动量应用2020届高三全国名校联考12月月考物理试题分项汇编（解析版）

高三全国名校联考12月月考分项汇编动量应用1、（2020江西省南昌市安义中学高三上学期12月月考）2019年4月24日亚洲田径锦标赛男子110米栏决赛中，中国选手谢文骏发挥出色，跑出13秒21夺得冠军。打破了刘翔在2011年创下的13秒22赛会纪录，同时也是这个项目今年的世界最好成绩。关于谢文骏的运动过程分析正确的是（ ）A. 在冲线时可以将谢文俊当成质点B. 由题意可以求出谢文俊跑动过程中的平均速度C. 运动过程中地面对运动员的冲量为零D. 谢文俊在加速过程中，惯性逐渐增大【答案】B【解析】A当物体的形状和大小对所研究的问题没有影响时，物体就可以看成质点，冲线时，运动员的头部、脚部等部位过线，即表示冲线成功，故此时不能看作质点，故A错误；B位移为110m，时间为13s22，故平均速度故B正确；C由冲量定义式可知，运动过程中，地面提供支持力和摩擦力，有作用时间，所以冲量不为零，故C错误；D惯性取决于物体的质量，质量一定，惯性一定，故D错误。故选B。2、（2020山东省威海市文登区高三上学期期末）如图所示，用一轻质弹簧把两块质量分别为m和M的木块A、B连接起来，组成一个系统，竖直放在水平地面上，力F竖直向下作用在木块A上，使系统处于静止状态。若突然撤去力F（空气阻力忽略不计），下列说法正确的是（）A. 撤去力F的瞬间，木块A的加速度大小为B. 撤去力F后，木块A向上运动的过程中，该系统机械能一直减小C. 为使木块B能够离开地面，应保证F（M+m）gD. 若木块B能够离开地面，则从木块B离开地面到再次回到地面的过程中系统动量守恒【答案】AC【解析】A有力F作用时A处于平衡状态，即重力、弹力、F三者合力为零，撤去力F后弹簧弹力及A的重力不变，则A所受合力与F等大反向，由牛顿第二定律有故A正确；B撤去力F后，系统只有重力和弹簧弹力做功，故A、B、弹簧和地球组成的系统机械能守恒，故B错误；C有力F作用时A处于平衡状态，此时弹簧弹力方向向上，大小为木块B刚好离开地面时，弹簧弹力方向向下，大小为要使B能离开地面的临界条件为，B刚好离开地面时A的速度也为0，设此过程中A向上运动的距离为L，则联立解得所以为使木块B能够离开地面，应保证F(M+m)g，故C正确；D若木块B能够离开地面，则向上做减速后向下做加速运动，说明系统合力不为0，则动量不守恒，故D错误。故选AC。3、（2020陕西省安康中高三上学期12月月考）光滑水平面上放着一异形物块b，其曲面是四分之一圆弧，在它的最低点静止地放着一个小球c，如图所示。滑块a以初速度v0水平向左运动，与b碰撞后迅速粘在一起。已知a、b、c的质量均为m，小球c不能从物块b的上端离开，在它们相互作用与运动的全过程中A. a、b、c组成的系统动量守恒B. a、b、c组成的系统机械能不守恒C. 小球c在曲面上，上升的最大高度为D. 小球c在曲面上上升的最大高度为【答案】BD【解析】A由题意在碰撞过程及之后一起运动过程中，a、b、c为系统水平方向上动量守恒，小球c在竖直方向上有运动，而竖直方向上小球c受力不平衡，故竖直方向上动量不守恒，故A错误.Ba与b碰撞过程中有能量损失，故整个相互作用过程中机械能不守恒，故B正确CDa与b碰撞过程动量守恒有：解得；之后a、b、c相互作用过程中水平方向动量守恒，小球上升到最高点时三者共速，有：解得而由碰撞后到小球上升到最高点h过程中根据能量守恒有：解得：故C错误，D正确.故选BD4、（2020江西省南昌市安义中学高三上学期12月月考）如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升的最大高度为，不计空气阻力。下列说法错误的是（ ）A. 在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒B. 小球离开小车后做竖直上抛运动C. 小球从进入小车轨道到离开水平位移为半圆的直径D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为【答案】ACD【解析】A小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，水平方向系统动量守恒，但系统所受的合外力不为零，所以系统动量不守恒，故A错误；B小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，可知系统水平方向的总动量保持为零。小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，所以小球离开小车后做竖直上抛运动，故B正确；C系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得即有解得故C错误；D小球第一次车中运动过程中，由动能定理得Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.2mgh，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于0.2mgh，机械能损失小于0.2mgh，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于0.8h-0.2h=0.6h故D错误。故选ACD。5、（2020河南省实验中学高三上学期12月月考）如图所示，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上，今有一个可以看做质点的小球，质量为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好到达管道的最高点后，然后从管道左端滑离小车，关于这个过程，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A. 小球滑离小车时，小车回到原来位置B. 小球滑离小车时相对小车的速度为vC. 车上管道中心线最高点的竖直高度为 D. 小球在滑上曲面到滑到最高点的过程中，小车的动量变化量大小是【答案】BC【解析】A. 小球与小车在水平方向上的合外力为零，故在水平方向上动量守恒，所以，小车的速度一直向右，小球滑离小车时，小车向右运动，不可能回到原来位置，故A错误；B. 由动量守恒可得：mv=2mv车+mv球由机械能守恒可得：解得：小球滑离小车时相对小车的速度v球-v车=-v故小球滑离小车时相对小车的速度为v，故B正确；C. 小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同，故由动量守恒定理可得此时的速度，由机械能守恒可得：小球在最高点的重力势能所以，车上管道中心线最高点的竖直高度故C正确；D. 小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同，故由动量守恒定理可得此时的速度，故小车的动量变化大小为，故D错误。6、（2020湖南省师大附中高三上学期第二次月考）如图所示，小车的立柱上O点固定有长L的不可伸长的轻绳，绳的末端拴有小球A(可视为质点)小车静止在光滑的水平面上且OA水平，此时将小球由静止释放小车的质量是小球的5倍小球在摆动时不计空气和摩擦阻力下面说法中正确的是（ ）A. 小球和小车组成的系统总动量守恒B. 摆动过程中小球和小车组成系统的机械能守恒C. 小球向右最大位移为LD. 当小球摆至最低点时，小球与小车的动量大小相等，方向相反，此时小车的速度为【答案】BCD【解析】A、小球由静止释放过程中，小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，故系统只在水平方向动量守恒；小球摆动过程中，小球与小车系统竖直方向受力不为零，总动量不守恒，故A错误B、小球与小车系统在摆动过程中只有重力做功，系统机械能守恒，故B正确C、设小球的质量为m，小球向右最大位移大小为x，小车向左运动的最大位移大小为x，取水平向右为正方向，根据系统水平动量守恒得：m-5m=0，且有：x+x=2L，解得：x=，故C正确D、原来系统水平总动量为零，当小球摆至最低点时，根据系统水平动量守恒知，系统的水平总动量也为零，则小球动量与小车的动量大小相等，方向相反设此时小车的速度为v1，小球的速度为v2取水平向右为正方向，根据系统水平动量守恒得：mv2-5mv1=0，根据系统的机械能守恒得：mgL=mv22+5mv12，联立解得：v1=，故D正确7、（2020福建省厦门市双十中学高三上学期12月月考）如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？【答案】