（新课标）2020高考物理二轮复习 选择题热点7 冲量和动量的应用练习（含解析）

热点7冲量和动量的应用(建议用时：20分钟)1(2019烟台高三模拟)如图所示，质量不同的两位同学乘坐相同的滑车从滑道的最高端滑下，质量大的先滑，到达底端的同一位置滑道可视为粗糙斜面，不计空气阻力，则关于两同学的下滑过程，下列说法正确的是()a摩擦力做功相同b重力冲量相同c经过滑道上同一位置的速度相同d若质量大的同学后滑，则在下滑过程中两同学可能相撞2(多选)如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层设水柱直径为d，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零高压水枪的质量为m，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为.下列说法正确的是()a高压水枪单位时间喷出的水的质量为vd2b高压水枪的功率为d2v3c水柱对煤层的平均冲力为d2v2d手对高压水枪的作用力水平向右3(2019山东实验中学二模)如图所示，在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b，a球质量为2m、带电荷量为q，b球质量为m、带电荷量为2q，两球相距较远且相向运动某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v，由于静电斥力的作用，它们不会相碰则下列叙述正确的是()a两球相距最近时，速度大小相等、方向相反ba球和b球所受的静电斥力对两球始终做负功ca球一直沿原方向运动，b球要反向运动da、b两球都要反向运动，但b球先反向4如图甲所示，物块a、b间拴接一压缩后被锁定的弹簧，整个系统(a、b及弹簧)静止放在光滑水平地面上，其中a最初与左侧固定的挡板相接触，b质量为2 kg.现解除对弹簧的锁定，在a离开挡板后，b在某段时间内的vt图象如图乙所示，则可知()a整个过程系统动量守恒、机械能守恒b弹簧被锁定时弹性势能为2 jca的质量为1 kg，最大速度为4 m/sd在a离开挡板后弹簧的最大弹性势能为4.5 j5(2019济南二模)如图所示，小车质量为m，小车顶端为半径为r的四分之一光滑圆弧，质量为m的小球从圆弧顶端由静止释放，对此运动过程的分析，下列说法中正确的是(g为当地重力加速度)()a若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为mgb若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为2mgc若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为m d若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为m 6(2019全国押题卷二)如图所示，内壁光滑，四角呈圆弧状的长方形空腔管，位于竖直平面内，bd等高，两个同样的小球，从静止开始由a点分别从左右两侧运动到c点，不计碰撞能量的损失，则下列说法正确的是()a两球同时到达c点，动量相等b两球同时到达c点，动量不等c两球到达c时的速率相同，左侧先到达d两球到达c时的速率相同，右侧先到达7(2019青岛胶南高三月考)如图所示，木块静止在光滑水平面上，两颗不同的子弹a、b从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块内，这一过程中木块始终保持静止若子弹a射入的深度大于子弹b射入的深度，则()a子弹a的质量一定比子弹b的质量大b入射过程中子弹a受到的阻力比子弹b受到的阻力大c子弹a在木块中运动的时间比子弹b在木块中运动的时间长d子弹a射入木块时的初动能一定比子弹b射入木块时的初动能大8.(多选)如图所示，金属导轨m、n平行，相距为l，光滑金属棒a和b垂直于导轨且紧靠着放置，它们的质量均为m，在两导轨之间的电阻均为r.整个装置位于水平面内，处于磁感应强度为b的竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻忽略不计，长度足够长零时刻对a施加一平行于导轨的恒力f.在t时刻电路中电流恰好达到稳定则()at时刻两金属棒的速度相同bt时刻a、b两棒速度差为vc在t时刻撤去力f后，导轨之间的电势差umn会变小d在t时刻撤去力f后，导轨之间的电势差umn恒定不变热点7冲量和动量的应用1解析：选c.