高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題七 碰撞與動(dòng)量守恒 考點(diǎn)1 動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理精練（含解析）試題

動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理1.[2020山東統(tǒng)考,多選]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)間后落到對(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()A.擊球過(guò)程合外力對(duì)乒乓球做功為零B.擊球過(guò)程合外力對(duì)乒乓球的沖量為零C.在上升過(guò)程中,乒乓球處于失重狀態(tài)D.在下落過(guò)程中,乒乓球處于超重狀態(tài)2.[2020貴州貴陽(yáng)摸底檢測(cè),多選]如圖所示,某質(zhì)點(diǎn)在合外力作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象為余弦曲線.由圖中信息可以判斷()A.0~t1過(guò)程,合外力的大小保持不變B.0~t1過(guò)程,合外力的功率先變大后變小C.0~t2過(guò)程,合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)的沖量為零D.0~t2過(guò)程,合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功為零3.[2020江西南昌高三摸底]從同樣高度靜止落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是()A.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大,而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小B.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變量大,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變量小C.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),相互作用力小,而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力大4.[2020江西七校聯(lián)考]質(zhì)量為m的乒乓球在離臺(tái)面高h(yuǎn)處時(shí)速度方向剛好水平向左,大小為v1,運(yùn)動(dòng)員用球拍擊球使球以大小為v2的速度水平向右飛出,球拍和乒乓球作用的時(shí)間極短,則()A.擊球前后球的動(dòng)量改變量的方向水平向左B.擊球前后球的動(dòng)量改變量的大小是mv2+mv1C.球拍擊球的過(guò)程中對(duì)乒乓球的沖量為mv2-mv1D.球拍擊球的過(guò)程中對(duì)乒乓球做的功為12mv12-5.[2020河北唐山摸底,多選]在粗糙水平面上有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊,物塊質(zhì)量為m,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)隨位置變化如圖所示.若小物塊從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止在水平恒力F作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0至橫坐標(biāo)為x0處停下,重力加速度為g,則在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.物塊加速度隨時(shí)間均勻變化B.恒力F大小為12μ0C.物塊運(yùn)動(dòng)速度的最大值為2D.物塊所受摩擦力的沖量大小為12μ0mgt6.[新素材]有一宇宙飛船,它的正面有效面積S=2m2,以v=3×103m/s的相對(duì)速度飛入一宇宙微粒區(qū).此微粒區(qū)1m3空間中有一個(gè)微粒,每一個(gè)微粒的平均質(zhì)量為m=2×10-7kg,設(shè)微粒與飛船外殼碰撞后附著于飛船上,要使飛船速度不變,飛船的牽引力應(yīng)增加()A.3.6×103N B.3.6NC.1.2×103N D.1.2N7.[2020四川成都高三一診,多選]如圖所示,ABCD是固定在地面上、由同種金屬細(xì)桿制成的正方形框架,框架任意兩條邊的連接處平滑,A、B、C、D四點(diǎn)在同一豎直面內(nèi),BC、CD邊與水平地面的夾角分別為α、β(α>β),讓套在金屬細(xì)桿上的小環(huán)從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放.若小環(huán)從A經(jīng)B滑到C點(diǎn),摩擦力對(duì)小環(huán)做的功為W1,重力的沖量為I1;若小環(huán)從A經(jīng)D滑到C點(diǎn),摩擦力對(duì)小環(huán)做的功為W2,重力的沖量為I2,則()A.W1>W2 B.W1=W2C.I1>I2 D.I1=I28.[2020湖北部分重點(diǎn)中學(xué)調(diào)研,12分]用兩只玩具小車(chē)A、B做模擬碰撞實(shí)驗(yàn),玩具小車(chē)A、B質(zhì)量分別為m1=1kg和m2=3kg,把相距s=8m的兩車(chē)放置在同一水平面上.現(xiàn)讓小車(chē)A在水平恒力F=8N作用下向小車(chē)B運(yùn)動(dòng),恒力作用一段時(shí)間后撤去,小車(chē)A繼續(xù)運(yùn)動(dòng)與小車(chē)B發(fā)生碰撞,碰撞后兩車(chē)粘在一起,滑行d=0.25m停下.已知兩車(chē)運(yùn)動(dòng)所受的阻力均為重力的15,重力加速度g取10m/s2.(1)兩個(gè)小車(chē)碰撞后的速度大小;(2)小車(chē)A受到的恒力F的作用時(shí)間.