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文档简介
专题07动量定理动量守恒定律
目录
第一部分风向速递洞察考向,感知前沿
第二部分分层突破固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01动量定理的应用
题型02用动量定理处理流体问题
题型03碰撞模型
题型04爆炸反冲人船模型
B组·抢分能力练
第三部分真题验证对标高考,感悟考法
1.人工心肺机里的磁流泵可为输送血液提供动力。若某磁流泵输送血液时,出口血液平均速度
大小为v1.2m/s,垂直冲击动脉管壁后平行于管壁流动。已知磁流泵的流量Q360mL/s(单位时间内流
过管道的流体体积),血液密度为1.05103kg/m3,则血液垂直管壁的冲击力大小约为()
A.0.10NB.0.25NC.0.45ND.0.68N
2.防弹衣是警察和士兵的重要防护装备。当子弹击中防弹衣时,子弹在防弹衣中减速至停止,
而穿戴者通常只感到轻微冲击。与子弹直接击中人体相比,防弹衣能有效降低穿戴者受到的伤害,主要是
因为防弹衣能()
A.减小子弹的冲量B.减小子弹的动量变化量
C.减小子弹对人的作用力D.减小子弹的动能变化量
3.蹦极也叫机索跳,是一项广受青年喜爱的极限运动。如图所示,运动员从平台自由落下,下
落20m时绳索达到自然长度,此后又经时间t0,运动员到达最低点,该段时间内,固定在绳索悬点位置的
拉力传感器显示绳索的平均作用力大小为700N。已知运动员的质量为50kg,重力加速度g10ms2,忽略
空气阻力,则时间t0为()
A.4sB.5sC.6sD.7s
4.最近“一颗编号为2024YR4直径在40米至90米之间的小行星可能在8年后撞击地球”的消息
引起热议。我国已掌握动能撞击术来规避这个风险,如图所示,若用与小行星质量m、速率v相同的自主
导航航天器去横向与小行星发生弹性碰撞,小行星被撞后瞬间速度变为v1,速度偏离原来的方向θ角度,下
列说法正确的是()
A.v12vB.v12vC.30D.90
5.(2025·北京丰台·二模)如图1所示,光滑水平面左侧有一竖直墙壁,质量为m的小球以速
度v0与静止的质量为M的小球发生对心碰撞,mM。m与M或墙壁之间的碰撞没有能量损失。设任意时
刻两球速度分别为v和V,令xmv,yMV,x2y2r2,其中r为定值,该函数的图像如图2所示,
图像中的点(x,y)表示两个小球组成的系统可能的状态,A、B、C为系统连续经历的三个状态。根据
以上信息,下列说法正确的是()
A.从状态A到状态B过程系统动量不守恒
B.从状态B到状态C过程两个小球发生弹性碰撞
m
C.直线AB的斜率k
M
1
D.图像中圆的半径rmv2
20
6.如图所示,AB、CD为两根水平放置的光滑平行轨道,其上分别套有甲、乙小球m甲2m乙),
小球之间连有一根轻弹簧,初始两球均静止,弹簧处于原长,现给甲球一个瞬间冲量,使其获得向右的初
速度v0,则从开始运动到再次相距最近的过程中,两球的vt图像可能正确的()
A.B.
C.D.
