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

专题检测（九） 站在“动量观点”的高度解决力学问题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，在此时间内恒力f和重力的冲量大小分别为()aft,0bftcos ，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()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，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 s，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 ns,10 nsb10 ns，10 nsc0,10 nsd0，10 ns解析：选d由题图可知，在前10 s内初、末状态的动量相等，p1p25 kgm/s，由动量定理知i10；在后10 s内p35 kgm/s，i2p3p210 ns，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1103 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pv10312 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)c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()aqaqb bmambctarb，所以qaqb，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)()a30 kgm/sb5.7102 kgm/sc6.0102 kgm/s d6.3102 kgm/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 kg600 m/s30 kgm/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c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()a3v0v b2v03vc3v02v d2v0v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()a. b.c. dv1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