当前位置:首页 > 2013届高三物理名校试题汇编A:专题16 - 动量守恒定律(解析版)
动量守恒定律
一、选择题
1一个质量为M、静止的不稳定原子核,当它放射出质量为m、速度为v的粒子后,原子核剩余部分的速度为( ) A.-v
B.?mvmvmv C.? D.?
M?mm?MM
3.如图所示,运动员挥拍将质量为m的网球击出。如果网球被拍子击前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2,v1与v2方向相反,且v2 > v1。忽略重力,则此过程中拍子对网球作用力的冲量( )
A.大小为m (v2 – v1 ),方向与v1方向相同 B.大小为m (v2 + v1 ),方向与v1方向相同 C.大小为m (v2 – v1 ),方向与v2方向相 D.同大小为m (v2 + v1 ),方向与v2方向相同
4.关于物体的动量,下列说法中正确的是 ( )
A.物体的动量越大,其惯性也越大B.同一物体的动量越大,其速度一定越大
C.物体的加速度不变,其动量一定不变D.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的位移方向
4.B 解析:此题考查有关动量大小的决定因素和矢量性.物体的动量越大,即质量与速度的乘积越大,不一定惯性(质量)大,A项错;对于同一物体,质量一定,所以速度越大,动量越大,B项对;加速度不变,但速度可以变,如平抛运动的物体,故C项错;动量的方向始终与速度方向相同,与位移方向不一定相同,D错误。
6.一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向射击一质量为m的炮弹,发射炮弹后炮艇的速度为v′,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是( )
A.Mv0 =Mv′+mv B.M v0 =(M-m)v′+mv C.M v0 =(M-m)v′+m(v+ v0) D.M v0 =(M-m)v′+m(v+ v′) 6.D 解析:发射炮弹的过程,系统动量守恒,发射前,系统的总动量为M v0,发射炮弹后,炮艇的质量变为M-m,
′′
速度为v′,炮弹质量为m,对地速度为v+ v,所以系统总动量为(M-m)v′+m(v+ v),本题答案为D。
8.在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为pA=12 kg·m/s、pB=13kg·m/s,碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB。下列数值可能正确的( )
A.ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B.ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s C.ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D.ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s
9.如图所示,光滑水平面上子弹m水平射入木块后留在木块内,现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象,则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中系统( )
A.动量守恒 机械能不守恒 B.动量不守恒 机械能不守恒 C.动量机械能均守恒 D.动量不守恒 机械能守恒
10.一质量为M的木块静止在光滑的水平面上,一颗子弹水平射击木块并留在其中,子弹质量为m,从子弹击中木块到子弹相对木块静止的过程中,子弹和木块相对地面位移分别是s1、s2,则s1:s2 ( )
A.(M+2m)/m B.(2M+m)/M C.(M+m)/m D.M/m
10.A 解析:设子弹射中前的速度为v0,最后子弹和木块共同的速度为v,从子弹击中木块到子弹相对木块静止
2的过程中,它们之间的摩擦力大小恒为f,根据动量守恒定律有mv0=(M+m)v,根据动能定理有fs1=mv0-mv2,
1212fs2=
1Mv2,联立以上三式可求出s1:s2=(M+2m)/m,本题答案为A。 211.如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。下列说法正确的有( )
A.重力对它们的冲量相同 B.它们动量变化的大小相同 C.它们的末动能相同 D.到达地面时重力做功的瞬时功率相同
12.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块,木箱和小木块都具有一定的质量,现使木箱获得一个向右的初速度v0,则( )
A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动 C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动
D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动
13.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了45 mm。查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s 。据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103 kg/m3)( )
A.0.15 Pa B.0.54 Pa C.1.5 Pa D.5.4 Pa
13.A 解析:下雨天,雨滴对睡莲叶面持续的作用力可以看做是恒力,取单位面积的睡莲叶面,t=1h=3600s时间内,打到该叶面的雨水质量为m=ρSh=ρh,根据动量定理,mv=Ft,其中F就是单位面积上的压力,其大小等于压强
1?103?0.045?12N?0.15N,即p=0.15Pa。本题答案为A。 p,所以F=mv/t=ρhv/t=
360014.如图所示,分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体从静止开始,沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端,第一次力F1的方向沿斜面向上,第二次力F2的方向沿水平向右,两次所用时间相同。在这两个过程中( )
15.一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后炮艇的速度为v?,若不计水的阻力,则下列关系式中正确的是( )
A.Mv0?(M?m)v??mv B.Mv0?(M?m)v??m(v?v0)
C.Mv0?(M?m)v??m(v?v?)
D.Mv0?Mv??mv
15.A 解析:在发射炮弹的过程,系统的总动量守恒,所以有Mv0=(M-m)v?+mv,选项A正确。
16.质量为m的小球A,在光滑的水平面上以速度v0与质量为3m的静止小球B发生正碰,碰撞后A球的速度大小变为原来的1/3,则碰后小球B的速度大小可能为( )
A.v0
29B.v0
13C.v0
23D.v0
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17.用原子级显微镜观察高真空度的空间,结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转,从而形成一个“双分子”体系,观测同时发现此“中心”离甲分子较近,那么在上述“双分子”体系中( )
A.甲、乙两分子间一定只存在分子引力,不可能存在分子斥力B.甲分子的质量一定大于乙分子的质量 C.甲分子旋转的周期一定小于乙分子旋转的周期D.甲分子的动量大小和乙分子的动量大小一定相等
18.质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点,不计空气阻力且小球从未落地,则( )
A.整个过程中小球动量增量的大小为mgt B.整个过程中小球电势能变化了2mg2t2
C.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg2t2 D.从A点到最低点小球重力势能变化了2mg2t2/3
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