格物学 力学动量守恒定律的应用

动量与能量的其他综合应用-动量守恒定律的应用知识点教师选题进阶选择题自测题答案-江苏省等高中物理,平均正确率36.0%

2025-07-05
动量与能量的其他综合应用-动量守恒定律的应用知识点教师选题进阶选择题自测题答案-江苏省等高中物理,平均正确率36.0%
1、['动量与能量的其他综合应用', '冲量的定义、单位和矢量性', '动量守恒定律内容,应用范围和推导']

正确率40.0%svg异常

B

A.儿童的质量小于小车的质量

B.儿童走向小车左端

C.儿童和小车的总动能减少

D.小车对儿童的冲量方向水平向右

2、['动量与能量的其他综合应用', '用动量守恒定律分析滑块-木板模型']

正确率0.0%svg异常

D

A.木板获得的动能为$${{2}{J}}$$

B.系统损失的机械能为$${{4}{J}}$$

C.木板$${{A}}$$的最小长度为$${{2}{m}}$$

D.$${{A}}$$、$${{B}}$$间的动摩擦因数为$${{0}{.}{1}}$$

3、['动量与能量的其他综合应用', '平抛运动基本规律及推论的应用']

正确率19.999999999999996%一枚质量为$${{m}}$$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$${{m}_{1}}$$和$${{m}_{2}}$$的$${{A}}$$、$${{B}}$$两部分$${,{{m}_{1}}}$$∶$${{m}_{2}{=}{2}}$$∶$${{1}{,}}$$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$${{g}{,}}$$不计空气阻力和火药的质量$${,{A}}$$、$${{B}}$$两部分落地的水平位移大小分别为$${{x}_{1}}$$和$${{x}_{2}{,}}$$则(

B

A.$${{A}}$$、$${{B}}$$两部分落地时的速度大小之比为$${{2}}$$∶$${{1}}$$

B.$${{A}}$$、$${{B}}$$两部分落地时的动能之比为$${{4}}$$∶$${{5}}$$

C.$${{x}_{1}}$$∶$${{x}_{2}{=}{2}}$$∶$${{1}}$$

D.$${{A}}$$、$${{B}}$$两部分落地点的间距为烟花弹上升的最大高度的$${{4}}$$倍

4、['动量与能量的其他综合应用', '碰撞', '对动量守恒条件的理解']

正确率80.0%$${{a}}$$、$${{b}}$$两个物体以相同的动能$${{E}}$$沿光滑水平面上的同一条直线相向运动,$${{a}}$$物体质量是$${{b}}$$物体质量的$${{4}}$$倍。它们发生碰撞过程中,$${{a}}$$、$${{b}}$$两个物体组成的系统的动能损失不可能是$${{(}{)}}$$

A.$${{0}}$$

B.$$1. 2 5 E$$

C.$$1. 7 5 E$$

D.$$1. 8 5 E$$

5、['动量与能量的其他综合应用']

正确率60.0%在光滑水平面上有一质量为$$0. 2 k g$$的球以$${{5}{m}{/}{s}}$$的速度向前运动,与质量为$${{3}{k}{g}}$$的静止木块发生碰撞,设碰撞后木块的速度$$v_{2}=4. 2 m / s$$,则(

B

A.碰撞后球的速度$$v_{1}=-1. 3 m / s$$

B.$$v_{2}=4. 2 m / s$$这一假设不合理,因而这种情况不可能发生

C.$$v_{2}=4. 2 m / s$$这一假设是合理,碰撞后小球被弹回

D.$$v_{2}=4. 2 m / s$$这一假设是可能发生的,但由于题目条件不足,碰后球的速度不能确定

6、['动量与能量的其他综合应用', '非完全弹性碰撞']

正确率19.999999999999996%svg异常

A

A.$${{m}_{B}{=}{{m}_{A}}}$$

B.$$m_{B}={\frac{1} {4}} m_{A}$$

C.$$m_{B}={\frac{1} {6}} m_{A}$$

D.$$m_{B}=6 m_{A}$$

7、['动量与能量的其他综合应用', '碰撞']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$p_{a}=-6 k g \cdot m / s, \, \, \, p_{b}=4 k g \cdot m / s$$

