人教版选择性必修 1.6 反冲专题拔高题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版选择性必修 1.6 反冲专题拔高题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-30 20:00:39 | ||
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文档简介
人教版选择性必修一第一章反冲专题拔高题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 如图所示，静止在光滑水平面上的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧与小车不栓接。烧断细线后( )
A. 两车同时开始运动
B. 在弹簧第一次恢复原长前，两车的动能减少
C. 在弹簧第一次恢复原长前，两车的移动的距离之比增大
D. 在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化相同
2. 质量为 的人站在质量为 的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行。车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。当车速为时，人从车上以相对于地面大小为的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则车运动的 图像正确的是 ( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为的小车，其左侧有半径为的四分之一光滑圆弧轨道，轨道最低点与水平轨道相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为的物块可视为质点从点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端处恰好没有滑出。重力加速度为，空气阻力可忽略不计。关于物块从位置运动至位置的过程，下列说法中正确的是( )
A. 小车和物块构成的系统动量守恒 B. 摩擦力对物块和轨道所做功的代数和为零
C. 物块的最大速度为 D. 小车的最大速度为
4. “世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为，下列说法中正确的是
A. 火箭所受的推力来源于空气对它的反作用力
B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D. 在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒
5. 如下图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为，固定在小车上的杆用长为的轻绳与质量为的小球相连，将小球拉至右端水平方向后由静止释放，则小车向右移动的最大距离为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示，子弹以水平速度射入放在光滑水平桌面上的木块，子弹没有射出。子弹质量为，木块质量为，此过程中木块的位移为，子弹进入木块的深度为，若将子弹在射入木块的过程中受到的阻力视为恒力，则和的大小关系满足 ( )
A. B. C. D. 不能确定
7. 判断下列说法，不正确的是：( )
A. 已知一个连同装备共的航天员，离飞船处与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以的速度喷出气体。航天员为了能在内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是
B. 古时有“守株待兔”的寓言，若兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死。若兔子与树的碰撞时间为秒，则被撞死兔子的奔跑速度可能是
C. 中国机长刘传健万米高空突遇前挡风玻璃破裂。假设飞机当时的时速约为，空中风速不计，机长面部垂直风速方向的受力面积为，万米高空的空气密度为，则机长面部受到的冲击力大小约为
D. 春晚相声说，晚上躺着看手机，手机砸脸上会造成破相。一个质量为，从离人脸约的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，则人脸受到手机的平均冲击力约为
8. 如图所示，在光滑的水平地面上静止着一个斜面体，斜面是一个光滑的曲面，斜面体高为，底边长为。现有一个小球从斜面体的顶端由静止开始下滑，小球滑离斜面体的下端时速度沿水平方向，已知小球的质量为，斜面体的质量为，且，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 小球在下滑中，两者的动量总是大小相等、方向相反
B. 两者分开时斜面体向左移动的距离为
C. 分开时小球和斜面体的速度大小分别为和
D. 小球在下滑中斜面体对它做的功为
9. 哈九中航天科普节活动中，某同学将静置在地面上的质量为含水的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为的水以相对地面为的速度与竖直方向成角斜向下喷出。已知重力加速度为，空气阻力不计，下列说法正确的是( )
A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒
C. 火箭的水平射程为 D. 火箭上升的最大高度为
