高考物理二轮复习专题二动量与能量第2讲动量观点的应用课后演练强化提能

第2讲动量观点的应用

(建议用时：45分钟)

一、单项选择题

1．(2018·银川段考)冰壶运动深受观众喜爱，图1为索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头．在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图 2.若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是选项图中的( )

解析：选 B.两冰壶碰撞过程动量守恒，两冰壶发生正碰，由动量守恒定律可知，碰撞前后系统动量不变，两冰壶的动量方向即速度方向不会偏离甲原来的方向，故A错误；如果两冰壶发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，两冰壶质量相等，碰撞后两冰壶交换速度，甲静止，乙的速度等于甲的速度，碰后乙做减速运动，最后静止，最终两冰壶的位置如选项图B所示，故B正确；两冰壶碰撞后，甲的速度不可能大于乙的速度，碰后乙在前，甲在后，故C错误；碰撞过程机械能不可能增大，两冰壶质量相等，碰撞后甲的速度不可能大于乙的速度，即碰撞后甲的位移不可能大于乙的位移，故D错误．

2．质量为2 kg的物体做直线运动，其v－t图象如图所示，则物体在前10 s内和后10 s 内所受合外力的冲量分别是( )

A．0，－20 N·s

B．20 N·s，－40 N·s

C．0，20 N·s

D．20 N·s，－20 N·s

解析：选A.由图象可知，物体在前10 s 内初、末状态的动量相同，p 1＝p 2＝10 kg ·m/s ，由动量定理知I 1＝0；物体在后10 s 内末状态的动量p 3＝－10 kg ·m/s ，由动量定理知I 2＝p 3－p 2＝－20 N ·s ，选项A 正确．

3．如图所示，一轻杆两端分别固定着a 、b 两个光滑金属球，a 球质量大于

b 球质量，两球的半径相等，整个装置放在光滑的水平面上，将此装置从图

示位置由静止释放，则( )

A ．在b 球落地前瞬间，a 球的速度方向向右

B ．在b 球落地前瞬间，a 球的速度方向向左

C ．在b 球落地前的整个过程中，轻杆对b 球的冲量为零

D ．在b 球落地前的整个过程中，轻杆对b 球做的功为零

解析：选 D.整个装置下落过程中，水平方向没有外力，水平方向的动量守恒，原来系统水平方向的动量为零，在b 球落地前瞬间，系统水平方向的动量仍为零，a 球水平方向速度一定为零，选项A 、B 错误；设杆对a 球做功为W 1，对b 球做功为W 2，在b 球落地前由于机械能守恒，则除了重力以外的力做的功必定为零，即W 1＋W 2＝0，对a 球由动能定理可知W 1＝0，故W 2＝0，选项D 正确；对b 球，水平方向上动量变化为零，杆对b 球的水平冲量为零，在竖直方向上，由动量定理可知，杆对b 球的竖直方向的冲量必定不为零，且冲量方向向上，选项C 错误．

4．为估算雨滴撞击池中睡莲叶面的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1 h 内杯中水面上升了45 mm ，查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为12 m/s.据此计算该压强约为(设雨滴撞击睡莲叶面后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103

kg/m 3

)( )

A ．0.15 Pa

B ．0.54 Pa

C ．1.5 Pa

D ．5.4 Pa

解析：选A.解答此类连续相互作用的问题，首先要注意研究对象的选取．选取Δt ＝1 h 时间内与面积为S 的睡莲发生相互作用的雨滴作为研究对象，其质量为m ＝ρhS ，发生作用后速度变为零，根据动量定理，有F Δt ＝mv ＝ρhSv ，则压强p ＝F S ＝ρ hv

Δt

＝0.15 Pa ，选项A

正确．

5．(2018·北京东城区期中)质量为80 kg 的冰球运动员甲，以5 m/s 的速度在水平冰面上向右运动时，与质量为100 kg 、速度为3 m/s 的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止．假设碰撞时间极短，下列说法正确的是( ) A ．碰后乙向左运动，速度大小为1 m/s B ．碰后乙向右运动，速度大小为7 m/s C ．碰撞中甲、乙的机械能总共增加了1 450 J

D ．碰撞中甲、乙的机械能总共损失了1 400 J

解析：选D.甲、乙碰撞的过程中，甲、乙组成的系统动量守恒，以向右为正方向，设碰撞前甲的速度为v 甲，乙的速度为v 乙，碰撞后乙的速度为v ′乙，由动量守恒定律得：m 甲v

甲

－m 乙v 乙＝m 乙v ′乙，解得v ′乙＝1 m/s ，方向水平向右，选项A 、B 错误；甲、乙碰撞过程机械能的变化量ΔE ＝1

2

m

甲

v 2甲＋1

2m 乙v 2乙－12

m 乙v ′2

乙，代入数据解得ΔE ＝1 400 J ，机械能减

少了1 400 J ，选项C 错误，D 正确．

6．(2018·日照月考)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是( ) A ．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B ．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C ．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D ．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力

解析：选 A.从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，人先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度等于零时，速度最大，故人的动量和动能都是先增大后减小，加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大，动量和动能最大，在最低点时人具有向上的加速度，绳对人的拉力大于人所受的重力，绳的拉力方向始终向上与运动方向相反，故绳对人的冲量方向始终向上，绳对人的拉力始终做负功，故选项A 正确，选项B 、C 、D 错误． 二、多项选择题

7.如图所示，四个小球放在光滑的水平面上，小球3和小球

4分别以v 0和2v 0的速率向两侧匀速运动，中间两个小球静止，

小球1质量为m ，小球2的质量为2m ，1、2两球之间放置一被压缩的轻质弹簧，弹簧所具有的弹性势能为E p ，将弹簧的弹性势能全部释放，下列说法正确的是( ) A ．弹簧的弹性势能在释放过程中，小球1和小球2的合动量不为零 B ．小球1和小球2离开弹簧后瞬间的速度大小分别是2E p

3m 、 E p

3m

C ．小球1能否与小球3碰撞，取决于小球3的质量大小

D ．若离开弹簧后小球1能追上小球3，小球2不能追上小球4，则质量m 要满足

E p 12v 20≤m <4E p

3v 20

解析：选BD.小球1和小球2组成的系统满足动量守恒，由于开始小球1和小球2静止，所以在弹簧的弹性势能释放的过程中，小球1和小球2组成的系统合动量为零，A 错误；设小球1和小球2离开弹簧后瞬间的速度大小分别为v 1、v 2，根据动量守恒定律和机械能守恒定