通用版2020版高考物理大一轮复习单元质检六动量守恒定律力学三大观点新人教版

单元质检六　动量守恒定律　力学三大观点(时间:45分钟　满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.一物体在合外力F 的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示,在t 0和2t 0时刻,物体的动能分别为E k1、E k2,物体的动量分别为p 1、p 2,则( ) A.E k2=9E k1,p 2=3p 1B.E k2=3E k1,p 2=3p 1C.E k2=8E k1,p 2=4p 1D.E k2=3E k1,p 2=2p 1F 0t 0=mv 1①,2F 0t 0=mv 2-mv 1②,由①②得v 1∶v 2=1∶3,得p 1∶p 2=1∶3;由于x 1=,x 2=t 0,所以有x 1∶x 2=1∶4,力F 做的功为W 1=F 0x 1,W 2=2F 0x 2,所以在t 0和2t 0时刻的动能v 1t 02v 1+v 22E k1∶E k2=1∶9。

故选项A 正确。

2.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。

两球质量关系为m B=2m A,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则( )A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶106kg·m/s可知,运动方向都向右,且能够相碰,说明左方是质量小速度大的小球,故左方是A球。

碰后A球的动量减少了4kg·m/s,即A球的动量为2kg·m/s,由动量守恒定律知B球的动量为10kg·m/s,则其速度比为2∶5,故选项A是正确的。

3.(2018·江西宜春月考)如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块。

今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,自A点与圆弧槽相切进入槽内,则以下结论正确的是( )A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动D.槽与墙不会再次接触A→B的过程中,半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心,而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方,因为有竖直墙挡住,所以半圆槽不会向左运动,可见,该过程中,小球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒;从B→C的过程中,小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,因而小球参与了两个运动,一个是沿半圆槽的圆周运动,另一个是与半圆槽一起向右运动,小球所受支持力方向与速度方向并不垂直,此过程中,因为有物块挡住,小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒,在小球运动的全过程,水平方向动量也不守恒,选项A、B错误;当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,选项C错误;因为全过程中,整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量,最终槽与墙不会再次接触,选项D正确。

4.(2018·广东佛山一模)当使用高压水枪时,我们会感受到比较强的反冲作用。

如图所示,一水枪与软管相连,打开开关后,以30 m/s的速度每秒喷出1 kg的水,若水枪入口与出口的口径相同,则水对该水枪作用力的大小及方向是( )A.30 N,沿③的方向B.30 N,沿②的方向C.60 N,沿①的方向D.60 N,沿②的方向,运用动量定理得Ft=m水v1-0,代入数据解得,水流受到的平均作用力为F=30N,方向沿出口方向和进口方向的角平分线。

根据牛顿第三定律可知,水对该水枪作用力的大小是30N,方向沿②的方向,故B正确。

5.如图所示,一质量m 1=3.0 kg 的长方形木板B 放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m 2=1.0 kg 的小木块A 。

给A 和B 以大小均为4.0 m/s 、方向相反的初速度,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,A 始终没有滑离B 板。

在小木块A 做加速运动的时间内,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先向左减速到零,再向右加速运动,在此期间,木板减速运动,最终它们保持相对静止,设A 减速到零时,木板的速度为v 1,最终它们的共同速度为v 2,取水平向右为正方向,则m 1v-m 2v=m 1v 1,m 1v 1=(m 1+m 2)v 2,可得v 1=m/s,v 2=2m/s,所以在小木块A 做加速运动的时间内,木板速度大小83应大于2.0m/s 而小于m/s,只有选项B 正确。

836.如图所示,三角形传送带以1 m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2 m 且与水平方向的夹角均为37°。

现有两个小物块A 、B 从传送带顶端都以1 m/s 的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。

下列判断正确的是( )A.物块A 先到达传送带底端B.物块A 、B 同时到达传送带底端C.传送带对物块A 、B 均做负功D.物块A 下滑过程中系统产生的热量小于B 下滑过程中系统产生的热量tan37°=0.75>0.5,即mg sin θ>μmg cos θ,故A 、B 都会匀加速下滑,根据牛顿第二定律知A 、B 加速度大小相等,故会同时到达底端,选项A 错误,B 正确;物块A 、B 受到传送带的摩擦力方向与其运动方向相反,故传送带对物块A 、B 均做负功,选项C 正确;因A 物块与传送带同向运动,相对位移要小,根据Q=F f s 相对,产生的热量要小于B 物块下滑产生的热量,故选项D 正确。

