2022屆高考物理一輪復(fù)習力學提升訓練七動量

2022屆高考物理一輪復(fù)習力學提升訓練（7）動量

1.如圖所示，用高壓水槍噴出的強力水柱沖擊煤層，設(shè)水柱直徑為。，水流速度大小為V,

方向水平向右。水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，水的密度?,高壓

水槍的重力不可忽略，手持高壓水槍操作,下列說法正確的是（）。

高壓水槍的噴水功率為史史二

A.水槍單位時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為pv'iiD2B.

O

C.水柱對煤層的平均沖擊力大小為己”

D.手對高壓水槍的作用力水平向右

2.如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端懸掛于天花板,下端系有質(zhì)量為M的圓板，處于平衡狀態(tài)。一

質(zhì)量為的圓環(huán)套在彈簧外，與圓板距離為兒讓環(huán)自由下落撞擊圓板，碰撞時間極短，碰

后圓環(huán)與圓板共同向下運動，使彈簧伸長。那么（）

A.碰撞過程中環(huán)與板組成的系統(tǒng)機械能守恒

B.碰撞過程中環(huán)與板的總動能減小，轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能

C.碰撞后新平衡位置與下落高度h無關(guān)

D.碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中，它們動能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量

3.向空中發(fā)射一枚炮彈，不計空氣阻力，當此炮彈的速度恰好沿水平方向時，炮彈炸裂成"、分

兩塊，若質(zhì)量較大的a的速度方向仍沿原來的方向，則有（）

A.〃的速度方向一定與原來速度方向相反

B.從炸裂到落地的這段時間內(nèi)，a飛行的水平距離定比'的大

C。、方一定同時到達水平地面

D.在炸裂過程中，。、人受到的爆炸力的沖量一定相同

4.碰碰車是大人和小孩都喜歡的娛樂活動。游樂場上，大人和小孩各駕著一輛碰碰車迎面相

撞，碰撞前后兩人的位移-時間圖象（X—圖象）如圖所示。已知小孩的質(zhì)量為20kg,大人

的質(zhì)量為60kg,碰碰車質(zhì)量相同，碰撞時間極短。下列說法正確的是（）

A.碰撞前后小孩的運動方向沒有改變

B.碰碰車的質(zhì)量為50kg

C.碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量大小為80N-S

D.碰撞過程中損失的機械能為600J

5.如圖所示，光滑水平面上有半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道C,其質(zhì)量為mc=2kg,

小球8置于軌道底端，質(zhì)量，%=1kg,小球A以%=9m/s的速度向B所在方向運動，質(zhì)

量機八=0.5kg,與B發(fā)生彈性碰撞。小球均可視為質(zhì)點，小球8沒有沖出軌道C,重力加

速度g取10m/s2。則以下說法正確的是（）

A.小球B的最大速率為4m/sB.小球B能運動到距水平面高1.2m處

C.軌道C的最大速度為2m/sD.小球B與小球A會再次發(fā)生碰撞

6.在足夠長的光滑水平面上，物塊A、B、C位于同一直線上，A位于8、C之間，A的質(zhì)量

為機，B、C的質(zhì)量都為何，且M=2m,如圖所示.若開始時三者均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)給A

