2020届高考物理二轮复习刷题首秧专题七动量精练含解析

1、高考物理总复习-# -专题七动量经典特训题组1. 一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经At时间，身体伸直并刚好离开地面,速度为v,重心上升高度为 ho在此过程中（）1 2A.地面对他的冲重为 mv- mg t,地面对他做的功为 -mvB.地面对他的冲量为 mw- mg t ,地面对他做的功为零12C.地面对他的冲重为 mv，地面对他做的功为/mvD.地面对他的冲量为 mv- mg t,地面对他做的功为零答案 B解析 设地面对运动员的冲量为 I ,则由动量定理得：I mgx t = mv- 0, I = m叶mgx t。 运动员从下蹲状态到身体伸直并刚好离开地面，地面对运动员作用力的作用点的位移为零， 地面对他不做功，故选 B。2 .如图，用长为l的轻绳悬挂一质量为 M的沙箱，沙箱静止。一质量为 m的弹丸以速度 v水平射入沙箱并留在其中，随后与沙箱共同摆动一小角度。不计空气阻力，对子弹射向沙箱到与其共同摆过一小角度的过程 A.若彳W寺m v、l不变, B.若保持M v、l不变, C.若彳W寺M m l不变, D.若彳W寺M m v不变, 答案 CM变大，则系统损失的机械能变小 m变

2、大，则系统损失的机械能变小 v变大，则系统损失的机械能变大 l变大，则系统损失的机械能变大解析弹丸击中沙箱过程，弹丸和沙箱组成的系统水平方向动量守恒，以弹丸的初速度 -. mv 万向为正万向，由动重寸恒7E律得：mv= （MW m） v ,解得：v = 77,弹丸与沙相一起摆M m1 c 12Mmv E2 W m动过程，系统机械能守恒。由能量守恒定律可知，整个过程系统损失的机械能：AE= 2mv万2 Mmv （加n）v =2 丁m 。若保持m v、l不变，M动大，系统损失的机械能：A2mv变大，故A错误；若保持M v、l不变，m变大，则系统损失的机械能:2 1+MM1V变大，故B错误；若保持M mt l不变，v变大，则系统损失的机械能:3 m+ i变大，故C正确；若保持 M m v不变，l变大，则系统损失的机械能：A E=2Mmv A E2 M+ m2 Mmv E E 2 M+ m2Mmv 、不变，2出m 故D错误。4 .如图所示，两个小物块 a、b静止在光滑水平面上，它们之间由一根细线连接且夹着一个处于压缩状态的轻弹簧。烧断细线后，被弹出的小物块a、b在同一直线上运动，且弹簧与它们分

3、离。小物块 a、b的质量分别是2 kg和4 kg,则下列判断正确的是（）A.小物块a与b的速率之比为1 ： 2B.弹簧对小物块 a与b所做的功的大小之比为 2 ： 1C.弹簧对小物块a与b的冲量大小之比为 2 ： 1D.小物块a与b的动能之比为1 ： 2答案 B解析 根据动量守恒定律可知： mva=mwb,解得va ： vb = 2： 1, A错误；弹簧对小物块所12mvawa 22做的功等于小物块增加的动能，故弹簧对小物块a与b所做的功的大小之比为 -=- =t,VW 121-mbvb 2小物块a、b获得的动能之比为 2：1, B正确，D错误；根据动量定理有：Ia=mva, Ib=mvb, 则弹簧对小物块 a与b的冲量大小之比为 1：1,C错误。故选Bo4.（多选）A B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移一时间图象，a、b分别为A B两球碰前的位移一时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移一时间图象，若A球质量rni= 2 kg ,则由图象判断下列结论正确的是（）A. A、B碰撞前的总动量为 3 kg - m/sB.碰撞时A对B所施冲量为4 N - sC.碰撞前后

4、A的动量变化为4 kg - m/sD.碰撞中A B两球组成的系统损失的动能为10 J答案 BCDXa 4-10, 一， Xb 4._,解析 由 x-t 图象可知，碰撞刖有 Va= = - m/s=-3 m/s, Vb= =- m/s = 2 m/s,t A 2t B 2碰撞后有 va = vbz =v = x=|m/s = - 1 m/s。对 A B组成的系统， A B两球沿一直线t 4 2运动并发生正碰，碰撞前后系统的动量守恒。以碰撞前B的速度方向为正方向，由动量守恒4一定律得 mvA+ hwb= ( ra+ m)v,解得 m=- kg , A、B碰前的总动量 p总=rava+mvB,代入数值3得p总=一二kg m/s, A错误；由动量定理知，A对B的冲量为：I b= mBv nBVB, I b= - 4 Nl - s, 3B正确；碰撞前后 A球的动量变化为 A pA= mvmVA=4 kg - m/s, C正确；碰撞中 A B两球1)1)10组成的系统损失的动能A&=2mAVA+ 2mWB万(m+mB)v ,代入数据解得 A E= 10 J , D正确。5.如图所示，用长为 R的不