B.$$p_{a}=-6 k g \cdot m / s, \, \, \, p_{b}=8 k g \cdot m / s$$

C.$$p_{a}=-4 k g \cdot m / s, \, \, \, p_{b}=6 k g \cdot m / s$$

D.$$p_{a}=2 k g \cdot m / s. \, \, \, p_{b}=0$$

8、['动量与能量的其他综合应用', '动量守恒-系统在某一方向不受力', '判断系统机械能是否守恒', '弹簧类机械能转化问题']

正确率19.999999999999996%svg异常

C

A.在下滑过程中,物块的机械能守恒

B.在下滑过程中,物块和槽的动量守恒

C.物块被弹簧反弹后,做匀速直线运动

D.物块被弹簧反弹后,能回到槽高$${{h}}$$处

9、['动量与能量的其他综合应用', '动量守恒-系统在某一方向不受力', '用动量守恒定律分析滑块-木板模型']

正确率40.0%svg异常

D

A.其他量不变,$${{M}}$$越大$${{x}}$$越大

B.其他量不变,$${{μ}}$$越大$${{x}}$$越大

C.其他量不变,$${{m}}$$越大$${{x}}$$越大

D.其他量不变,$${{R}}$$越大$${{x}}$$越大

10、['动量与能量的其他综合应用', '功能关系的应用']

正确率40.0%svg异常

D

A.$${\frac{1} {2}} m v^{2}$$

B.$${{μ}{m}{g}{L}}$$

C.$${\frac{1} {2}} N \mu m g L$$

D.$$\frac{m M v^{2}} {2 ( m+M )}$$

第1题解析:

根据动量守恒和能量守恒分析:

设儿童质量为$$m$$,小车质量为$$M$$,初始静止。儿童向左走时,小车向右运动以保持系统总动量为零。儿童和小车的速度分别为$$v_1$$和$$v_2$$,满足$$mv_1 = Mv_2$$。若$$m < M$$,则$$v_1 > v_2$$,儿童动能$$E_k1 = \frac{1}{2}mv_1^2$$,小车动能$$E_k2 = \frac{1}{2}Mv_2^2$$。总动能$$E_k = \frac{1}{2}mv_1^2 + \frac{1}{2}Mv_2^2$$。由于儿童做功消耗能量,总动能减少,选项C正确。小车对儿童的摩擦力方向向左,冲量方向向左,选项D错误。

第2题解析:

设木板$$A$$质量为$$M$$,初速度为0;物体$$B$$质量为$$m$$,初速度为$$v_0$$。碰撞后$$B$$速度为$$v$$,$$A$$速度为$$V$$。动量守恒:$$mv_0 = mv + MV$$。动能损失为$$\Delta E_k = \frac{1}{2}mv_0^2 - \frac{1}{2}mv^2 - \frac{1}{2}MV^2$$。若木板获得动能$$2\,J$$,则$$\frac{1}{2}MV^2 = 2$$。若系统损失$$4\,J$$,需验证$$\Delta E_k = 4$$是否合理。动摩擦因数$$\mu$$可通过$$f = \mu mg$$和相对位移计算,但题目未给出完整条件,需结合选项验证。

第3题解析:

烟花弹爆炸时动量守恒:$$0 = m_1v_1 + m_2v_2$$,且$$m_1 : m_2 = 2:1$$,故$$v_1 : v_2 = 1:2$$。爆炸后总动能$$E_k = \frac{1}{2}m_1v_1^2 + \frac{1}{2}m_2v_2^2 = 2E_{k0}$$。落地时水平速度不变,竖直速度均为$$\sqrt{2gh}$$。动能比$$\frac{E_{k1}}{E_{k2}} = \frac{\frac{1}{2}m_1(v_1^2 + 2gh)}{\frac{1}{2}m_2(v_2^2 + 2gh)} = \frac{2(1 + \alpha)}{4 + \alpha}$$($$\alpha = \frac{2gh}{v_1^2}$$),选项B可能正确。水平位移比$$x_1 : x_2 = v_1 : v_2 = 1:2$$,选项C错误。

