2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)練習(xí)：專題二第二講動(dòng)量動(dòng)量守恒定律——課后“高仿”檢測卷(Word版含解析)

1、專題二 第二講 動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律課后“高仿”檢測卷、高考真題集中演練 明規(guī)律1（2017 全·國卷 ）將質(zhì)量為 1.00 kg 的模型火箭點(diǎn)火升空， 50 g 燃燒的燃?xì)庖源笮?600 m/s 的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。 在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為 （噴 出過程中重力和空氣阻力可忽略 ）（ ）2A 30 kg m·/sB5.7×102 kg m·/ sC6.0× 102 kg m·/sD6.3×102 kg m·/ s解析： 選 A 燃?xì)鈴幕鸺龂娍趪姵龅乃查g， 火箭和燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，

2、設(shè)燃?xì)鈬?出后的瞬間， 火箭的動(dòng)量大小為 p，根據(jù)動(dòng)量守恒定律， 可得 pmv0 0，解得 p mv00.050kg× 600 m/s 30 kg m·/ s，選項(xiàng) A 正確。2.多選 （2017 ·全國卷 ）一質(zhì)量為 2 kg 的物塊在合外力 F 的作 用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。 F 隨時(shí)間 t 變化的圖線如圖所示，則 ()At1 s 時(shí)物塊的速率為 1 m/sBt 2 s 時(shí)物塊的動(dòng)量大小為 4 kg m·/sCt 3 s 時(shí)物塊的動(dòng)量大小為 5 kg m·/sDt4 s 時(shí)物塊的速度為零解析：選 AB 法一：根據(jù) F-t圖線與時(shí)間軸圍成的

3、面積的物理意義為合外力 F 的沖量， 可知在 01 s、02 s、03 s、04 s 內(nèi)合外力沖量分別為 2 N·s、4 N·s、3 N·s、2 N·s， 應(yīng)用動(dòng)量定理 I mv可知物塊在 1 s、2 s、3 s、4 s末的速率分別為 1 m/s、2 m/ s、1.5 m/s、1 m/ s，物塊在這些時(shí)刻的動(dòng)量大小分別為2 kg m·/s 、 4 kg m·/ s、 3 kg m·/s 、 2 kg m·/ s，則 A 、B 項(xiàng)正確， C 、 D 項(xiàng)錯(cuò)誤。法二：前2 s內(nèi)物塊做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 加速度

4、a1 Fm1 22 m/s21 m/ s2，t1 s 時(shí)物塊的速率 v1a1t11 m/s，A 正確； t2 s 時(shí)物塊的速率 v2a1t22 m/ s，動(dòng)量 大小為 p2 mv 2 4 kg ·m/s， B 正確；物塊在 24 s 內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為a2m20.5 m/s2，t3 s 時(shí)物塊的速率v3v2a2t3（20.5×1）m/ s1.5 m/s ，動(dòng)量大小為p3mv33 kg m·/ s，C錯(cuò)誤； t4 s時(shí)物塊的速率 v 4v 2 a2 t4 （2 0.5× 2）m /s 1 m/s，D 錯(cuò)誤。3 （2018 全·國卷

5、 ）汽車 A 在水平冰雪路面上行駛。駕駛員發(fā)現(xiàn) 其正前方停有汽車 B，立即采取制動(dòng)措施，但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示，碰撞后 B 車向前滑動(dòng)了 4.5 m， A 車向前滑 動(dòng)了 2.0 m。已知 A和B的質(zhì)量分別為 2.0× 103 kg 和1.5×103 kg，兩車與該冰雪路面間的 動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0.10，兩車碰撞時(shí)間極短，在碰撞后車輪均沒有滾動(dòng)，重力加速度大小g10 m/s2。求：(1) 碰撞后的瞬間 B 車速度的大小；(2) 碰撞前的瞬間 A 車速度的大小。解析： (1)設(shè) B 車的質(zhì)量為 mB，碰后加速度大小為 aB 。根據(jù)牛頓第

6、二定律有mBgmBaB式中 是汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。設(shè)碰撞后瞬間 B 車速度的大小為 v B ，碰撞后滑行的距離為 sB。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 vB2 2aBsB聯(lián)立式并利用題給數(shù)據(jù)得vB 3.0 m/s。(2)設(shè) A 車的質(zhì)量為 mA，碰后加速度大小為 aA，根據(jù)牛頓第二定律有mAgmAaA設(shè)碰撞后瞬間 A 車速度的大小為 vA，碰撞后滑行的距離為 sA，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 vA2 2aAsA設(shè)碰撞前的瞬間 A 車速度的大小為 vA。兩車在碰撞過程中動(dòng)量守恒，有mAvAmAvA mBvB 聯(lián)立式并利用題給數(shù)據(jù)得vA 4.3 m/s。答案： (1)3.0 m/s (2)4.3 m/ s4(2016

