統(tǒng)考版2024高考物理二輪專題復(fù)習(xí)專題強(qiáng)化訓(xùn)練7動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律

專題強(qiáng)化訓(xùn)練7動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律一、選擇題(1～4題為單項(xiàng)選擇題，5～7題為多項(xiàng)選擇題)1．[2023·廣東紅嶺中學(xué)階段練習(xí)]錘子是常用的裝修工具．鋪木地板時(shí)，調(diào)整地板之間銜接平整，需要用錘子輕輕敲打，把鐵釘釘入堅(jiān)硬的木板需要用錘子重重敲打．關(guān)于兩種情況下選用的錘子及理由，以下說(shuō)法正確的是()A．釘鐵釘時(shí)，應(yīng)選鐵錘快速敲打，以獲得較大的打擊力B．釘鐵釘時(shí)，應(yīng)選木錘快速敲打，以獲得較小的打擊力C．鋪地板時(shí)，應(yīng)選鐵錘低速敲打，以獲得較小的打擊力D．鋪地板時(shí)，應(yīng)選木錘低速敲打，以獲得較大的打擊力2．[2023·廣東省佛山市階段練習(xí)]若甲隊(duì)冰壺的質(zhì)量為m1，乙隊(duì)冰壺的質(zhì)量為m2，在某局比賽中，甲隊(duì)的冰壺以速度v0與靜止的乙隊(duì)的冰壺發(fā)生碰撞，碰撞后甲隊(duì)冰壺的速度為v1，碰撞前后冰壺的速度均在一條直線上且方向相同，冰壺與冰面間的摩擦力遠(yuǎn)小于冰壺碰撞過(guò)程的內(nèi)力，冰壺可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，定義碰后乙隊(duì)的冰壺獲得的動(dòng)能與碰前甲隊(duì)的冰壺的動(dòng)能之比叫作動(dòng)能傳遞系數(shù)，則此局比賽兩冰壺碰撞時(shí)的動(dòng)能傳遞系數(shù)為()A．eq\f(m2（veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,1)）,m1veq\o\al(2,0))B．eq\f(m1（veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,1)）,m2veq\o\al(2,0))C．eq\f(m2（v0－v1）2,m1veq\o\al(2,0))D．eq\f(m1（v0－v1）2,m2veq\o\al(2,0))3．[2023·山東押題卷]如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車B上坐著一個(gè)小孩，小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的4040倍．兩車開(kāi)始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，小孩把A車以相對(duì)于地面為v的速度推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回．小孩接到A車后，又把它以相對(duì)于地面為v的速度推出．往后小孩每次推出A車，A車相對(duì)于地面的速度都是v，方向向左，則小孩把A車推出幾次后，A車返回時(shí)小孩不能再接到A車()A．2020B．2021C．2022D．20234．[2023·湖南省模擬]如圖所示，滑塊A、B、C位于光滑水平面上，已知A、B、C的質(zhì)量均為1kg.滑塊B的左端連有輕質(zhì)彈簧，彈簧開(kāi)始處于自由伸長(zhǎng)狀態(tài)．現(xiàn)使滑塊A以v0＝2m/s速度水平向右運(yùn)動(dòng)，彈簧被壓縮到最短時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短，則B和C碰撞過(guò)程中整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為()A．0.25JB．0.50JC．0.75JD．1.00J5．[2023·新課標(biāo)卷]使甲、乙兩條形磁鐵隔開(kāi)一段距離，靜止于水平桌面上，甲的N極正對(duì)著乙的S極，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，兩者與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等．現(xiàn)同時(shí)釋放甲和乙，在它們相互接近過(guò)程中的任一時(shí)刻()A．甲的速度大小比乙的大B．甲的動(dòng)量大小比乙的小C．甲的動(dòng)量大小與乙的相等D．甲和乙的動(dòng)量之和不為零6.[2023·河南省焦作市模擬]如圖所示，光滑的冰面上有一質(zhì)量為M的小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，小車上表面為一半徑為R的eq\f(1,4)光滑圓弧曲面．某一時(shí)刻，一質(zhì)量為m的小球自左端以水平速度v0沖上小車．則下列說(shuō)法正確的是()A．小球沿曲面向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．小球沿曲面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小車的動(dòng)量增加C．小球離開(kāi)小車時(shí)小球的速率等于v0D．若小球速度較大，會(huì)從圓弧軌道上端拋出，但仍會(huì)落回小車7．