考點(diǎn)1動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理1.AC球拍將乒乓球原速率擊回,合外力對(duì)乒乓球的沖量不為零,可知乒乓球的動(dòng)能不變,動(dòng)量方向發(fā)生改變,故合外力對(duì)乒乓球做功為零,A正確,B錯(cuò)誤;在乒乓球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,加速度方向向下,乒乓球處于失重狀態(tài),C正確,D錯(cuò)誤.2.BD由0~t1時(shí)間內(nèi)的v-t圖象可知,質(zhì)點(diǎn)的加速度大小由零開(kāi)始不斷增大,故其所受合外力一定是變化的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)的加速度為零,所受合外力為零,此時(shí)合外力的瞬時(shí)功率為零,t=t1時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為零,所以合外力的功率仍為零,因此0~t1過(guò)程中,合外力的功率先增大后減小,B項(xiàng)正確;0~t2過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的變化量不為零,故合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)的沖量不為零,C項(xiàng)錯(cuò)誤;0~t2過(guò)程中,初、末速度大小相等,質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能變化量為零,所以合外力做的功為零,D項(xiàng)正確.3.C由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律v=2g?可知,從同樣高度靜止下落的玻璃杯,掉到水泥地面和草地時(shí)速度相同,動(dòng)量相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;無(wú)論掉到水泥地面還是草地上,與地面碰撞后,速度均減為零,動(dòng)量改變量相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于水泥地面硬,玻璃杯與地面碰撞作用的時(shí)間短,草地上玻璃杯與地面碰撞作用的時(shí)間長(zhǎng),相同的動(dòng)量變化量,掉在水泥地上玻璃杯動(dòng)量改變快,掉在草地上玻璃杯動(dòng)量改變慢,選項(xiàng)C正確;由動(dòng)量定理有F·Δt=Δp,可知掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),作用的時(shí)間Δt短,受到地面的沖擊力F大,掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),作用的時(shí)間Δt長(zhǎng),受到地面的沖擊力F小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤【科學(xué)思維】4.B球的動(dòng)量改變量的方向與速度改變量的方向一致,所以擊球前后球的動(dòng)量改變量的方向?yàn)樗较蛴?A項(xiàng)錯(cuò)誤;規(guī)定向右為正方向,則擊球前后球的動(dòng)量改變量Δp=mv2-(-mv1)=mv2+mv1,B項(xiàng)正確;由動(dòng)量定理可知,球拍擊球的過(guò)程中對(duì)球的沖量等于球的動(dòng)量變化量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理可知,球拍對(duì)球做的功W=12mv22-125.BD易知物塊所受摩擦力隨位移線性增大,故0~x0段的摩擦力平均值為f-=12(0+μ0mg)=12μ0mg,對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理有Fx0-f-x0=0-0,故恒力F=12μ0mg,選項(xiàng)B正確;由于物塊所受摩擦力隨位移線性增大,故物塊加速度隨位移均勻變化,但位移與時(shí)間不是線性關(guān)系,故加速度不隨時(shí)間均勻變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;分析可知,物塊先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),直至最后停止,作出其v-t圖象如圖所示,由v-t圖象中圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示位移可知x0>vmt02,即vm<2x0t06.B在t時(shí)間內(nèi)與飛船碰撞并附著于飛船上的微粒總質(zhì)量為M=vtSm,設(shè)飛船對(duì)微粒的作用力為F,由動(dòng)量定理得Ft=Mv,聯(lián)立解得F=v2Sm,代入數(shù)據(jù)得F=3.6N,根據(jù)牛頓第三定律,可知微粒對(duì)飛船的作用力為3.6N,要使飛船速度不變,根據(jù)平衡條件,可知飛船的牽引力應(yīng)增加3.6N,選項(xiàng)B正確.7.BC小環(huán)從A經(jīng)B滑到C點(diǎn),摩擦力對(duì)小環(huán)做的功W1=μmgcosβ·sAB+μmgcosα·sBC,小環(huán)從A經(jīng)D滑到C點(diǎn),摩擦力對(duì)小環(huán)做的功W2=μmgcosα·sAD+μmgcosβ·sDC,又因?yàn)閟AB=sBC=sAD=sDC,所以摩擦力對(duì)小環(huán)做的功W1=W2,故A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)動(dòng)能定理可知,mgh-Wf=12mvC2,因?yàn)閮纱沃亓ψ龅墓湍Σ亮ψ龅墓Χ枷嗟?所以兩次小環(huán)到達(dá)C點(diǎn)的速度大小相等,小環(huán)從A經(jīng)B滑到C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律可得,小環(huán)從A到B的加速度aAB=gsinβ-μgcosβ,小環(huán)從B到C的加速度aBC=gsinα-μgcosα,同理,小環(huán)從A到D的加速度aAD=gsinα-μgcosα,小環(huán)從D到C的加速度aDC=gsinβ-μgcosβ,又因?yàn)棣?gt;β,所以aAB=aDC<aBC=aAD,其速度—時(shí)間圖象如圖所示,由圖象可知,t1>t2,由I=mgt得,重力的沖量I1>I8.解析:(1)對(duì)兩小車(chē)碰撞后的滑行過(guò)程,由動(dòng)能定理有-k(m1+m2)gd=0-12(m1+m2)v解得兩小車(chē)碰后的