01动量定理的应用
1.(2025·北京五十五中·调研)高空抛物是一种会带来社会危害的不文明行为,不起眼的物品从高空落下
就可能致人伤亡。某小区的监控摄像头录像显示,一花盆从距离地面20m高的阳台上掉下,落地时与地面
作用时间为0.1s,假设花盆质量为3kg且掉下时无初速度,与地面作用后不反弹,重力加速度g取10m/s2,
不计空气阻力。则花盆落地时对地面的平均作用力大小为()
A.600NB.630NC.300ND.330N
2.(2025·北京顺义·期末)如图所示,篮球比赛中,质量为m的篮球以大小为v1的速度水平撞击竖直篮板
后,被篮板水平弹回,速度大小变为v2,已知v2<v1,篮球与篮板撞击时间极短。下列说法正确的是()
A.撞击时篮球受到的冲量大小为m(v1+v2)
B.撞击时篮板受到篮球的冲量为零
C.撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量守恒
D.撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒
3.(2025·北京八中·月考)小勇同学喜欢睡前躺着看手机,这种行为存在安全隐患。假设他的手机质量为
200g,从距离脸部约20cm的高度无初速度掉落,砸到脸部后手机未反弹,若手机与脸部的接触时间约为
0.01s后速度减为0,忽略空气阻力,g10m/s2。下列分析正确的是()
A.手机刚要接触脸部之前的速度约为1.4m/s
B.脸部受到手机的平均冲击力约为4N
C.脸部受到手机的冲击力相当于一个质量约为4.2kg的物体压在脸上
D.为了安全起见,躺着看手机时应将手机举得更高一些
4.(2025·北京通州区·期中)如图甲所示,将压力传感器固定在水平气垫导轨右侧,滑块置于导轨上方。轻推
滑块,使其从左端向右运动。滑块与压力传感器碰撞时,传感器记录的压力F随时间t的变化关系如图乙所
示。根据图乙数据,可估算碰撞过程中滑块动量变化量的大小约为()
A.0.05kgm/sB.0.1kgm/sC.0.5kgm/sD.1kgm/s
5.(2025·山东日照·期中)渔船边缘绑有旧轮胎作为缓冲装置,靠岸时速度方向垂直于码头,大小为0.5m/s。
已知渔船的质量为5t,与码头碰撞后速度大小变为碰前的0.2倍,方向反向。若水的阻力不计,且碰撞期间
作用力恒定,为确保渔船和码头不会受损,该碰撞力不得超过5000N。则轮胎与码头的接触时间至少为
()
A.0.06sB.0.1sC.0.5sD.0.6s
02用动量定理处理流体问题
6.在海口某学校科技节活动中,高二年级开展的水火箭制作和发射比赛现场吸引了众多师生围观。水火箭
原理如图甲所示,发射时利用压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,火箭受到反冲作用而高速升
空。右图是某同学发射水火箭的精彩瞬间,若发射过程中水火箭将壳内0.5kg的水以相对地面30m/s的速度
在0.5s时间内快速喷出,则火箭箭体受到的推力约为()
A.15N
B.150N
C.35N
D.300N
7.(2025·北京清华大学附属中学·月考)一空盒放在测力传感器上后,将测力传感器调整到零。在盒底上
方有一槽,槽内有多个小钢珠,小钢珠可设为质点其质量均为0.02kg。槽口离空盒的距离为1.25m,假设打
开钢珠槽的阀门后,每秒从槽口离开100个小钢珠(钢珠离开槽口的速度忽略不计),落到盒内后不反弹,
则打开阀门后5.5s时测力传感器的示数为(g取10m/s2)()
A.100NB.110NC.120ND.130N
8.(2024·北京十四中·期中)水流射向墙壁,有的速度会变为0,有的会反弹,对墙壁产生冲击力。假设
水枪喷水口的横截面积为S,喷出水流的流速为v,水流垂直射向竖直墙壁后,50%的水速度变为0,50%
的水原速率180度反弹。已知水的密度为,重力加速度大小为g,墙壁受到的平均冲击力大小为()
31
A.2Sv2B.Sv2C.Sv2D.Sv2
22
03碰撞模型
9.(2025·北京育才学校·仿真)体积相同的小球A和B悬挂于同一高度,静止时,两根轻绳竖直,两球球
心等高且刚好彼此接触。如图所示,保持B球静止于最低点,拉起A球,将其由距最低点高度为h处静止
