1.4动量守恒定律的应用基础巩固（word 含答案）

1.4动量守恒定律的应用基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．两名质量相等的滑冰运动员甲和乙都静止在光滑的水平冰面上，现在其中一人向另一人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回。如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是（　　）
A．若甲先抛球，则一定是v甲>v乙
B．若乙先抛球，则一定是v乙>v甲
C．只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲>v乙
D．无论谁先抛球，只要乙最后接球，就有v甲>v乙
2．一人静止于光滑的水平冰面上，现欲向前运动，下列哪种方法是可行的 (　　)
A．向后踢腿
B．手臂向后甩
C．在冰面上滚动
D．向后水平抛出随身物品
3．2020年我国将迎来长征8号火箭的试射，计划用来填补太阳同步轨道发射能力上的空白。关于火箭发射，下列说法正确的是（　　）
A．火箭发射过程中机械能守恒，动量也守恒
B．影响火箭速度大小的因素只有喷出气流的速度
C．影响火箭速度大小的因素包括喷气的质量与火箭本身质量之比
D．喷出气流对火箭的冲量与火箭对喷出气流的冲量相同
4．如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置，现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为（　　）
A．， B．，
C．， D．，
5．小船在水面上以速度v向东行驶，若船上的人以相对河岸相同的速率分别向东和向西同时抛出两个质量相等的重物，不计水的阻力，则小船的速度与抛出重物前相比（　　）
A．不变 B．减小 C．增大 D．无法判断
6．如图所示，质量的半圆形槽A放在光滑水平地面上，槽内表面光滑，其半径。现有一个质量的小物块在槽A的右端口受到瞬时竖直向下的冲量，此后槽A物块相互作用，使槽A地面上运动，则下列说法错误的是（ ）
A．在A、B间存在相互作用的过程中，槽A和物块组成的系统机械能守恒
B．在A、间存在相互作用的过程中，槽A和物块组成的系统动量守恒
C．物块从槽口右端运动到左端时，槽A向右运动的位移是
D．物块最终可从槽口左端竖直冲出，到达的最高点距槽口的高度为
7．如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，一个人手中拿着小物块，站在车上随车一起向右以速度v0匀速运动。人和车的质量之和为M，小物块质量为m。人将小物块以相对地面的速度v向左水平抛出，则小物块抛出后，人和车的速度为（　　）
A． B．
C． D．
8．一质量为M的烟花斜飞到空中，到最高点时速度为v，此时烟花炸裂成两块（损失的炸药质量不计），炸裂成的两块速度沿水平相反方向，落地时水平位移大小相等，不计空气阻力，若向前一块的质量为m，则向前一块的速度大小为 （　　）
A． B． C． D．
9．2020年12月22日，作为太阳同步轨道火箭的长征八号首次试飞成功。关于火箭发射，下列说法正确的是（　　）
A．火箭发射过程中机械能守恒
B．影响火箭速度大小的因素只有喷出气流的速度
C．影响火箭速度大小的因素包括喷气的质量与火箭本身质量之比
D．喷出气流对火箭的冲量与火箭对喷出气流的冲量相同
10．一个质量为的小型炸弹自水平地面朝右上方射出，在最高点以水平向右的速度飞行时，突然爆炸为质量相等的甲、乙、丙三块弹片，如图所示。爆炸之后乙自静止自由下落，丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．爆炸后乙落地的时间最长
B．爆炸后甲落地的时间最长
C．甲、丙落地点到乙落地点的距离比为
D．爆炸过程释放的化学能为
11．2017年6月15日上午11点，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射首颗X射线调制望远镜卫星“慧眼”。假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量为M＝2100g，当它以对地速度为v0＝840m/s喷出质量为的高温气体后，火箭的对地速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计）（　　）
A．42m/s B． C．40m/s D．
12．质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为(　　)
A． B． C． D．
13．如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0=4m/s，g取10m/s2。则（　　）
A．若锁定滑块，小球通过最高点P时对轻杆的作用力为12N
