高考物理二轮复习第一板块力学选择题锁定9大命题区间第9讲站在“动量观点”的高度解决力学问题专题练.doc

1 / 11【2019【2019最新最新】精选高考物理二轮复习第一板块力学选择题精选高考物理二轮复习第一板块力学选择题锁定锁定9 9大命题区间第大命题区间第9 9讲站在讲站在“动量观点动量观点”的高度解决力学的高度解决力学问题专题练问题专题练1.多选 如图所示，质量为2 kg的足够长平板车Q上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为2 kg的物体P，一颗质量为0.01 kg的子弹以700 m/s的速度水平瞬间射穿P后，速度变为100 m/s，若P、Q之间的动摩擦因数为0.5，则( )A由于P、Q之间不光滑，子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量不守恒B子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量守恒，能量守恒C子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量守恒，能量不守恒D子弹瞬间射穿P后，P的速度为3 m/s解析：选BD 取子弹的初速度v0的方向为正方向，子弹瞬间射穿物体P的过程满足动量守恒条件。由动量守恒，可知mv0mvMvP，解得vP3 m/s，选项A错误，D正确；子弹瞬间射穿P的过程，机械能不守恒，但能量守恒，选项B正确，C错误。2质量为m的物体放在光滑水平地面上，在与水平方向成角的恒力F作用下，由静止开始运动，经过时间t，速度为v，在此时间2 / 11内恒力F和重力的冲量大小分别为( )AFt,0 BFtcos ，0Cmv,0 DFt，mgt解析：选D 冲量的计算一定要与功的计算区别开来，功的大小不但取决于力的大小、物体位移的大小，还与力和物体运动的方向的夹角有关。而力的冲量与力和物体运动的方向的夹角没有关系，可直接由公式进行计算，求得恒力F的冲量为Ft，重力的冲量为mgt。3.多选质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )A.mv2 B.v2C.NmgL DNmgL解析：选BD 根据动量守恒，小物块和箱子的共同速度v，损失的动能Ekmv2(Mm)v2v2，所以B正确；根据能量守恒，损失的动能等于因摩擦产生的热量，而计算热量的方法是摩擦力乘以相对位移，所以EkfNLNmgL，可见D正确。4(2018届高三·汕头六校联考)冰壶运动深受观众喜爱，图1为冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图2。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是选项图中的( )3 / 11解析：选B 两冰壶碰撞过程动量守恒，两冰壶发生正碰，由动量守恒定律可知，碰撞前后系统动量不变，两冰壶的动量方向即速度方向不会偏离甲原来的方向，故A错误；如果两冰壶发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，两冰壶质量相等，碰撞后两冰壶交换速度，甲静止，乙的速度等于甲的速度，碰后乙做减速运动，最后静止，最终两冰壶的位置如选项图B所示，故B正确；两冰壶碰撞后，甲的速度不可能大于乙的速度，碰后乙在前，甲在后，故C错误；碰撞过程机械能不可能增大，两冰壶质量相等，碰撞后甲的速度不可能大于乙的速度，即碰撞后甲的位移不可能大于乙的位移，故D错误。5多选如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的s­t(位移时间)图像，已知m10.1 kg。由此可以判断( )A碰前m2静止，m1向右运动B碰后m2和m1都向右运动Cm20.3 kgD碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能解析：选AC 由位移时间图像的斜率表示速度，碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止状态，m1的速度大小为v14 m/s，速度方向只有向右才能与m2相碰，故A正确；由题图可知，碰后m2的速度为正，说明向右运动，m1的速度为负，说明向左运动，故B错误；由题图求出碰后m2和m1的速度分别为v22 m/s，v12 m/s，根据动量守恒定律得，m1v1m2v2m1v1，代入数据解得4 / 11，m20.3 kg，故C正确；碰撞过程中系统损失的机械能为Em1v12m1v12m2v22，代入解得，E0，故D错误。6.如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平面上。有一质量也为m、速度为v0的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后又下降而离开小车，离开后铁球的运动情况是( )A做平抛运动，速度方向与小车运动方向相同B做平抛运动，速度方向与小车运动方向相反C做自由落体运动D铁球与小车有相同的速度解析：选C 设铁球离开小车时，铁球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，机械能守恒，由动量守恒定律得：mv0mv1mv2，由动能守恒得：mv02mv12mv22，联立解得：v10，v2v0，即铁球与小车分离后二者交换速度，所以铁球与小车分离后做自由落体运动，故选项C正确。7.如图所示为某运动员用头颠球，若足球用头顶起，每次上升高度为80 cm，足球的质量为400 g，与头部作用时间t为0.1 s，则足球一次在空中的运动时间及足球给头部的作用力大小(空气阻力不计，g取10 m/s2)( )At0.4 s；FN40 N Bt0.4 s；FN36 NCt0.8 s；FN36 N Dt0.8 s；FN40 N解析：选C 足球自由下落时有hgt2，解得t0.4 5 / 11s，竖直向上运动的时间等于自由下落运动的时间，所以t总2t0.8 s；设竖直向上为正方向，由动量定理得(FNmg)tmv(mv)，又vgt4 m/s，联立解得FN36 N，故C正确。8在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，一个平抛，若不计空气阻力，从三个小球抛出到落地的过程中( )A三个小球动量的变化量相同B下抛球和平抛球动量的变化量相同C上抛球动量变化量最大D三球落地时的动量相同解析：选C 三个小球以相同的速率抛出，可知竖直上抛运动的小球运动时间大于平抛运动的时间，平抛运动的时间大于竖直下抛运动的时间，所以竖直上抛运动的时间最长，根据动量定理知，mgtp，可得上抛球动量变化量最大，下抛球动量变化量最小，故C正确，A、B错误；根据动能定理知，mghmv2mv02，可知三球落地时速度的大小相等，由于平抛运动的速度方向与上抛运动和下抛运动的速度方向不同， 则动量不同，故D错误。9.质量为1 kg的物体做直线运动，其速度图像如图所示，则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是( )A10 N·s,10 N·sB10 N·s，10 N·s6 / 11C0,10 N·sD0，10 N·s解析：选D 由题图可知，在前10 s内初、末状态的动量相等，p1p25 kg·m/s，由动量定理知I10；在后10 s内p35 kg·m/s，I2p3p210 N·s，故选D。10为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水面上升了45 mm。查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s。