1.4动量守恒定律的应用 同步练习（word版含答案）

1.4动量守恒定律的应用同步练习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）
1．一质量为M的航天器远离太阳和行星，正以速度v0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出质量为m的气体，气体向后喷出的速度大小为v1，加速后航天器的速度大小v2等于(v0、v1、v2均为相对同一参考系的速度)(　　)
A． B．
C． D．
2．向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量大的a块速度仍沿原方向则（ ）
A．b的速度一定和原来反向．
B．从炸裂到落地的过程中，a、b两块经历的时间一定相同．
C．在炸裂过程中，a、b受到爆炸力的冲量一定相同
D．在爆炸过程中，由动量守恒定律可知，a、b的动量大小相等．
3．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示，由图可以判定（　　）
A．该核发生的是α衰变
B．该核发生的是β衰变
C．a表示反冲核的运动轨迹
D．磁场方向一定垂直纸面向里
4．一枚质量为的烟花弹获得动能后，从地面竖直升空，当烟花弹上升到最大高度时，弹中火药爆炸将烟花弹炸成质量分别为和的、两部分，，此时两部分获得的动能之和为烟花弹初动能的两倍，且初始均沿水平方向运动。设爆炸时间极短，重力加速度大小为，不计空气阻力和火药的质量，、两部分落地的水平位移大小分别为和，则（　　）
A．、两部分落地时的速度大小之比为
B．、两部分落地时的动能之比为
C．水平位移大小之比为
D．、两部分落地点的间距为烟花弹上升的最大高度的4倍
5．一辆小车置于光滑水平面上，车左端固定一水平弹簧枪，右端装一网兜。若从弹簧枪中发射一粒弹丸，恰好落在网兜内，结果小车将（空气阻力不计）（　　）
A．向左移动一段距离停下 B．在原位置没动
C．向右移动一段距离停下 D．一直向左移动
6．我校在今年四月份组织的“水火箭”比赛中，1班“破云队”最终以139.9米的成绩获得射程赛冠军。若该小队制作的“水火箭”箭体质量为0.2kg，里面装水0.4kg，发射时将水以约15m/s的平均速度向后喷出，喷水时间很短，则箭体发射后获得的速度约为（　　）
A．30m/s B．20m/s
C．10m/s D．条件不足，无法计算
7．假设将发射导弹看成如下模型：静止的实验导弹总质量M＝3 300 kg，当它以相对于地面的速度v0＝120 m/s喷出质量为Δm＝300 kg的高温气体后，导弹的速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略）（　　）
A．－10 m/s B．12 m/s
C．10 m/s D．－12 m/s
8．新华社西昌3月10日电“芯级箭体直径9.5米级、近地轨道运载能力50吨至140吨、奔月转移轨道运载能力15吨至50吨、奔火（火星）转移轨道运载能力12吨至44吨……”这是我国重型运载火箭长征九号研制中的一系列指标，已取得阶段性成果，预计将于2030年前后实现首飞。火箭点火升空，燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力。下列观点正确的是（　　）
A．喷出的燃气对周围空气的挤压力就是火箭获得的推力
B．因为喷出的燃气挤压空气，所以空气对燃气的反作用力就是火箭获得的推力
C．燃气被喷出瞬间，火箭对燃气的作用力就是火箭获得的推力
D．燃气被喷出瞬间，燃气对火箭的反作用力就是火箭获得的推力
9．如图所示，一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．绳对小球的拉力不做功 B．绳对小球的拉力做正功
C．绳对小球的拉力做负功 D．小球的合力不做功
10．如图，小船静止在水面上，站在船尾的人不断将船尾舱的鱼水平抛入左方船头的舱内，（鱼可视为质点，抛出点高度保持不变，一条鱼落入船头的舱内后再抛出下一条鱼），下列说法正确的是（　　）
A．为使鱼始终可保证落入船头的舱内，人抛出鱼的速度应逐渐增大
B．为使鱼始终可保证落入船头的舱内，人抛出鱼的速度应逐渐减小
C．抛完所有鱼后，小船静止，船相对岸位置不变
D．抛完所有鱼后，小船静止，船相对岸向右移动了一些
11．将质量为m1的物块P（可视为质点）从置于光滑水平面上的斜面体Q（质量m2）的顶端由静止释放．由于斜面体各处粗糙程度不同，最后恰好滑到Q的底端与之相对静止．如图所示.已知Q底边长为a，倾角为θ．对于上述过程，由P和Q组成的系统下述说法正确的是（ ）
A．动量守恒
B．机械能守恒
C．最后P和Q以一定的速度共同向左运动
D．物块Q对地位移为
12．我国火箭军东风中程弹道导弹点火升空时的发射情景如图所示，点火前东风导弹的总质量为（含气体），点火后在极短时间内东风导弹以相对地面的速度向后高速喷出质量为的炽热气体。若喷气过程内力远大于导弹受到的重力，则东风导弹获得的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
