高考物理二轮复习 考前特训 热点6　动量和动量守恒定律

热点6动量和动量守恒定律1．(多选)(2022·广东湛江市一模)快递运输时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是()A．可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量B．可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化C．可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长D．可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率减小答案CD解析充气袋在运输中起到缓冲作用，在某颠簸过程中，物品的动量变化量不变，由动量定理可知，充气袋可以延长动量变化所用的时间，从而减小物品所受的合力，但不能改变合力的冲量，A、B错误，C正确；动量对时间的变化率即为物品所受的合力，D正确．2．(2022·广西玉林市质检)如图所示，有一子弹穿过三块静止放置在光滑水平面上的相互接触且质量分别为m、2m、3m的木块A、B、C，设子弹穿过木块A、B、C的时间分别为t1、t2、t3，木块对子弹的阻力恒为Ff，则子弹穿过三木块后，木块A的速度大小是()A.eq\f(Ff,m) B.eq\f(Ff,3m)C.eq\f(Fft1,6m) D.eq\f(Fft1＋t2＋t3,6m)答案C解析子弹穿出A瞬间，A、B将要分离，A与B分离时三者的速度是相等的，分离后，A的速度不变，在分离前子弹对系统的作用力使A、B与C的速度增大，由动量定理得Ff·t1＝(m＋2m＋3m)v，所以v＝eq\f(Ff·t1,6m)，故选C.3.(多选)(2022·山东枣庄市二模)足够大的光滑水平面上，一根不可伸长的细绳一端连接着质量为m1＝1.0kg的物块A，另一端连接质量为m2＝1.0kg的木板B，绳子开始是松弛的．质量为m3＝1.0kg的物块C放在长木板B的右端，C与木板B间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力的大小．现在给物块C水平向左的瞬时初速度v0＝2.0m/s，物块C立即在长木板上运动．已知绳子绷紧前，B、C已经达到共同速度；绳子绷紧后，A、B总是具有相同的速度；物块C始终未从长木板B上滑落．下列说法正确的是()A．绳子绷紧前，B、C达到的共同速度大小为1.0m/sB．绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为1.0m/sC．绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为0.5m/sD．最终A、B、C三者将以大小为eq\f(2,3)m/s的共同速度一直运动下去答案ACD解析绳子绷紧前，B、C已经达到共同速度，设B、C达到的共同速度大小为v1，根据动量守恒定律可得m3v0＝(m2＋m3)v1，解得v1＝1.0m/s，A正确；绳子刚绷紧后的瞬间，A、B具有相同的速度v2，A、B组成的系统满足动量守恒定律，则有m2v1＝(m1＋m2)v2，解得v2＝0.5m/s，B错误，C正确；A、B、C三者最终有共同的速度v3，A、B、C组成的系统满足动量守恒定律，则有m3v0＝(m1＋m2＋m3)v3，解得v3＝eq\f(2,3)m/s，D正确．4．(2022·山东济南市历城第二中学测试)离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发动机，工作时将推进剂离子化，使之带电，然后在静电场作用下推进剂得到加速后喷出，从而产生推力，这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等．航天器质量为M，单个离子质量为m、带电荷量为q，加速电场的电压为U，高速离子形成的等效电流大小为I，根据以上信息计算该发动机产生的推力大小为()A．Ieq\r(\f(mU,q)) B．Ieq\r(\f(2mU,q))C．Ieq\r(\f(3mU,q)) D．