（课标版）2020高考物理二轮复习 专题二 能量与动量 第7讲 选择题对“动量定理、动量守恒定律的考查限时练（含解析）

选择题对“动量定理、动量守恒定律的考查a组基础题练熟练快1.(2019黑龙江鸡西模拟)如图所示，一质量为2 kg的物体放在光滑的水平面上，原来处于静止状态，现用与水平方向成60角的恒力f10 n作用于物体上，历时5 s，则下列说法正确的是()a力f对物体的冲量大小为25 nsb力f对物体的冲量大小为50 nsc物体的动量变化量为50 kgm/sd物体所受合外力冲量大小为50 ns解析：力f对物体的冲量大小ift105 ns50 ns，故a错误，b正确；根据动量定理，物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化f合10n5 n，所以合外力的冲量i合f合t55 ns25 ns，则物体的动量变化量为25 kgm/s，故c、d错误答案：b2有一宇宙飞船，它的正对面积s2 m2，以v3103 m/s 的相对速度飞入一宇宙微粒区此微粒尘区1 m3空间中有一个微粒，每一个微粒的平均质量为m2107 kg.设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加()a3.6103 nb3.6 nc1.2103 n d1.2 n解析：在t时间内与飞船碰撞并附着于飞船上微粒总质量为mvtsm，设飞船对微粒的作用力为f，由动量定理，ftmv，联立解得：fv2sm，代入相关数据，得f3.6 n根据牛顿第三定律，微粒对飞船的作用力为3.6 n要使飞船速度不变，根据平衡条件，飞船的牵引力应增加3.6 n，选项b正确答案：b3(2019广东广州一模)如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为，运动员入水后到最低点的运动过程记为，忽略空气阻力，则运动员()a过程的动量改变量等于零b过程的动量改变量等于零c过程的动量改变量等于重力的冲量d过程的动量改变量等于重力的冲量解析：过程运动员受到重力冲量，其动量改变量不等于零，过程的动量改变量等于重力的冲量，选项a错误，c正确；过程受到重力冲量和水的作用力冲量，其动量改变量不等于零，过程的动量改变量等于重力和水的作用力的冲量，选项b、d错误答案：c4(2019河南郑州模拟)如图所示，b、c、d、e、f 5个小球并排放置在光滑的水平面上，b、c、d、e 4个球质量相等，而f球质量小于b球质量，a球质量等于f球质量a球以速度v0向b球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后()a3个小球静止，3个小球运动b4个小球静止，2个小球运动c5个小球静止，1个小球运动d6个小球都运动解析：因a、b两球质量不等，mamb.a球与b球相碰后，a球向左运动，b球向右运动b、c、d、e 4个小球的质量相等，弹性碰撞后，不断交换速度，最终e球有方向水平向右的速度，b、c、d 3个小球均静止e、f两球质量不等，memf，则e、f两球都向右运动所以b、c、d 3个小球均静止，a球向左运动，e、f两球都向右运动，故a正确，b、c、d错误答案：a5(2019四川资阳二诊)a、b两小球在光滑水平面上沿同一直线运动，b球在前，a球在后ma1 kg，mb2 kg.经过一段时间，a、b发生正碰，碰撞时间极短，碰撞前、后两球的位移时间图象如图所示，根据以上信息可知碰撞类型属于()a弹性碰撞b非弹性碰撞c完全非弹性碰撞d条件不足，无法判断解析：由图可知，a球碰前速度va6 m/s，碰后速度va2 m/s；b球碰前速度为vb3 m/s，碰后速度为vb5 m/s.根据题给数据可知，系统碰撞过程动量守恒系统碰前的总动能为27 j，碰后的总动能也为27 j所以属于弹性碰撞，则a正确，b、c、d错误答案：a6.(2019山西晋中联考)如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的物体，它受到水平向右的力f的作用力f分别按图a、b、c、d所示的四种方式随时间t变化(图中纵坐标是f与mg的比值，力沿水平向右为正)已知物体在t0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在2 s末的速率，则这四个速率中最大的是()解析：物体运动过程中，受重力、支持力、拉力作用，合力等于拉力，根据动量定理，有：imv0；故物体受到冲量最大时，末速度最大；图中t图象与t轴包围的面积与冲量大小成正比，上方冲量为正，下方冲量为负，由于a图中冲量的矢量和最大，故a图中物体的末速率最大，故选a.