河北省衡水市高考物理专题万卷检测 专题十三 动量（含解析）.doc

2014年衡水万卷物理专题十三动 量一、选择题1关于冲量动量和加速度，下列说法正确的是( )a有冲量就必定有动量b合外力对物体的冲量的方向与物体的加速度方向一定相同c合外力对物体的冲量是描述动量变化快慢的物理量 d合外力对物体的冲量大小发生变化，则物体的加速度大小也一定发生变化2在光滑的水平面上，并排放着质量相等的物体a和b，并静止于水平面上现用水平恒力f推a，同时沿f方向给b一个瞬时冲量i，当a追上b时，它们运动的时间是（ ）a b c d3将甲乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处，分别以v和2v的速度水平抛出，若不计空气阻力的影响，则( )a甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动量变化都相同b甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动能变化都相同c两物体落地前瞬间动量对时间的变化率相同d两物体落地前瞬间重力做功的功率相同 4一颗手榴弹以的速度在空中水平飞行，设它爆炸后炸裂为两块，小块的质量为，沿原方向以的速度飞去,那么，质量为的大块在爆炸后速度大小和方向是( ) a，与反向 b，与反向 c，与反向 d，与反向5质量为m的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比可能为( ) a2 b3 c4 d56质量为长为的船静止在静水中，船头及船尾各站着质量分别为和 ()的人，当两人互换位置后，船的位移大小是( ) a b0 c d7如图所示的装置中，木块b与水平桌面间是光滑的，子弹a沿水平方向射入木块后，停在木块内。将弹簧压缩到最短，现将子弹木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 ( )a动量守恒，机械能守恒b动量不守恒，机械能不守恒c动量守恒，机械能不守恒d动量不守恒，机械能守恒8如图所示，物体静止在光滑的水平面上，的左边固定有轻质弹簧，与质量相等的物体以速度向运动并与弹簧发生碰撞，始终沿同一直线运动，则组成的系统动能损失最大的时刻是 ( )a开始运动时 b的速度等于时c的速度等于零时 d和的速度相等时9如图所示，子弹水平射人静止在光滑水平地面上的木块，子弹未穿透木块，此过程木块动能增加了e。则此过程中（ ）a子弹和木块系统产生的内能一定大于eb子弹和木块系统产生的内能可能大于ec子弹和木块系统产生的内能一定小于ed子弹和木块系统产生的内能可能小于e10如图所示，小车的上面是由中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下。关于这个过程，下列说法正确的是( )a小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置b小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量大小是c 小球和小车作用前后，小车和小球的速度可能没有变化d车上曲面的竖直高度不会大于11如图所示，小车在光滑水平面向左匀速运动，轻质弹簧左端固定在a点，物体用线拉在a点将弹簧压缩，某时刻线断了，物体沿车滑动到b端粘在b端的油泥上，则下述说法正确的是( )若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒若物体滑动中有摩擦力，则全过程动量守恒两种情况下，小车的最终速度与断线前相同两种情况下，系统损失的机械能相同a bc d 12质量的小型火箭(含燃料)由静止发射，发射时共喷出质量的气体，设喷出的气体相对地面的速度均为,忽略地球引力和空气阻力的影响，则气体全部喷出后，火箭的速度大小为 ( ) a b c d 13为了验证碰撞中的动量是否守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同质量不相等的小球，按下述步骤进行实验用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1m2)按照如图所示，安装好实验装置，将斜槽ab固定在桌边，使槽的末端的切线水平，将一斜面bc连接在斜槽末端先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端a处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端a处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置用毫米刻度尺量出各个落点到斜槽末端点b的距离上图中def点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到b点的距离分别为ldlelf根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_点，m2的落点是图中的_点；(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式_，则说明碰撞中的动量是守恒的14装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因质量为2厚度为2的钢板静止在水平光滑的桌面上质量为 的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿现把钢板分成厚度均为质量为的相同两块，间隔一段距离平行放置，如图所示若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后在射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响15两物块ab用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，ab两物块都以v6 ms的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块c静止在前方，如图所示。b与c碰撞后二者立即粘在一起运动。求在以后的运动中：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块a的速度为多大?（2）系统中弹性势能的最大值是多少?16在光滑的水平面上，质量为的小球以速率向右运动在小球的前方点有一质量为的小球处于静止状态，如图所示,小球与小球发生正碰后小球均向右运动,小球被在点处的墙壁弹回后与小球在点相遇，=,假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比。