释放,两球发生碰撞后分离。两球始终在两悬线所决定的竖直平面内运动,悬线始终保持绷紧状态,不计
空气阻力。下列说法正确的是()
h
A.B球上升的最大高度可能小于
4
B.B球上升的最大高度不可能大于h
C.两球从碰撞到分离的过程中,A球减少的动能与B球增加的动能一定相等
D.两球从碰撞到分离的过程中,A球动量的变化量与B球动量的变化量一定相同
10.(2025·北京朝阳·期中)质量分别为m甲、m乙的甲、乙两小车沿直线碰撞,碰撞前后的速度v随时间t的
变化如图所示,碰撞时间极短。根据题中信息并结合所学的物理知识可以推断()
A.m甲m乙
B.碰撞前后甲的运动方向相反
C.碰撞前后甲的动能减少量等于乙的动能增加量
D.0t0内甲的动能减少量一定大于乙的动能增加量
11.(2025·北京顺义牛栏山一中·期中)如图,在光滑水平面上有直径相同的a、b两球,在同一直线上运
动,选定向右为正方向,两球碰撞前的动量分别为pa6kgm/s、pb4kgm/s。当两球相碰之后,两球
''
的动量分别为是pa4kgm/s、pb6kgm/s,则a、b两球的质量关系可能正确的是()
A.mb3maB.mb2maC.mb1.5maD.mb0.5ma
12.(2025·北京清华大学附属中学·月考)如图1所示,光滑水平面左侧有一竖直墙壁,质量为m的甲球
以速度v0与静止的质量为M的乙球发生对心碰撞,mM,m与M、m与墙壁之间的碰撞没有能量损失。
某同学在研究该过程时发现若设定出两个新的物理量x、y,其中x与甲球的运动状态有关。y与乙球的运动
状态有关,则在上述过程中两个新物理量x和y始终满足x2y2r2,其中r为定值,该函数的图像如图2
所示。图像中的点(x,y)表示两个小球组成的系统可能的状态,A、B、C三点为系统在上述过程中连续经历
的三个状态。根据以上信息,下列说法正确的是()
A.从状态A到状态C过程系统动量不守恒
B.从状态B到状态C过程两个小球发生弹性碰撞
m
C.直线AB的斜率一定为k
M
1
D.图像中圆的半径可能为rmv2
20
04爆炸反冲人船模型
13.(2025·北京八十中学·月考)如图所示,小车静止放在光滑的水平面上,小车上固定竖直杆的顶端O
点用细线系着小球,现将小球向右拉开至图示位置,并将小球和小车同时由静止释放,小球依次摆到O点
的正下方O′点和左边的最高点B(图中未画出),不计空气阻力,则下列说法正确的是()
A.小球从A点到B点的过程中,小球和小车组成的系统的动量和机械能都守恒
B.小球从A点到O′点的过程中,小车向右运动
C.B点的高度比A点的高度低
D.小球再次回到A点的瞬间,小车相对初位置向右移动了一段距离
14.(2025·北京丰台·一模)乌贼在遇到紧急情况时,通过快速喷水获得速度而逃离。已知乌贼喷水前的质
量为M。速度为0,喷水时,在极短时间内将质量为m的水以速度u水平向前喷出,获得速度向后逃离,
所受水的阻力与速度成正比,比例系数为k。下列说法正确的是()
mu
A.乌贼获得的最大速度为
M
B.喷水后乌贼做匀减速直线运动
mu
C.喷水后乌贼向后逃离的最远距离为
k
D.喷水过程乌贼消耗的能量等于喷出水的动能
1.(2025·北京人大附中·月考)如图甲所示,一名消防员在演习训练中,沿着竖直固定钢管往下滑。图乙
所示的速度-时间图像记录了他两次从同一位置下滑的运动情况。则消防员在()
A.01.5T过程,两次下滑的高度相同
B.01.5T过程,克服摩擦力做功相等
C.01.5T过程,所受摩擦力的冲量相等
D.03T过程所受摩擦力的冲量大小均为mgT
2.(2025·北京十一学校·月考)如图所示,长为l的细绳上端悬于P点,下端拴一质量为m的小球。小球
在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确
的是()
A.细绳的拉力大小等于mgcos
B.小球转动半圈,绳拉力的冲量与竖直方向夹角为
C.小球转动半圈,重力的冲量等于mglcos
gl
D.小球转动半圈,绳拉力的冲量等于m
cos
3.(2025·北京十一中·月考)质量为m的皮球以v1的初速度竖直上抛,经过一段时间后又落回地面,此时
速度大小为v2。设皮球运动过程中受到的空气阻力大小与其速率成正比,已知重力加速度为g,则下列说法
中正确的是()
A.皮球上升过程中重力做的功与下降过程中重力做的功相等