10. 如图水平桌面上放置一操作台，操作台上表面水平且光滑．在操作台上放置体积相同，质量不同的甲、乙两球，质量分别为、，两球用细线相连，中间有一个压缩的轻质弹簧，两球分别与操作台左右边缘距离相等．烧断细线后，由于弹簧弹力的作用，两球分别向左、右运动，脱离弹簧后在操作台面上滑行一段距离，然后平抛落至水平桌面上．则下列说法中正确的是( )
A. 刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动量相同
B. 刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动能相同
C. 甲、乙两球不会同时落到水平桌面上
D. 甲、乙两球做平抛运动的水平射程之比为
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 如图所示，质量均为的小车和木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为的小孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面运动的速度为，木箱运动到右侧墙壁时与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后能被小孩接住，求：
小孩接住箱子后共同速度的大小．
若小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度将木箱向右推出，木箱仍与竖直墙壁发生弹性碰撞，判断小孩能否再次接住木箱．
12. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在球上，另一端与球接触但未拴接，球和球静止在光滑水平地面上。球从光滑斜面上距水平地面高为处由静止滑下不计小球在斜面与水平面衔接处的能量损失，与球发生正碰后粘在起，碰撞时间极短，稍后球脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道内。已知球和球的质量均为，球的质量为，且三个小球均可被视为质点，圆弧的半径，取，求：
球到达斜面底部的速率；
球脱离弹簧后在圆弧上达到的最大高度；
调整球释放初位置的高度，球与弹簧分离后恰好能运动至圆弧轨道的圆等高处。求球在圆弧轨道内运动过程中克服重力做功的最大瞬时功率。
如图所示，木板固定在水平地面上，上表面光滑，光滑半圆形轨道固定在上，轨道半径，上静止着两个滑块、，，，两滑块间夹有压缩弹片，另一带挡板的木板，静止在光滑的水平地面上，质量，两木板台面等高，木板右侧粗糙部分长度为，动摩擦因数为，左侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑．松开弹片后，滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于滑块的重力，滑块冲上木板两滑块都可以看作质点，滑块弹开的时间极短，弹开后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且求：
滑块在半圆轨道最低点时对轨道的压力；
弹片弹开后滑块的速度大小；
滑块滑上木板后的运动过程中弹簧的最大弹性势能．
13.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：烧断细线后，两车同时开始运动；在弹簧第一次恢复原长前，弹力对小车做正功，两车的动能一直增加，故A正确，B错误；
C.在弹簧第一次恢复原长前，两车组成的系统动量守恒，则
平均动量也守恒，即
可得
可得：
两车的移动的距离之比不变，故C错误；
D.在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化大小相等，方向相反，故D错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】因人跳离车的瞬间地面阻力的冲量忽略不计，故在人跳离车的瞬间人和车组成的系统在水平方向动量守恒，取车前进的方向为正方向，由动量守恒定律可得，解得，所以在人跳离车之前，车和人一起做匀减速运动，当速度减至时，人跳离车瞬间车的速度变为，之后车以该速度为初速度做匀减速运动，故选B。
3.【答案】
【解析】解：、小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；
B、摩擦力对物块和轨道所做功的代数和等于摩擦力与相对位移的乘积，摩擦力做功的代数和不为零，故B错误；
C、如果小车固定不动，物块到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得：，，现在物块下滑时，小车向左滑动，物块的速度小于，故C错误；
D、小车与物块组成的系统水平方向动量守恒，物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，物块到达点时小车速度最大，由机械能守恒定律得：，解得：，故D正确；
故选：．
系统所受合外力不为零，系统动量不守恒；系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒．
动量守恒条件是：系统所受合外力为零，对物体受力分析，判断系统动量是否守恒；熟练应用动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题．
4.【答案】
【解析】
【分析】
火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备火箭含燃料、椅子、风筝等为系统，动量守恒，喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动。
