2018版高考物理二輪復(fù)習(xí)第1部分專題整合突破專題限時集訓(xùn)7動量定理和動量守恒定律

1、專題限時集訓(xùn)(七)動量定理和動量守恒定律(對應(yīng)學(xué)生用書第129頁)(限時：40分鐘)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分在每小題給出的四個選項中，第15題只有一項符合題目要求，第68題有多項符合題目要求全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1(2016唐山模擬)如圖79所示為某運動員用頭顛球，若足球用頭頂起，每次上升高度為80 cm，足球的質(zhì)量為400 g，與頭部作用時間t為0.1 s，則足球一次在空中的運動時間及足球給頭部的作用力大小(空氣阻力不計，g10 m/s2)() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖79At0.4 s，F(xiàn)N40 NBt0.4 s，F(xiàn)N36 NCt0.8 s，F(xiàn)N36 ND

2、t0.8 s，F(xiàn)N40 NC足球自由下落時有hgt2，解得t0.4 s，豎直向上運動的時間等于自由下落運動的時間，所以t總2t0.8 s；設(shè)豎直向上為正方向，由動量定理得(FNmg)tmv(mv)，又vgt4 m/s，聯(lián)立解得FN36 N，故C正確2一彈丸在飛行到距離地面5 m高時僅有水平速度v2 m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為31.不計質(zhì)量損失，取重力加速度g10 m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是()B平拋運動時間t1 s，爆炸過程遵守動量守恒定律，設(shè)彈丸質(zhì)量為m，則mvmv甲mv乙，又v甲，v乙，t1 s，則有x甲x乙2 m，將各選項中數(shù)據(jù)代入計算得

3、B正確3如圖710所示，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動，滑塊A的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖710AA和B都向左運動BA和B都向右運動CA靜止，B向右運動DA向左運動，B向右運動D由于A、B碰前總動量為0，由動量守恒可知碰后總動量也為0，因兩滑塊發(fā)生彈性碰撞，故碰后A、B一定反向，即A向左運動，B向右運動，選項D正確4(2017石嘴山三中期末)如圖711所示，小球B質(zhì)量為10 kg，靜止在光滑水平面上，小球A質(zhì)量為5 kg以10 m/s的速率向右運動，并與小球B發(fā)生正碰，碰

4、撞后A球以2 m/s的速率反向彈回，則碰后B球的速率和這次碰撞的性質(zhì)，下列說法正確的是()圖711A4 m/s，非彈性碰撞B4 m/s，彈性碰撞C6 m/s，非彈性碰撞 D6 m/s，彈性碰撞C取小球A開始運動的方向為正方向，碰撞前兩個小球的總動能：E1m1v5102 J250 J.碰撞過程動量守恒，由動量守恒定律得：m1v1m1v1m2v2，解得：v2 m/s6 m/s.碰撞后兩小球的總動能：E1m1vm2v522 J1062 J190 J.因為E1E2，有能量損失，是非彈性碰撞故選C.52017高三第二次全國大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)如圖712所示，在光滑水平面上放置一個質(zhì)量為M的滑塊，滑塊的一側(cè)

5、是一個1/4弧形凹槽OAB，凹槽半徑為R，A點切線水平另有一個質(zhì)量為m的小球以速度v0從A點沖上凹槽，重力加速度大小為g，不計摩擦下列說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖712A當(dāng)v0時，小球能到達B點B如果小球的速度足夠大，球?qū)幕瑝K的左側(cè)離開滑塊后落到水平面上C當(dāng)v0時，小球在弧形凹槽上運動的過程中，滑塊的動能一直增大D如果滑塊固定，小球返回A點時對滑塊的壓力為mC小球在弧形凹槽上運動的過程中，小球?qū)瑝K的力有水平向左的分量，使滑塊向左加速，滑塊動能增大，小球的機械能將減小，A錯誤，C正確；當(dāng)小球速度足夠大，從B點離開滑塊時，由于B點切線豎直，在B點時小球與滑塊的水平速度相同，離開B點后將再

