2018版高考物理總復(fù)習(xí) 第1課時(shí)動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用試題.docx

第1課時(shí)動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用一、選擇題1玻璃杯從同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，這是由于玻璃杯與水泥地面撞擊的過(guò)程中()A玻璃杯的動(dòng)量較大B玻璃杯受到的沖量較大C玻璃杯的動(dòng)量變化較大D玻璃杯的動(dòng)量變化較快解析玻璃杯從相同高度落下，落地的速度大小是相同的，落地后速度變?yōu)榱?，所以無(wú)論落在水泥地面上還是草地上，玻璃杯動(dòng)量的變化量是相同的，又由動(dòng)量定理知受到的沖量也是相同的，所以A、B、C都錯(cuò)；由動(dòng)量定理Ftmvmv，落在水泥地面上，作用時(shí)間短，動(dòng)量變化快，受力大，杯容易碎。答案D2(多選)下列屬于反沖運(yùn)動(dòng)的是()A向后劃水，船向前運(yùn)動(dòng)B用槍射擊時(shí)，子彈向前飛，槍身后退C用力向后蹬地，人向前運(yùn)動(dòng)D水流過(guò)水輪機(jī)時(shí)，水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與水流出方向相反解析反沖運(yùn)動(dòng)是物體在內(nèi)力作用下分為兩部分，其運(yùn)動(dòng)方向相反，A選項(xiàng)是漿與外部水的作用，C選項(xiàng)是人腳與外部地面的作用，都不屬于反沖；B選項(xiàng)中子彈與槍身是系統(tǒng)中的兩部分，D選項(xiàng)中水流過(guò)水輪機(jī)內(nèi)部，是系統(tǒng)中的兩部分，B、D正確。答案BD3跳遠(yuǎn)時(shí)，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，這是由于()A人跳在沙坑上的動(dòng)量比跳在水泥地上小B人跳在沙坑上的動(dòng)量變化比跳在水泥地上小C人跳在沙坑上受到的沖量比跳在水泥地上小D人跳在沙坑上受到的沖力比跳在水泥地上小解析跳遠(yuǎn)時(shí)，落地前的速度約等于起跳時(shí)速度的大小，則初動(dòng)量大小一定；落地后靜止，末動(dòng)量一定。所以，人接觸地面過(guò)程的動(dòng)量變化量p一定。因落在沙坑上作用的時(shí)間長(zhǎng)，落在水泥地上作用的時(shí)間短，根據(jù)動(dòng)量定理Ftp知，t長(zhǎng)則F小，故D正確。答案D4.在如圖所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在其中，將彈簧壓縮到最短。若將子彈、木塊和彈簧合在一起作為系統(tǒng)，則此系統(tǒng)在從子彈開(kāi)始射入到彈簧被壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中()A動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒C動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒D動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒解析子彈射入木塊是瞬間完成的，這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于子彈與木塊發(fā)生一次完全非彈性碰撞，動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。之后木塊(連同子彈)壓縮彈簧，將其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，這個(gè)過(guò)程機(jī)械能守恒，但由于左側(cè)擋板的支持力的沖量作用，使系統(tǒng)的動(dòng)量不斷減少，動(dòng)量不守恒。所以整個(gè)過(guò)程中，動(dòng)量和機(jī)械能均不守恒。答案B5(多選)質(zhì)量都為m的小球a、b、c以相同的速度分別與另外三個(gè)質(zhì)量都為M的靜止小球相碰后，a球被反向彈回，b球與被碰球粘合在一起仍沿原方向運(yùn)動(dòng)，c球碰后靜止，則下列說(shuō)法正確的是()Am一定小于MBm可能等于MCb球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能最大Dc球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能最大解析由a球被反向彈回，可以確定三小球的質(zhì)量m一定小于M；當(dāng)兩小球發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)損失的動(dòng)能最大，b球與被碰球粘合在一起，發(fā)生的是完全非彈性碰撞。答案AC6一氣球由地面勻速上升，當(dāng)氣球下的吊梯上站著的人沿著梯子向上爬時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是()A氣球可能勻速上升B氣球可能相對(duì)地面靜止C氣球可能下降D氣球運(yùn)動(dòng)速度不發(fā)生變化解析氣球和人組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，(Mm)v0Mv1mv2，當(dāng)人沿梯子向上爬時(shí)，v1可能為零，可能為正，也可能為負(fù)，則只有D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D7.如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員從某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m60 kg，初速度v010 m/s。若經(jīng)過(guò)1 s時(shí)，速度為v10 m/s，則在此過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量為(g10 m/s2，不計(jì)空氣阻力)()A600 kgm/sB600 kgm/sC600(1) kgm/sD600(1) kgm/s解析運(yùn)動(dòng)員所做的是平拋運(yùn)動(dòng)，初末速度不在一條直線上，因此不能直接用初、末動(dòng)量相加減。在此過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員只受重力作用，因此重力的沖量就等于動(dòng)量的變化量。