本题解题的关键是在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备火箭含燃料、椅子、风筝等为系统，动量守恒；在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒。
【解答】
A.火箭点火获得向上的推力，推力来自于燃料气体的反作用力，不是空气的反作用力，故A错误；
B.喷气过程动量守恒，由，得，故B错误；
C.火箭做竖直上抛运动，上升的最大高度，故C正确；
D.喷气过程火箭机械能增加，故D错误。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题为动量守恒定律问题中的人船模型，从题干中确定两者的相对位移，然后选地面为参照物，两者的对地位移之和等于相对位移，对地位移之比等于质量的反比。
【解答】
当小球向下摆动的过程中，小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒，开始时系统水平方向动量为零，所以水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向．
以向左为正方向，由动量守恒定律得，
式两边同时乘以，有，即
小球向左运动至速度为零时小车向右移动的距离最大，根据动量守恒定律可知此时小车速度为零，
对整个过程，根据能量守恒定律可知小球运动至最左端时轻绳水平，如图所示，此时小球相对小车运动的距离为，即，
由解得，选项C正确，、、D错误．
故选C。
6.【答案】
【解析】子弹击中木块过程动量守恒，设子弹与木块共速时的速度为，取向右为正方向。由动量守恒定律有
，
由动能定理，对木块有，
对子弹有，
联立解得，故选C。
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】
【分析】
小球下滑过程中，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒；根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒求解。
本题关键要掌握小球下滑过程中，水平方向不受外力，由动量守恒进行分析。
【解答】
A.对于小球和斜面体组成的系统，由于水平方向不受外力，所以系统水平方向动量守恒，故A错误；
B.至于各自的位移，由于两者共同走完的路程，故，得，这样得斜面体的位移方向向右，而，故B错误；
C.由于系统水平方向动量守恒，则，得又由于系统没有能量损失，所以系统机械能守恒，即，结合速度关系得， ，故C正确；
D.至于弹力对小球所做的功，由动能定理得，得弹力的功为，故D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】解：、根据牛顿第三定律可知，火箭的推力来源于向下喷出的水对火箭的反作用力，故A错误；
B、水喷出的过程中，火箭内的水做功，火箭及水的机械能不守恒，故B错误；
C、火箭发射过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，以喷出水的速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：
解得火箭的速度大小：，方向与的方向相反，与竖直方向成角斜向上方
火箭在竖直方向做竖直上抛运动，在水平方向做匀速直线运动，
火箭在水平分速度大小，竖直分速度大小
火箭的运动时间
上升的最大高度
水平射程，解得：，故C正确，D错误。
故选：。
火箭的推力来源于喷出水的反作用力；只有重力或弹力做功机械能守恒；火箭做斜上抛运动，应用运动学公式分析答题。
明确知道该水火箭原理是反冲现象，知道在喷出水的瞬间，火箭和水组成的系统动量守恒，掌握喷出水后火箭的运动情况。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查动量守恒定律和平抛运动规律的应用。弹簧将两球弹出的过程，两球及弹簧组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，由动量守恒定律分析刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动量关系，从而确定动能关系。两球离开操作台后做平抛运动，平抛运动的时间由下落高度决定。结合平抛运动的规律求水平射程之比。
解答本题时，一要把握弹簧弹出两球过程遵守的规律：动量守恒定律；二要掌握平抛运动的规律。
【解答】
A.取向左为正方向，由动量守恒定律得：，得，则刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动量大小相等，方向相反，动量不同，故A错误；
B.刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动能之比为，动能不同，故B错误；
C.根据知，刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动量大小相等，质量不同，则刚脱离弹簧时，甲、乙两球的速度大小不等，两球分别与操作台左右边缘距离相等，则两球离开弹簧后在操作台运动的时间不等。两球离开操作台后做平抛运动，两球平抛运动下落的高度相同，则两球平抛运动的时间相同，所以两球不会同时落到水平桌面上，故C正确；
D.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比：：：，甲、乙两球做平抛运动的水平射程之比为：：：，故D错误。
