2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：動(dòng)量守恒定律專項(xiàng)訓(xùn)練

動(dòng)量守恒定律專項(xiàng)復(fù)習(xí)

1.質(zhì)量為5kg的小球以5m/s的速度豎直落到地板上，隨后以3m/s的速度反向彈回，若取

豎直向下的方向?yàn)檎较颍瑒t小球動(dòng)量的變化為（）

A.10kg?m/sB.-10kg?m/s

C.40kg,m/sD.-40kg,m/s

2.如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、m、2m,三個(gè)小球從同一高度同時(shí)出發(fā)，其

中A球有水平向右的初速度V。，B、C由靜止釋放。三個(gè)小球在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，

小球與地面之間、小球與小球之間的碰撞均為彈性碰撞，則小球與小球之間最多能夠發(fā)

生碰撞的次數(shù)為（）

AvBC

o->0oo

A.2次B.3次C.4次D.5次

3.粗糙水平地面上的物體，在一個(gè)水平恒力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，其收?qǐng)D象如圖所示，下列

物理量中第1s內(nèi)與第2s內(nèi)相同的是（）

A.摩擦力的功

B.摩擦力的沖量

C.水平恒力的功

D.水平恒力的沖量

4.豎直放置的輕彈簧下端固定在地上，上端與質(zhì)量為機(jī)的鋼板連接，鋼板處于靜止?fàn)顟B(tài).一

個(gè)質(zhì)量也為m的物塊從鋼板正上方〃處的P點(diǎn)自由落下，打在鋼板上并與鋼板一起向下運(yùn)

動(dòng)xo后到達(dá)最低點(diǎn)。.下列說(shuō)法正確的是（）

pn

《

一

7一

A.物塊與鋼板碰后的速度為國(guó)

B.物塊與鋼板碰后的速度為4變

2

h

C.從P到。的過(guò)程中，彈性勢(shì)能的減少量為mg（2x0+5）

D.從P到。的過(guò)程中，彈性勢(shì)能的增加量為，監(jiān)（2知+外

5.一根不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定在水平桿上的A點(diǎn)，另一端連接在套在光滑豎直桿的輕環(huán)B

上，如圖所示。輕繩繞過(guò)懸掛重物的輕滑輪C（不計(jì)輕繩與滑輪間的摩擦），重物質(zhì)量為m,

用豎直向上的力F拉住輕環(huán)B讓其緩慢向上移動(dòng)h,經(jīng)過(guò)時(shí)間為t,在時(shí)間t內(nèi)錯(cuò)誤的是（）

A.輕繩拉力對(duì)滑輪C的沖量大小為mgt

B.輕繩拉力對(duì)滑輪C做的功為Fh

C.豎直桿對(duì)?輕環(huán)作用力的沖量為0

D.水平桿對(duì)輕繩作用力的沖量不為0

6.一質(zhì)量為mi的物體以vo的初速度與另一質(zhì)量為m2的靜止物體發(fā)生碰撞，其中m2=km”

k<l.碰撞可分為完全彈性碰撞、完全非彈性碰撞以及非彈性碰撞.碰撞后兩物體速度分別

為V1和V2.假設(shè)碰撞在一維上進(jìn)行，且一個(gè)物體不可能穿過(guò)另一個(gè)物體.物體1撞后與碰

V,

撞前速度之比〃=，的取值范圍是（）

%

C.謝

1+攵

2

D.—

1+&T+I

7.下列敘述的情況中，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒的是（）

±jg

甲乙

A.如圖甲所示，小車停在光滑水平面上，車上的人在車上走動(dòng)時(shí)，人與車組成的系統(tǒng)

B.如圖乙所示，子彈射入放在光滑水平面上的木塊中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)

C.子彈射入緊靠墻角的木塊中，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(shí)

8.如圖所示，將一光滑的質(zhì)量為4m半徑為/?的半圓槽置于光滑水平面上，在槽的左側(cè)緊挨

有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，今讓一質(zhì)量也為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方高R處從靜

止開始落下，與半圓槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（）

A.小球在半圓槽內(nèi)第一次到最低點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，槽的支持力對(duì)小球不做功

B.小球第一次運(yùn)動(dòng)到半圓槽的最低點(diǎn)B時(shí)，小球與槽的速度大小之比為4:1

C.小球第一次從C點(diǎn)滑出后將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)

D.物塊最終的動(dòng)能為,

9.如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)球，原來(lái)在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運(yùn)

動(dòng)，A球的速度是6m/s,B球的速度是一2m/s,不久A、B兩球發(fā)生了對(duì)心碰撞。對(duì)于該

碰撞之后的4B兩球的速度可能值，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們做了很多種猜測(cè)，下面的猜測(cè)