7、·全國卷 )某游樂園入口旁有一噴泉， 噴出的水柱將一質(zhì)量為 M 的卡通玩具穩(wěn) 定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為 S 的噴口持續(xù)以速度 v0豎直向 上噴出；玩具底部為平板 (面積略大于 S)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變 為零，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為 ，重力加速度大小為 g。求：(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對于噴口的高度。解析： (1)設(shè) t 時(shí)間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為V ，質(zhì)量為 m，則mVV v 0St 由式得，單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為mv0S。t(2)設(shè)玩具懸停時(shí)

8、其底面相對于噴口的高度為h，水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時(shí)的速度大小為 v 。對于 t 時(shí)間內(nèi)噴出的水，由能量守恒得112(m)v2 (m)gh2(m)v02在 h 高度處， t 時(shí)間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動(dòng)量變化量的大小為p (m)v 設(shè)水對玩具的作用力的大小為 F ，根據(jù)動(dòng)量定理有Ftp由于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得v02 M2g2g22v02S2答案： (1)v0Sv02(2)v2gM2g22v02S2FMg 聯(lián)立式得5 (2016 全·國卷 )如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲 在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。 某時(shí)刻小孩將冰

9、塊以相對冰面 3 m/s 的速h0.3 m(h 小于度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為斜面體的高度 )。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為 m130 kg ，冰塊的質(zhì)量為 m210 kg，小孩 與滑板始終無相對運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g 10 m/ s2。(1) 求斜面體的質(zhì)量；(2) 通過計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？解析： (1)規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運(yùn)動(dòng)到最大高度時(shí)兩者達(dá)到共同速 度，設(shè)此共同速度為 v，斜面體的質(zhì)量為 m3。由水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律得m2v20(m2 m3)v2 m2v20 12(m2m3)v2m2gh式中 v20

10、 3 m/s 為冰塊推出時(shí)的速度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得m320 kg。(2)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為 v1，由動(dòng)量守恒定律有 m1v1m2v20 0 代入數(shù)據(jù)得 v1 1 m/s設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2 和 v3，由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律有m2v20 m2v2m3v31 1 12m2v2022m2v22 2m3v32聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得 v2 1 m/s 由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方， 故冰塊不能 追上小孩。答案： （1）20 kg （2）見解析二、名校模擬重點(diǎn)演練 知熱點(diǎn)6（2019 溫·州質(zhì)檢 ）2019 年 8 月 8 日 10

11、 時(shí)，臺風(fēng)“利奇馬” （超強(qiáng)臺風(fēng)級 ）位于浙江省象 山縣南偏東方大約 830 公里的臺灣以東洋面上， 隨后在浙江登陸， 登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力 達(dá) v162 km /h ，空氣的密度 1.3 kg/ m3，當(dāng)這登陸的臺風(fēng)正對吹向一塊長 10 m、寬 4 m 的玻璃幕墻時(shí)， 假定風(fēng)遇到玻璃幕墻后速度變?yōu)榱悖?由此可估算出臺風(fēng)對玻璃幕墻的沖擊力 F 大小最接近 （）A2.6×103 NB5.3×104 NC1.1×105 ND1.4×106 N解析：選 C 假設(shè)經(jīng)過 t 時(shí)間，由動(dòng)量定理得： v2tS 0Ft，代入數(shù)據(jù)：Fv2S1.1×105 N，

12、故選 C。7多選（2019 大·連質(zhì)檢 ）如圖所示，一質(zhì)量 M3.0 kg 的長方形 木板 B 放在光滑水平地面上，在其右端放一個(gè)質(zhì)量m1.0 kg 的小木塊 A，給 A 和 B 以大小均為 4.0 m/s ，方向相反的初速度，使 A 開始向左運(yùn)動(dòng)， B 開始向右 運(yùn)動(dòng)，A 始終沒有滑離木板 B。在小木塊 A 做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)， 木板速度大小可能是 （ ）A 2.2 m/sB 2.4 m/ sC2.8 m/sD 3.0 m/ s解析： 選 AB 以 A、 B 組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取水平向右方向?yàn)檎?方向，從 A 開始運(yùn)動(dòng)到 A 的速度為零的過程中，由動(dòng)量守恒定律得：