B.皮球上升过程中重力的冲量与下降过程中重力的冲量相等
C.根据题中所给条件,不可以计算皮球在空中运动全过程空气阻力所做的功
D.根据题中所给条件,可以计算皮球在空中运动的总时间
4.(2025·北京育才学校·期中)A、B两物体在一水平长直气垫导轨上相碰,碰撞前物体A做匀速直线运
动,B静止不动,频闪照相机每隔0.1s闪光一次,连续拍照5次,拍得如图所示的照片,不计两物体的大
小及两物体碰撞过程所用的时间,则由此照片可判断()
A.第四次拍照时物体A在100cm处B.第四次拍照时物体A在80cm处,
C.mAmB3D.mA:mB2:1
5.(2025·北京人大附中·统练)如图所示,人们用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下
模型:两人同时通过轻绳对质量为m的重物各施加一个大小为F、与竖直方向夹角为的拉力,重物离开
地面上升H时两人停止施力,最后重物下落将地面砸下的深度为h。重物对地面的冲击力可视为恒力。重
力加速度为g。不计空气阻力。则()
A.重物上升过程中的最大动能为2FHcos
B.重物刚落地时的动能为2FHcos
C.仅根据题中信息可以推算出重物对地面的冲击力大小
D.仅根据题中信息可以推算出一次打夯过程中重物所受重力的冲量大小
6.(2025·北京四中·期中)如图所示,在光滑的水平地面上固定一弹丸弹射机A,弹射机能不断地发射质
量为m、速度为v0的小弹丸。在弹射机的正前方放置一质量为M(Mm)的物块B,假设小弹丸击中B
后能够留在物块B中,每颗弹丸出射前,前一颗弹丸已与物块B保持相对静止。不计小弹丸的体积,忽略
重力对小弹丸的影响,且弹丸在物块B中受到的阻力f恒定,水平面足够大。则以下说法中正确的是()
mv0
A.若第1颗弹丸在物块B内的运动时间为t0,则它对B的平均作用力大小为
t0
km
B.第k颗弹丸击中B并与B相对静止时,物块B的速度为v
kmM0
C.每次弹丸击中物块B的过程中,物块B的动量变化量均相等
D.每次弹丸击打物块B的过程中,系统产生的热量越来越少
7.(2025·北京十一学校·月考)物块A、B间夹有一被压缩的轻质弹簧,组成物块一弹簧系统,并用细线
连接固定,已知A的质量是B的两倍。第一种情况:将该系统静置于光滑水平面上,如图甲所示;第二种
情况:将该系统静置于光滑水平面上,并使物体A一侧紧贴墙面,如图乙所示。考虑分别在以上两种情况
下,烧断细线后至弹簧恢复原长的过程中()
A.物块弹簧系统均满足动量守恒
B.物块弹簧系统均满足机械能守恒
C.第一种情况下弹簧对物块B的做功与第二种情况下弹簧对物块B的做功之比为1:1
D.第一种情况下弹簧对物块B的冲量与第二种情况下弹簧对物块B的冲量之比为2:3
8.(2025·北京通州区·期中)如图所示,质量为mA1kg的小球A系在长L0.45m的细线一端,线的另一端
固定在O点。质量为mB2kg的小球B置于光滑水平地面上,且位于O点的正下方。现将小球A拉至水平
位置(细线伸直)由静止释放,运动至最低点时与B球发生正碰(碰撞时间极短)。碰后小球A反弹,上
摆至距水平面h0.05m高处时速度减为零。两球均可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g10m/s2。
求:
(1)小球A在与小球B碰撞前瞬间,细线对小球拉力的大小F;
(2)请判定此碰撞是否为弹性碰撞,并说明理由;
(3)碰撞过程中,小球B对小球A的冲量I。
9.(2025·北京通州区·期中)如图所示为某自动称米机的原理:阀门打开后,大米以恒定流量Q(单位时间
流出的质量)从静止开始自由下落,经过高度h撞击秤盘。大米与秤盘的碰撞时间极短,在碰撞过程中,参
与碰撞的大米所受重力可忽略不计。该碰撞可视为完全非弹性碰撞,即碰撞后大米速度瞬间降为零,且不
发生反弹。当秤米机的示数达到预设质量M时,阀门立即关闭。已知重力加速度为g,忽略空气阻力、大
米颗粒间的相互作用以及已在秤盘上堆积的大米高度。求:
(1)从阀门打开到阀门关闭的这段时间T内,流出阀门的大米总质量m总;
(2)下落的大米与秤盘碰撞时,大米对秤盘冲击力F的大小;
(3)请论证说明,此称米机能否实现精确称量?即最终秤盘上大米的总质量m终是否等于预设值M?如
果不相等,其偏差是多少?
