專題07 動(dòng)量(2)(解析版)

A．極板間電場(chǎng)的分布。帶電環(huán)進(jìn)入電容器后距左極板的最小距離為2,則下列正確的是()B．A．極板間電場(chǎng)的分布。帶電環(huán)進(jìn)入電容器后距左極板的最小距離為2,則下列正確的是()B．C．D．帶電環(huán)減少的動(dòng)能大于電容器增加的動(dòng)能專題07動(dòng)量(2)二、多項(xiàng)選擇題：(在每小題給出的四個(gè)答案之中，有多個(gè)選項(xiàng)正確)1、如圖所示，電容器固定在一個(gè)絕緣座上，絕緣座放在光滑水平面上，平行板電容器板間距離為d,右極板有一小孔，通過(guò)孔有絕緣桿，左端固定在左極板上，電容器極板連同底座、絕緣桿總質(zhì)量為M。給電容器充電后，有一質(zhì)量為m的帶正電環(huán)恰套在桿上以某一速度v°對(duì)準(zhǔn)小孔向左運(yùn)動(dòng)，設(shè)帶電環(huán)不影響電容器mv帶電環(huán)與左極板相距最近時(shí)的速度v=才md此過(guò)程中電容器移動(dòng)的距離x=2(M+m)mMv2此過(guò)程中電勢(shì)能的變化量Ep=2(m+m)【答案】BCD?！窘馕觥肯到y(tǒng)動(dòng)量守恒mv0【解析】系統(tǒng)動(dòng)量守恒mv0=(M+m)v,解得vmv0M+，因此A錯(cuò)誤。電容器向左勻加速直線運(yùn)動(dòng)m0+v0+vX= 2t帶電環(huán)向左勻減速直線運(yùn)動(dòng)X+L-id'2丿v+v md關(guān)立解得x=2(m+m)，因此B正確。系統(tǒng)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能E=p1mv220正確。系統(tǒng)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能E=p1mv2202如+m兒2聯(lián)立得Ep=2(m+m)，因此C正確。由能量守恒知帶電環(huán)動(dòng)能的減少量等于電容器動(dòng)能的增加量和小球電勢(shì)能的增加量之和。因此D正確。故本題選BCD?！究键c(diǎn)】動(dòng)力學(xué)三大觀點(diǎn)；【難度】較難2、右端帶有1光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的小車靜置于光滑水平面上，如圖所示。一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上小車,關(guān)于小球此后的運(yùn)動(dòng)情況,下列正確的是（）小球可能從圓弧軌道上端拋出而不再回到小車小球可能離開(kāi)小車水平向左做平拋運(yùn)動(dòng)小球可能離開(kāi)小車做自由落體運(yùn)動(dòng)小球可能離開(kāi)小車水平向右做平拋運(yùn)動(dòng)【答案】BCD?！窘馕觥咳绻∏虺跛俣容^大，小球運(yùn)動(dòng)小車的最高點(diǎn)后會(huì)相對(duì)小車豎直上拋運(yùn)動(dòng)，球車水平速度相同，小球離開(kāi)小車后，還會(huì)落回小車，因此A錯(cuò)誤。選初速度方向?yàn)檎较?，全過(guò)程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒一1 1 1o （m-M）mv0=mvi+Mv2，系統(tǒng)機(jī)械能守恒mv2=mv2+Mv2,聯(lián)立得v= V，如果v1的方向水0 1 2 2 0 2 1 2 2 im+M0 1平向左，小球離開(kāi)小車會(huì)向左做平拋運(yùn)動(dòng)，因此B正確。如果v1=0，小球離開(kāi)小車會(huì)做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此C正確。如果小球v]的方向水平向右，小球離開(kāi)小車會(huì)向右做平拋運(yùn)動(dòng)，因此D正確。故本題選BCD。【考點(diǎn)】彈性碰撞；多值問(wèn)題【難度】較難3、 兩個(gè)小球A、B在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，已知它們的質(zhì)量分別是m]=4kg，m2=2kg，A的速度v1=3m/s（設(shè)為正），B的速度v2=-3m/s,則它們發(fā)生正碰后，其速度可能是（）A.均為1m/s B.+4m/s和一5m/sC．＋2m/s和-1m/sD．-1m/s和＋5m/s【答案】AD?！窘馕觥靠疾榕鲎驳娜笤瓌t：動(dòng)量守恒、動(dòng)能不增和速度合理。A和D滿足三大原則，因此AD正確。B答案碰后總動(dòng)能增加，因此B錯(cuò)誤。C答案速度不合理，此時(shí)兩球還沒(méi)碰完，因此C錯(cuò)誤。故本題選AD。