一向右的沖量/,物塊間的碰撞都可以看作是彈性碰撞，關(guān)于A與8、C間發(fā)生碰撞的分析

正確的是（）

/，/回///一//7口//7.7.7/./可////“/

A.物塊A與B、C之間只能各發(fā)生一次碰撞

B.物塊A、B之間只能發(fā)生一次碰撞，A、C之間可以發(fā)生兩次碰撞

C.物塊A、。之間只能發(fā)生一次碰撞，A、B之間可以發(fā)生兩次碰撞

D.物塊4C第一次碰撞后，物塊C速度大小為二-

7.中華神盾防空火控系統(tǒng)會在目標來襲時射出大量子彈顆粒，在射出方向形成一個均勻分

布、持續(xù)時間f=OQls、橫截面積為S=2n?的圓柱形彈幕，每個子彈顆粒的平均質(zhì)量為

,“=2x10-2kg,每1cm，有一個子彈顆粒，所有子彈顆粒以v=300m/s射入目標，并射停

目標，停在目標體內(nèi).下列說法正確的是（）

A.所形成彈幕的總體積V=6cm3

B.所形成彈幕的總質(zhì)量M=1.2x105kg

C.彈幕對目標形成的沖量大小/=3.6x10,kg-m/s

D.彈幕對目標形成的沖擊力大小尸=3.6xl（）8N

8.質(zhì)量相等的外。兩物體（均可視為質(zhì)點）放在同一水平面上，分別受到水平恒力耳、心的

作用，從同一位置由靜止開始同時沿同一直線分別做勻加速直線運動。經(jīng)過時間和4r。后

速度大小達到2%和%時撤去耳、F2,然后物體繼續(xù)做勻減速直線運動直至停止。。兩物

體運動的—圖像如圖所示。下列說法中正確的是（）。

A.a、6物體所受摩擦力大小之比為1:1B.a、〃物體的總位移大小之比為5:6

C.耳和心對以。物體做功之比為6:5D.F1和鳥的沖量大小之比為5:3

9.圖甲所示是打樁機的簡易模型?質(zhì)量為初=1kg的物塊在恒定拉力尸作用下從與鐵釘接觸

處由靜止開始運動，上升一段高度后撤去F,到達最高點后自由下落，撞擊鐵釘后兩者一起

向下運動，若以初始狀態(tài)物塊與鐵釘接觸處為零勢能點，物塊上升過程中，其機械能與上升

高度/?的關(guān)系圖像如圖乙所示。物塊撞擊鐵釘前不計所有摩擦和空氣阻力，已知鐵釘?shù)馁|(zhì)量

為0.2kg,g=10m/s2o則（）

A.物塊在F作用下向上運動的加速度大小為2m收

B.物塊上升過程的最大速度大小為2布m/s

C.物塊上升到0.25m高度處拉力F的瞬時功率為12W

D.鐵釘被撞擊后瞬間速度大小為偵m/s

5

10.如圖所示質(zhì)量為M的“L”形長木板置于光滑水平地面上，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的小

滑塊以初速度%=5m/s由左側(cè)滑上長木板，小滑塊與擋板發(fā)生彈性碰撞，小滑塊最終恰好

沒有脫離長木板，已知小滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)〃=05知=4機，下列說法正確的是

()

A.長木板的長度為2mB.長木板在運動過程中的最大速度為

2—5/2

---------m/s

2

C.與擋板碰撞后小滑塊速度反向D.小滑塊運動的最小速度為零

11.“驗證動量守恒定律”實驗的裝置示意圖如圖所示，現(xiàn)有帶光滑圓弧軌道的粗糙水平桌

面，物塊A、B(A的質(zhì)量大于8的質(zhì)量)。實驗操作步驟如下：

a.在圓弧軌道上距離桌面/?高處讓A由靜止滑下，在水平桌面上不放B的情況下，使A一直

沿水平桌面運動到C處靜止；

b.再讓A從圓弧軌道上距離桌面九高處由靜止滑下，在桌面與圓弧軌道相接處放上8,使A

與B碰撞，碰撞后讓43繼續(xù)運動直至分別停在。、E處;

c.重復(fù)多次以上實驗步驟，并記錄實驗數(shù)據(jù)，選取自己認為最理想的實驗結(jié)果進行研究。

根據(jù)該實驗設(shè)計，回答下列問題:

(1)實驗中除了要測量物塊A的質(zhì)量叫、物塊B的質(zhì)量相°，還需測量的物理量有

(寫出物理量名稱及表示符號)；據(jù)實驗測量的物理量寫出可以驗證動量守恒定律的表達式

(2)關(guān)于誤差分析和實驗測量，下列說法正確的是。

A.A與B發(fā)生彈性碰撞還是非彈性碰撞，對實驗結(jié)果有一定的影響

B.如果4與B發(fā)生的碰撞不是正碰，對實驗結(jié)果有一定的影響

C.實驗中所用的圓弧軌道不是真正的光滑，對實驗的結(jié)果沒有影響

D.實驗中必須測量A起始位置距離桌面的高度

12.如圖所示，質(zhì)量為2m的金屬塊套在光滑的水平長桿上，長為/的輕繩上端固定在金屬塊

上，下端固定質(zhì)量為機的木塊，質(zhì)量為，〃的子彈以水平初速度%=2屈射入木塊并停留

在其中。重力加速度為g,子彈、木塊和金屬塊均可視為質(zhì)點，輕繩不可伸長，不計空氣阻

力。求：

Vo

(1)子彈射入木塊過程中產(chǎn)生的內(nèi)能。

(2)木塊到達最高點時輕繩與豎直方向的夾角。

(3)木塊回到最低點時輕繩的拉力大小。

答案以及解析

1.答案：B

解析：r時間內(nèi)水槍噴出水的質(zhì)量"7=〃Sw=p」7t￡>2w,水槍單位時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量

