/s30 kgm/s.以火箭运动的方向为正方向,根据动量守恒定律可得,0m1v1m2v2,则火箭的动量大小为p1m1v1m2v230 kgm/s,所以A正确,B、C、D错误.89 1012344.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面体A,斜面体质量为M、底边长为L,如图3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
5、持力大小为FN,重力加速度为g,则下列说法中正确的是567图图3A.FNmgcos B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos C.滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒89 101234567解析当滑块B相对于斜面加速下滑时,斜面体A水平向左加速运动,所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向,即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零,所以斜面对滑块的支持力FN不等于mgcos,A错误;滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt,B错误;由于滑块B有竖直方向的分加速度,所以A、B组成的系统竖直方向合外力不为零,系统的动量不守恒,C错误;A、B组成的系统水平方向不受外力,水平方向
6、动量守恒,设A、B的水平位移大小分别为x1、x2,则Mx1mx2,x1x2L,89 105.一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为31.不计质量损失,取重力加速度g10 m/s2,则下列选项图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是123456789 101236.(多选)(2019安徽宣城市第二次模拟)如图4,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑,则4567图图4A.在小球下滑的过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒B.在小球下滑的
7、过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽不做功C.被弹簧反弹后,小球能回到槽上高h处D.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动89 101234567解析在小球下滑的过程中,小球和槽组成的系统在水平方向上不受力,则水平方向上动量守恒,故A正确;在小球下滑过程中,槽向左滑动,根据动能定理知,槽的速度增大,则小球对槽的作用力做正功,故B错误;小球和槽组成的系统水平方向上动量守恒,开始总动量为零,小球离开槽时,小球和槽的动量大小相等,方向相反,由于质量相等,则速度大小相等,方向相反,然后小球与弹簧接触,被弹簧反弹后的速度与接触弹簧时的速度大小相等,可知反弹后小球和槽都做速率不变的直线运动,且速度大
8、小相等,则小球不会回到槽上高h处,故D正确,C错误.89 101237.(2019陕西榆林市第三次测试)如图5甲所示,物块A、B的质量分别是mA4.0 kg和mB3.0 kg,两物块之间用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触,另有一物块C从t0时,以一定速度向右运动.在t4 s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的vt图象如图乙所示,墙壁对物块B的弹力在4 s到12 s的时间内对B的冲量I的大小为A.9 N s B.18 N s C.36 N s D.72 N s4567图图5核心素养提升训练89 10解析由题图乙知,C与A碰前速度为:v19 m/s,碰后
9、瞬间C的速度为:v23 m/s,C与A碰撞过程动量守恒,以C的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mCv1(mAmC)v2,代入数据解得mC2 kg,12 s末A和C的速度为:v33 m/s,4 s到12 s,墙对B的冲量为:I(mAmC)v3(mAmC)v2,代入数据解得:I36 Ns,方向向左,故C正确,A、B、D错误.123456789 108.一质量为M的木块放在光滑的水平面上,一质量为m的子弹以初速度v0水平打进木块并留在其中,设子弹与木块之间的相互作用力为Ff.则:(1)子弹、木块相对静止时的速度是多少?解析设子弹、木块相对静止时的速度为v,以子弹初速度的方向为正方向,由动量守恒
10、定律得mv0(Mm)v123456789 10(2)子弹在木块内运动的时间为多长?解析设子弹在木块内运动的时间为t,由动量定理得对木块:Ff tMv0123456789 10(3)子弹、木块相互作用过程中子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度分别是多少?解析设子弹、木块发生的位移分别为x1、x2,如图所示,由动能定理得123456789 109.一火箭喷气发动机每次喷出m200 g的气体,气体离开发动机喷出时的速度v1 000 m/s.设火箭(包括燃料)质量M300 kg,发动机每秒喷气20次.(1)当发动机第三次喷出气体后,火箭的速度为多大?答案2 m/s解析选取整体为研究对象,设喷出三
11、次气体后火箭的速度为v3,以火箭和三次喷出的气体为研究对象,据动量守恒定律得:123456789 10(2)运动第1 s末,火箭的速度为多大?答案13.5 m/s解析发动机每秒钟喷气20次,以火箭和20次喷出的气体为研究对象,根据动量守恒定律得:123456789 1010.(2020河北邯郸市模拟)如图6所示,木块A、B的质量均为m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计).让A、B以初速度v0一起从O点滑出,滑行一段距离后到达P点,速度变为,此时炸药爆炸使木块A、B脱离,发现木块B立即停在原位置,木块A继续沿水平方向前进.已知O、P两点间的距离为s,设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能,爆炸时间很短可以忽略不计,求:图图6123456789 10解析从O滑到P,对A、B由动能定理得(1)木块与水平地面间的动摩擦因数;123456789 10(2)炸药爆炸时释放的化学能E0.解析在P点爆炸时,A、B组成的系统动量守恒,有根据能量守恒定律有123456789 10