【考點(diǎn)】碰撞的可能性【難度】中等4、 人的質(zhì)量m=60kg，船的質(zhì)量M=240kg，若船用纜繩固定，船離岸1.5m時(shí)，人可以躍上岸。若撤去纜繩，如圖所示，人要安全躍上岸，船離岸至多為（不計(jì)水的阻力，兩次人消耗的能量相等，兩次從離開(kāi)船到躍上岸所用的時(shí)間相等）（ ）A．1.5m B．1.2mC．1.34m D．1.1m【答案】Co【解析】選人運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒知0=mvi-Mv2。兩次人消耗的能量相等，故人跳起時(shí)的動(dòng)111MvMx能不變，由能量守恒知mV2=mv2+Mv2，聯(lián)立解得v= —,x1=vt= —=2。 2122 1M+m1 1M+m240?1.5=1.34m,因此C正確。故本題選Co240+60【考點(diǎn)】人船模型；能量守恒【難度】中等5、質(zhì)量為m、半徑為R的小球，放在半徑為2R、質(zhì)量為2m的大空心球內(nèi)，大球開(kāi)始靜止在光滑水平面上。當(dāng)小球從如圖所示的位置無(wú)初速度沿內(nèi)壁滾到最低點(diǎn)時(shí)，大球移動(dòng)的距離是( )

a.2c.Ra.2c.RD．【答案】B?！窘馕觥勘绢}關(guān)鍵是分清過(guò)程。如果大球不動(dòng)，小球向右的水平距離大小是R,實(shí)際上水平距離R是大小兩球共同完成的。水平方向平均動(dòng)量守恒知0xx=m球共同完成的。水平方向平均動(dòng)量守恒知0xx=m-2m—且ttR=x+x解得X=一m R=R，因此B正確。故本題選B。大m+2m3【考點(diǎn)】人船模型；類比法【難度】中等6、一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空氣中下落的過(guò)程稱為I,進(jìn)入泥潭直到停止的過(guò)程稱為II,下列正確的是（）過(guò)程I鋼珠動(dòng)量的改變量等于重力的沖量過(guò)程II中阻力的沖量的大小等于過(guò)程I中重力的沖量的大小過(guò)程II中損失的機(jī)械能等于過(guò)程I中鋼珠所增加的動(dòng)能過(guò)程II中鋼珠動(dòng)量的改變量小于阻力的沖量【答案】AD。【解析】過(guò)程I中由動(dòng)量定理知鋼珠動(dòng)量的改變量等于重力的沖量，因此A正確。規(guī)定豎直向上為正方向,全過(guò)程由動(dòng)量定理知I阻-mgt1-mgt2=0，可知【阻=mgt]+mgt2，因此B錯(cuò)誤。由能量守恒知，過(guò)程II中損失的機(jī)械能等于過(guò)程II損失的重力勢(shì)能和過(guò)程I中增加的動(dòng)能之和，因此C錯(cuò)誤。故本題選A。規(guī)定豎直向上為正方向，過(guò)程II中由動(dòng)量定理知I阻-mgt2=AP，因此D正確。故本題選AD。【考點(diǎn)】動(dòng)量定理；能量守恒【難度】中等7、 質(zhì)量為m的物體以初速度v0開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t,下降的高度為h,速度變?yōu)関,在這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的大小可能是( )A．m(v－v0) B．mgtC.m"Jv2—v2 D.m、j2gh【答案】BCD?！窘馕觥勘绢}是思考角度不同造成多值。由公式Ap=mAv=mVy=m.'v2—v0=m-j2gh，因此C和D正確。A是代數(shù)差，應(yīng)該是矢量差，因此A錯(cuò)誤。由動(dòng)量定理I合=人卩知Ap=mgt，因此B正確。故本題選BCD?！究键c(diǎn)】動(dòng)量定理；多值問(wèn)題【難度】較難8、 如圖所示，質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平擊穿放在光滑水平地面上的木塊。木塊長(zhǎng)L,質(zhì)量為M,木塊對(duì)子彈的阻力恒定不變。子彈穿過(guò)木塊后木塊獲得動(dòng)能為Ek,若只有木塊或子彈的質(zhì)量發(fā)生變化，但子彈仍穿過(guò)。則( )□中-7777777777777777^777777M不變、m變小，則木塊獲得的動(dòng)能一定變大M不變、m變大，則木塊獲得的動(dòng)能可能變大m不變、M變小，則木塊獲得的動(dòng)能一定變大m不變、M變大，則木塊獲得的動(dòng)能可能變大【答案】AC。解析】(1)當(dāng)子彈的質(zhì)量m變化時(shí)，由于子彈所受的阻力恒定，則子彈的加速度將隨著質(zhì)量減小的而變大，而木塊的加速度恒定，兩者的速度圖象如圖所示。設(shè)木塊的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則當(dāng)子彈穿出時(shí)，子彈的位移比木塊的位