第4题解析:

设$$b$$质量为$$m$$,则$$a$$质量为$$4m$$,初动能$$E = \frac{1}{2}mv_b^2 = \frac{1}{2}(4m)v_a^2$$,得$$v_a = \frac{v_b}{2}$$。碰撞后动量守恒:$$4mv_a - mv_b = 4mv_a' + mv_b'$$。动能损失$$\Delta E_k = E - \left(\frac{1}{2}(4m)v_a'^2 + \frac{1}{2}mv_b'^2\right)$$。完全弹性碰撞时$$\Delta E_k = 0$$(选项A可能);完全非弹性碰撞时共速,损失$$1.25E$$(选项B可能)。损失超过$$1.25E$$时违反能量守恒,故选项D不可能。

第5题解析:

球质量$$m_1 = 0.2\,kg$$,初速$$v_1 = 5\,m/s$$;木块质量$$m_2 = 3\,kg$$,初速0。若碰撞后木块速度$$v_2' = 4.2\,m/s$$,由动量守恒:$$m_1v_1 = m_1v_1' + m_2v_2'$$,代入得$$v_1' = -1.3\,m/s$$。验证动能:初动能$$E_{k0} = 2.5\,J$$,末动能$$E_k' = 0.169\,J + 26.46\,J = 26.629\,J > E_{k0}$$,违反能量守恒,故选项B正确。

第6题解析:

设$$A$$、$$B$$质量分别为$$m_A$$、$$m_B$$,碰撞后$$A$$反弹速度为$$v_A$$,$$B$$速度为$$v_B$$。动量守恒:$$m_Av_0 = -m_Av_A + m_Bv_B$$。动能守恒:$$\frac{1}{2}m_Av_0^2 = \frac{1}{2}m_Av_A^2 + \frac{1}{2}m_Bv_B^2$$。若$$v_A = \frac{v_0}{3}$$,$$v_B = \frac{4v_0}{3}$$,解得$$\frac{m_A}{m_B} = \frac{v_B - v_A}{v_0 + v_A} = \frac{1}{2}$$,即$$m_B = 2m_A$$。但选项无此结果,可能题目条件不同。

第7题解析:

设$$a$$、$$b$$质量分别为$$m_a$$、$$m_b$$,初动量$$p_{a0} = 2\,kg\cdot m/s$$,$$p_{b0} = -4\,kg\cdot m/s$$。碰撞后总动量守恒:$$-2 = p_a + p_b$$。若$$p_a = -6\,kg\cdot m/s$$,则$$p_b = 4\,kg\cdot m/s$$(选项A);若$$p_a = -4\,kg\cdot m/s$$,则$$p_b = 2\,kg\cdot m/s$$(无对应选项)。需验证动能是否守恒,但题目未给出质量比,无法完全确定。

第8题解析:

物块下滑时,机械能守恒(选项A正确)。系统水平方向动量守恒,但总动量不守恒(选项B错误)。反弹后物块与槽分离,水平速度恒定,做匀速直线运动(选项C正确)。由于部分能量转化为弹簧势能,物块无法回到原高度(选项D错误)。

第9题解析:

滑块从圆弧滑下后速度为$$v = \sqrt{2gh}$$。在木板上滑行时,摩擦力做功$$\mu mgx = \frac{1}{2}mv^2 - \frac{1}{2}(m+M)V^2$$,其中$$V$$为共同速度。动量守恒:$$mv = (m+M)V$$。解得$$x = \frac{Mv^2}{2\mu g(m+M)}$$,故$$M$$越大$$x$$越大(选项A正确),$$\mu$$越大$$x$$越小(选项B错误)。

第10题解析:

子弹射入木块后共速,动量守恒:$$mv = (m+M)V$$。系统动能损失$$\Delta E_k = \frac{1}{2}mv^2 - \frac{1}{2}(m+M)V^2 = \frac{mMv^2}{2(m+M)}$$(选项D正确)。摩擦生热$$Q = \mu mgL \cdot N$$,但选项C未明确$$N$$是否为相对位移次数。

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