13．平行板电容器下极板附近有一个静止的放射性原子核，它所放出的粒子与反冲核平行于极板分别向左和向右运动，相等时间内的运动轨迹如图所示，图中的和均表示长度，不计重力，则、两粒子的电荷量之比为（ ）
A． B． C． D．
14．质量为m的人站在质量为M、长为5米的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边（如图所示），当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是1米，则（　　）
A．M=2m B．M=3m C． M=4m D．M=5m
15．装好炮弹的大炮总质量为M，其中炮弹的质量为已知炮弹出炮口时对地的速度大小为v，方向与水平方向间的夹角为，不计炮身与地面间的摩擦，则炮车后退的速度大小是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．静止在水面上的船长为L、质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，人对河岸的位移大小是_________
17．核能与其他能源相比具有能量大、地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。
(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为_______，a=_______。以分别表示核的质量，分别表示中子、质子的质量，c为真空中的光速，则在上述核反应过程中放出的核能=_____________。
(2)已知有一种同位素，比核多2个中子。某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生衰变时放出的粒子的速度大小为，试求衰变后的残核初速度多大？_____
18．载着人的气球静止悬浮在空中，人的质量和气球（包括设备）的质量分别为60kg和300kg．气球离地面的高度为20m，为使人能安全着地，气球上悬挂的软梯长度需要 m．
19．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：他将船平行码头自由停泊，在岸上记下船尾的位置，然后轻轻从船尾上船走到船头后下船，用卷尺测出哪几个距离，他还需知道自身的质量m，才能测出渔船的质量M。
请你回答下列问题：
①该同学是根据____________定律来估测小船质量的；
②要求该同学测出的距离有：_______________________________；（先用文字说明，再给每一个距离赋予一个字母）
③所测渔船的质量_______________（表达式）。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，竖直平面内半径为R的光滑圆弧轨道BC静止放在光滑水平地面上，圆弧BC与地面相切．滑块A(视为质点)从到B端高度为R处由静止释放，恰好从B端沿圆弧切线方向进入轨道，离开C端后沿地面运动．已知圆弧轨道BC的质量为滑块A的质量的两倍，重力加速度大小为g，求：
(1)滑块到达B端时的速度大小v；
(2)圆弧轨道的最大速度vm．
21．载人气球静止于高h的空中，气球的质量为M，人的质量为m，若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少为多长？
22．如图所示，水平传送带两轮间的距离L=30m，传送带以恒定的速率顺时针匀速转动，两质量分别为m1=4kg、m2=2kg的小滑块P、Q用一根轻绳（未画出）连接，中间夹着一根被压缩的轻质弹簧（弹簧与物体不拴接），此时弹簧的弹性势能Ep=54J，现把P、Q从传送带的最左端由静止开始释放，t1=2s时轻绳突然断裂，瞬间弹簧恢复至原长（不考虑弹簧的长度的影响）。已知两滑块块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）轻绳突然断裂时两滑块的位移大小；
（2）两滑块离开传送带的时间差。
23．如图所示，光滑水平面上静放着一个有光滑圆弧的凹槽，凹槽的半径为R=0.25m，质量为M=0.2kg，另有一质量为m=0.05kg的小球从凹槽的左侧最高点由静止释放，小球滑到最低点B。求：
（1）凹槽向左移动的最大距离；
（2）小球滑至凹槽的最低点B时小球和凹槽的速度；
（3）当小球滑至凹槽的最低点B时，小球对凹槽的压力
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．B
5．A
6．A
7．D
8．D
9．C
10．D
11．D
12．A
13．D
14．C
15．B
16．ML/（M＋m）
17． 中子 3
18．24
19． 根据动量守恒定律来估测小船质量 测出的距离有：船长L和船后退距离l 渔船的质量：
20．(1) (2)
21．
22．（1）2m；（2）5.125s；
23．（1）0.05m；（2）2m/s，0.5m/s；（3）1.75N
答案第1页，共2页