答案：a7(2019河南部分高中联考)一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力f，f随时间t按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是()a质点在第1 s末和第3 s末的速度大小相等，方向相反b质点在第2 s末和第4 s末的动量大小相等，方向相反c在12 s内，水平外力f的冲量为0d在24 s内质点的动能一直减小解析：根据f t图象的“面积”等于冲量可知，01 s内f的冲量等于03 s内f的冲量，则根据动量定律ftmv可知，质点在第1 s末和第3 s末的速度大小相等，方向相同，选项a错误；同理，质点在02 s内f的冲量为正，而在04 s内f的冲量为零，则质点在第2 s末和第4 s末的动量大小不相等，选项b错误；由图象可知在12 s内，水平外力f的冲量不为0，选项c错误；在24 s内质点受到的f的冲量为负值，则质点的速度减小，动能一直减小，选项d正确；故选d.答案：d8(2019金学导航大联考)如图所示，绝缘、光滑的水平面上带有正电荷的小球a和b，质量均为0.2 kg，当a以4 m/s的速度向着静止的b运动时，b由于受到了a的斥力而加速，a受到了b的斥力而减速，那么当a、b两球达到共同速度时，a、b组成的系统储存的电势能为()a0.2 j b0.4 jc0.6 j d0.8 j解析：以小球a、b为系统，根据动量守恒可以得到：mava(mamb)vab，得到：vab2 m/s，根据能量守恒，当a、b两球达到共速时，动能的减少量等于储存的电势能则：epmav(mamb)v0.8 j，故选项d正确，选项a、b、c错误答案：db组中难题目练通抓牢9(多选)(2019江西上饶六校联考)如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体a以速度v0向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x.现让弹簧一端连接另一质量为m的物体b(如图乙所示), 物体a以2v0的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，则()aa物体的质量为3mba物体的质量为2mc弹簧压缩最大时的弹性势能为mvd弹簧压缩最大时的弹性势能为mv解析：当弹簧固定时，当弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，a的动能转化为弹簧的弹性势能，根据系统的机械能守恒得：弹簧被压缩过程中最大的弹性势能等于a的初动能，设a的质量为ma，则有：epmmav； 当弹簧一端连接另一质量为m的物体b时，a与弹簧相互作用的过程中b将向右运动，a、b速度相等时，弹簧的弹性势能最大，选取a的初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得：ma2v0(mma)v ；由机械能守恒定律得：epmma(2v0)2(mam)v2，联立得：ma3m，epmmv，故a、c正确，b、d错误 答案：ac10(2019云南昭通联考)光滑水平桌面上有p、q两个物块，将一轻弹簧置于p、q之间，用外力缓慢压p、q，撤去外力后，p、q开始运动，q的动能是p的动能的n倍，则p和q的质量之比为()an2 b.cn d1解析：设p与q的质量分别为m和m；撤去外力后，系统不受外力，所以总动量守恒，设二者的动量分别为pp和pq；p的动量方向为正方向，则根据动量守恒定律有：pppq0，故：pppq；根据动能与动量的关系：ekmv2，所以：，由题意：，联立得：n，故a、b、d错误，c正确答案：c11(多选)(2018河南南阳一中模拟)质量为m的圆弧槽a静止在光滑的水平面上，质量为m的小球b以速度v0水平向右冲上槽的表面，升至最高后又从槽上滑下，此过程中()a小球b和槽a分离时的速度方向可能向右b小球b和槽a分离时的速度可能为零c小球b上升的最大高度可以达到d小球b和槽a组成的系统机械能守恒，动量也守恒解析：小球b滑上槽a，又返回，到离开槽a的整个过程中，系统水平方向动量守恒选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0mv1mv2，由机械能守恒定律得：mvmvmv，解得：v1v0，v2v0.