13、（M m）v0 MvB1，代8入數(shù)據(jù)解得： vB13 m/s ；當(dāng)從開始到 A、B 速度相同的過程中， 取水平向右方向?yàn)檎较颍?由動(dòng)量守恒定律得： （Mm）v0（Mm）vB2，代入數(shù)據(jù)解得： vB22 m/ s。則在木塊 A 正在 做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi) B 的速度范圍為： 2 m/s<vB<83 m/s，故選 A 、B。38 （2019 武·漢調(diào)研 ）在冰壺比賽中，球員手持毛刷擦刷冰面，可以改變冰壺滑行時(shí)受到 的阻力。如圖 a 所示，藍(lán)壺靜止在圓形區(qū)域內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員用等質(zhì)量的紅壺撞擊藍(lán)壺，兩壺發(fā)生 正碰。 若碰撞前、 后兩壺的 v-t 圖像如圖 b 所示。 關(guān)于冰壺的運(yùn)動(dòng)，

14、下列說法正確的是 （ ）A 兩壺發(fā)生彈性碰撞B 碰撞后兩壺相距的最遠(yuǎn)距離為 1.1 mC藍(lán)壺受到的滑動(dòng)摩擦力較大D碰撞后藍(lán)壺的加速度大小為0.1 m/s2解析： 選 B 根據(jù)題圖 b 速度圖像的數(shù)據(jù)，碰撞前后紅壺的速度分別為v0 1.0 m/s 和v10.4 m/ s。設(shè)紅壺和藍(lán)壺的質(zhì)量都是 m，由動(dòng)量守恒定律得 mv0mv1 mv2，解得碰撞后11藍(lán)壺的速度 v2 0.6 m/s，碰撞前系統(tǒng)動(dòng)能為 Ek02mv02 2m，碰撞后系統(tǒng)動(dòng)能為12Ek 2mv112mv220.08m0.18m0.26m，動(dòng)能有損失，所以兩壺發(fā)生非彈性碰撞，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；根據(jù)速度圖像的面積表示位移可知，碰撞后，藍(lán)壺

15、位移x212×0.6×5 m1.5 m，紅壺位移 x11a2 v2 0.12 m/s2，選項(xiàng) t22×0.4×2 m0.4 m，碰撞后兩壺相距的最遠(yuǎn)距離為x x2 x1 1.1 m，選項(xiàng) B 正確； 根據(jù)速度圖像斜率表示加速度可知，碰撞后藍(lán)壺的加速度大小為D 錯(cuò)誤；紅壺的加速度大小為 a1vt110.2 m/s2，由牛頓第二定律可知，藍(lán)壺受到的滑動(dòng)摩 擦力較小，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤。9多選 （2019 ·荊州二模 ）如圖所示，小球 A 質(zhì)量為 m，系在細(xì)線的一端，線的另一端 固定在 O點(diǎn)， O點(diǎn)到光滑水平面的距離為h。物塊 B和 C的質(zhì)量分別是 5m

16、和3m，B與C用輕 彈簧拴接，置于光滑的水平面上，且 B物塊位于 O 點(diǎn)正下方。現(xiàn)拉動(dòng)小球使細(xì)線水平伸直，小球由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊B 發(fā)生正碰 （碰撞時(shí)間極短 ），反彈后上升到最高點(diǎn) 時(shí)到水平面的距離為 1h6。小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)， 不計(jì)空氣阻力， 重力加速度為 g，則 （ ）A 碰撞后小球 A 反彈的速度大小為 24ghB 碰撞過程 B 物塊受到的沖量大小 m 2ghC碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能128mghD 小球 C 的最大速度大小為 156 2gh解析： 選 ACD 設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與物塊 B 碰撞前的速度大小為 v1，取小球運(yùn)動(dòng)到1 最低點(diǎn)時(shí)的重力勢能為零，根據(jù)機(jī)械能