[2022·湖南卷]神舟十三號(hào)返回艙進(jìn)入大氣層一段時(shí)間后，逐一打開(kāi)引導(dǎo)傘、減速傘、主傘，最后啟動(dòng)反沖裝置，實(shí)現(xiàn)軟著陸．某興趣小組研究了減速傘打開(kāi)后返回艙的運(yùn)動(dòng)情況，將其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示．設(shè)該過(guò)程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說(shuō)法正確的是()A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時(shí)間減小B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，返回艙的加速度不變C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，返回艙的動(dòng)量隨時(shí)間減小D．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，返回艙的機(jī)械能不變二、非選擇題8．[2023·黑龍江省海倫市第四次聯(lián)考]如圖所示，小球B和小球C靜止在光滑水平面上，輕彈簧一端固定在B球上，另一端與C球接觸但未拴接，彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)，小球A從光滑圓弧面上距水平地面高h(yuǎn)處由靜止滑下，圓弧面與水平地面平滑連接，A球與B球發(fā)生彈性正碰，并在碰撞后立即將A球拿走．已知小球A的質(zhì)量為m，小球B的質(zhì)量為3m，重力加速度為g，求：(1)A球和B球碰撞后瞬間，B球的速度大?。?2)要使C球能獲得最大動(dòng)能，C球的質(zhì)量應(yīng)為多少．9.[2022·廣東卷]某同學(xué)受自動(dòng)雨傘開(kāi)傘過(guò)程的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了如圖所示的物理模型．豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個(gè)滑塊，初始時(shí)它們處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)滑塊從A處以初速度v0為10m/s向上滑動(dòng)時(shí)，受到滑桿的摩擦力f為1N．滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞，帶動(dòng)滑桿離開(kāi)桌面一起豎直向上運(yùn)動(dòng)．已知滑塊的質(zhì)量m＝0.2kg，滑桿的質(zhì)量M＝0.6kg，A、B間的距離l＝1.2m，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：(1)滑塊在靜止時(shí)和向上滑動(dòng)的過(guò)程中，桌面對(duì)滑桿支持力的大小N1和N2；(2)滑塊碰撞前瞬間的速度大小v；(3)滑桿向上運(yùn)動(dòng)的最大高度h.專題強(qiáng)化訓(xùn)練7動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律1．解析：根據(jù)動(dòng)量定理得Ft＝0－（－mv0），解得F＝eq\f(mv0,t)，釘鐵釘時(shí)，為了獲得較大的打擊力F，應(yīng)選擇鐵錘快速敲打．選擇鐵錘是增大錘子的質(zhì)量m，選擇鐵錘還可以減小鐵錘與鐵釘?shù)淖饔脮r(shí)間t，快速敲打是增加鐵錘的初速度v0，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)F＝eq\f(mv0,t)鋪地板時(shí)，為了獲得較小的打擊力F，應(yīng)該選擇木錘低速敲打．選擇木錘是為了減小錘子的質(zhì)量m，選擇木錘還可以增加木錘與地板的作用時(shí)間t，低速敲打是減小木錘的初速度v0，C、D錯(cuò)誤．答案：A2．解析：根據(jù)題意可知，甲隊(duì)的冰壺與乙隊(duì)的冰壺在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后乙隊(duì)的冰壺的速度為v2，則有m1v0＝m1v1＋m2v2，此局比賽兩冰壺碰撞時(shí)的動(dòng)能傳遞系數(shù)為k＝eq\f(\f(1,2)m2veq\o\al(2,2),\f(1,2)m1veq\o\al(2,0))＝eq\f(m1（v0－v1）2,m2veq\o\al(2,0))，D正確．答案：D3．解析：取水平向右為正方向，小孩第一次推出A車后，小孩和B車獲得速度為v1，由動(dòng)量守恒定律mBv1－mAv＝0解得v1＝eq\f(mA,mB)v小孩第n－1次推出A車后小孩和B車獲得速度為vn－1，第n次推出A車后，小孩和B車獲得速度為vn.第n次推出A車前后，由動(dòng)量守恒定律mAv＋mBvn－1＝－mAv＋mBvn得vn－vn－1＝eq\f(2mA,mB)v由等差數(shù)列公式得vn＝v1＋（n－1）eq\f(2mA,mB)v＝eq\f(2n－1,4040)v當(dāng)vn≥v時(shí)，再也接不到小車，即eq\f(2n－1,4040)≥1得n≥2020.5取n＝2021，故選B.答案：B4．