結(jié)果一定無(wú)法實(shí)現(xiàn)的是（）

物■VB

.............................0，…,乙方向

A.以=—2m/s,/B=6m/s

B.以=2m/s,vs=2m/s

C./『lm/s,i/8=3m/s

D.以=-3m/s,/B=7m/s

10.如圖所示，光滑水平面上48兩點(diǎn)間靜置有一質(zhì)量為M、半徑為R的均勻材質(zhì)半圓槽，

其圓心。在AB中垂線上。從槽左邊緣處由靜止釋放一質(zhì)量為m的小球，最終半圓槽和

小球都靜止，且小球靜止在半圓槽最低點(diǎn)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是（）

A.半圓槽和小球系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

B.半圓槽和小球系統(tǒng)的動(dòng)量守恒

C.半圓槽和小球系統(tǒng)增加的內(nèi)能為mgR

D.小球最終靜止的位置在AB的中垂線上

11.如圖1所示，在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球半徑相同。先讓質(zhì)量為網(wǎng)的A

球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，從軌道末端拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫

紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把質(zhì)量為

，吸的B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在

白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置，未放B球

時(shí)，A球的落點(diǎn)是P點(diǎn)，。點(diǎn)是軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)，如圖2所示。

圖2

（1）為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，A球碰后要沿原方向運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿足

wim2（選填“〉”或

（2）實(shí)驗(yàn)中，不容易直接測(cè)定小球碰撞前后的速度。但是，可以通過(guò)僅測(cè)量_____（填選項(xiàng)

前的符號(hào)），間接地解決這個(gè)問題。

A.小球開始釋放高度〃

B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度4

C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移

（3）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的條件和操作要求，下列說(shuō)法正確的是o

A.斜槽軌道必須光滑

B.斜槽軌道末端必須水平

C.B球每次的落點(diǎn)一定是重合的

D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，復(fù)寫紙和臼紙都可以移動(dòng)

（4）已知4、B兩個(gè)小球的質(zhì)量如、mi,三個(gè)落點(diǎn)位置與。點(diǎn)距離分別為0例、OP、ON。

在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式,則可以認(rèn)為兩球碰撞前后的總動(dòng)量守恒。

12.如圖所示，質(zhì)量為3kg的小車A以vn=4m/s的速度沿光滑水平面勻速運(yùn)動(dòng)，小車左端固

定的支架通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛質(zhì)量為1依的小球8（可看作質(zhì)點(diǎn)），小球距離車面08".某

一時(shí)刻，小車與靜止在水平面上的質(zhì)量為1奴的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起（碰撞時(shí)間可

忽略），此時(shí)輕繩突然斷裂.此后，小球剛好落入小車右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽

略），不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10向$2.求：

①繩未斷前小球與砂桶的水平距離.

②小車系統(tǒng)的最終速度大小

③整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能.

?B

J八*[C]

I.答案：D

解析：動(dòng)量的變化是末動(dòng)量減去初動(dòng)量，規(guī)定了豎直向下為正方向，則小球的初動(dòng)量

pi=?wi=25kg?m/s,末動(dòng)量p2—mv2——\5kg,m/s,所以動(dòng)量的變化Ap=/72~pi="40

kg.m/s.

2.【答案】B

【詳解】

由于三球豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況相同，一定可以發(fā)生碰撞，可假設(shè)高度無(wú)窮大，可看作三

球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度互換，B、C發(fā)生第二碰撞后，由于B

的質(zhì)量小于C的質(zhì)量，則B反向：B、A發(fā)生第三次碰撞后，B、A水平速度互換，A向

左，B豎宜下落，三球不再發(fā)生碰撞，所以最多能夠發(fā)生3次碰撞，故B正確，ACD錯(cuò)

誤。

故選B。

【點(diǎn)睛】

關(guān)鍵是A球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，與B、C豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況相同，

所以一定可以發(fā)生碰撞。

3.【答案】D

【解析】由圖像可知，物體在摩擦力和恒力尸作用下先向正方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，然后反向

加速，由圖像可知，第Is內(nèi)與第2s內(nèi)的位移不同，則摩擦力的功不同，水平恒力的功也不

同，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；第1s內(nèi)與第2s內(nèi)摩擦力的方向不同，則摩擦力的沖量不同，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤；水平恒力的沖量/=A，則水平恒力的沖量相同，選項(xiàng)D正確.

4.【答案】B

【解析】物體下落力，由機(jī)械能守恒:機(jī)叨2；物體與鋼板碰撞,則動(dòng)量守恒：mV]=2加均，

解得嶺乎，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；從碰撞到Q點(diǎn)，由能量關(guān)系可知：

10

--2mv1+2mgx0=Ep，則彈性勢(shì)能的增加量為Ep=mg(2x0+])，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤.

5.【答案】C

【解析】輕繩對(duì)滑輪C拉力的合力等于重物重力mg,則在時(shí)間I內(nèi)拉力對(duì)滑輪C的沖量大

小為mgt,選項(xiàng)A正確；輕繩拉力做的功等于作用于B的豎直力F做的功，而A、B間水

平距離不變，即AC與水平方向夾角不變，力F為恒力，故力F做的功為Fh,選項(xiàng)B正確；

豎直桿對(duì)輕環(huán)及水平桿對(duì)輕繩的作用力不為0,因此在時(shí)間t內(nèi)其作用力的沖量不為0,故

選項(xiàng)C錯(cuò)D正確。

6.【答案】B

【解析】若發(fā)生彈性碰撞,則由動(dòng)量守恒：如丫。=孫環(huán)+旭2V2；由能量關(guān)系:

,解得匕=生;"%，則上=片；若發(fā)生完全非彈性碰撞，

222-rriy+nt,v01+K

m,v.v.1"k1

則由動(dòng)量守恒：，”o=(如解得匕=%=(,則..故：4三及一--

+加2%1+%1+?1+%

B正確.