4

\m=\pvTiD2,A項錯誤；水槍在1s時間內(nèi)做的功轉(zhuǎn)化為水柱的動能，即為高壓水槍的噴

水功率，則尸=印=:&〃/=:皿）2/,B項正確；r時間內(nèi)噴出的水在r時間內(nèi)速度減小為

28

0,則由動量定理得一/7=0-〃w,F=—=^mv=-pnD2v2,C項錯誤；由于高壓水

t4

槍受到重力，手對高壓水槍的作用力斜向右上方，D項錯誤。

2.答案：C

解析：本題通過豎直彈簧和碰撞模型考查機械能守恒定律和功能關(guān)系。圓環(huán)與圓板碰撞過程

時間極短，內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)總動量守恒，由于碰后圓環(huán)與圓板速度相同，為完全非彈

性碰撞，機械能不守恒，即總動能減小，減小的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A、B錯誤；碰撞后

平衡時，有丘=（，〃+M）g,即碰撞后新平衡位置與下落高度人無關(guān)，故C正確；碰撞后環(huán)

與板共同下降的過程中，它們的動能和重力勢能的減少量之和等于彈簧彈性勢能的增加量，

故D錯誤。

3.答案：C

解析：在炸裂過程中，由于重力遠小于內(nèi)力，系統(tǒng)的動量守恒炸裂前炮彈的速度沿水平方向，

炸裂后a的速度沿原來的水平方向，根據(jù)動量守恒定律判斷出b的速度一定沿水平方向，但

不一定與原速度方向相反，取決于a的動量與炮彈原來動量的大小關(guān)系，故A錯誤.a、b都

做平拋運動，飛行時間相同，由于初速度大小關(guān)系無法判斷，所以a飛行的水平距離不一定

比b的大，故B錯誤.a、b都做平拋運動，在豎直方向做自由落體運動，由于高度相同，飛

行時間一定相同，a、b一定同時到達水平地面，故C正確。在炸裂過程中，a、b受到的爆

炸力大小相等，作用時間相同，則爆炸力的沖量大小一定相等但方向相反，爆炸力的沖量不

同，故D錯誤

4.答案：D

解析：規(guī)定小孩初始運動方向為正方向，由圖可知，碰后兩車一起向反方向運動，故碰撞前

后小孩的運動方向發(fā)生了改變，選項A錯誤；由圖可知，碰前瞬間小孩的速度為2m/s,大

人的速度為-3m/s,碰后兩人的共同速度為-1m/s,設(shè)碰碰車的質(zhì)量為由動量守恒定

律有(20+M)x2kg?m/s-(60+M)x3kg-m/s=(2M+20+60)x(-l)kgm/s,解得

A/=60kg,選項B錯誤；碰前小孩與其駕駛的碰碰車的總動量為Pi=160kg-m/s,碰后總

動量為P\=-80kg-m/s,由動量定理可知碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量

為/=夕=-240N-S,故其大小為240N.S,選項C錯誤；由能量守恒定律可得碰撞過程中

損失的機械能為A￡=1X80X22J+-X120X(-3)2J--X200X(-1)2J=600J,選項D正確。

222

5.答案：B

解析：本題考查碰撞過程中的動量守恒和機械能守恒。小球A與8發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動

量守恒定律和機械能守恒定律，有%％=犯心+柱以，^mAV0=^mAVA+^,nBVB<得

以=-3m/s,%=6m/s,小球B獲得的最大速率為6m/s,A錯誤；小球B沖上軌道C達

到最高點時與軌道C共速，有，㈣%=("%+/：)丫，得v=2m/s,根據(jù)機械能守恒定律，有

J%*=g(%+砥:)f+，%g/z,解得/?=1.2m，B正確；小球8返回軌道最低點時軌道C

+mv

的速度最大，根據(jù)動量守恒和機械能守恒有mBvti=mBv'B+mcvc,^cc>

解得i4=-2m/s,%=4m/s,C錯誤；由于|闌<|叫，小球8不能與小球A再次發(fā)生碰撞，

D錯誤。

6.答案：A

解析：物塊A向右與C發(fā)生碰撞過程中動量守恒、機械能守恒，選取向右為正方向，物塊A

第一次與C碰撞后的速度為5，C的速度為心，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律有

l=mvM+Mvcx,J=〈加哈+:用試廠聯(lián)立解得％="：；M，,%=.2mL,將

M=2,〃代入解得也=-9-,k=M，可見A與C碰撞后，A被反向彈回，設(shè)A與8發(fā)生

3m3tn

碰撞后B的速度為名,A的速度為力,根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律有

mvM=mvA2+Mvni,為吟吟+!Af臉，聯(lián)立解得以2=="'5=-"?，可見碰撞后，

2229m9m

A不會再與B發(fā)生碰撞，由于。2<%一因此A也不會再與。發(fā)生碰撞，A與8、C之間均

只發(fā)生一次碰撞，A正確，BCD錯誤.

