2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動量守恒定律 力學(xué)三大觀點(diǎn)單元質(zhì)檢 新人教版

《2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動量守恒定律 力學(xué)三大觀點(diǎn)單元質(zhì)檢 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動量守恒定律 力學(xué)三大觀點(diǎn)單元質(zhì)檢 新人教版（10頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動量守恒定律 力學(xué)三大觀點(diǎn)單元質(zhì)檢 新人教版一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第16題只有一項(xiàng)符合題目要求,第78題有多項(xiàng)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.(2017寧夏沙坡頭區(qū)月考)質(zhì)量為1 kg的物體做直線運(yùn)動,其速度時(shí)間圖象如圖所示,則物體在前10 s內(nèi)和后10 s內(nèi)所受外力的沖量分別是()A.10 Ns,10 NsB.10 Ns,-10 NsC.0,10 NsD.0,-10 Ns答案D解析由題圖可知,在前10 s內(nèi)初、末狀態(tài)的動量相等,p1=p2=5 kgm/s,由動量定理知

2、I1=0;在后10 s內(nèi)p2=-5 kgm/s,I2=p3-p2=-10 Ns,故選D。2.一個(gè)質(zhì)量是5 kg的小球以5 m/s的速度豎直落到地板上,隨后以3 m/s的速度反向彈回,若取豎直向下的方向?yàn)檎较?則小球動量的變化量是()A.10 kgm/sB.-10 kgm/sC.40 kgm/sD.-40 kgm/s答案D解析因向下為正方向,則小球與地面相碰前的動量為p1=mv1=55 kgm/s=25 kgm/s;碰后的動量為p2=mv2=5(-3) kgm/s=-15 kgm/s;則小球的動量變化為p=p2-p1=(-15 kgm/s)-25 kgm/s=-40 kgm/s,故D正確。3.

3、(2017河北淶水縣期中)如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動。兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動量均為6 kgm/s,運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動量增量為-4 kgm/s,則()A.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為25B.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為110C.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為25D.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為110答案A解析由兩球的動量都是6 kgm/s可知,運(yùn)動方向都向右,且能夠相碰,說明左方是質(zhì)量小速度大的小球,故左方是A球。碰后A球的動量減少了4 kgm/s,即A球

4、的動量為2 kgm/s,由動量守恒定律知B球的動量為10 kgm/s,則其速度比為25,故選項(xiàng)A是正確的。4.(2017福建華安縣期末)“爆竹聲中一歲除,春風(fēng)送暖入屠蘇”,爆竹聲響是辭舊迎新的標(biāo)志。有一個(gè)質(zhì)量為3m的爆竹斜向上拋出,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v0、方向水平向東,在最高點(diǎn)爆炸成質(zhì)量不等的兩塊,其中一塊質(zhì)量為2m,速度大小為v,方向水平向東;則另一塊的速度為()A.3v0-vB.2v0-3vC.3v0-2vD.2v0+v答案C解析取水平向東為正方向,爆炸過程系統(tǒng)動量守恒,3mv0=2mv+mvx,可得vx=3v0-2v,C正確。5.(2017廣西賓陽縣期末)如圖所示,一質(zhì)量m1=3.0

5、 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m2=1.0 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,B開始向右運(yùn)動,A始終沒有滑離B板。在小木塊A做加速運(yùn)動的時(shí)間內(nèi),木板速度大小可能是()A.1.8 m/sB.2.4 m/sC.2.8 m/sD.3.0 m/s答案B解析A先向左減速到零,再向右加速運(yùn)動,在此期間,木板減速運(yùn)動,最終它們保持相對靜止,設(shè)A減速到零時(shí),木板的速度為v1,最終它們的共同速度為v2,取水平向右為正方向,則m1v-m2v=m1v1,m1v1=(m1+m2)v2,可得v1= m/s,v2=2 m/s,所以在小木塊A做

6、加速運(yùn)動的時(shí)間內(nèi),木板速度大小應(yīng)大于2.0 m/s而小于 m/s,只有選項(xiàng)B正確。6.(2017安徽金安區(qū)月考)如圖所示,兩質(zhì)量分別為m1和m2的彈性小球疊放在一起,從高度為h處自由落下,h遠(yuǎn)大于兩小球半徑,所有的碰撞都是完全彈性碰撞,且都發(fā)生在豎直方向。已知m2=3m1,則小球m1反彈后能達(dá)到的高度為()A.hB.2hC.3hD.4h答案D解析下降過程為自由落體運(yùn)動,觸地時(shí)兩球速度相同,v=,m2碰撞地之后,速度瞬間反向,大小相等,選m1與m2碰撞過程為研究過程,碰撞前后動量守恒,設(shè)碰后m1、m2速度大小分別為v1、v2,選向上方向?yàn)檎较?則m2v-m1v=m1v1+m2v2由能量守恒定律

