2021年高考物理二轮复习 备课资料 专题四 能量与动量 第3讲 动量 三大观点的综合应用专题限时检

2019年高考物理二轮复习备课资料专题四能量与动量第3讲动量三大观点的综合应用专题限时检测

一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.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)

1.(xx·山西大学附中检测)下列四个图描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的图线和动量变化率随时间变化的图线,若不计空气阻力,取竖直向上为正方向,那么正确的是( C )

解析:在不计空气阻力的情况下,做竖直上抛运动的物体只受重力的作用,加速度方向竖直向下,取竖直向上为正方向,根据动量定理,有Δp=-mgΔt,=-mg,选项C正确.

2.(xx·广东武邑调研)如图所示,三辆完全相同的平板小车a,b,c成一直线排列,静止在光滑水平面上,c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,小孩跳离c 车和b车时对地的水平速度相同,他跳到a车上没有走动便相对a车静止,此后( B )

A.a,c两车速率相同

B.三辆车的速率关系为v c>v a>v b

C.a,b两车运动速度相同

D.a,c两车运动方向相同

解析:设人的质量为m,对地速度为v0,车的质量为m′,人从c车跳出有0=mv0+m′v c,人跳到b 车再跳出,有mv0=m′v b+mv0,人跳上a车有mv0=(m′+m)v a,可得v c>v a>v b,选项B正确.

3.(xx·天津卷,4)“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( B )

A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变

B.在最高点时,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

解析:摩天轮转动过程中乘客的动能不变,重力势能一直变化,故机械能一直变化,A错误;在最高点乘客具有竖直向下的向心加速度,重力大于座椅对他的支持力,B正确;摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量等于重力与周期的乘积,C错误;重力瞬时功率等于重力与速度在重力方向上的分量的乘积,而转动过程中速度在重力方向上的分量是变化的,所以重力的瞬时功率也是变化的,D错误.

4.如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内,有一个边长为a(a

A.完全进入磁场中时线圈的速度大于

B.完全进入磁场中时线圈的速度等于

C.完全进入磁场中时线圈的速度小于

D.以上情况A,B均有可能,而C是不可能的

解析:设线圈完全进入磁场中时的速度为v x.线圈在穿过磁场的过程中所受合外力为安培力.对于线圈进入磁场的过程,据动量定理可得

-FΔt=-Ba=-Ba=mv x-mv0

对于线圈穿出磁场的过程,据动量定理可得

-FΔt=-Ba=-Ba=mv-mv x

由上述二式可得v x=,选项B正确.

5.我国女子短道速滑队世锦赛上实现女子3 000 m 接力三连冠.如图所示,观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( C )

A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量

B.甲、乙的动量变化一定相同

C.甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量

D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功

解析:由于甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等,方向相反,因此两个力的冲量大小相等,方向相反,由动量定理可知,两者的动量变化量大小相等,方向相反,选项A,B错误;虽然甲、乙之间的相互作用力等大反向,但在作用力作用过程中两人的位移不一定相等,所以做功不一定相等,由动能定理可知,甲、乙动能的变化量也不一定相等,选项C正确,D错误.

6.(xx·河北衡水质检)如图(甲)所示,一质量为m的物块在t=0时刻,以初速度v0从足够长、倾角为θ的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图像如图(乙)所示.t0时刻物块

到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.下列说法正确的是( BC )

A.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为3mgt0·cos θ

B.物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为-mv0

C.斜面倾角θ的正弦值为

D.不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功

解析:物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量I G=3mgt0,选项A错误;上滑过程中物块做初速度为v0的匀减速直线运动,下滑过程中做初速度为零、末速度为v的匀加速直线运动,上滑和下滑的位移大小相等,所以有t0=·2t0,解得v=,物块从开始运动到返回底端过程中动量的变化量为Δp=-mv-mv0=-mv0,选项B正确;上滑过程中有-(mgsin θ+μmgcos θ)·t0=0-mv0,下滑过程中有(mgsin θ-μmgcos θ)2t0=,解得sin θ=,选项C正确;根据图像可求出物块上升的最大位移,由动能定理求出整个过程中摩擦力所做的功,选项D错误.

7.两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,球2在前,球1在后,m1=1 kg,m2=3 kg,v01=6 m/s,v02=3 m/s,当球1与球2发生碰撞后,两球的速度分别为v1,v2,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1,p1,则v1,v2,E1,p1的可能值为( AB )

A.v1=3.75 m/s,v2=3.75 m/s

B.v1=1.5 m/s,v2=4.5 m/s

C.E1=9 J

D.p1=1 kg· m/s

解析:两球碰撞过程中系统动量守恒,以两球的初速度方向为正方向,如果两球发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得m1v01+m2v02=(m1+m2)v,代入数据解得v=3.75 m/s,如果两球发生完全弹性碰撞,有m1v01+m2v02=m1v1+m2v2,由机械能守恒定律得m1+m2=m1+m2,代入数据解得v1=1.5 m/s,v2=4.5 m/s,则碰撞后球1、球2的速度满足1.5 m/s≤v1≤3.75 m/s,3.75 m/s≤v2≤4.5 m/s;球1的动能E1=m1,满足1.125 J≤E1≤7.03 J;球1的动量p1=m1v1,满足1.5 kg· m/s≤p1≤3.75 kg· m/s,综上所述,选项A,B正确,C,D错误.

8.(xx·山西联考卷)如图所示,一辆小车静止在光滑的水平面上,小车的上表面左侧AB为一光滑的圆弧,其半径为R=0.8 m,右侧BC为粗糙水平面,且水平面与圆弧光滑过渡,BC=0.8 m,小车的上表面离地高度为h=0.8 m,小车静止时其右侧端点C在地面上的投影为C′点,一质量为m=1 kg的滑块(可视为质点)自圆弧顶点A由静止释放,并且从C处滑落小车,其落地时刚好打在C′点,已知滑块与小车上表面BC面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10 m/s2,则由以上条件可得( BCD )