17如图所示，abc三个木块的质量均为m，置于光滑的水平面上，bc之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把b和c紧连，使弹簧不能伸展，以至于bc可视为一个整体现a以初速v0沿bc的连线方向朝b运动，与b相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使c与ab分离。已知c离开弹簧后的速度恰为v0，求弹簧释放的势能。 18雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为m0，初速度为v0，下降距离l后与静止的小水珠碰撞且合并，质量变为m1。此后每经过同样的距离l后，雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并，质量依次变为m2m3mn(设各质量为已知量)。不计空气阻力。(1)若不计重力，求第n次碰撞后雨滴的速度vn；(2)若考虑重力的影响， a求第1次碰撞前后雨滴的速度v1和v1； b求第n次碰撞后雨滴的动能 19如图所示，质量为m的小车和站在小车上的一个质量为m的人一起以速度大小v0在光滑水平地面上向右匀速运动，当人以相对地面的速度u向左水平跳出后，求车的速度大小v。 20如图所示，滑块质量均为，滑块质量为。开始时分别以的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将无初速地放在上，并与粘合不再分开，此时与相距较近，与挡板相距足够远。若与挡板碰撞将以原速率反弹，与碰撞将粘合在一起。为使b能与挡板碰撞两次应满足什么关系?万卷物理答案专题十三 动量1.b【解析】力的直接效果是产生加速度，冲量的直接效果是使物体的动量发生变化，合外力的方向就是冲量的方向，故加速度的方向与冲量方向相同，b正确。2.c3.acd【命题立意】本题考查平抛运动.动量定理.动能定理.功率。【解题思路】在平抛运动中由动量定理可得=mg，重力为恒力，故在任何相等时间内重力的冲量恒定，故其动量的变化相同，a正确；由动能定理可得动能的变化取决于合外力的功，在平抛运动中合外力的功为mgh，由于在竖直方向物体做的是匀加速运动，故物体在任意相等时间内下落的高度不等，重力做功不等，动能变化也不相等，b错误；用动量的观点表达牛顿第二运动定律可得，在平抛运动中合外力恒为重力，故两物体在落地前瞬间动量随时间的变化率为重力，c正确；两物体从同一高度抛出，由，可得落地时两物体竖直方向分速度等大，落地前瞬间重力的功率为，而两物体质量相等，故两物体落地前瞬间重力做功的功率相等，d正确。4.b 5.ab6.d 7.b 8.d 9. a 【解析】 本题考查了动量守恒定律和功能关系。设子弹和木块的质量分别为m.m，子弹打人木块前的速度为v0，打入后二者的共同速度，子弹打人木块过程中，动量守恒，有;子弹打入木块过程中系统产生的内能为：； 而，联立解得：。 故选项a正确。10. bcd【解析】小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，a错.由小球恰好到最高点，知道两者有共同速度，对于车.球组成的系统，由动量守恒定律列式为,得共同速度.小车动量的变化为,显然，这个增加的动量是小球压力作用的结果，故b对。对于c，由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，所以是可能的，两曲面光滑时会出现这个情况.由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为所以系统动能减少了，如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即，得.显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些。11.b【解析】取小车.物体和弹簧为一个系统，则系统水平方向不受外力(即使有摩擦，物体与小车间的摩擦力为内力)，故全过程系统动量守恒，小车的最终速度与断线前相同。由于物体粘在b端的油泥上，即物体与小车发生完全非弹性碰撞，有机械能损失，故全过程机械能不守恒.两种情况下，物体与小车发生的都是完全非弹性碰撞，系统损失的机械能相同。 【点评】对于动量守恒，应从下面几个方面来理解。(1)矢量性：动量守恒的方程为矢量方程。(2)相对性：各物体的速度必须是相对同一惯性参考系的速度(没有特殊说明要选地球这个参考系)。(3)系统性：解题时，选择的对象是满足条件的系统，不是其中一个物体，也不是题中有几个物体就选几个物体。(4)同时性：动量是一个瞬时量，动量守恒指的是系统在任一瞬间的动量恒定。(5)阶段性：只有满足守恒条件的过程或阶段，动量才守恒。(6)普遍性：动量守恒不仅适用于宏观低速物体，而且还适用于接近光速运动的微观粒子。12.c 13. （1）d f （2） m1m1m214.解：设子弹初速度为，射入厚度为的钢板后，最终钢板和子弹的共同速度为.由动量 守恒得 解得此过程中动能损失为 解得分成两块钢板后，设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为和,由动量守恒得 因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力，射穿第一块钢板的动能损失为由能量守恒得 联立式，且考虑到必须大于，得 设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为,由动量守恒得 损失的动能为 联立式得 因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力，由式可得，射入第二块钢板的深度为 15.（1）当a.b.c三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，由a.b.c三者组成的系统动量守恒， （2）b.c碰撞时b.c组成的系统动量守恒，设碰后瞬间b.c两者速度为，则 设物abc速度相同时弹簧的弹性势能最大为， 根据能量守恒16. 解析：从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球a和b的速度大小保持不变。根据它们通过的路程，可知小球b和小球a在碰撞后的速度大小之比为。设碰撞后小球a和b的速度分别为和，在碰撞过程中动量守恒，碰撞前后动能相等，有， ，利用 ，可解出。17.【解析】设碰后a.b和c的共同速度的大小为v,由动量守恒得,设c离开弹簧时，a.b的速度大小为v1，由动量守恒得,设弹簧的弹性势能为ep，从细线断开到c与弹簧分开的过程中机械能守恒，有,联立得弹簧所释放的势能为.【点评】动量守恒定律的应用是本部分的重点.是高考热点，动量.动量的变化量两个概念常穿插在规律中考查。18.(1)(2) 【解析】(1)不计重力，全过程中动量守恒，