当mm时v10，此时小球b的速度方向可能向右，当mm时v10，此时小球b的速度为零，选项a、b正确； 当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度为v.规定向右为正方向，运用动量守恒定律得：mv0(mm)v，根据能量守恒定律得：mv(mm)v2 mgh，解得：h，故c错误；小球b和槽a组成的系统只有重力做功，机械能守恒，系统水平方向所受合力为零，则系统只在水平方向动量守恒，选项d错误答案：ab12.(多选)(2019四省名校联考)某同学做了一个趣味实验，如图所示，有两个弹性小球a、b重叠放置，质量分别为m1、m2，两球球心在同一竖直线上现让它们在距水平地面高h处由静止释放，落地时认为小球b先与地面碰撞，再与小球a碰撞，小球a碰后能上升的最大高度为h.所有的碰撞都是弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞前后两小球都在竖直方向运动，两小球均可视为质点，不计空气阻力下列说法正确的是()a若m23m1，则h4hb若m23m1，则h9hc若m2m1，则近似有h9hd若m2m1，则近似有h16h解析：下降过程为自由落体运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v22gh，解得触地时两球速度相同，为：v，m2碰撞地之后，速度瞬间反向，大小相等，选m1与m2碰撞过程为研究过程，碰撞前后动量守恒，设碰后m1、m2速度大小分别为v1、v2，选向上方向为正方向，由动量守恒定律得：m2vm1vm1v1m2v2，由能量守恒定律得：(m1m2)v2m1vm2v，解得v1v，若m23m1，联立解得：v12，反弹后高度为：h4h，故a正确，b错误若m2m1，则v13v，则近似有h9h，选项c正确，d错误；故选a、c.答案：acc组探究创新从容应对13(2019河南联考)2018年8月30日，雅加达亚运会蹦床女子个人决赛中，中国选手刘灵玲夺冠如图所示，若刘灵玲比赛中上升的最高点距地面高为h，刘灵玲质量为m，蹦床平面距地面高为h.刘灵玲下落过程，弹性网最大拉伸量为x，空气阻力恒为f，下落过程中的总时间为t(从最高点落到弹性网的最低点)，则刘灵玲(看作质点)从最高点下落至最低点的过程，下列说法不正确的是()a弹性网的弹力对刘灵玲的冲量大小为(mgf)tb刘灵玲从与蹦床接触到落至最低点过程中所受合外力的冲量大小为c弹性网弹性势能的增量为(mgf)(hxh)d刘灵玲的机械能减少f(hxh)解析：整个下落过程中，刘灵玲受重力、空气阻力以及与弹簧网接触后受到的弹力取竖直向下为正方向，根据动量定理：mgtftif弹00，解得：if弹mgtft，a正确；刘灵玲从最高点开始下落到与弹簧网接触一瞬间的过程中，根据牛顿第二定律：mgfma，根据速度与位移的关系得刘灵玲与弹簧网接触前一瞬间的速度：v，所以刘灵玲从与蹦床接触到落至最低点过程中，根据动量定理：i合mv，b正确；由动能定理：(mgf)(hxh)w弹00，弹簧网弹性势能的增量为epw弹，解得：ep(mgf)(hxh)，c正确；刘灵玲的机械能减少量等于弹簧网弹性势能的增加量和克服阻力做功，故d错误答案：d14.(2019湖北黄冈联考)“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆假设万户及所携设备火箭(含燃料)、椅子、风筝等总质量为m，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是()a火箭的推力来源于空气对它的反作用力b在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为c喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大