因为他们的质量不同，所以受到的摩擦力也不同，位移相同，根据功的定义可知摩擦力做功不同，故a错误；相同的滑车、相同的滑道，则他们下滑的加速度是相同的，下滑的时间相同，重力的冲量为：imgt，因为质量不同，所以重力冲量也不相同，故b错误；相同的滑车、相同的滑道，则他们下滑的加速度是相同的，所以他们到达底端时的速度也是相同的，不会相撞，故c正确，d错误2解析：选bc.设t时间内，从水枪喷出的水的体积为v，质量为m，则mv，vsvtd2vt，单位时间喷出水的质量为vd2，选项a错误；t时间内水枪喷出的水的动能ekmv2d2v3t，由动能定理知高压水枪在此期间对水做的功为wekd2v3t，高压水枪的功率pd2v3，选项b正确；考虑一个极短时间t，在此时间内喷到煤层上水的质量为m，设煤层对水柱的作用力为f，由动量定理，ftmv，t时间内冲到煤层水的质量md2vt，解得fd2v2，由牛顿第三定律可知，水柱对煤层的平均冲力为ffd2v2，选项c正确；当高压水枪向右喷出高压水流时，水流对高压水枪的作用力向左，由于高压水枪有重力，根据平衡条件，手对高压水枪的作用力方向斜向右上方，选项d错误3解析：选d.由于地面光滑，系统所受合外力为零，系统动量守恒，当两球速度相同时，系统损失机械能最大，两球相距最小，故a错误；由题意可知，a球动量大于b球动量，因此系统动量水平向右，故b球运动过程中将先反向运动而a球后反向运动，因此静电斥力对a、b球先做负功后做正功，故b、c错误，d正确4解析：选c.在a离开挡板前，由于挡板对a有作用力，所以a、b系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒，a错误；a刚离开挡板时，b的速度最大，为3 m/s，此时弹簧弹性势能刚好全部转化为b的动能，epmbv，所以弹簧被锁定时弹性势能为9 j，b错误；分析a离开挡板后a、b的运动过程，并结合图象数据可知，弹簧伸长到最长时a、b的共同速度为v共2 m/s，根据机械能守恒定律和动量守恒定律有mbv0(mamb)v共，得a的质量为1 kg，当b的速度最小时，a的速度最大，由mbv0mavambvb可得，此时va4 m/s，共速时弹簧弹性势能最大，epmbv(mamb)v，代入数据联立解得ep3 j，c正确，d错误5解析：选c.若地面粗糙且小车能够静止不动，因为小球只有重力做功，故小球机械能守恒，由机械能守恒可求得小球任一位置时的速度，由向心力公式可求得小球受到的支持力；对小车受力分析可求得静摩擦力的最大值若地面光滑，小球下滑的过程中，小车向左运动，系统的水平动量守恒，系统的机械能也守恒，由此列式，可求得小球滑到圆弧最低点时小车的速度设圆弧半径为r，当小球运动到竖直方向与半径夹角为时，速度为v.根据机械能守恒定律有：mv2mgrcos ，由牛顿第二定律有nmgcos m，解得小球对小车的压力为n3mgcos ，其水平分量为nx3mgcos sin mgsin 2，根据平衡条件，地面对小车的静摩擦力水平向右，大小为fnxmgsin 2，可以看出：当sin 21，即45时，地面对车的静摩擦力最大，其值为fmaxmg，故a、b错误；若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车的速度设为v，小球的速度设为v.小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mvmv0，系统的机械能守恒，则得mgrmv2mv2，解得vm，故c正确，d错误6解析：选d.因为是长方形空腔管，所以ab长度大于ad长度，角小于45度，取角等于0的极端状态，则左边小球不能到达，时间为无穷大，d球可以到达，所以左边到达的时间大于右边到达的时间，又根据机械能守恒定律可得两球到达时的速率相同，所以正确选项为d.7解析：选d.由于木块始终保持静止状态，则两子弹对木块的推力大小相等，则两子弹所受的阻力大小相等，设为f，根据动能定理得：对a子弹：fda0eka，得ekafda；对b子弹：fdb0ekb，得ekbfdb.由于dadb，则有子弹入射时的初动能ekaekb，故b错误，d正确；对两子弹和木块组成的系统动量守恒，则有，而ekaekb，则得到mamb，故a错误；子弹a、b从木块两侧同时射入木块，木块始终保持静止，分析得知，两子弹在木块中运动时间必定相等，否则木块就会运动，故c错误8解析：选bd.由牛顿第二定律知，对a棒有ffama1，对b棒有fam