移大了L,由速度圖象可知，子彈的速度曲線與木塊的速度曲線所圍成的梯形面積在數(shù)值上等于L。由圖象可知，當(dāng)子彈質(zhì)量小時(shí)，穿出木塊的時(shí)間t2大于質(zhì)量大時(shí)穿出木塊的時(shí)間t］。則木塊的速度將變大，動(dòng)能也將增大。因此A正確B錯(cuò)誤.(2)當(dāng)子彈的質(zhì)量m不變，子彈的加速度不變，木塊的加速度將隨著木塊質(zhì)量的減小而增大。當(dāng)子彈穿出時(shí)，子彈的位移比木塊的位移大了L，由速度圖象可知，子彈的速度曲線與木塊的速度曲線所圍成的梯形面積在數(shù)值上等于L。當(dāng)木塊質(zhì)量小時(shí)，穿出木塊的時(shí)間t2,大于質(zhì)量大時(shí)穿出木塊的時(shí)間t,，則木塊獲得的位移也將變大，那么子彈對(duì)木塊的作用力做的功也在增大，所以木塊獲得的動(dòng)能一定變大。因此C正確D錯(cuò)誤。故本題選AC?！究键c(diǎn)】速度圖象；子彈打木塊問(wèn)題【難度】較難9、質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L(zhǎng)的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩。如圖所示，初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度V,小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，井與箱子保持相對(duì)靜止。設(shè)碰撞都是彈性的，則整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為()過(guò)程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為()1A1A.2 mV 2L-iMmV2

2(m+M)C.2C.2NymgLD.N^mgL【答案】BD。1恒知mv2【解析】本題思考角度的不同造成多值，注意觀察法找個(gè)性。由動(dòng)量守恒知mv=(M+m)1恒知mv2=2G+mV共+AE損，聯(lián)立解得AEk損=MmVM)，因此B正確。由能量守恒知系統(tǒng)損2 共 k損 k損2(m+M)失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，由功能關(guān)系知系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做的功，則有Q=NymgL,因此D正確。故本題選BD?！究键c(diǎn)】碰撞問(wèn)題；多值問(wèn)題【難度】中等10、第二屆進(jìn)博會(huì)于2019年11月在上海舉辦，會(huì)上展出了一種乒乓球陪練機(jī)器人，該機(jī)器人能夠根據(jù)發(fā)球人的身體動(dòng)作和來(lái)球信息，及時(shí)調(diào)整球拍將球擊回。若機(jī)器人將乒乓球以原速率斜向上擊回，球在空中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落至對(duì)方的臺(tái)面上，忽略空氣阻力和乒乓球的旋轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）擊球過(guò)程合外力對(duì)乒乓球做功為零擊球過(guò)程合外力對(duì)乒乓球的沖量為零在上升過(guò)程中，乒乓球處于失重狀態(tài)在下落過(guò)程中，乒乓球處于超重狀態(tài)【答案】AC。【解析】乒乓球被擊回后做斜拋運(yùn)動(dòng)，擊球過(guò)程由動(dòng)能定理知W合=AEk=O,因此A正確。擊球過(guò)程由動(dòng)量定理知I合=AP^0,因此B錯(cuò)誤。斜拋運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程加速度是重力加速度，處于完全失重狀態(tài)，因此C正確。故本題選AC?！究键c(diǎn)】?jī)纱蠖ɡ?；失重【難度】中等11、物體在做下面幾種運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體在任何相等的時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化總是相等的是（ ）做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.做豎直上拋運(yùn)動(dòng)C.做平拋運(yùn)動(dòng) D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】ABC?！窘馕觥縿?dòng)量的變化是矢量，由動(dòng)量定理知Ap=F合At，ABC選項(xiàng)的合外力都是恒力且時(shí)間相等，因此ABC正確。