7.答案：BC

解析：彈幕的總體積為丫=vrS=300x0.01x2m'=6m3,A錯誤；又因為每len?有一個子

彈顆粒，則子彈顆粒的總個數(shù)N個=6x10°個，所形成彈幕的總質(zhì)量

1x10

M=m=6xl06x2xl0_2kg=1.2xl05kg,B正確；由動量定理可知

/=A/Av=1.2x105kgx300m/s=3.6xIO7kg-m/s,C正確；彈幕對目標形成的沖擊力大

/bF=-=3.6x!09N,D錯誤.

t

8.答案：AC

解析：從圖像可知，兩物體勻減速運動的加速度大小都為根據(jù)牛頓第二定律有了=〃刈，

故4、6物體所受摩擦力大小之比為1:1,A項正確；物體運動的UT圖像中的圖線與時間軸

所圍成的面積表示運動的位移，則位移大小之比為6:5,B項錯誤；設(shè)”和用對a、b物體

做的功為叱、暝，對整個過程運用動能定理得叱-.啟=0,%-色=0,可解得

叱：嗎=6:5,C項正確；根據(jù)圖像知，勻加速運動的加速度大小分別為學、3，根據(jù)牛

*04%

「介「3「5mva

頓第二定律有F-f=ma,Ft=—^,F2=—^,根據(jù)沖量定義式/=Ft求得F,和尸?的沖量

%氣

大小之比為3：5,D項錯誤。

9.答案：AC

解析：本題考查根據(jù)能量變化圖像分析運動情況。對物塊來說，除重力之外拉力做的功等于

AF

機械能的變化量，即所以F=￡=12N,根據(jù)牛頓第二定律可得

A/7

a=jg=2m/s2,故A正確；由題圖乙可知，物塊上升1.0m高度時速度最大，根據(jù)速

m

度一位移關(guān)系可得v=>J2ah=,2x2x1.()m/s=2m/s,故B錯誤；物塊上升到0.25m高度

處時速度大小為W=7^=02x2x0.25m/s=lm/s,拉力/的瞬時功率為

P=FV,=V2W,故C正確；設(shè)物塊撞擊鐵釘前的速度為%,全過程根據(jù)動能定理可得

Fh=；m￡,代入數(shù)據(jù)解得%=26m/s,物塊與鐵釘碰撞過程中內(nèi)力遠大于外力，根據(jù)動

量守恒定律可得，"％=(，"+加)曝，代入數(shù)據(jù)解得以=￥m/s,故D錯誤。

10.答案：CD

解析：小滑塊恰好沒有脫離長木板，對全過程由動量守恒定律和能量守恒定律可知

22

mv0=(m+M)v,mv0=^(m+M)v+2jum^L,聯(lián)立解得乙=lm,v=lm/s,A錯誤；

由題意知，剛碰撞完的瞬間，長木板的速度最大，設(shè)為彩，此時小滑塊的速度設(shè)為匕，對小

滑塊剛滑上長木板到二者剛碰撞完的瞬間，由動量守恒定律和機械能守恒定律有

gmvf+gMv\+jJingL,

mvn=mvx+MV2,=聯(lián)立解得v,=1—2\/2m/s

(匕=1+2&m/s舍去)，j=2+近(匕=3_也m/s舍去)，C正確，B錯誤;

2222

小滑塊與擋板碰撞后速度反向，但最終速度為〃=1m/s,故小滑塊的最小速度為零，D正

確.

11.答案：(1)碰撞前A在桌面上滑行的距離x,碰撞后48在桌面上滑行的距離與、xa；

mg=m,、。+,小反

(2)BC

解析：(1)設(shè)碰撞前A在桌面上滑行的距離為x,碰撞后A、B在桌面上滑行的距離分別為

/、xBD物塊在桌面上運動過程，由動能定理得-gx=0-g"U%2，

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