故选：。
11.【答案】解：取向左为正方向，设小孩接住箱子后共同速度的大小，根据动量守恒定律有，
推出木箱的过程：
接住木箱的过程：
解得共同速度：
小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度将木箱向右推出，设向左为正方向，根据动量守恒：
得推出后小孩的速度：
即小孩的速度等于木箱的速度，则小孩不能再次接住木箱．
答：小孩接住箱子后共同速度的大小为；
若小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度将木箱向右推出，木箱仍与竖直墙壁发生弹性碰撞，小孩不能再接住木箱．
【解析】小明在推出木箱的过程和接住木箱的过程系统动量守恒，根据动量守恒定律求出小明接住木箱后三者共同运动时速度的大小；
根据动量守恒定律求推出木箱后小孩的速度，若小孩的速度大于等于木箱的速度，则不能接住．
12.【答案】【小题】
设小球与碰前瞬间的速度为，由斜面最高点下滑到最低点的过程中，由机械能守恒定律可得
解得
【小题】
与发生正碰时在水平方向动量守恒，有
联立并代入数据解得
设球脱离弹簧后的速度为，、整体的速度为，从与结合为一个整体后到球离开弹簧的过程中，由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
从球脱离弹簧到运动至圆弧最大高度处的过程中，由机械能守恒定律得
联立并代入数据解得
【小题】
球在圆弧轨道内运动过程中，当竖直方向的加速度为零时，竖直方向速度最大，此时克服重力做功的瞬时功率最大。如图所示
设此时球与圆弧轨道圆心连线与水平方向的夹角为，所受轨道支持力大小为，则
在该位置处，设球的速度为，在沿轨道半径方向根据牛顿第二定律得
球从该位置处运动到与圆弧轨道圆心等高处过程中，由机械能守恒定律得
联立并代入数据解得
所以球克服重力做功的最大瞬时功率为
【解析】 略
略
略
13.【答案】解：滑块在最高点时，由牛顿第二定律得：
已知最高点滑块对轨道的压力为：
则有：
滑块从半圆轨道最低点到达最高点过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：
在半圆轨道最低点由牛顿第二定律：
计算得出：，；
由牛顿第三定律可以知道，滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力大小为，方向竖直向下；
松开弹片后，、系统动量守恒，
由动量守恒定律得：
计算得出：；
与木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律：
由能量守恒定律得：，
计算得出：．
答：滑块在半圆轨道最低点时对轨道的压力，方向竖直向下；
弹片弹开后滑块的速度大小为；
滑块滑上木板后的运动过程中弹簧的最大弹性势能为．
【解析】滑块做圆周运动，在最高点与最低点时应用牛顿第二定律列和机械能守恒定律方程即可求解；
压缩弹簧片弹开过程系统动量守恒，由动量守恒定律即可求解；
与组成系统动量守恒，由动量守恒定律与能量守恒定律列方程求解。
第1页，共1页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 如图所示，静止在光滑水平面上的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻弹簧与小车不栓接。烧断细线后( )
A. 两车同时开始运动
B. 在弹簧第一次恢复原长前，两车的动能减少
C. 在弹簧第一次恢复原长前，两车的移动的距离之比增大
D. 在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化相同
2. 质量为 的人站在质量为 的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行。车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。当车速为时，人从车上以相对于地面大小为的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则车运动的 图像正确的是 ( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为的小车，其左侧有半径为的四分之一光滑圆弧轨道，轨道最低点与水平轨道相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为的物块可视为质点从点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端处恰好没有滑出。重力加速度为，空气阻力可忽略不计。关于物块从位置运动至位置的过程，下列说法中正确的是( )
A. 小车和物块构成的系统动量守恒 B. 摩擦力对物块和轨道所做功的代数和为零
C. 物块的最大速度为 D. 小车的最大速度为
4. “世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为，下列说法中正确的是
A. 火箭所受的推力来源于空气对它的反作用力
B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D. 在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒
5. 如下图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为，固定在小车上的杆用长为的轻绳与质量为的小球相连，将小球拉至右端水平方向后由静止释放，则小车向右移动的最大距离为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示，子弹以水平速度射入放在光滑水平桌面上的木块，子弹没有射出。子弹质量为，木块质量为，此过程中木块的位移为，子弹进入木块的深度为，若将子弹在射入木块的过程中受到的阻力视为恒力，则和的大小关系满足 ( )
A. B. C. D. 不能确定
7. 判断下列说法，不正确的是：( )
A. 已知一个连同装备共的航天员，离飞船处与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以的速度喷出气体。航天员为了能在内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是
B. 古时有“守株待兔”的寓言，若兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死。若兔子与树的碰撞时间为秒，则被撞死兔子的奔跑速度可能是
C. 中国机长刘传健万米高空突遇前挡风玻璃破裂。假设飞机当时的时速约为，空中风速不计，机长面部垂直风速方向的受力面积为，万米高空的空气密度为，则机长面部受到的冲击力大小约为
D. 春晚相声说，晚上躺着看手机，手机砸脸上会造成破相。一个质量为，从离人脸约的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，则人脸受到手机的平均冲击力约为
8. 如图所示，在光滑的水平地面上静止着一个斜面体，斜面是一个光滑的曲面，斜面体高为，底边长为。现有一个小球从斜面体的顶端由静止开始下滑，小球滑离斜面体的下端时速度沿水平方向，已知小球的质量为，斜面体的质量为，且，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 小球在下滑中，两者的动量总是大小相等、方向相反
B. 两者分开时斜面体向左移动的距离为
C. 分开时小球和斜面体的速度大小分别为和
D. 小球在下滑中斜面体对它做的功为
9. 哈九中航天科普节活动中，某同学将静置在地面上的质量为含水的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为的水以相对地面为的速度与竖直方向成角斜向下喷出。已知重力加速度为，空气阻力不计，下列说法正确的是( )
A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒
C. 火箭的水平射程为 D. 火箭上升的最大高度为
10. 如图水平桌面上放置一操作台，操作台上表面水平且光滑．在操作台上放置体积相同，质量不同的甲、乙两球，质量分别为、，两球用细线相连，中间有一个压缩的轻质弹簧，两球分别与操作台左右边缘距离相等．烧断细线后，由于弹簧弹力的作用，两球分别向左、右运动，脱离弹簧后在操作台面上滑行一段距离，然后平抛落至水平桌面上．则下列说法中正确的是( )
A. 刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动量相同
B. 刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动能相同
C. 甲、乙两球不会同时落到水平桌面上
D. 甲、乙两球做平抛运动的水平射程之比为
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 如图所示，质量均为的小车和木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为的小孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面运动的速度为，木箱运动到右侧墙壁时与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后能被小孩接住，求：
小孩接住箱子后共同速度的大小．
若小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度将木箱向右推出，木箱仍与竖直墙壁发生弹性碰撞，判断小孩能否再次接住木箱．
12. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在球上，另一端与球接触但未拴接，球和球静止在光滑水平地面上。球从光滑斜面上距水平地面高为处由静止滑下不计小球在斜面与水平面衔接处的能量损失，与球发生正碰后粘在起，碰撞时间极短，稍后球脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道内。已知球和球的质量均为，球的质量为，且三个小球均可被视为质点，圆弧的半径，取，求：
球到达斜面底部的速率；
球脱离弹簧后在圆弧上达到的最大高度；
调整球释放初位置的高度，球与弹簧分离后恰好能运动至圆弧轨道的圆等高处。求球在圆弧轨道内运动过程中克服重力做功的最大瞬时功率。
如图所示，木板固定在水平地面上，上表面光滑，光滑半圆形轨道固定在上，轨道半径，上静止着两个滑块、，，，两滑块间夹有压缩弹片，另一带挡板的木板，静止在光滑的水平地面上，质量，两木板台面等高，木板右侧粗糙部分长度为，动摩擦因数为，左侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑．松开弹片后，滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于滑块的重力，滑块冲上木板两滑块都可以看作质点，滑块弹开的时间极短，弹开后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且求：