7.在光滑的水平桌面上有质量分别为m 0=0.6 kg,m=0.2 kg 的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有E p =10.8 J 弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态。

现突然释放弹簧,球m 脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425 m 的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示。

g 取10 m/s 2。

则下列说法正确的是( )A.球m 从轨道底端A 运动到顶端B 的过程中所受合外力冲量大小为3.4 N·sB.m 0离开轻弹簧时获得的速度为9 m/sC.若半圆轨道半径可调,则球m 从B 点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小D.弹簧弹开过程,弹力对m 的冲量大小为1.8 N·s,以向右为正方向,由动量守恒定律得mv 1-m 0v 2=0,由机械能守恒定律得m 0=E p ,代入数据解得v 1=9m/s,v 2=3m/s;m 从A 到B 过程中,由机械12mv 12+12v 22能守恒定律得mv 1'2+mg ·2R ,解得v 1'=8m/s;以向右为正方向,由动量定理得,球m 从轨道底12mv 12=12端A 运动到顶端B 的过程中所受合外力冲量大小为I=Δp=mv 1'-mv 1=[0.2×(-8)-0.2×9]N·s =-3.4N·s,故A 正确;小球m 0离开轻弹簧时获得的速度为3m/s,故B 错误;设圆轨道半径为r 时,m 从B 点飞出后水平位移最大,由A 到B 根据机械能守恒定律得mv 1'2+mg ·2r ,在最高点,由牛顿12mv 12=12第二定律得mg+F N =m ,m 从B 点飞出,需要满足:F N ≥0,飞出后,小球做平抛运动:2r=gt 2,x=v 1't ,v 1'2r 12当8.1m -4r=4r 时,即r=1.0125m 时,x 为最大,故球m 从B 点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大先增大后减小,C 错误;由动量定理得,弹簧弹开过程,弹力对m 的冲量大小为I=Δp=mv 1=1.8N·s,故D 正确。

8.(2018·四川成都一诊)如图所示,ABCD 是固定在地面上、由同种金属细杆制成的正方形框架,框架任意两条边的连接处平滑,A 、B 、C 、D 四点在同一竖直面内,BC 、CD 边与水平面的夹角分别为α、β(α>β),让套在金属杆上的小环从A 点无初速释放。

若小环从A 经B 滑到C 点,摩擦力对小环做功为W 1,重力的冲量为I 1,若小环从A 经D 滑到C 点,摩擦力对小环做功为W 2,重力的冲量为I 2。

则( )A.W 1>W 2B .W 1=W 2C.I 1>I 2D .I 1=I 2l ,小环滑下时动摩擦因数为μ(都相同)。

若小环从A 经B 滑到C 点,末速度为v 1,则W 1=μmg cos β·l+μmg cos α·l①由动能定理得mg ·l ·sin β+mg ·l ·sin α-W 1=②12mv 12若小环从A 经D 滑到C 点,末速度为v 2,则W 2=μmg cos α·l+μmg cos β·l ③由动能定理得mg ·l ·sin β+mgl ·sin α-W 2=④12mv 22由①③式可知,W 1=W 2,故A 错误,B 正确;由②④式可知,v 1=v 2⑤设小环由A 滑到B 的加速度为a 1,与从D 滑到C 的加速度相等。

由B 滑到C 的加速度为a 2,与从A 滑到D 的加速度相等,所以a 1=g sin β-μg cos β⑥a 2=g sin α-μg cos α⑦由⑥⑦式可知,a 1<a 2(因α>β)⑧由⑤和⑧式,作出v -t 图像,如图所示,由图像知,从A 经B 到C 用时为t 1,从A 经D 到C 用时为t 2,t 1>t 2,因此重力的冲量I 1>I 2,故C 正确,D 错误。

二、实验题(10分)9.气垫导轨是常用的一种实验仪器, 它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出,在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫,使滑块悬浮在导轨上。

由于气垫的摩擦力极小,滑块在导轨上的运动可近似为没有摩擦的运动。