高考物理二轮专题复习 专题四 能量和动量 第3讲 动量 三大观点的综合应用限时检测-人教版高三全册物理试题.doc
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1、第3讲动量三大观点的综合应用一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求)1. (2018北京市八十中高三三模)在课堂中,老师用如图所示的实验研究平抛运动.A,B是质量相等的两个小球,处于同一高度.用小锤打击弹性金属片,使A球沿水平方向飞出,同时松开B球,B球自由下落.某同学设想在两小球下落的空间中任意选取两个水平面1,2,小球A,B在通过两水平面的过程中,动量的变化量分别为pA和pB,动能的变化量分别为EkA和EkB,忽略一切阻力的影响,下列判断正确的是(A)A.pA=pB,EkA=EkBB.pApB,EkAEkBC.pApB,E
2、kA=EkBD.pA=pB,EkAEkB解析:两个小球A,B的运动分别为平抛运动和自由落体运动,竖直方向的位移均为h=gt2,速度vy=gt.A,B同时开始下落,所以到达水平面1竖直方向上的速度与水平面2竖直方向上的速度相同,所以从水平面1到水平面2的时间tA=tB,动量变化量p=mgt,A,B质量相等,运动时间相同,所以pA=pB,小球运动过程中只有重力做功,根据动能定理有Ek=mgh,A,B质量相等,高度相同,所以EkA=EkB,选项A正确.2.(2018河南模拟)如图所示,质量为M的足够高光滑斜槽静止在光滑水平面上,质量为m的小球以一定的水平初速度冲上斜槽且不脱离斜槽,后又返回斜槽底部,
3、则下列说法正确的是(D)A.小球获得的最大重力势能等于小球初始动能B.小球到达斜槽最高点处,小球的速度为零C.小球回到斜槽底部时,小球速度方向一定向右D.小球回到斜槽底部时,小球速度方向可能向左解析:小球冲上斜槽的过程中,斜槽向左运动,获得了动能,所以小球获得的最大重力势能小于小球初始动能,故A错误;小球到达斜槽最高点时速度与斜槽速度相同,设为v,取水平向左为正方向,由水平动量守恒得mv=(M+m)v,可得v=0,故B错误;设小球回到斜槽底部时,小球和斜槽的速度分别为v1和v2.取水平向左为正方向,由水平动量守恒得mv=mv1+Mv2.根据机械能守恒定律得mv2=m+M.解得v1=v,其中若m
4、M,得v0,说明小球速度方向向左,故C错误,D正确.3. (2018宜兴模拟)一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲,到斜面上某一点后返回底端,斜面粗糙,滑块运动过程中加速度与时间的关系图像如图所示.下列四幅图像分别表示滑块运动过程中位移x、速度v、动能Ek和重力势能Ep(以斜面底端为参考平面)随时间t变化的关系,其中正确的是(D)解析:滑块沿斜面向上做匀减速直线运动,向下做匀加速直线运动,两者速度方向相反,选项B错误;由位移公式可得x=v0t-at2,即位移与时间成二次函数关系,而下滑所用的时间大于上滑所用的时间,下滑加速度小于上滑加速度,且总为负值,所以x-t图像应是开口向下,由左、
5、右两不同形状的抛物线,故A错误;根据Ek=mv2知,动能先减小后增大,故C错误;由于Ep=mgh=mgxsin =mgsin (v0t-at2)(为斜面倾角),a始终为负,故图线为开口向下,由左、右两不同形状的抛物线,故D正确.4. (2018重庆二模)以速度v0在光滑水平面上匀速滑动的物块,某时刻受到一水平恒力F的作用,经一段时间后从A点运动到B点,速度大小仍为v0,方向改变了90,如图所示,则在此过程中(B)A.物块的动能一定始终不变B.水平恒力F的方向一定与AB连线垂直C.物块的速度一定先增大后减小D.物块的加速度大小变化解析:物块在水平恒力F作用下,向右方向上的速度由v0减小到零,向下
6、方向上的速度由零增大到v0,由速度的合成易知,物块的速度先减小后增大,故动能先减小后增大,A,C错误;物块的初、末动能相同,根据动能定理,合力对物块做的功一定为零,故合力与位移垂直,即水平恒力F的方向一定与AB连线垂直,B正确;由于运动过程中,物块受力恒定,所以加速度大小不变,D错误.5. (2018宜宾模拟)如图所示,一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点.开始时沙袋处于静止状态,一弹丸以水平速度v0击中沙袋后未穿出,二者共同摆动.若弹丸质量为m,沙袋质量为5m,弹丸和沙袋形状大小忽略不计,弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法中正确的是(D)A.弹丸打入沙袋过程
7、中,细绳所受拉力大小保持不变B.弹丸打入沙袋过程中,弹丸对沙袋的冲量大小大于沙袋对弹丸的冲量大小C.弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为D.沙袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为解析:弹丸打入沙袋的过程由动量守恒定律mv0=(m+5m)v,解得v=v0;弹丸打入沙袋后,总质量变大,且做圆周运动,根据FT=6mg+6m可知,细绳所受拉力变大,选项A错误;根据牛顿第三定律可知,弹丸打入沙袋过程中,弹丸对沙袋的作用力与沙袋对弹丸的作用力大小相等,则弹丸对沙袋的冲量大小等于沙袋对弹丸的冲量大小,选项B错误;弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为Q=m-6mv2=m,选项C错误;由机械能守恒可得6mv2=6mgh,
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