2017年高考物理试题分类汇编及答案解析《 机械能和动量》

机械能和动量

1．【2017·新课标Ⅰ卷】将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略） A ．30kg m/s ⋅

B ．5.7×102kg m/s ⋅

C ．6.0×102kg m/s ⋅

D ．6.3×102kg m/s ⋅

【答案】A

【解析】设火箭的质量（不含燃气）为m 1，燃气的质量为m 2，根据动量守恒，m 1v 1=m 2v 2，解得火箭的动量为：p =m 1v 1=m 2v 2=30 kg m/s ⋅，所以A 正确，BCD 错误。 【考点定位】动量、动量守恒

【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题，只要注意动量的矢量性即可，比较简单。

2．【2017·新课标Ⅱ卷】如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力

A ．一直不做功

B ．一直做正功

C ．始终指向大圆环圆心

D ．始终背离大圆环圆心

【答案】A

【考点定位】圆周运动；功

【名师点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。

3．【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为k0E ，与

斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能k E 与位移的关系图线是

【答案】C

【解析】向上滑动的过程中，根据动能定理：k00()f E mg F x -=-+，同理，下滑过程中，由动能定理可得：k00()f E F mg x -=-，故C 正确；ABD 错误． 【考点定位】动能定理

【名师点睛】本题考查动能定理及学生的识图能力，根据动能定理写出E k –x 图象的函数关系，从而得出图象斜率描述的物理意义．

4．【2017·新课标Ⅲ卷】如图，一质量为m ，长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂。用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距。重力加速度大小为g 。在此过程中，外力做的功为

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】A

【解析】将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，PM 段绳的机械能不变，MQ 段绳的机械能的增加量为，由功能关系可知，在此过程中，外力做的功，故选A 。 【考点定位】重力势能、功能关系

【名师点睛】重点理解机械能变化与外力做功的关系，本题的难点是过程中重心高度的变化情况。

13

l 19

mgl 1

6

mgl 13

mgl 1

2

mgl 21211

()()36339

E mg l mg l mgl ∆=

---=1

9

W mgl =

5．【2017·新课标Ⅲ卷】一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则

A．t=1 s时物块的速率为1 m/s

B．t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s

C．t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s

D．t=4 s时物块的速度为零

【答案】AB

【考点定位】动量定理

【名师点睛】求变力的冲量是动量定理应用的重点，也是难点。F–t图线与时间轴所围面积表示冲量。

6．【2017·天津卷】“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是

A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变

B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力

C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零

D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变

【答案】B

【解析】机械能等于动能和重力势能之和，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能时刻发生变化，则机械能在变化，故A 错误；在最高点对乘客受力分析，根

据牛顿第二定律有：r v m N m g 2=-，座椅对他的支持力mg r

v m mg N <-=2

，故B 正

确；乘客随座舱转动一周的过程中，动量不变，是所受合力的冲量为零，重力的冲量

0≠⋅=t mg I ，故C 错误；乘客重力的瞬时功率θcos ⋅=mgv P ，其中θ为线速度和竖直

方向的夹角，摩天轮转动过程中，乘客的重力和线速度的大小不变，但θ在变化，所以乘客重力的瞬时功率在不断变化，故D 错误。

【考点定位】机械能，向心力，冲量和动量定理，瞬时功率

【名师点睛】本题的难点在于对动量定理的理解，是“物体所受合力的冲量等于动量的变化”，而学生经常记为“力的冲量等于物体动量的变化”。

7．【2017·新课标Ⅱ卷】如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时。对应的轨道半径为（重力加速度大小为g ）

A ．2

16v g

B ．28v g

C ．24v g

D ．22v g

【答案】B

【解析】物块由最低点到最高点有：

22111

222

mv mgr mv =+；物块做平抛运动：x =v 1t

；t =

x =2

242168v v g r g

==⨯时，x 最大，故选B 。

【考点定位】机械能守恒定律；平抛运动

【名师点睛】此题主要是对平抛运动的考查；解题时设法找到物块的水平射程与圆轨道半径的函数关系，即可通过数学知识讨论；此题同时考查学生运用数学知识解决物理问题的能力。 8．【2017·江苏卷】如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C

间通过铰链