第1章 第3节 动量守恒定律 综合拔高（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第1章 第3节 动量守恒定律 综合拔高（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 58.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-14 12:30:48 | ||
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文档简介
人教版高中物理选修一 第1章 第3节 动量守恒定律 综合拔高
一、单项选择题（共1小题；共4分）
1. 高楼高空抛物是非常危险的事。设质量为 的小球从 楼上做自由落体运动落到地面，与水泥地面接触时间为 ，则小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
二、双项选择题（共2小题；共8分）
2. 如图所示，一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是 （提示：小球的轨迹不是圆周）
A. 绳对小球的拉力不做功 B. 小球的机械能守恒
C. 小车机械能不守恒 D. 绳对小球的拉力做负功
3. 如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了 ，那么此过程产生的内能可能为
A. B. C. D.
三、解答题（共6小题；共78分）
4. 年 月 日 时，嫦娥 号探测器在近月点制动成功，由椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道。设探测器质量为 ，变轨前瞬间速度为 ，变轨后圆形轨道半径为 ，环月周期为 ，若制动时喷出气体的质量为 ，求气体喷出时的速度。
5. 如图所示，一质量为 的人站在质量为 的小船甲上，以速度 在水面上向右运动。另一完全相同的小船乙以速率 从右方向左方驶来，两船在一条直线上运动。为避免两船相撞，人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上，为能避免两船相撞，求人水平跳出时的速率至少多大
6. 如图所示，在足够长的水平光滑直导轨上，静止放着三个质量均为 的小球 、 、 ，现让 球以 的速度正对着 球运动， 、 两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并与 球发生正碰， 球的最终速度 。求：
（1） 、 两球与 球相碰前的共同速度多大
（2）两次碰撞过程中一共损失了多少动能
7. 一质量为 的杂技演员，从蹦床上沿竖直方向跳起，当他离开蹦床上升了 高度时，迅速抱起边上栖木上的猴子，结果他又上升了 高度然后落下。已知猴子的质量为 ，重力加速度为 ，可以认为人突然抱猴的瞬间人和猴组成的系统动量守恒。求：
（1）运动员抱住猴子前瞬间的速度；
（2）若此次起跳过程中运动员没有去抱猴子，则他离开蹦床后上升的最大高度应是多少。
8. 如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为 （ 小于斜面体的高度）。已知小孩与滑板的总质量为 ，冰块的质量为 ，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小 。
（1）求斜面体的质量；
（2）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩
9. 如图所示，光滑水平面上放着质量都为 的物块 和 ， 紧靠着固定的竖直挡板， 、 间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与 、 均不拴接），用手挡住 不动，此时弹簧弹性势能为 。在 、 间系一轻质细绳，细绳的长略大于弹簧的自然长度。放手后绳在短暂时间内被拉断，之后 继续向右运动，一段时间后与向左匀速运动、速度为 的物块 发生碰撞，碰后 、 立刻形成粘合体并停止运动， 的质量为 。求：
（1） 、 相撞前一瞬间 的速度大小；
（2）绳被拉断过程中，绳对 所做的功 。
答案
第一部分
1. D
【解析】设自由下落的时间为 ，则有：，
与水泥地面接触时间为 ，
下落的整个过程中，根据动量定理可得：，
解得：。
根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是 倍，故A错误；
根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是 倍，故B错误；
根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是 倍，故C错误；
根据计算可知小球对地面冲击力是小球重力的倍数大约是 倍，故D正确。
第二部分
2. C， D
3. A， B
【解析】设子弹的初速度为 ，射入木块后子弹与木块共同的速度为 ，木块的质量为 ，子弹的质量为 。
根据动量守恒定律得：
得，
木块获得的动能为
系统产生的内能为
可得 ，故AB正确。
第三部分
4.
【解析】探测器制动过程，时间较短，内力远大于外力，可认为动量守恒，则根据动量守恒定律得
解得气体喷出速度
5.
【解析】设向右为正方向，两船恰好不相撞，最后具有相同速度 ，由动量守恒定律有：，
解得：，
设人跳出甲船的速度为 ，人从甲船跃出的过程满足动量守恒定律，有 ，
解得：。
6. （1）
【解析】 、 相碰，满足动量守恒定律，则有
得 、 两球与 球相碰前的速度
（2）
【解析】两球与 碰撞同样满足动量守恒定律，有
得两球相碰后的速度
两次碰撞损失的动能
7. （1）
【解析】设抱住猴子前瞬间的速度为 ，迅速抱住猴子后速度变为 ，则
抱住猴子后上升过程，机械能守恒：
抱住猴子的过程，规定向上为正方向，根据动量守恒定律：，
联立解得：
（2）
【解析】若不抱猴子，设上升的最大高度为 ，则有：，解得：
8. （1）
【解析】对于冰块和斜面体组成的系统，根据动量守恒可得，
根据系统的机械能守恒，可得，
解得：；
（2） 不能
【解析】小孩与冰块组成的系统，根据动量守恒可得，，
解得 （向右）
冰块与斜面：，
根据机械能守恒，可得，
解得：（向右）
因为 ，所以冰块不能追上小孩。
9. （1）
【解析】 与 碰撞过程中，动量守恒，以 的初速度方向为正，
根据动量守恒定律得：，
解得：。
（2）
【解析】弹簧恢复原长时，弹性势能全部转化为物块 的动能，
则 ，解得：，
绳子拉断过程， 、 系统动量守恒，以 的初速度方向为正，
根据动量守恒定律得：，解得：，
由动能定理可得，绳对 所做的功 。
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一、单项选择题（共1小题；共4分）
1. 高楼高空抛物是非常危险的事。设质量为 的小球从 楼上做自由落体运动落到地面，与水泥地面接触时间为 ，则小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