Ieq\r(\f(5mU,q))答案B解析根据动能定理可得qU＝eq\f(1,2)mv2，解得离子的速度为v＝eq\r(\f(2qU,m))，根据电流的定义式有I＝eq\f(Q,Δt)＝eq\f(Nq,Δt)，对离子，由动量定理可得F·Δt＝N·mv，联立解得发动机产生的推力大小为F′＝F＝Ieq\r(\f(2mU,q))，故选B.5.(多选)(2022·广东省模拟)小车AB静置于光滑的水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥，AB车的质量为M、长为L，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB与C都处于静止状态，如图所示，当突然烧断细绳，弹簧被释放，使木块C离开弹簧向B端冲去，并跟B端橡皮泥黏在一起，以下说法中正确的是()A．如果AB车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B．整个系统任何时刻动量都守恒C．跟B端碰前，当木块对地运动速度大小为v时，小车对地运动速度大小为eq\f(m,M)vD．AB车向左运动最大位移大于eq\f(mL,M)答案BC解析AB与C这一系统所受合外力为零，系统在整个过程中动量守恒，但粘接过程有机械能损失，故A错误，B正确；根据动量守恒定律有Mv′＋mv＝0，则有v′＝－eq\f(m,M)v，大小为eq\f(m,M)v，故C正确；该系统属于人船模型，则有MxM＝m(L－xM)，所以车向左的位移应为xM＝eq\f(mL,M＋m)，D错误．6.(2022·广东省模拟)如图所示，质量为m的光滑圆弧形槽静止在光滑水平面上，质量也为m的小钢球从槽的顶端A处由静止释放，小球运动过程中，则()A．小球和槽组成的系统动量守恒B．小球可以到达与A等高的C点C．小球下滑到底端B的过程中，小球对地的运动轨迹为圆D．小球下滑到底端B的过程中，小球所受合力的瞬时功率增大答案B解析小球有竖直方向的分加速度，小球和槽在竖直方向上系统的合力不为零，则小球和槽组成的系统动量不守恒，A错误；小球和槽组成的系统水平方向上不受外力，所以系统在水平方向上动量守恒，由题意知水平方向上初动量为零，所以小球上滑到最高点时系统的动量也为零，又因为整个过程系统机械能守恒，初动能和末动能都为零，所以初末状态系统重力势能相同，小球可以到达与A等高的C点，B正确；小球下滑到底端B的过程中，小球对槽的运动轨迹为圆，而槽相对于地面在水平方向上运动，所以小球对地的运动轨迹不是圆，C错误；小球开始下滑时，速度为零，根据P＝Fvcosθ，合力的瞬时功率为零，小球滑到底端B时，速度与合力垂直，合力的瞬时功率也为零，D错误.7.(多选)(2022·湖北武汉市5月模拟)如图所示，一轻弹簧的两端分别与物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上．物块A、B的质量分别为m、2m.现使B瞬间获得一水平向右的速度，从此刻开始到弹簧第一次伸长达到最大过程中，弹簧弹力对B球的冲量大小为I1、做功为W1；当弹簧由此次最大伸长到第一次恢复原长的过程中，弹簧弹力对B球的冲量大小为I2、做功为W2，则()A．I1<I2 B．I1＝I2C．|W1|>|W2| D．|W1|＝|W2|答案BC解析设B瞬间获得的一水平向右的速度为v0，从此刻开始到弹簧第一次伸长达到最大时，两物块达到相同的速度v1，系统动量守恒有2mv0＝(m＋2m)v1，解得v1＝eq\f(2,3)v0，故弹簧弹力对B球的冲量大小为I1＝2mv0－2mv1＝eq\f(2,3)mv0，弹簧弹力对B球做功为W1＝eq\f(1,2)×2mv12－eq\f(1,2)×2mv02＝－eq\f(5,9)mv02.设当弹簧再次恢复原长时A和B的速度分别为v2、v3，系统满足动量守恒和机械能守恒，有2mv0＝mv2＋2mv3，eq\f(1,2)×2mv02＝eq\f(1,2)mv22＋eq\f(1,2)×2mv32，联立解得v2＝eq\f(4,3)v0，v3＝eq\f(1,3)v0.弹簧由最大伸长到第一次恢复原长的过程中，弹簧弹力对B球的冲量大小为I2＝2mv1－2mv3＝eq\f(2,3)mv0，弹簧弹力对