7、得(m1+m2)v2=m1m2,且m2=3m1聯(lián)立解得v1=2反彈后高度H=4h,D正確。7.(2017河南林州市月考)如圖所示,三角形傳送帶以1 m/s 的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動,兩邊的傳送帶長都是2 m且與水平方向的夾角均為37?，F(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端都以1 m/s的初速度沿傳送帶下滑,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。下列判斷正確的是()A.物塊A先到達(dá)傳送帶底端B.物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端C.傳送帶對物塊A、B均做負(fù)功D.物塊A下滑過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量小于B下滑過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量答案BCD解析因tan 37

8、=0.750.5,即mgsin mgcos ,故A、B都會勻加速下滑,根據(jù)牛頓第二定律知A、B加速度大小相等,故會同時(shí)到達(dá)底端,選項(xiàng)A錯誤,B正確;物塊A、B受到傳送帶的摩擦力方向與其運(yùn)動方向相反,故傳送帶對物塊A、B均做負(fù)功,選項(xiàng)C正確;因A物塊與傳送帶同向運(yùn)動,相對位移要小,根據(jù)Q=Ffs相對,產(chǎn)生的熱量要小于B物塊下滑產(chǎn)生的熱量,故選項(xiàng)D正確。8.(2017河北石家莊模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上,一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)。將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放,小球沿桿下滑,當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí),小球速度恰好為零,此

9、時(shí)小球下降的豎直高度為h,若整個(gè)過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi),則下列說法正確的是()A.彈簧與桿垂直時(shí),小球速度最大B.彈簧與桿垂直時(shí),小球的動能與重力勢能之和最大C.小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢能增加量小于mghD.小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢能增加量等于mgh答案BD解析彈簧與斜桿垂直時(shí),彈簧的彈性勢能最小,小球的動能與重力勢能之和最大,但加速度不為零,所以小球速度不是最大,B正確,A錯誤;小球從靜止位置下滑至最低點(diǎn)的過程中,小球動能變化量為零,所以彈簧的彈性勢能增加量等于小球重力勢能的減少量mgh,C錯誤,D正確。二、實(shí)驗(yàn)題(10

10、分)9.氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵將壓縮空氣通過導(dǎo)軌的眾多小孔高速噴出,在導(dǎo)軌與滑塊之間形成薄薄一層氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上。由于氣墊的摩擦力極小,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可近似為沒有摩擦的運(yùn)動。用固定在氣墊導(dǎo)軌上的光電門A、B和光電計(jì)時(shí)裝置,以及帶有擋光條的滑塊C、D來驗(yàn)證動量守恒定律。已知擋光條的持續(xù)擋光寬度為l,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:a.調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底座螺母,觀察導(dǎo)軌上的氣泡儀,使導(dǎo)軌成水平狀態(tài);b.在滑塊C、D間放入一個(gè)輕質(zhì)彈簧,用一條橡皮筋捆綁住三者成一水平整體,靜置于導(dǎo)軌中部;c.將光電門盡量靠近滑塊C、D兩端;d.燒斷捆綁的橡皮筋,使滑塊C、D在彈簧作用

11、下分離,分別通過光電門A、B;e.由光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊C第一次通過光電門A時(shí)擋光條持續(xù)擋光的時(shí)間tC,以及滑塊D第一次通過光電門B時(shí)擋光條持續(xù)擋光的時(shí)間tD。(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是;(2)根據(jù)上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及已知量,驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是;實(shí)驗(yàn)中算得的C、D兩滑塊的動量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的主要原因是;(3)利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(填“能”或“不能”)測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小。如能,請寫出計(jì)算表達(dá)式,若不能,說明理由:。答案(1)滑塊C、D的質(zhì)量mC、mD(2)滑塊與氣墊導(dǎo)軌間仍存在摩擦,氣墊導(dǎo)軌未完全水平(3)能,Ep=mC2+mD2解析(1)要驗(yàn)證彈簧彈開的兩滑塊動量

12、守恒,需要知道兩滑塊的質(zhì)量和速度,而速度可以通過光電計(jì)時(shí)器測量的時(shí)間和位移計(jì)算,所以實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是滑塊C、D的質(zhì)量mC、mD。(2)設(shè)遮光條的寬度為l,則vC=,vD=,驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是mCvC=mDvD,即。產(chǎn)生誤差的主要原因是滑塊與氣墊導(dǎo)軌間仍存在摩擦,氣墊導(dǎo)軌未完全水平,測量mC、mD及tC、tD時(shí)有誤差。(3)燒斷捆綁的橡皮筋后只有彈簧彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,所以彈簧的彈性勢能等于兩滑塊離開彈簧時(shí)的動能,即Ep=mCmDmC2+mD2。三、計(jì)算題(本題共3小題,共42分)10.(10分)(2018山東省山師附中三模)如圖,兩塊相同平板P1、P2置于光滑水平面上,質(zhì)