滑块在半圆轨道最低点时对轨道的压力；
弹片弹开后滑块的速度大小；
滑块滑上木板后的运动过程中弹簧的最大弹性势能．
13.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：烧断细线后，两车同时开始运动；在弹簧第一次恢复原长前，弹力对小车做正功，两车的动能一直增加，故A正确，B错误；
C.在弹簧第一次恢复原长前，两车组成的系统动量守恒，则
平均动量也守恒，即
可得
可得：
两车的移动的距离之比不变，故C错误；
D.在弹簧第一次恢复原长的整个过程中，两车动量的变化大小相等，方向相反，故D错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】因人跳离车的瞬间地面阻力的冲量忽略不计，故在人跳离车的瞬间人和车组成的系统在水平方向动量守恒，取车前进的方向为正方向，由动量守恒定律可得，解得，所以在人跳离车之前，车和人一起做匀减速运动，当速度减至时，人跳离车瞬间车的速度变为，之后车以该速度为初速度做匀减速运动，故选B。
3.【答案】
【解析】解：、小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；
B、摩擦力对物块和轨道所做功的代数和等于摩擦力与相对位移的乘积，摩擦力做功的代数和不为零，故B错误；
C、如果小车固定不动，物块到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得：，，现在物块下滑时，小车向左滑动，物块的速度小于，故C错误；
D、小车与物块组成的系统水平方向动量守恒，物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，物块到达点时小车速度最大，由机械能守恒定律得：，解得：，故D正确；
故选：．
系统所受合外力不为零，系统动量不守恒；系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒．
动量守恒条件是：系统所受合外力为零，对物体受力分析，判断系统动量是否守恒；熟练应用动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题．
4.【答案】
【解析】
【分析】
火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备火箭含燃料、椅子、风筝等为系统，动量守恒，喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动。
本题解题的关键是在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备火箭含燃料、椅子、风筝等为系统，动量守恒；在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒。
【解答】
A.火箭点火获得向上的推力，推力来自于燃料气体的反作用力，不是空气的反作用力，故A错误；
B.喷气过程动量守恒，由，得，故B错误；
C.火箭做竖直上抛运动，上升的最大高度，故C正确；
D.喷气过程火箭机械能增加，故D错误。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题为动量守恒定律问题中的人船模型，从题干中确定两者的相对位移，然后选地面为参照物，两者的对地位移之和等于相对位移，对地位移之比等于质量的反比。
【解答】
当小球向下摆动的过程中，小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒，开始时系统水平方向动量为零，所以水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向．
以向左为正方向，由动量守恒定律得，
式两边同时乘以，有，即
小球向左运动至速度为零时小车向右移动的距离最大，根据动量守恒定律可知此时小车速度为零，
对整个过程，根据能量守恒定律可知小球运动至最左端时轻绳水平，如图所示，此时小球相对小车运动的距离为，即，
由解得，选项C正确，、、D错误．
故选C。
6.【答案】
【解析】子弹击中木块过程动量守恒，设子弹与木块共速时的速度为，取向右为正方向。由动量守恒定律有
，
由动能定理，对木块有，
对子弹有，
联立解得，故选C。
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】
【分析】
小球下滑过程中，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒；根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒求解。
本题关键要掌握小球下滑过程中，水平方向不受外力，由动量守恒进行分析。
【解答】
A.对于小球和斜面体组成的系统，由于水平方向不受外力，所以系统水平方向动量守恒，故A错误；
B.至于各自的位移，由于两者共同走完的路程，故，得，这样得斜面体的位移方向向右，而，故B错误；
C.由于系统水平方向动量守恒，则，得又由于系统没有能量损失，所以系统机械能守恒，即，结合速度关系得， ，故C正确；
D.至于弹力对小球所做的功，由动能定理得，得弹力的功为，故D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】解：、根据牛顿第三定律可知，火箭的推力来源于向下喷出的水对火箭的反作用力，故A错误；
B、水喷出的过程中，火箭内的水做功，火箭及水的机械能不守恒，故B错误；
