物理2025《高中考前》高考冲刺考试方法答题技巧高考预测热点拔高练(五)　动量及其守恒定律含答案

物理2025《高中考前》高考冲刺考试方法答题技巧高考预测热点拔高练(五)动量及其守恒定律热点拔高练(五)动量及其守恒定律一、单项选择题1.四个水球可以挡住一颗子弹!如图所示是央视《国家地理》频道的实验示意图,直径相同(30cm左右)的4个装满水的薄皮气球水平固定排列,子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,气球薄皮对子弹的阻力忽略不计。以下判断正确的是 (D)A.子弹在每个水球中的速度变化相同B.每个水球对子弹做的功不同C.每个水球对子弹的冲量相同D.子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等2.如图所示,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为m的球C。重力加速度为g。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,下列说法正确的是(C)A.A、B两木块分离时,A、B的速度大小均为2B.A、B两木块分离时,C的速度大小为gLC.C球由静止释放到最低点的过程中,A对B的弹力的冲量大小为mgLD.C球由静止释放到最低点的过程中,木块A移动的距离为233.如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下,与半圆槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是 (D)A.小球在半圆槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B.小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒C.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动D.小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒4.在光滑水平面上的两个小球发生正碰。图为它们碰撞前后的x-t图像,小球的质量分别为m1和m2,已知m1=0.1kg。由此可以判断(C)A.碰前m2、m1都运动B.碰后m2和m1运动方向相同C.由动量守恒定律可以算出m2=0.3kgD.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能5.如图所示,倾角α=30°、足够长的固定光滑斜面顶端,质量为M的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连,球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,球B距滑轮足够远,球C放在水平地面上。起始时使整个系统处于静止状态,细线刚好拉直但无张力,滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行,不计细线与滑轮之间的摩擦,重力加速度为g,由静止释放球A,当球C刚要离开地面时,球B恰达到最大速度,从释放球A至弹簧第一次伸长到最长的过程中,下列说法正确的是 (D)A.球A的质量M=2mB.球C离开地面后,与球B、弹簧组成的系统机械能守恒C.球A沿斜面下滑的最大速度为gmD.当弹簧第一次伸长至最长时球C的速度为5二、多项选择题6.如图所示,小球A质量为m,系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是5m和3m,B与C用轻弹簧拴接,置于光滑的水平面上,且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直,小球由静止释放,运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升到最高点时到水平面的距离为h16。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,则 (A、C、DA.碰撞后小球A反弹的速度大小为2B.碰撞过程B物块受到的冲量大小m2C.碰后轻弹簧获得的最大弹性势能15128D.小球C的最大速度大小为57.如图,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,BC段是长为L的粗糙水平轨道,两段轨道相切于B点。一质量为m的可视为质点的滑块,从小车上的A点由静止开始沿轨道下滑,然后滑入BC轨道,最后恰好停在C点。已知小车质量M=5m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则 (C、D)A.全过程滑块在水平方向上相对地面的位移的大小为R+LB.全过程小车相对地面的位移大小为RC.小车在运动过程中速度的最大值为gRD.μ、L、R三者之间的关系为R=μL三、计算题8.如图,传送带长L0=5.8m,以v=3m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,传送带的倾角θ=30°,在其右上侧有一水平平台,木板C的左端与平台左端对齐放置,小物块B静置于木板上,B距木板C左端的距离d=0.45m,B、C的质量分别为mB=1.0kg、mC=0.5kg。质量mA=1.0kg的小物块A以v0=9m/s的初速度从传送带下端滑上传送带,A离开传送带后,恰好无碰撞地滑上木板C的上表面,经过一段时间与物块B发生弹性碰撞,碰撞时间忽略不计。