10.(2025·北京朝阳·期中)水上飞行器(俗称“水上飞人”)由水上摩托艇、输水软管和飞行踏板构成。水
上摩托艇的发动机驱动高压水泵,将从水面吸入的水经输水软管输送到飞行者双脚所固定的踏板内,随即
经两个喷口将水高速喷出,产生强劲的反推力将飞行者推离水面。如图所示,某次飞行开始阶段,输水软
管保持竖直,两喷口竖直向下高速喷水,飞行者脚踩踏板(不计厚度)始终保持直立,踏板从水面被缓缓
1
推至距水面H高处并保持悬停。已知飞行者、踏板(含管道等配件)的质量分别为M和M,水的密度为
3
,重力加速度大小为g,各种摩擦阻力不计。
(1)求上述过程中踏板对飞行者所做的功W;
(2)高压水流经输水软管进入踏板中的换向弯道(很短),弯道入口横截面积与输水软管横截面积相等,
1
大小为S,弯道两喷口的横截面积均为S。高压水流向上进入弯道后迅速分成两股向下喷出。不计输水软
4
管与踏板间的作用力。在飞行者处于悬停状态下,求:
a.水流在换向弯道入口处的速度大小v0;
g
b.摩托艇发动机工作的平均功率P。(结果用v0、、S、、H表示)
11.(2025·北京市海淀区·期中)碰撞是常见的现象。
(1)如图所示,位于光滑水平面上的滑块A和B均可视为质点,滑块B左端固定一轻质弹簧。已知滑块A
的质量为mA,滑块B的质量为mB,初始时滑块B静止,滑块A以速度v0向右运动。求:
a.当弹簧被压缩至最短时,滑块B的速度大小v。
b.当弹簧恢复原长时,滑块A和B的速度大小vA和vB。
(2)技术人员在实验室进行车辆碰撞测试。用质量为m1、速度为v1的甲车,与质量为m2、静止的乙车碰
撞,该碰撞过程可看作完全非弹性正碰。请分析论证m2越大,碰撞中两车组成的系统损失的机械能越大。
12.(2025·北京育才学校·仿真)如图所示,质量为m的小球A用以不可伸长的轻绳悬挂在O点。再O点
正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B,B距O点距离等于绳长L。现将A拉至某一高度,
由静止释放,A以速度v在水平方向和B发生正碰并粘在一起,重力加速度为g,求:
(1)A释放时距桌面的高度H;
(2)碰前瞬间绳子的拉力大小F;
(3)碰撞过程中小球A所受冲量I的大小。
13.(2025·北京海淀教师进修学校·月考)某兴趣小组用轨道半径为R的离心轨道演示仪做了下面实验,将
铝球放在轨道最低点,大小相同的铁球在距轨道最低点竖直高度为4R处静止释放,在最低点与铝球发生正
碰,并用手机录下了实验的全过程,然后用视频软件分析视频。如图甲是铝球恰好与轨道分离的一帧照片,
如图乙是铁球在轨道上到达最高点的一帧照片,发现铁球的球心恰好与轨道圆心等高。两球的大小和摩擦
均不计,重力加速度为g。求:
(1)碰后瞬间铁球的速度;
7gR
(2)若已知碰后瞬间铝球的速度,铁球与铝球的质量之比;
2
(3)在(2)问的条件下铝球恰好与轨道分离时铝球球心和轨道圆心的连线与水平方向间的夹角为多少。
14.(2025·北京海淀·月考)如图所示,是一种弹射玩具装置,水平轨道的左端A固定一轻质弹簧,弹簧自
由状态下右端位于B点,质量m10.1kg的小物块甲静止在B点;在与B点相距L1m的C处固定一竖直
圆轨道,半径R0.1m,圆轨道底端略微错开;在水平轨道的D点放置一质量m20.05kg小物块乙,物块
一旦脱离轨道后将不再继续在轨道上运动,在与D点相距d0.25m的E处固定一竖直四分之一圆轨道,半
径足够大,物块与BC、DE段间的动摩擦因数0.4,轨道其它部分的摩擦不计,重力加速度g10m/s2。
现将小物块甲向左压缩弹簧后释放弹出,若弹簧的初始弹性势能为0.85J,求:
(1)求物块甲经过圆轨道C点时,所受到的轨道对其的作用力?
(2)判断物块甲是否能到达竖直圆轨道的最高点?