6、次從B點落回，不會從滑塊的左側(cè)離開滑塊后落到水平面上，B錯誤；如果滑塊固定，小球返回A點時對滑塊的壓力為mgm，D錯誤6(2017福州一中模擬)如圖713所示，將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側(cè)靠豎直墻壁，右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊今讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處從靜止開始下落，與半圓槽相切自A點進入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是()圖713A小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒B小球在槽內(nèi)運動由B至C過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒C小球離開C點以后，將做豎直上拋運動D小球從A點經(jīng)最低點向右側(cè)最高點運動的過程中，小

7、球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒BD小球從AB的過程中，半圓槽對球的支持力沿半徑方向指向圓心，而小球?qū)Π雸A槽的壓力方向相反指向左下方，因為有豎直墻擋住，所以半圓槽不會向左運動，可見，該過程中，小球與半圓槽在水平方向受到外力作用，動量并不守恒，而由小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量也不守恒；從BC的過程中，小球?qū)Π雸A槽的壓力方向向右下方，所以半圓槽要向右推動物塊一起運動，因而小球參與了兩個運動：一個是沿半圓槽的圓周運動，另一個是與半圓槽一起向右運動，小球所受支持力方向與速度方向并不垂直，此過程中，因為有物塊擋住，小球與半圓槽在水平方向動量并不守恒，但是小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守

8、恒，小球運動的全過程，水平方向動量也不守恒，選項A錯誤，選項B正確；當(dāng)小球運動到C點時，它的兩個分運動的合速度方向并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運動，故選項C錯誤；因接觸面都是光滑的，所以小球、半圓槽、物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒，故選項D正確7(2017廈門一中月考)一細繩系著小球，在光滑水平面上做圓周運動，小球質(zhì)量為m，速度大小為v1，做圓周運動的周期為T，則以下說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：】A經(jīng)過時間t，動量變化量為0B經(jīng)過時間t，動量變化量大小為mvC經(jīng)過時間t，細繩對小球的沖量大小為2 mvD經(jīng)過時間t，重力對小球的沖量大小為BCD經(jīng)過時間t，轉(zhuǎn)過了180，速度方向正好相反，若規(guī)

9、定開始計時時的速度方向為正，則動量變化量為pmvmv2mv，細繩對小球的沖量為Ipmvmv2mv，故大小為2mv，選項A錯誤，C正確；經(jīng)過時間t，小球轉(zhuǎn)過了90，根據(jù)矢量合成法可得，動量變化量大小為pmv，重力對小球的沖量大小為IGmgt，B、D均正確8(2017達州市一模)如圖714甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑水平面上現(xiàn)使B獲得水平向右、大小為6 m/s的瞬時速度，從此刻開始計時，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象提供的信息可得()甲乙圖714A在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度2 m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài)B從t3到t4時刻間

10、彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C兩物體的質(zhì)量之比為m1m221D在t2時刻，A、B兩物塊的動能之比為Ek1Ek241BC從圖象可以看出，從0到t1的過程中彈簧被拉伸，t1時刻兩物塊達到共同速度2 m/s，此時彈簧處于拉伸最長狀態(tài)，由圖示圖象可知，t3時刻兩物體再次達共同速度2 m/s，彈簧處于最大壓縮狀態(tài)，故A錯誤；由圖示圖象可知，從t3到t4時間內(nèi)A做減速運動，B做加速運動，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長，故B正確；由圖示圖象可知，t1時刻兩物體速度相同，都是2 m/s，A、B系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m2v1(m1m2)v2，即m26(m1m2)2，解得：m1m221，

11、故C正確；由圖示圖象可知，在t2時刻，A、B兩物塊的速度分別為：4 m/s、2 m/s，兩物體的動能之比為Ek1Ek2m1vm2v81，故D錯誤二、計算題(本題共3小題，共48分)9(16分)(2017天津高考)如圖715所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩相連，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA2 kg、mB1 kg.初始時A靜止于水平地面上，B懸于空中現(xiàn)將B豎直向上再舉高h1.8 m(未觸及滑輪)，然后由靜止釋放一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸取g10 m/s2，空氣阻力不計求：圖715(1)B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；(