13、量均為m=0.1 kg。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧,物體P置于P1的最右端,質(zhì)量為M=0.2 kg且可看作質(zhì)點(diǎn)。P1與P以共同速度v0=4 m/s向右運(yùn)動,與靜止的P2發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞后P1與P2黏連在一起,P壓縮彈簧后被彈回(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。平板P1的長度L=1 m,P與P1之間的動摩擦因數(shù)為=0.2,P2上表面光滑。求:(1)P1、P2剛碰完時(shí)的共同速度v1;(2)此過程中彈簧的最大彈性勢能Ep。(3)通過計(jì)算判斷最終P能否從P1上滑下,并求出P的最終速度v2。答案(1)2 m/s(2)0.2 J(3)3 m/s解析(1)P1、P2碰撞過程,由動量守恒定律mv0=2mv1

14、解得v1=2 m/s,方向水平向右;(2)對P1、P2、P系統(tǒng),由動量守恒定律2mv1+Mv0=(2m+M)v2解得v2=v0=3 m/s,方向水平向右,此過程中彈簧的最大彈性勢能Ep=2m(2m+M)v22=0.2 J;(3)對P1、P2、P系統(tǒng),由動量守恒定律2mv1+Mv0=2mv3-Mv2由能量守恒定律得2m2m+MgL解得P的最終速度v2=3 m/s0,即P能從P1上滑下,P的最終速度v2=3 m/s。11.(14分)如圖所示,在足夠長的光滑水平面上,物體A、B、C位于同一直線上,A位于B、C之間。A的質(zhì)量為m,B、C的質(zhì)量都為M,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動,求m和

15、M之間應(yīng)滿足什么條件,才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的。答案(-2)MmM解析設(shè)A運(yùn)動的初速度為v0,A向右運(yùn)動與C發(fā)生碰撞,由動量守恒定律得mv0=mv1+Mv2由機(jī)械能守恒定律得可得v1=v0,v2=v0要使得A與B能發(fā)生碰撞,需要滿足v10,即mMA反向向左運(yùn)動與B發(fā)生碰撞過程,有mv1=mv3+Mv4整理可得v3=v1,v4=v1由于mM,所以A還會向右運(yùn)動,根據(jù)要求不發(fā)生第二次碰撞,需要滿足v3v2即v0v1=2v0整理可得m2+4MmM2解方程可得m(-2)M另一解m-(+2)M舍去所以使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞,須滿足(-2)MmM。12.(18分)(

16、2017海南?？谝荒?如圖所示,傾角為的固定粗糙斜面上有一物塊A,物塊到斜面底端的高度為h,緊靠斜面底端有一長為L的長木板B停放在光滑的水平面上,斜面底端剛好與長木板上表面左端接觸,長木板上表面粗糙,右端與一圓弧面C黏接在一起,圓弧面左端與木板平滑相接,現(xiàn)釋放物塊A讓其從斜面上滑下。圓弧面表面光滑,圓弧面的半徑為R,物塊與斜面長木板表面的動摩擦因數(shù)均為,A、B、C三者的質(zhì)量相等,重力加速度大小為g,不計(jì)物塊A從斜面滑上木板時(shí)的機(jī)械能損失。(1)求物塊A到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小v;(2)改變物塊A由靜止釋放的位置,若物塊A恰好能滑到圓弧面C的最高點(diǎn),求其開始下滑時(shí)到斜面底端的高度h1;(3)在(

17、2)中情況下,求物塊A從圓弧面最高點(diǎn)返回后停留在長木板B上的位置到長木板右端的距離s(設(shè)物塊A不會從長木板B的左端滑下)。答案(1)(2)(3)解析(1)物塊A在斜面上下滑的過程,由動能定理得mgh-mgcos mv2解得v=。(2)當(dāng)物塊開始下滑時(shí)到斜面底端的高度h1時(shí),物塊A在斜面上下滑的過程,由動能定理得mgh1-mgcos 解得v1=設(shè)物塊A滑到圓弧面C的最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v2,取向右為正方向,由水平方向動量守恒得mv1=3mv2。由功能關(guān)系有mgL=3m-mgR解得h1=。(3)經(jīng)分析可知,當(dāng)物塊A最終停留在長木板B上時(shí),物塊、木板和圓弧面具有共同的速度,設(shè)為v3。根據(jù)動量守恒定律得mv1=3mv3。上式中v1=且h1=由功能關(guān)系有mg(L+s)=3m解得s=。