所以pmgt60101 kgm/s600 kgm/s。答案A8如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為mB2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為6 kgm/s，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為4 kgm/s，則()A左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為25B左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為110C右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為25D右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為110解析由mB2mA知，碰前vBvA。若左為A球，設(shè)碰后二者速度分別為vA、vB由題意知，pAmAvA2 kgm/s，pBmBvB10 kgm/s，則；若右為A球，由于碰前動(dòng)量都為6 kgm/s，即都向右運(yùn)動(dòng)，兩球不可能相碰。綜上分析可知，只有A項(xiàng)正確。答案A9如圖所示，一根足夠長(zhǎng)的水平滑桿SS上套有一質(zhì)量為m的光滑金屬圓環(huán)，在滑桿的正下方與其平行放置一足夠長(zhǎng)的光滑水平的絕緣軌道PP，PP穿過(guò)金屬環(huán)的圓心?，F(xiàn)使質(zhì)量為M的條形磁鐵以水平速度v0沿絕緣軌道向右運(yùn)動(dòng)，則()A磁鐵穿過(guò)金屬環(huán)后，兩者將先后停下來(lái)B磁鐵將不會(huì)穿越滑環(huán)運(yùn)動(dòng)C磁鐵與圓環(huán)的最終速度為D整個(gè)過(guò)程最多能產(chǎn)生熱量v解析磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知磁鐵與金屬環(huán)間存在阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用力，且整個(gè)過(guò)程中動(dòng)量守恒，最終二者相對(duì)靜止。Mv0(Mm)v，v，E損Mv(Mm)v2，C、D項(xiàng)正確，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案CD二、非選擇題10.如圖所示，兩個(gè)小球A和B質(zhì)量分別是mA2.0 kg，mB1.6 kg，球A靜止在光滑水平面上的M點(diǎn)，球B在水平面上從遠(yuǎn)處沿兩球的中心連線向著球A運(yùn)動(dòng)，假設(shè)兩球相距L18 m時(shí)存在著恒定的斥力F，L18 m時(shí)無(wú)相互作用力。當(dāng)兩球相距最近時(shí)，它們間的距離為d2 m，此時(shí)球B的速度是 4 m/s。求：(1)球B的初速度大?。?2)兩球之間的斥力大?。?3)兩球從開(kāi)始相互作用到相距最近時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。解析(1)當(dāng)兩球相距最近時(shí)兩球速度相同，即vAvB4 m/s由動(dòng)量守恒定律可得：mBvB0mAvAmBvB代入數(shù)據(jù)解得vB09 m/s。(2)兩球從開(kāi)始相互作用到它們之間距離最近時(shí)它們之間的相對(duì)位移xLd，由功能關(guān)系可得：FxmBvmAvmBv代入數(shù)據(jù)解得F2.25 N。(3)設(shè)兩球從開(kāi)始相互作用到兩球相距最近時(shí)的時(shí)間為t，根據(jù)動(dòng)量定理，對(duì)A球有：FtmAvA0代入數(shù)據(jù)解得t3.56 s。答案(1)9 m/s(2)2.25 N(3)3.56 s11(2016臺(tái)州中學(xué)期中)兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，相距1 m水平放置。勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)整個(gè)導(dǎo)軌所在的空間B0.4 T。金屬棒ab、cd質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg，電阻分別為0.4 和0.2 ，并排垂直橫跨在導(dǎo)軌上。若兩棒以相同的初速度3 m/s向相反方向分開(kāi)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求：(1)棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的ab棒的速度大??；(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程中，回路上釋放出的焦耳熱；(3)金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定，兩棒間距離增加多少？解析(1)ab、cd棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最終具有共同速度v，以水平向右為正方向，則mcdv0mabv0(mcdmab)vv1 m/s(2)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，產(chǎn)生的焦耳熱：QEk減(mcdmab)1.2 J(3)對(duì)cd棒利用動(dòng)量定理：BILtmcd(vv0)BLqmcd(v0v)又q解得：s1.5 m答案(1)1 m/s(2)1.2 J(3)1.5 m12.如圖所示，A為一具有光滑曲面的固定軌道，軌道底端是水平的，質(zhì)量M40 kg的小車B靜止于軌道右側(cè)，其板與軌道底端靠近且在同一水平面上，一個(gè)質(zhì)量m20 kg的物體C以2.0 m/s的初速度從軌道頂端滑下，沖上小車B后經(jīng)一段時(shí)間與小車相對(duì)靜止并繼續(xù)一起運(yùn)動(dòng)。若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.8 m，物體與小車板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.40，小車與水平面間的摩擦忽略不計(jì)，(取g10 m/s2)求：(1)物體C滑到軌道底端時(shí)的速度大小；(2)物體C與小車保持相對(duì)靜止時(shí)的速度大小；(3)物體沖上小車后相對(duì)于小車板面滑動(dòng)的距離。解析(1)下滑過(guò)程中機(jī)械能