2021高考物理鲁科版新课程一轮复习单元评估检测(六)碰撞与动量守恒

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单元评估检测(六)

(第六章)

(45分钟100分)

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题为单选题，6～8题为多选题)

1.(2020·临沂模拟)如图所示，曲线是某质点只在一恒力作用下的部分运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点，已知质点从M点到P

点的路程大于从P点到N点的路程，质点由M点运动到P点与由P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是( )

A.质点从M到N过程中速度大小保持不变

B.质点在M、N间的运动不是匀变速运动

C.质点在这两段时间内的动量变化量大小相等，方向相同

D.质点在这两段时间内的动量变化量大小不相等，但方向相同

【解析】选C。因为质点在恒力作用下运动，所以质点做匀变速曲线运动，速度随时间变化，故A、B错误；根据动量定理可得FΔt=Δp，两段过程所用时间相同，所以动量变化量大小和方向都相同，故C正确，D错误。

2.(2020·榆林模拟)乘坐摩天轮观光是广大青少年喜爱的一种户外娱乐活动,如图所示,某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是 ()

A.该同学运动到最低点时,座椅对他的支持力大于其所受重力

B.上升过程中,该同学所受合外力为零

C.摩天轮转动过程中,该同学的机械能守恒

D.摩天轮转动一周的过程中,该同学所受重力的冲量为零

【解析】选A。圆周运动过程中,由重力和支持力的合力提供向心力F,在最低点,向心力指向上方,所以F=N-mg,则支持力N=mg+F,所以支持力大于重力,故A正确,B错误;机械能等于重力势能和动能之和,摩天轮运动过程中,做匀速圆周运动,乘客的速度大小不变,则动能不变,但高度变化,所以机械能在变化,故C错误;摩天轮转动一周,该同学所受重力的冲量为I=mgT,不为零,故D错误。

3.(2020·茂名模拟)某电影里两名枪手在房间对决，他们各自背靠墙壁，一左一右，假设他们之间的地面光滑，随机放着一均匀木块到左右两边的距离不一样。两人拿着相同的步枪和相同的子弹同时朝木块射击一发子弹听天由命。但是子弹都没有射穿木块，两人都活了下来反而成为了好朋友。假设你是侦探，仔细观察木块发现右边的射孔(弹痕)更深。设子弹与木块的作用力大小一样，请你分析一下，哪个结论是正确的 ( )

A.开始时，木块更靠近左边的人，左边的人相对更安全

B.开始时，木块更靠近左边的人，右边的人相对更安全

C.开始时，木块更靠近右边的人，左边的人相对更安全

D.开始时，木块更靠近右边的人，右边的人相对更安全

【解析】选B。子弹的质量与射出时的速度都相等，两子弹与木块组成的系统总动量为零；如果木块在正中间，则弹痕应该一样长，结果是右边的长一些；假设木块靠近其中某一人，设子弹质量为m，初速度为v0，木块质量为M，阻力为f，弹痕长度分别为x1、x2，两子弹与木块组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=(M+m)v1，由能量守恒定律得：

m=(M+m)+fx1，对另一发子弹，同样有：(M+m)v1-mv0=0，

m+(M+m)=fx2，解得：x1

【加固训练】

在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为m a、m b，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示，下列关系正确的是 ( )

A.m a>m b

B.m a

C.m a=m b

D.无法判断

【解析】选B。由动量守恒定律得m a v a=m a v a′+m b v b′，由于v a′<0，则b球获得的动量大于a球最初的动量。若m a=m b，则两球交换速度，与图象不符；由E k=知，若m a>m b，则b球的动能将会大于a球最初的动能，违背能量守恒定律，则必然满足m a

4.如图所示，一倾角为α、高为h的光滑斜面，固定在水平面上，一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到底端时速度的大小为v，所用时间为t，则物块滑至斜面的底端时，重力的瞬时功率及重力的冲量分别为( )

A.、0

B.mgv、mgtsinα

C.mgvcosα、mgt

D.mgvsinα、mgt

【解析】选D。根据瞬时功率的公式可得物块滑至斜面的底端时重力的瞬时功率为P=mgvsinα，重力的冲量为I=mgt，所以选项D正确，A、

B、C错误。

5.弹性小球A和B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动，如图甲所示，A的质量为m，B的质量为M，某时刻连接A、B的绳突然断开，同时在

B球的正下方有一质量为M的物体C以v0的速度竖直上抛，此后B、C 间发生弹性碰撞(碰撞时间不计)，A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的速度大小为u，如图乙所示，从绳突然断开到A的速度为v的时间内，弹簧的弹力对物体A的冲量大小为( )

A.mv

B.mv-Mu

C.mv+mu

D.mv+mv0-mu

【解析】选D。设B经过时间t0后与C相遇，此时B的速度为v1，C的速度为v2，由于碰撞的时间短，可以认为碰撞的过程中二者在竖直方向的动量守恒，选取竖直向上为正方向，设碰撞的时刻C的速度方向仍然向上，则：-Mv1+Mv2=Mv1′+Mv2′…①，由能量守恒可得：

M+M=Mv1′2+Mv2′2…②，联立可得：

v1′=v2，v2′=-v1，可知碰撞的过程中二者互换速度；设B从绳断到下落速度为u的过程所用时间为t，以向上为正方向，根据动量定理，有：对物体A有：I-mgt=mv…③

对物体B有：-Mgt=-M(v0-u)…④

由③④式得弹簧的弹力对物体A的冲量为：I=mv+mv0-mu。故A、B、C 错误，D正确。