7.答案：C

解析：對(duì)于人和車組成的系統(tǒng)，人和車之間的力是內(nèi)力，系統(tǒng)所受的外力有重力和支持

力，合力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒；子彈射入木塊過(guò)程中，雖然子彈和木塊之間的力很大，但

這是內(nèi)力，木塊放在光滑水平面上，系統(tǒng)所受合力為零，動(dòng)量守恒：子彈射入緊靠墻角的木

塊時(shí)，墻對(duì)木塊有力的作用，系統(tǒng)所受合力不為零，系統(tǒng)的動(dòng)量減小；斜向上拋出的手榴彈

在空中炸開時(shí)，雖然受到重力作用，合力不為零，但爆炸的內(nèi)力遠(yuǎn)大于重力，動(dòng)量近似守恒。

故選C。

8.【答案】D

【詳解】

A.小球從A到8的過(guò)程中，小球?qū)Π雸A槽的壓力方向向左下方，所以半圓槽要向左推

動(dòng)物塊一起運(yùn)動(dòng)，因而小球參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是沿半圓槽的圓周運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是與

半圓槽一起向左運(yùn)動(dòng)，小球所受支持力方向與速度方向并不垂直，而是大于90。，故槽

的支持力對(duì)小球做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；

B.由于小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故球、半圓槽和物塊在水

平方向動(dòng)量守恒，取向右為正，則有

mv{-(4m+m)v2=0

解得W：彩=5:1,故B錯(cuò)誤;

CD.小球從A到8的過(guò)程，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得

1212

mg?2R--mv\+—(4/〃+m)v2

聯(lián)立C選選項(xiàng)中式子解得

I竽T臀

當(dāng)小球從8到C的過(guò)程中，小球?qū)Π雸A槽有向右下方的壓力，半圓槽開始減速，與物塊

分離，則物塊最終以為=(J四等的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，則物塊的動(dòng)能為

1r12mgR

由于小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故球、半圓槽和物塊在水平

方向動(dòng)量守恒，小球第一次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，因?yàn)樾∥飰K速度不為0,則小球和半圓槽的水

平速度也不可能為0,故小球第一次從C點(diǎn)滑出后不可能做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D

正確。

故選Do

9.【答案】D

【詳解】

設(shè)每個(gè)球的質(zhì)量均為m,碰前系統(tǒng)總動(dòng)量

p-mAvA+mHvB—4m

碰前的總機(jī)械能

1,1,

E—~mAvA+—mBvB—20m

A.碰后總動(dòng)量

p'=4m

總機(jī)械能

E'=20m

動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，故A可能實(shí)現(xiàn)；

B.碰后總動(dòng)量

p'—4m

總機(jī)械能

￡=4〃？

動(dòng)量守恒，機(jī)械能不增加，故B可能實(shí)現(xiàn)；

C.碰后總動(dòng)量

p'=4m

總機(jī)械能

E=5m

動(dòng)量守恒，機(jī)械能不增加，故C可能實(shí)現(xiàn)；

D.碰后總動(dòng)量

p'—4m

總機(jī)械能

E'=29m

動(dòng)量守恒，機(jī)械能增加違反能量守恒定律，故D不可能實(shí)現(xiàn)。

本題選不可能實(shí)現(xiàn)的，故選D。

10.【答案】C

【詳解】

A.取半圓槽最低點(diǎn)所在平面為零勢(shì)能面，開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球具有一定的重力勢(shì)能，最后

靜止在零勢(shì)能面，半圓槽的動(dòng)能也沒有增加，即系統(tǒng)損失了機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；

B.豎直方向上外力不為零，即豎直方向上動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；

C.系統(tǒng)增加的內(nèi)能等于小球損失的重力勢(shì)能，即mgR,故C正確；

D.當(dāng)小球第一次滾動(dòng)到半圓槽的最右端時(shí)，半圓槽向左達(dá)到最大位移xi,當(dāng)小球回滾到

最左端時(shí)，半圓槽向右移動(dòng)一段位移X2,且X1>X2；當(dāng)小球再一次滾動(dòng)到最右端時(shí)，半圓

槽向左移動(dòng)一段位移X3,且X2>X3；并以此類推，所以半圓槽和小球最終不會(huì)停止在A8

的中垂線上，故D錯(cuò)誤；

故選Co

II.【答案】〉CBmy-0P-my-OM+m2-ON

【解析】碰撞過(guò)程中動(dòng)量、能量均守恒，因此有

m1Vo=町匕+m2v2

111

—mv^2=—mv^2+~m

因此有

因此要使入射小球如碰后不被反彈，應(yīng)該滿足

〃4>trb,

(2)⑵驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系，直

接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，根據(jù)