C、火箭发射过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，以喷出水的速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：
解得火箭的速度大小：，方向与的方向相反，与竖直方向成角斜向上方
火箭在竖直方向做竖直上抛运动，在水平方向做匀速直线运动，
火箭在水平分速度大小，竖直分速度大小
火箭的运动时间
上升的最大高度
水平射程，解得：，故C正确，D错误。
故选：。
火箭的推力来源于喷出水的反作用力；只有重力或弹力做功机械能守恒；火箭做斜上抛运动，应用运动学公式分析答题。
明确知道该水火箭原理是反冲现象，知道在喷出水的瞬间，火箭和水组成的系统动量守恒，掌握喷出水后火箭的运动情况。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查动量守恒定律和平抛运动规律的应用。弹簧将两球弹出的过程，两球及弹簧组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，由动量守恒定律分析刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动量关系，从而确定动能关系。两球离开操作台后做平抛运动，平抛运动的时间由下落高度决定。结合平抛运动的规律求水平射程之比。
解答本题时，一要把握弹簧弹出两球过程遵守的规律：动量守恒定律；二要掌握平抛运动的规律。
【解答】
A.取向左为正方向，由动量守恒定律得：，得，则刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动量大小相等，方向相反，动量不同，故A错误；
B.刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动能之比为，动能不同，故B错误；
C.根据知，刚脱离弹簧时，甲、乙两球的动量大小相等，质量不同，则刚脱离弹簧时，甲、乙两球的速度大小不等，两球分别与操作台左右边缘距离相等，则两球离开弹簧后在操作台运动的时间不等。两球离开操作台后做平抛运动，两球平抛运动下落的高度相同，则两球平抛运动的时间相同，所以两球不会同时落到水平桌面上，故C正确；
D.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比：：：，甲、乙两球做平抛运动的水平射程之比为：：：，故D错误。
故选：。
11.【答案】解：取向左为正方向，设小孩接住箱子后共同速度的大小，根据动量守恒定律有，
推出木箱的过程：
接住木箱的过程：
解得共同速度：
小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度将木箱向右推出，设向左为正方向，根据动量守恒：
得推出后小孩的速度：
即小孩的速度等于木箱的速度，则小孩不能再次接住木箱．
答：小孩接住箱子后共同速度的大小为；
若小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度将木箱向右推出，木箱仍与竖直墙壁发生弹性碰撞，小孩不能再接住木箱．
【解析】小明在推出木箱的过程和接住木箱的过程系统动量守恒，根据动量守恒定律求出小明接住木箱后三者共同运动时速度的大小；
根据动量守恒定律求推出木箱后小孩的速度，若小孩的速度大于等于木箱的速度，则不能接住．
12.【答案】【小题】
设小球与碰前瞬间的速度为，由斜面最高点下滑到最低点的过程中，由机械能守恒定律可得
解得
【小题】
与发生正碰时在水平方向动量守恒，有
联立并代入数据解得
设球脱离弹簧后的速度为，、整体的速度为，从与结合为一个整体后到球离开弹簧的过程中，由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
从球脱离弹簧到运动至圆弧最大高度处的过程中，由机械能守恒定律得
联立并代入数据解得
【小题】
球在圆弧轨道内运动过程中，当竖直方向的加速度为零时，竖直方向速度最大，此时克服重力做功的瞬时功率最大。如图所示
设此时球与圆弧轨道圆心连线与水平方向的夹角为，所受轨道支持力大小为，则
在该位置处，设球的速度为，在沿轨道半径方向根据牛顿第二定律得
球从该位置处运动到与圆弧轨道圆心等高处过程中，由机械能守恒定律得
联立并代入数据解得
所以球克服重力做功的最大瞬时功率为
【解析】 略
略
略
13.【答案】解：滑块在最高点时，由牛顿第二定律得：
已知最高点滑块对轨道的压力为：
则有：
滑块从半圆轨道最低点到达最高点过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：
在半圆轨道最低点由牛顿第二定律：
计算得出：，；
由牛顿第三定律可以知道，滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力大小为，方向竖直向下；
松开弹片后，、系统动量守恒，
由动量守恒定律得：
计算得出：；
与木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律：
由能量守恒定律得：，
计算得出：．
答：滑块在半圆轨道最低点时对轨道的压力，方向竖直向下；
弹片弹开后滑块的速度大小为；
滑块滑上木板后的运动过程中弹簧的最大弹性势能为．
【解析】滑块做圆周运动，在最高点与最低点时应用牛顿第二定律列和机械能守恒定律方程即可求解；
压缩弹簧片弹开过程系统动量守恒，由动量守恒定律即可求解；
与组成系统动量守恒，由动量守恒定律与能量守恒定律列方程求解。
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