17、守恒定律有：mgh 21mv12，解得： v1 2gh，設(shè)碰撞后小球反彈的速度大小為 v1，同理有：m1g6h12mv12，解得 v1 24gh，選項(xiàng) A正確； 設(shè)碰撞后物塊 B 的速度大小為 v2，取水平向右為正方向， 由動(dòng)量守恒定律有： mv 1 mv1 5mv2，解得： v2 24gh，由動(dòng)量定理可得，碰撞過程B 物塊受到的沖量為： I 5mv2 54m 2gh，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；碰撞后當(dāng) B 物塊與 C 物塊速度相等時(shí)輕彈簧的彈性勢能最大，據(jù)動(dòng) 11量守恒定律有 5mv28mv3，據(jù)機(jī)械能守恒定律 Epm2×5mv22 2×8mv32，聯(lián)立解得： Epm15128mg

18、h，選項(xiàng) C 正確；對 B 物塊與 C 物塊在彈簧回到原長時(shí)，C 物塊有最大速度，據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可解得vC5 126gh ，選項(xiàng) D 正確。10 (2019 衡·水質(zhì)檢 )如圖所示， C 是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質(zhì)量為 3m，在木板的上面有兩塊質(zhì)量均為 m 的小木塊 A 和 B ，它們與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 最初木板靜止， A、B 兩木塊同時(shí)以方向水平向右的初速度v0 和 2v0 在木板上滑動(dòng)，木板足夠長， A、 B 始終未滑離木板，重力加速度為 g。求：(1) 木塊 B 從剛開始運(yùn)動(dòng)到與木板 C 速度剛好相等的過程中，木塊B 所發(fā)生的位移；(2) 木塊 A

19、在整個(gè)過程中的最小速度；(3) 整個(gè)過程中， A、B 兩木塊相對于木板滑動(dòng)的總路程是多少？ 解析： (1)木塊 A 先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；木塊B 一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)； 木板 C 做兩段加速度不同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 直到 A、B、C 三者的速度相等為止， 設(shè)為 v1，對 A、 B、C 三者組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：mv02mv0 (mm3m)v1 解得 v 10.6v0 對木塊 B 由動(dòng)能定理，有： mgs 21mv1221m(2v0)2解得 s91v02。50g。(2)設(shè)木塊 A 在整個(gè)過程中的最小速度為 v，所用時(shí)間為 t，由牛頓第二定律得：對木塊 A：a1 mg g

20、，m對木板 C： a223mmg 23g，3m 3當(dāng)木塊 A 與木板 C 的速度相等時(shí)，木塊 A 的速度最小，則有v0 gt 23gt，解得 t 3v05g2木塊 A 在整個(gè)過程中的最小速度為： v v0 a1t25v0。(3)整個(gè)過程中，摩擦生熱為 Q 總Q1Q2Ffs相1Ffs 相2Ek損1 1 1 82Ek損 8v02 mg 5g。由能量守恒得， Ek 損 2mv022m(2v0)22×5m× v12 5mv02Ek損 所以 s相總s相1s相 2Ff答案：91v0228v02(1)500g (2)25v0 (3)50g11 (2019 永·州模擬 )如圖所示

21、，傾斜軌道 AB 和光滑圓弧軌道 BC 固定在同一豎直平面 內(nèi)，兩軌道通過一小段長度不計(jì)的光滑弧形軌道相連，已知AB 長 l7.8 m，傾角 37°，BC弧的半徑 R0.8 m，O 為其圓心， BOC 143 °。整個(gè)裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場 (未 畫出 )中，場強(qiáng)大小 E1×103 N/C 。兩個(gè)相同的絕緣小物塊 P和 Q，質(zhì)量均為 m0.4 kg， 帶正電的小物塊 Q 靜止在 A 點(diǎn)，其電荷量 q 3×103 C，不帶電的小物塊 P 從某一位置以 v08 m/ s的初速度水平拋出， 運(yùn)動(dòng)到 A點(diǎn)時(shí)恰沿斜面向下與小物塊 Q發(fā)生彈性正碰， 且碰 撞過程

22、無電荷轉(zhuǎn)移。若 Q、P與軌道 AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為 10.2和 2 0.8， sin 37°0.6， g10 m/s2，小物塊 Q 在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：(1)小物塊 P的拋出點(diǎn)與 A 點(diǎn)間的豎直距離；(2)小物塊 Q 運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn) B 點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小；(3) 小物塊 Q 離開圓弧軌道后，第一次落到傾斜軌道上的位置與B 點(diǎn)的距離。解析： (1)設(shè)小物塊 P剛運(yùn)動(dòng)到 A 點(diǎn)時(shí)的速度大小為 vA則 v Ay v0tan 37 °6 m/svAv0cos 37 10 m/s所以小物塊 P的拋出點(diǎn)與 A 點(diǎn)間的豎直距離vAy22g622×