已知A与传送带间动摩擦因数μ1=36,A、B与C间动摩擦因数均为μ2=0.2,木板C与平台间动摩擦因数μ3=0.05,重力加速度g=10m/s2(1)物块A滑离传送带时的速度大小v1;答案:(1)2m/s【解析】(1)物块A滑上传送带时,有mAgsin30°+μ1mAgcos30°=mAa1设经历了位移x1后其与传送带共速,有v2-v02=-2a1解得x1=4.8m<L0=5.8m,即物块A在到达传送带另一端之前已经与传送带共速,又因为mAgsin30°=5N>μ1mAgcos30°=2.5N即物块A与传送带共速后,其并不能与传送带保持相对静止,则共速后对于物块A有mAgsin30°-μ1mAgcos30°=mAa2,从物块A与传送带共速后,到其滑离传送带,有v12-v2=-2a2(L0-x解得v1=2m/s(2)平台左端与传送带上端间的水平距离L1;答案:(2)310【解析】(2)物块A离开传送带后其与水平方向夹角为30°,其做斜抛运动,将其分解后,竖直方向有v1y=v1sin30°,由于恰好到木板C上,所以其到达C上时,竖直方向速度为零,有0=v1y-gt1水平方向有v1x=v1cos30°,从离开传送带到到达木板C上其水平方向位移为L1=v1xt1,解得L1=310(3)物块A与物块B碰撞前瞬间A的速度大小vA;答案:(3)33【解析】(3)物块A滑上木板C上表面的速度为v2=v1x=3m/sA物块滑上C上表面后,有μ2mAg=mAa3,解得a3=2m/s2假设B、C相对静止,对于B、C整体有μ2mAg-μ3(mA+mB+mC)g=(mB+mC)a4,解得a4=0.5m/s2,若B和C发生相对滑动,则对B有μ2mBg=mBa5,解得a5=2m/s2>a4所以假设成立,B和C保持相对静止,设经历时间t2物块A和物块B将发生碰撞,则有位移关系d=(v2t2-12a3t22)-12a4t22,所以碰撞时A物块的速度为vA=v2-a3t2(4)要使物块B不从木板C上滑落,木板的最小长度L2。答案:(4)0.6m【解析】(4)碰撞前,B和C整体的速度为v3=a4t2=310由于B和A两物块的质量相等,且发生弹性碰撞,由题意可知,碰后,A物块与B物块的速度彼此交换,即碰后A物体与C的速度大小相等为310m/s,B物块的速度大小为335m/s,假设之后A物块与木板C共速,则有μ2mBg-μ3(mA+mB+mC)g=(mA+mC)a6,解得a6=0若A和C发生相对滑动,则对A有μ2mAg=mAa7解得a7=2m/s2>a6,所以假设成立,碰后A和C保持相对静止,B物块发生相对滑动,对B物块有μ2mBg=mBa8,要使B物块不从木板C上滑落,则当B物块滑到C的最左端时恰好共速,对物块B有v共=vA-a8t3,位移有x2=vAt3-12a8t32,对A、C整体有v共=v3+a6t3,位移有x3=v3t3+1两者的相对位移为Δx=x2-x3,则木板的最小长度为L2=d+Δx,解得L2=0.6m热点拔高练(一)共点力的平衡一、单项选择题1.纳米微吸材料是一种新型材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上。图甲是一款表面采用了纳米微吸材料的手机支架,图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图,若手机的重力为G,手机和水平面的夹角为α,下列说法正确的是 (D)A.手机受到的摩擦力大小为GcosαB.纳米材料对手机的作用力大小为GsinαC.若使α减少(手机保持静止),纳米材料对手机的作用力也减少D.纳米材料对手机的作用力方向竖直向上2.如图,半球形光滑碗固定在桌子的边缘,MN为碗口水平直径,跨过光滑碗口N的细线两端分别连接着小球A、B,两球均处于静止状态且可视为质点,O为圆心,O、A连线与竖直方向夹角为30°,sin30°=12,cos30°=32,则A、A.mB=33mAB.mB=3mC.mB=32mA D.mB=123.小明打完篮球回家后,习惯性地将球放置在书房里一小方凳与墙壁之间,如图所示。PQ为竖直墙壁,NQ为水平地面。现假设篮球表面光滑,半径R=0.12m,质量m=0.5kg,小方凳为棱长L=0.4m的正方体,质量M=1kg,此时处于静止状态,小方凳与地面间动摩擦因数μ=49,OD与竖直方向夹角θ=37°,D为球与凳的接触点,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则 A.地面对小方凳的摩擦力与墙壁对篮球的弹力为一对相互作用力B.地面对小方凳的支持力为15N,球对小方凳压力为6NC.若向左缓慢移动小方凳,移动过程中球对墙壁压力及球对小方凳的压力都变小D.从θ=37°开始向左移动小方凳后松手,能使球和小方凳仍静止(球未到地面),则向左移动的最大距离为0.024m4.如图所示,质量为m的磁铁贴吸于固定的竖直金属板上,初始时作用于磁铁的推力F既平行于水平面也平行于金属板。现保持作用于磁铁的推力F的大小不变,方向沿着图示方向水平旋转90°。在该过程中,磁铁保持静止,则金属板对磁铁的总作用力的大小的变化情况是 (A)A.保持不变 B.逐渐增大C.逐渐减小 D.先增大后减小5.如图所示,质量分别为m1、m2的两物体甲、乙位于相邻的两水平台阶上,中间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ。在乙右端施加水平拉力F,使甲、乙均处于静止状态。已知重力加速度为g,乙表面光滑,则下列说法正确的是 (B)A.弹簧弹力的大小为mB.地面对甲的摩擦力大小为FC.甲的表面可能光滑D.m1与m2一定相等6.如图所示,轻绳两端分别与A、D两物体相连接,mA=2kg,mB=3kg,mC=4kg,mD=5kg,物体A、B、C、D之间及D与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,若要用力将D物体拉动,则作用在D物体上水平向左的拉力最小为(取g=10m/s2) (C)A.14N B.16NC.18N D.20N7.新疆是我国最大的产棉区,在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收。自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型,质量为M的棉包放在“V”形挡板上,两板间夹角为120°固定不变,“V”形挡板可绕P轴在竖直面内转动。在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中,忽略“V”形挡板对棉包的摩擦力,已知重力加速度为g,下列说法正确的是 (B)A.当BP板转过30°时,棉包对BP板的作用力大小为MgB.当BP板转过30°时,棉包对AP板的作用力大小为33C.棉包对AP板的压力逐渐增大D.棉包对BP板的压力先增大后减小二、多项选择题8.如图所示,AC为一端带有定滑轮的固定直杆,BC为一端通过铰链固定在C点的轻杆,且长度AC=BC,B端挂一质量为m的物体,一根轻绳绕过滑轮A,系在B端,用力F缓慢拉绳子,在此过程中 (B、C)A.轻杆BC所受的压力先减小后增大B.轻杆BC所受的压力大小不变C.绳子的拉力逐渐变小D.绳子的拉力先减小后增大9.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳左端固定在晾衣架上O点,右端系在a点,光滑小滑轮悬挂一衣服可在轻绳上滑动。先将轻绳右端沿竖直杆缓慢上移到b点,然后再沿水平杆缓慢移至c点,整个过程衣服始终没与地面和杆接触,设轻绳张力为F,滑轮左侧轻绳与竖直方向夹角为θ,则轻绳右端沿杆 (B、C)A.由