12、2)A的最大速度v的大??；(3)初始時B離地面的高度H. 【導(dǎo)學(xué)號：】【解析】(1)B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有hgt2代入數(shù)據(jù)解得t0.6 s(2)設(shè)細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有vBgt細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，由動量守恒得mBvB(mAmB)v之后A做勻減速運動，所以細繩繃直后瞬間的速度v即為最大速度，聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得v2 m/s.(3)細繩繃直后，A、B一起運動，B恰好可以和地面接觸，說明此時A、B的速度為零，這一過程中A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，有(mAmB)v2mBgHmAgH代入數(shù)據(jù)解得H0.6 m【答案】(1)0.6 s(2)

13、2 m/s(3)0.6 m10(16分)(2017肇慶市二模)如圖716所示，在光滑的水平面上有一長為L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的圓弧槽C，與長木板接觸但不相連，圓弧槽的下端與木板上表面相平，B、C靜止在水平面上現(xiàn)有一滑塊A以初速v0從右端滑上B，并以v0滑離B，恰好能到達C的最高點A、B、C的質(zhì)量均為m，試求：圖716(1)木板B上表面的動摩擦因數(shù)；(2)圓弧槽C的半徑R；(3)當(dāng)A滑離C時，C的速度【解析】(1)當(dāng)A在B上滑動時，A與BC整體發(fā)生作用，由于水平面光滑，A與BC組成的系統(tǒng)動量守恒：mv0m2mv1系統(tǒng)動能的減小量等于滑動過程中產(chǎn)生的內(nèi)能：QmgLEkmvm()2

14、2mv而QEk聯(lián)立式解得：.(2)當(dāng)A滑上C，B與C分離，A與C發(fā)生作用，設(shè)到達最高點時速度相等為v2，由于水平面光滑，A與C組成的系統(tǒng)動量守恒：mmv12mv2A與C組成的系統(tǒng)機械能守恒：m()2mv(2m)vmgR由式解得：R.(3)當(dāng)A滑離C時，設(shè)A的速度為vA，C的速度為vC，從A滑上C到最高點，然后滑離C的過程中，A與C組成的系統(tǒng)動量守恒：mmv1mvAmvCA與C組成的系統(tǒng)動能守恒：m()2mvmvmv聯(lián)立式解得：vC.【答案】(1)(2)(3)11(16分)如圖717所示，水平傳送帶兩端分別與光滑水平軌道MN和光滑圓弧軌道PQ平滑連接P是圓弧軌道的最低點，P、Q兩點的高度差H5

15、cm.傳送帶長L13.75 m，以v0.45 m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動物塊A以初速度v04.35 m/s沿MN向右運動，與靜止在水平軌道右端的物塊B碰撞后粘為一體(稱為C)，A、B、C均可視為質(zhì)點，B的質(zhì)量是A的兩倍，C與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.02.已知C從P進入圓弧軌道再滑回P的時間始終為t4.5 s，重力加速度g10 m/s2.圖717(1)求A、B碰后粘為一體的C的速度v1；(2)從A、B碰后開始計時，求C經(jīng)過P點的可能時刻t；(3)若傳送帶速度大小v可調(diào)，要使C能到達但又不滑出PQ軌道，求v的取值范圍. 【導(dǎo)學(xué)號：】【解析】(1)A、B碰撞過程動量守恒，則有mAv0(mAmB)v1

16、其中mB2mA解得：v11.45 m/s.(2)碰撞后C向右滑上傳送帶，因v1v，故C在傳送帶上先做勻減速運動，加速度大小ag0.2 m/s2設(shè)C的速度減小到跟傳送帶速度相等時向右運動的距離為x，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律有v2v2ax解得：x4.75 m這一過程的時間為t15 sC與傳送帶共速后勻速運動到P點的時間為t220 sC進入圓弧軌道后，設(shè)上升的最大高度為h，根據(jù)機械能守恒定律有(mAmB)v2(mAmB)gh解得：h0.01 mH，即C不會從圓弧軌道滑出由題意知，進入PQ軌道后，經(jīng)t4.5 s，C回到P點，此后C向左滑上傳送帶，在傳送帶上往返后又經(jīng)過P點，往返的時間為t4.5 st故C經(jīng)過P點的可能時刻tt