(3)若甲、乙碰撞后粘合为一体,求甲、乙从开始碰撞到再次返回D点的过程中,甲、乙系统所损失的
机械能?
15.(2025·北京市海淀区·期中)“祝融号”火星车是我国执行火星探测任务的“天问一号”中的重要组成部分,
为人类探索火星贡献了宝贵的中国数据。为保证火星车正常工作,需要模拟分析火星车在火星表面可能遇
到的气候情况。假定火星车始终静止。地球表面大气密度为火星表面大气密度的100倍。
风级名称风速(m/s)陆地地面物象
0级无风0.0~0.2静,烟直上
1级软风0.3~1.5烟示风向
2级轻风1.6~3.3感觉有风
3级微风3.4~5.4旌旗展开
4级和风5.5~7.9吹起尘土
5级劲风8.0~10.7小树摇摆
6级强风10.8~13.8电线有声
7级疾风13.9~17.1步行困难
8级大风17.2~20.7折毁树枝
9级烈风20.8~24.4小损房屋
10级狂风24.5~28.4拔起树木
11级暴风28.5~32.6损毁严重
12级飓风32.7~36.9摧毁极大
13级—37.0~41.4—
14级—41.5~46.1—
15级—46.2~50.9—
16级—51.0~56.0—
17级及以上—≥56.1—
(1)已知火星表面大气密度为。
a.火星车迎面垂直于风速的有效面积为S。当风速大小为v时,求t时间内,冲击火星车的气体质量m。
b.为研究火星表面风速对火星车的影响,可通过对照地球表面风级进行分析。当火星表面的风速
v40m/s时,对火星车产生的冲击力大小为F。根据地球上风级与风速对照表,通过计算判断在地球上的
风级为多少级时,对地球上同样的火星车可以产生大小也为F的冲击力。
(2)火星表面发生尘暴时的风对火星车产生的冲击力相当于地球上吹起尘土时的风对火星车产生的冲击
力。当尘暴发生时,火星车上的太阳能发电装置几乎无法工作,为此某学习小组提出如下解决方案:利用
火星表面的风能发电来完全替代太阳能发电。
已知火星表面大气密度约为1.0102kg/m3,火星接收到的太阳辐射约为500W/m2。假设风力发电
和太阳能发电效率相同。要使火星车上的风力发电装置能完全替代太阳能发电装置为火星车供电,估算风
力发电装置正对面积S1与太阳能板正对面积S2的比值。(结果保留小数点后一位)
1.(2025·河南·真题)两小车P、Q的质量分别为mP和mQ,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰
撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为mN,碰撞时间极短,则()
A.mPmNmQB.mNmPmQC.mQmPmND.mQmNmP
2.(2025·浙江·真题)高空抛物伤人事件时有发生,成年人头部受到500N的冲击力,就会有生命危险。设
有一质量为50g的鸡蛋从高楼坠落,以鸡蛋上、下沿接触地面的时间差作为其撞击地面的时间,上、下沿距
离为5cm,要产生500N的冲击力,估算鸡蛋坠落的楼层为()
A.5层B.8层C.17层D.27层
3.(2025·广东·真题)如图所示,光滑水平面上,小球M、N分别在水平恒力F1和F2作用下,由静止开始
沿同一直线相向运动在t1时刻发生正碰后各自反向运动。已知F1和F2始终大小相等,方向相反。从开始运
动到碰撞后第1次速度减为0的过程中,两小球速度v随时间t变化的图像,可能正确的是()
A.B.
C.D.