据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103 kg/m3)( )A0.15 Pa B0.54 PaC1.5 Pa D5.4 Pa解析：选A 由于是估算压强，所以不计雨滴的重力，设雨滴受到支持面的平均作用力为F，在t时间内有质量为m的雨滴的速度由v12 m/s减为零。以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理：Ft0(mv)mv，得到F v。设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在t时间内水面上升h，则有mSh，FSv，压强pv103×12× Pa0.15 Pa。故A正确。11质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地面，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离开地面的速率为v2。在碰撞过程中，钢球受到合力的冲量的方向和大小为( )A向下，m(v1v2) B向下，m(v1v2)7 / 11C向上，m(v1v2) D向上，m(v1v2)解析：选D 由于碰撞时间极短，钢球的重力相对于地面对钢球的冲量可忽略不计。根据动量定理求解在碰撞过程中地面对钢球的冲量的方向和大小，选取竖直向下方向为正方向，根据动量定理得，地面对钢球的冲量Imv2mv1m(v1v2)，则地面对钢球的冲量的方向向上，大小为m(v1v2)，故D正确。12(2015·北京高考)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是( )A绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力解析：选A 从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，人先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度等于零时，速度最大，故人的动量和动能都是先增大后减小，加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大，动量和动能最大，在最低点时人具有向上的加速度，绳对人的拉力大于人所受的重力。绳的拉力方向始终向上与运动方向相反，故绳对人的冲量方向始终向上，绳对人的拉力始终做负功。故选项A正确，选项B、C、D错误。13.多选如图所示，在光滑水平面上有一静止的物体M，物体8 / 11上有一光滑的半圆弧形轨道，最低点为C，两端A、B一样高，现让小滑块m从A点由静止下滑，则( )Am不能到达M上的B点Bm从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动Cm从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零DM与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒解析：选CD 根据机械能守恒、动量守恒定律的条件，M和m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，D正确；m滑到半圆弧形轨道右端两者有相同的速度时，有：0(mM)v，v0，再根据机械能守恒定律可知，m恰能达到M上的B点，且m到达B点的瞬间，m、M速度为零，A错误；m从A到C的过程中M向左加速运动，m从C到B的过程中M向左减速运动，B错误，C正确。14带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，a运动的半径大于b运动的半径。若a、b的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb，周期分别为Ta、Tb。则一定有( )AqaRb，所以qa<qb，选项A正确；根据题述条件，不能判断出两粒子的质量关系，选项B错误；带电粒子在匀强磁场中运动的周期T，不能判断出两粒子的周期、比荷之间的关系，选项C、D错误。教师备选题1(2017·全国卷)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )B5.7×102 kg·m/sA30 kg·m/s D6.3×102 kg·m/sC6.0×102 kg·m/s 解析：选A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为p，根据动量守恒定律，可得pmv00，解得pmv00.050 kg×600 m/s30 kg·m/s，选项A正确。2.我国女子短道速滑队在世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面。并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( )A甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反10 / 11C甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功解析：选B 由于甲对乙的作用力与乙对甲的作用力方向相反，因此两个力的冲量方向相反，A项错误；由动量定理可知，相互作用力大小相等，方向相反，因此冲量等大反向，动量变化量等大反向，B项正确；由于甲、乙的动能变化等于甲、乙各自所受的合外力做功，两者的合外力做功不一定相等，C项错误；两者的相互作用力等大反向，但在作用力作用下两人的位移不一定相等，所以做功不一定相等，D项错误。3(2018届高三·泉州调研)“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东；则另一块的速度为( )B2v03vA3v0v D2v0vC3v02v 解析：选C 取水平向东为正方向，爆炸过程系统动量守恒，3mv02mvmvx，可得vx3v02v，C正确。4滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动，现有质量为m的人站立于雪橇上，如图所示。人与雪橇的总质量为M，人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)。当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时，雪橇向南的速度大小为( )B.A. Mv1 Mm11 / 11Dv1C. 解析：选D 根据动量守恒条件可知人与雪橇组成的系统水平方向动量守恒，人跳起后水平方向速度不变，雪橇的速度仍为v1，D正确。5某同学质量为60 kg，在军事训练中要求他从岸上以大小为2 m/s的速度跳到一条向他缓慢飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140 kg，原来的速度大小是0.5 m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，则( )A人和小船最终静止在水面上B该过程人的动量变化量的大小为105 kg·m/sC船最终速度的大小为0.95 m/sD船的动量变化量的大小为70 kg·m/s解析：选B 人与船组成的系统，在水平方向动量守恒，选取人运动的方向为正方向得：m1v1m2v2(m1m2)v，所以v m/s0.25 m/s，与人的速度方向相同，故A、C错误；该过程人的动量变化量为：p1m1vm1v160×(0.252)kg·m/s105 kg·m/s，故B正确；船的动量变化量是：p2m2v(m2v2)140×(0.250.5)kg·m/s105 kg·m/s，故D错误。