二、双项选择题（共2小题；共8分）
2. 如图所示，一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是 （提示：小球的轨迹不是圆周）
A. 绳对小球的拉力不做功 B. 小球的机械能守恒
C. 小车机械能不守恒 D. 绳对小球的拉力做负功
3. 如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了 ，那么此过程产生的内能可能为
A. B. C. D.
三、解答题（共6小题；共78分）
4. 年 月 日 时，嫦娥 号探测器在近月点制动成功，由椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道。设探测器质量为 ，变轨前瞬间速度为 ，变轨后圆形轨道半径为 ，环月周期为 ，若制动时喷出气体的质量为 ，求气体喷出时的速度。
5. 如图所示，一质量为 的人站在质量为 的小船甲上，以速度 在水面上向右运动。另一完全相同的小船乙以速率 从右方向左方驶来，两船在一条直线上运动。为避免两船相撞，人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上，为能避免两船相撞，求人水平跳出时的速率至少多大
6. 如图所示，在足够长的水平光滑直导轨上，静止放着三个质量均为 的小球 、 、 ，现让 球以 的速度正对着 球运动， 、 两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并与 球发生正碰， 球的最终速度 。求：
（1） 、 两球与 球相碰前的共同速度多大
（2）两次碰撞过程中一共损失了多少动能
7. 一质量为 的杂技演员，从蹦床上沿竖直方向跳起，当他离开蹦床上升了 高度时，迅速抱起边上栖木上的猴子，结果他又上升了 高度然后落下。已知猴子的质量为 ，重力加速度为 ，可以认为人突然抱猴的瞬间人和猴组成的系统动量守恒。求：
（1）运动员抱住猴子前瞬间的速度；
（2）若此次起跳过程中运动员没有去抱猴子，则他离开蹦床后上升的最大高度应是多少。
8. 如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为 （ 小于斜面体的高度）。已知小孩与滑板的总质量为 ，冰块的质量为 ，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小 。
（1）求斜面体的质量；
（2）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩
9. 如图所示，光滑水平面上放着质量都为 的物块 和 ， 紧靠着固定的竖直挡板， 、 间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与 、 均不拴接），用手挡住 不动，此时弹簧弹性势能为 。在 、 间系一轻质细绳，细绳的长略大于弹簧的自然长度。放手后绳在短暂时间内被拉断，之后 继续向右运动，一段时间后与向左匀速运动、速度为 的物块 发生碰撞，碰后 、 立刻形成粘合体并停止运动， 的质量为 。求：
（1） 、 相撞前一瞬间 的速度大小；
（2）绳被拉断过程中，绳对 所做的功 。
答案
第一部分
1. D
【解析】设自由下落的时间为 ，则有：，
与水泥地面接触时间为 ，
下落的整个过程中，根据动量定理可得：，
解得：。
根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是 倍，故A错误；
根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是 倍，故B错误；
根据计算可知小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是 倍，故C错误；
根据计算可知小球对地面冲击力是小球重力的倍数大约是 倍，故D正确。
第二部分
2. C， D
3. A， B
【解析】设子弹的初速度为 ，射入木块后子弹与木块共同的速度为 ，木块的质量为 ，子弹的质量为 。
根据动量守恒定律得：
得，
木块获得的动能为
系统产生的内能为
可得 ，故AB正确。
第三部分
4.
【解析】探测器制动过程，时间较短，内力远大于外力，可认为动量守恒，则根据动量守恒定律得
解得气体喷出速度
5.
【解析】设向右为正方向，两船恰好不相撞，最后具有相同速度 ，由动量守恒定律有：，
解得：，
设人跳出甲船的速度为 ，人从甲船跃出的过程满足动量守恒定律，有 ，
解得：。
6. （1）
【解析】 、 相碰，满足动量守恒定律，则有
得 、 两球与 球相碰前的速度
（2）
【解析】两球与 碰撞同样满足动量守恒定律，有
得两球相碰后的速度
两次碰撞损失的动能
7. （1）
【解析】设抱住猴子前瞬间的速度为 ，迅速抱住猴子后速度变为 ，则
抱住猴子后上升过程，机械能守恒：
抱住猴子的过程，规定向上为正方向，根据动量守恒定律：，
联立解得：
（2）
【解析】若不抱猴子，设上升的最大高度为 ，则有：，解得：
8. （1）
【解析】对于冰块和斜面体组成的系统，根据动量守恒可得，
根据系统的机械能守恒，可得，
解得：；
（2） 不能
【解析】小孩与冰块组成的系统，根据动量守恒可得，，
解得 （向右）
冰块与斜面：，
根据机械能守恒，可得，
解得：（向右）
因为 ，所以冰块不能追上小孩。
9. （1）
【解析】 与 碰撞过程中，动量守恒，以 的初速度方向为正，
根据动量守恒定律得：，
解得：。
（2）
【解析】弹簧恢复原长时，弹性势能全部转化为物块 的动能，
则 ，解得：，
绳子拉断过程， 、 系统动量守恒，以 的初速度方向为正，
根据动量守恒定律得：，解得：，
由动能定理可得，绳对 所做的功 。
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