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力大小不變方向變，合外力是變力，因此D錯(cuò)誤。故本題選ABC。【考點(diǎn)】動(dòng)量定理；多值問(wèn)題【難度】中等12、靜止在光滑水平面上的物體，受到水平拉力F的作用，拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示。則下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.0?4s內(nèi)物體的位移為零 B.0?4s內(nèi)拉力對(duì)物體做功為零C.4s末物體的動(dòng)量為零 D.0?4s內(nèi)拉力對(duì)物體的沖量為零【答案】BCD?！窘馕觥坑蓤D象可知0-2s物體向負(fù)方向勻加速直線，0時(shí)刻物體速度為零。2s-4s物體向負(fù)方向做勻減速直線，4s末物體速度為零，因此C正確。最好畫出速度圖象，切忌憑感覺(jué)認(rèn)為2s末物體速度立即反向。位移一直增大，因此A錯(cuò)誤。由動(dòng)能定理知W合=△Ek=0-0=0,因此B正確。由動(dòng)量定理知I合=人卩=0-0=0，因此D正確。故本題選BCD。【考點(diǎn)】動(dòng)力學(xué)圖象問(wèn)題；兩大定理【難度】中等13、幾個(gè)水球可以擋住一顆子彈？（國(guó)家地理頻道）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：四個(gè)水球足夠！完全相同的水球緊挨在-起水平排列，子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，恰好能穿出第4個(gè)水球。下列正確的是（ ）子彈在每個(gè)水球中的速度變化相同子彈在每個(gè)水球中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同每個(gè)水球?qū)ψ訌椀臎_量不同子彈在毎個(gè)水球中的動(dòng)能變化相同【答案】BCD。【解析】設(shè)水球直徑為d子彈的運(yùn)動(dòng)是勻減速直線，直到末速度為零。運(yùn)用逆向思維法，等效為初速度為零的向左勻加速直線，由v2-02=2a?nd知頭幾個(gè)相等位移的末速度之比是自然數(shù)平方根比，故子彈在每個(gè)水球中的速度變化量之比是（2-<3）：（3-叮2）：（丫2-1）：1,因此A錯(cuò)誤。連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比是平方根差比（2-73）：（3八2）：（遠(yuǎn)-1）：1，因此B正確。由沖量公式I=Ft知，作用力相同且運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，故沖量不同，因此C正確。由動(dòng)能定理^Ek=W合=-Ff?d知?dú)皞€(gè)水球中摩擦力對(duì)子彈做的功相等，動(dòng)能變化相同，因此D正確。故本題選BCD?！究键c(diǎn)】勻變速直線推論；沖量【難度】較難14、如圖所示，橫截面為三角形、兩種材料拼接而成的斜面體，BD界面平行于底邊CE,兩側(cè)面與水平面間夾角分別為a和卩，且a<卩。已知小物體P從A點(diǎn)由靜止沿左側(cè)面加速下滑至B點(diǎn)，又勻速到C點(diǎn)，所用時(shí)間為t1、合外力對(duì)P做功為W1、摩擦力的沖量為I］、支持力的沖量為I2;若該小物體從A點(diǎn)沿右側(cè)面下滑，所用時(shí)間為t2、合外力對(duì)P做功為W2、摩擦力對(duì)P的沖量為13、支持力對(duì)P的沖量為I4，則列判定正確的是()A．t1>t2 B．I1>I3C．I2>I4 D．W1>W2【答案】ABC?！窘馕觥课矬w下滑過(guò)程由牛頓第二定律mgsinO-ymgcosO=ma知a=gsin0-ggco0,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知h1=at2又a<卩，聯(lián)立得t1>t2，因此A正確。由物塊左側(cè)斜面的運(yùn)動(dòng)可知卩ab<Pbc，BC段下滑力sin0 2與摩擦力平衡。右側(cè)斜面的傾角增大，下滑力增大，滑動(dòng)摩擦力減小，故物塊在右側(cè)斜面一直加速下滑；右側(cè)斜面的滑動(dòng)摩擦力比左側(cè)對(duì)應(yīng)位置小，用時(shí)也短，故I]>I3，因此B正確。由支持力FN=mgcos0和a邙知Fn左>Fn右且t]>t2,故I2>I4;因此C正確。在斜面上克服摩擦力做功Wf=ymgX(X為對(duì)應(yīng)的水平位移)，可知WfAB>WfAD、WfBC>WfDE，斜面上的全過(guò)程重力做功相同，因此W1<W2，因此D錯(cuò)誤。故本題選ABC?！究键c(diǎn)】動(dòng)力學(xué)三大觀點(diǎn)【難度】較難15、如圖甲所示，一輕質(zhì)