解析：對(duì)A、B系統(tǒng)，A、B速度相等時(shí)，彈簧被壓縮到最短，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mAv0＝（mA＋mB）v1，代入數(shù)據(jù)解得彈簧被壓縮到最短時(shí)，B的速度v1＝1m/s，此時(shí)B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，對(duì)B、C組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得mBv1＝（mB＋mC）v2，代入數(shù)據(jù)解得v2＝0.5m/s，只有B與C發(fā)生非彈性碰撞，有機(jī)械能損失，則損失的系統(tǒng)機(jī)械能為ΔE＝eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)（mB＋mC）veq\o\al(2,2)＝0.25J，A正確．答案：A5．解析：對(duì)甲、乙兩條形磁鐵分別做受力分析，如圖所示對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)，由于μm甲g>μm乙g，合力方向向左，合沖量方向向左，所以合動(dòng)量方向向左，甲的動(dòng)量大小比乙的小，m甲v甲＜m乙v乙，又m甲＞m乙，故v甲＜v乙，B、D正確，A、C錯(cuò)誤．故選BD.答案：BD6．解析：小球沿曲面向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，但整體合外力不為零，則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)誤；小球沿曲面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小車受到的沖量向右，小車的動(dòng)量增加，B正確；設(shè)小球離開(kāi)小車時(shí)，小球的速度為v1，小車的速度為v2，選取向右為正方向根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒可知mv0＝mv1＋Mv2，eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)，小球離開(kāi)小車時(shí)小球的速率等于v1＝eq\f(m－M,m＋M)v0，C錯(cuò)誤；若小球速度較大，會(huì)從圓弧軌道上端拋出，但拋出時(shí)兩者水平方向速度相同，水平方向相對(duì)靜止，所以仍會(huì)落回小車，D正確．答案：BD7．解析：由題知，返回艙的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)，所以重力的功率P＝mgv，因此在0～t1時(shí)間內(nèi)，結(jié)合v-t圖象可知返回艙重力的功率隨時(shí)間減小，A項(xiàng)正確；v-t圖象的斜率表示返回艙的加速度，故0～t1時(shí)間內(nèi)，返回艙的加速度不斷減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；返回艙的動(dòng)量大小與其速度大小成正比，所以t1～t2時(shí)間內(nèi)，返回艙的動(dòng)量隨時(shí)間減小，C項(xiàng)正確；在t2～t3時(shí)間內(nèi)，返回艙勻速下降，機(jī)械能減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AC8．解析：（1）設(shè)球A與B第一次碰撞前的速度大小為v0，根據(jù)機(jī)械能守恒有mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得v0＝eq\r(2gh)設(shè)碰撞后，A球的速度大小為v1，B球的速度大小為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒有mv0＝－mv1＋3mv2根據(jù)能量守恒有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)×3mveq\o\al(2,2)解得v1＝v2＝eq\f(1,2)v0＝eq\f(1,2)eq\r(2gh).（2）設(shè)C球的質(zhì)量為mC，要使C球具有最大動(dòng)能，則B、C通過(guò)彈簧作用，將C球彈離時(shí)，B球的速度為零，設(shè)C球獲得的速度大小為v3，根據(jù)動(dòng)量守恒有3mv2＝v3mC根據(jù)能量守恒有eq\f(1,2)×3mveq\o\al(2,2)＝eq\f(1,2)mCveq\o\al(2,3)解得v3＝v2，mC＝3m.答案：（1）eq\f(1,2)eq\r(2gh)（2）3m9．解析：（1）滑塊靜止時(shí)，滑塊和滑桿均處于靜止?fàn)顟B(tài)，以滑塊和滑桿整體為研究對(duì)象，由平衡條件可知N1＝（m＋M）g＝8N滑塊向上滑動(dòng)時(shí)，滑桿受重力、滑塊對(duì)其向上的摩擦力以及桌面的支持力，則有N2＝Mg－f代入數(shù)據(jù)得N2＝5N（2）方法一碰前，滑塊向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得mg＋f＝ma1解得a1＝15m/s2，方向向下由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v2－veq\o\al(2,0)＝－2a1l代