5、可伸长的轻绳将质量为 1m的小球A悬挂于O点，在光滑的 3水平地面上，质量为 m的小物块B(可视为质点)置于长木板 C的左端静止，将小球 A拉起，使轻绳水平拉直，将 A球由静止释放，运动到最低点时与B发生弹性正碰。(1)求碰后轻绳与竖直方向的最大夹角e的余弦;(2)若长木板C的质量为2m B与C间的动摩擦因数为求C的长度至少为多大时B才不会从C的上表面滑出?3 R答案(1)4 (2)67解析 (1) A从开始下落到与 B碰撞前的过程机械能守恒，由机械能守恒定律得；mgR=31 2 3mv小球运动到最低点时与 B发生弹性正碰，对 A、B组成的系统，取向右为正方向，由动量 守恒定律得3mv= 3mv+ mv由机械能守恒定律得1mv=1 1mV+ 1mv32 32联立并代入数据计算得出11v1=2/gR v2=2 . 2gR设碰撞后A上升的最大高度为H,由机械能守恒定律有?mgH= 1 mV 32 3R H /口又 cos 0 = ZZ,联立得 cosR(2) B在木板C上滑动过程，B和C组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒 定律得mv= (2n) v,B在木板C上滑动的过程中，由

6、能量守恒定律得11 mg2mV 2( 2m) v2 R联立并代入数据计算得出 L=o6 (i6 .儿童智力拼装玩具“云霄飞车”的部分轨道简化为如图模型：光滑水平轨道MN与半径为R的竖直光滑圆弧轨道相切于 N点，质量为 m的小球A静止于P点，小球半径远小于 R 与A相同的小球B以速度vo向右运动，A B碰后粘连在一起。求当 vo的大小在什么范围时， 两小球在圆弧轨道内运动时不会脱离圆弧轨道？已知重力加速度为go答案 vW2低R或丫。封2弧口解析设A B碰撞后的速度为vi,恰好运动到圆弧轨道最高点时的速度为v2A B碰撞过程中动量守恒，对 A B组成的系统，选取向右为正方向，由动量守恒定律mw= 2mv欲使A、B运动时不脱离圆弧轨道，有两种可能：(1)当v较小时，A B最高只能运动到与圆弧轨道的圆心等高的地方12对A B整体，从碰后到与圆弧轨道的圆心等局的地万，由动能定理有一2mgR= 0-2 2 mv联立得v0= 242gR(2)当vo较大时，A、B整体能够做完整的圆周运动。讨论A、B恰好做完整圆周运动时的情形，对A、B整体，从碰后到运动到圆弧轨道最高点的过程中，由动能定理有-2mg 2

7、 R=万 2 mv万. 2 mvV2在最局点时，由牛顿第二定律得2mg= 2m石R联立得Vo= 2j5gR综上所述，当V0W22或或丫0a2揖用寸，两小球在圆弧轨道内运动时不会脱离圆弧轨7.如图所示，物块 A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为 m= 2 kg、nB= 1 kg。初始时A静止于水平地面上， B悬于空中。现将B竖直向上再举高 h=1.8 m(未触及滑轮)，然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取 g= 10 m/s2,空气阻力不计。求：(1) B从释放到细绳绷直时的运动时间(2) A的最大速度v的大小;(3)初始时B离地面的高度H答案 (1)0.6 s (2)2 m/s (3)0.6 m解析(1) B从释放到细绳绷直前做自由落体运动，有代入数据解得t=2h=0.6 s o g(2)设细绳绷直前瞬间 B速度大小为vb,有vB=gt细绳绷直瞬间，对 A、B组成的系统，系统的内力远大于外力，系统动量守恒，由动量守 恒定律得mvB= ( mA+ m) v之后A向上做匀减速运动，所以细

8、绳绷直后瞬间的速度v即为A的最大速度，联立式，代入数据解得v = 2 m/s。(3)细绳绷直后，A、B一起运动，B恰好可以和地面接触，说明此时A、B的速度为零,这一过程中A、B组成的系统机械能守恒，有2(mB) v2+ mgH= mgHD代入数据解得H= 0.6 m。8.某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度 V0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四 周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为p ,重力加速度大小为 g。求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。v0Mg答案 pvs(2)2g272解析(i)在t时间内，喷泉喷出的水的体积V= vo - t - SX)喷出的水的质量：mi= p - VD由式可得：喷泉单位时间内喷出的水的质量为mC 6mo= = p voS。(0)设玩具底面相对于喷口的高度为hi,水柱对玩具底板的作用力为F冲，玩具对其底板卜面水柱的作用力为 F压，则由玩具受力平衡得：尸冲=吊的由牛顿第三定律：尸压=尸冲设v为水柱到达玩具底板时的速度大小，由运动学公式得：v 2 v0 = 2gh设在很短时间 At内，冲击玩具底板的水柱的质量为Am则 A m= p voS A t 规定竖直向上为正方向，在竖直方向上，对该部分水柱由动量定理有(F 压+Amg At = 0Am。v由于At很小，则 A mg也很小，A mg与F压相比可以忽略式变为一F压 At = 0 Anr v d由可得v2Mgh= 2g 2 P 2v2S2o真题调研题组1 . (2019 全国卷I)最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为 4.8X106NI,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为 (A. 1.6 X 102 kg B . 1.6 X 103 kgC. 1.6 XI 05 kg D

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