L
4.(2025·湖北·真题)一个宽为L的双轨推拉门由两扇宽为的门板组成。门处于关闭状态,其俯视图如
2
图(a)所示。某同学用与门板平行的水平恒定拉力作用在一门板上,一段时间后撤去拉力,该门板完全运
动到另一边,且恰好不与门框发生碰撞,其俯视图如图(b)所示。门板在运动过程中受到的阻力与其重力
大小之比为,重力加速度大小为g。若要门板的整个运动过程用时尽量短,则所用时间趋近于()
LL2LL
A.B.C.D.2
2gggg
5.(2025·浙江·真题)如图所示,光滑水平地面上放置完全相同的两长板A和B,滑块C(可视为质点)
置于B的右端,三者质量均为1kg。A以4m/s的速度向右运动,B和C一起以2m/s的速度向左运动,A
和B发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A和B的长度均为0.75m,C与A、B间动摩擦因数均为0.5,则
()
A.碰撞瞬间C相对地面静止
B.碰撞后到三者相对静止,经历的时间为0.2s
C.碰撞后到三者相对静止,摩擦产生的热量为12J
D.碰撞后到三者相对静止,C相对长板滑动的距离为0.6m
6.(2024·北京·真题)将小球竖直向上抛出,小球从抛出到落回原处的过程中,若所受空气阻力大小与速
度大小成正比,则下列说法正确的是()
A.上升和下落两过程的时间相等
B.上升和下落两过程损失的机械能相等
C.上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量
D.上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度
7.(2024·福建·真题)如图(a),水平地面上固定有一倾角为的足够长光滑斜面,一质量为m的滑块锁
定在斜面上。t0时解除锁定,同时对滑块施加沿斜面方向的拉力F,F随时间t的变化关系如图(b)所
示,取沿斜面向下为正方向,重力加速度大小为g,则滑块()
A.在0~4t0内一直沿斜面向下运动
B.在0~4t0内所受合外力的总冲量大小为零
C.在t0时动量大小是在2t0时的一半
D.在2t0~3t0内的位移大小比在3t0~4t0内的小
8.(2025·福建·真题)如图,物块A、B用轻弹簧连接并放置于水平传送带上,传送带以1m/s的恒定速率
顺时针转动。t=0时,A的速度大小为2m/s,方向水平向右,B的速度为0,弹簧处于原长,t=t1时(t1为未
知量),A第一次与传送带共速,弹簧弹性势能0.75J。已知A、B可视为质点,质量分别为1kg、2kg,与
传送带的动摩擦因数为0.5、0.25;A与传送带相对滑动时会留下痕迹,重力加速度大小取g10m/s2,A、
B始终在传送带上,弹簧始终在弹性限度内,则()
t
A.在t=1时,A的加速度大小比B的小
2
B.t=t1时,B的速度大小为0.5m/s
C.t=t1时,弹簧的压缩量为0.2m
D.0﹣t1过程中,A在传送带上留下的划痕长度小于0.05m
9.(2025·天津·真题)如图所示,半径为R=0.45m的四分之一圆轨道AB竖直固定放置,与水平桌面在B
点平滑连接。质量为m=0.12kg的玩具小车从A点由静止释放,运动到桌面上C点时与质量为M=0.18kg
的静置物块发生碰撞并粘在一起,形成的组合体匀减速滑行x=0.20m至D点停止。A点至C点光滑,小
车和物块碰撞时间极短,小车、物块及组合体均视为质点,g取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小车运动至圆轨道B点时所受支持力FN的大小;
(2)小车与物块碰撞后瞬间组合体速度v的大小;
(3)组合体与水平桌面CD间的动摩擦因数μ的值。
10.(2025·浙江·真题)某兴趣小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。AB是倾角为30的斜轨道,
BC是以恒定速率v0顺时针转动的足够长水平传送带,紧靠C端有半径为R、质量为M置于光滑水平面上
的可动半圆弧轨道,水平面和传送带BC处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有一质量为m的物块,从
轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑,经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因
数为,其余接触面均光滑。已知R0.36m,L1.6m,v05m/s,m0.2kg,M1.8kg,0.25。
不计空气阻力,物块可视为质点,传送带足够长。求物块
(1)滑到B点处的速度大小;
(2)从B点运动到C点过程中摩擦力对其做的功;
(3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度;
(4)即将离开圆弧轨道最高点的瞬间,受到轨道的压力大小。
11.(2025·北京·真题)关于飞机的运动,研究下列问题。
(1)质量为m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动,当位移为x时速度为v。在此过程中,
飞机受到的平均阻力为f,求牵引力对飞机做的功W。
(2)飞机准备起飞,在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置,飞机一旦超
过该位置就不能放弃起飞,否则将会冲出跑道。已知跑道的长度为L,飞机加速时加速度大小为a1,减速时
最大加速度大小为a2。求该位置距起点的距离d。
(3)无风时,飞机以速率u水平向前匀速飞行,相当于气流以速率u相对飞机向后运动。气流掠过飞机
机翼,方向改变,沿机翼向后下方运动,如图所示。请建立合理的物理模型,论证气流对机翼竖直向上的
作用力大小F与u的关系
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