B．若解除对滑块的锁定，滑块和小球组成的系统动量守恒
C．若解除对滑块的锁定，小球通过最高点时速度为3m/s
D．若解除对滑块的锁定，小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离为m
14．用如图所示实验能验证动量守恒定律，两块小木块A和B中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平台面上，将细线烧断，木块A、B被弹簧弹出，最后落在水平地面上落地点与平台边缘的水平距离分别为，．实验结果表明下列说法正确的是
A．木块A、B离开弹簧时的速度大小之比
B．木块A、B的质量之比
C．弹簧对木块A、B做功之比
D．木块A、B离开弹簧时的动能之比
15．我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面．假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞，发动机加速电压，喷出二价氧离子，离子束电流为，那么下列结论正确的是（元电荷，氧离子质量，飞船质量）（）
A．喷出的每个氧离子的动量
B．飞船所受到的推力为
C．飞船的加速度为
D．推力做功的功率为
二、填空题（共3题）
16．火箭飞行的工作原理是什么？
17．如图所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（____）
A．甲、乙两车运动中速度之比为
B．甲、乙两车运动中速度之比为
C．甲车移动的距离为
D．乙车移动的距离为
E．乙车移动的距离为
18．如图所示为某小组验证动量守恒的实验，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，弹簧压缩并锁定，在金属管两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管径且与弹簧不相连），现解除弹簧锁定，两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射，然后按下列步骤进行实验：
①用天平测出两球质量、；
②用刻度尺测出小球1的落点P到管口M的水平距离
③用刻度尺测出两管口离地面的高度h；
回答下列问题：
(1)还需要测量的一个物理量是____________；
(2)利用上述测得的实验数据，验证动量守恒的表达式是_________________；
(3)已知当地重力加速度为g，则解除弹簧锁定前，弹簧的的弹性势能是______________。
三、综合题（共4题）
19．如图所示，质量分别为3kg、2kg的两物块A、B中间夹一被压缩的轻质弹簧（与物块不栓接），用一细线固定，整个系统放在光滑水平桌面上。在光滑水平地面上有静止小车，小车内装满砂子，小车和砂子总质量为4kg，砂子上表面与桌面竖直高度差为5m。现烧断细线，物块B飞出桌面后落到小车上，物块B与小车最终的共同速度为，g取。求：
（1）弹簧弹开后，物块A的速度大小；
（2）弹簧释放的弹性势能。
20．如图，质量为m的小船甲在静止在水面上，一质量为m/3的人站在船尾．另一相同小船乙以速率v0从后方驶来，为避免两船相撞，人从船尾以相对小船甲的速率v水平向后跃到乙船，求速率v至少为多大才能避免两船相撞．
21．“愤怒的小鸟”是按物理规律设置的一款游戏。用弹枪将一只质量为M＝3kg的鸟从水平地面发射，弹枪释放的弹性势能为EP＝1200J，该鸟运动到离地h＝20m的最高点时发生爆炸，变为三只质量为m＝1kg的小鸟。爆炸之后瞬间三只小鸟速度均沿同一水平方向，且中间的一只小鸟的速度和爆炸前没有区别，落地的时候离发射处最近的和最远的小鸟相距为d＝40m。g＝10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)爆炸前鸟的速度多大？
(2)爆炸后瞬间另两只小鸟的速度分别为多少？
(3)爆炸前后小鸟们的动能增加多少？
22．2022年冬奥会将在北京举办，北京成为奥运历史上第一个既举办过夏季奥运会，又举办冬奥会的城市。如图是参赛队员正在进行短道速滑接力项目的训练场景，甲运动员静止在光滑的冰面上，乙运动员以10 m/s的水平向右速度从他的后方冲过来并推动他，甲运动员以6 m/s的速度脱离乙而向前滑行。已知甲运动员质量为70 kg，乙运动员质量为60 kg，求两运动员相互作用后，乙运动员的速度。
参考答案
1．D
2．D
3．C
4．D
5．C
6．B
7．A
8．A
9．C
10．D
11．B
12．C
13．D
14．D
15．B
16．
火箭靠向后连续喷射高速气体飞行，利用了反冲原理．
17．ACD
18．还需要测量球2的落点Q到管口M的水平距离x2； m1x1=m2x2
19．（1）4m/s；（2）
20．
21．(1) 20m/s；(2) 10m/s和30m/s；(3) 100J
22．3 m/s，水平向右