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2019-2020年高三物理第二輪專題復習 動量試題 1. 一粒鋼珠從靜止狀態(tài)開始自由下落，然后陷人泥潭中。若把在空中下落的過程稱為過程Ⅰ，進人泥潭直到停止的過程稱為過程Ⅱ， 則 A、過程I中鋼珠的動量的改變量等于重力的沖量 B、過程Ⅱ中阻力的沖量的大小等于過程I中重力的沖量的大小 C、I、Ⅱ兩個過程中合外力的總沖量等于零 D、過程Ⅱ中鋼珠的動量的改變量等于零 2.如圖5－7所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側槽口A的正上方從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點進入槽內，則以下結論中正確的是 　　A．小球在半圓槽內運動的全過程中，只有重力對它做功 　　B．小球在半圓槽內運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒 　　C．小球自半圓槽的最低點B向C點運動的過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒 D．小球離開C點以后，將做豎直上拋運動。 3.在質量為M的小車中掛著一個單擺，擺球的質量為m0，小車(和單擺)以恒定的速度u沿光滑的水平面運動，與位于正對面的質量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，在此碰撞過程中，下列哪些說法是可能發(fā)生的 　　A．小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足：（M+m0）u=Mv1+mv2+mov3 　　B．擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足：Mu=Mv1+mv2 　　C．擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)関，滿足：Mu=（M+m）v 　　D．小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度為v2，滿足：（M+m0）u=（M+m0）v1+mv2 4.向空中發(fā)射一物體．不計空氣阻力，當物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂為a,b兩塊．若質量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向則 　　A．b的速度方向一定與原速度方向相反 　　B．從炸裂到落地這段時間里，a飛行的水平距離一定比b的大 　　C．a(chǎn)，b一定同時到達地面 　　D．炸裂的過程中，a、b中受到的爆炸力的沖量大小一定相等 　　5.從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是 　　A．掉在水泥地上的玻璃杯動量大，而掉在草地上的玻璃杯動量小 　　B．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大，掉在草地上的玻璃杯動量改變小 　　C．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快，掉在草地上的玻璃杯動量改變慢 　　D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時，相互作用時間短，而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時間長。 　 6.在距地面高為h，同時以相等初速V0分別平拋，豎直上拋，豎直下拋一質量相等的物體m，當它們從拋出到落地時，比較它們的動量的增量△P，有 　　A．平拋過程較大 　　　　B．豎直上拋過程較大 　　C．豎直下拋過程較大 　　D．三者一樣大 7.物體m從傾角為α的固定的光滑斜面由靜止開始下滑，斜面高為h，當物體滑至斜面底端時，重力做功的功率為（ ） A. B. C. D. 8.如圖所示，滑塊A、B的質量分別為m1與m2，m1＜m2，由輕質彈簧相連接置于水平的氣墊導軌上，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊。兩滑塊一起以恒定的 速率v0向右滑動.突然輕繩斷開.當彈簧 伸至本身的自然長度時，滑塊A的速度 正好為0.求： （1）繩斷開到第一次恢復自然長度的過程中彈簧釋放的彈性勢能Ep； （2）在以后的運動過程中，滑塊B是否會有速度為0的時刻?試通過定量分析證明你的結論. 9.質量為50㎏的人站在質量為150㎏（不包括人的質量）的船頭上，船和人以0.20m/s的速度向左在水面上勻速運動，若人用t =10s的時間勻加速從船頭走到船尾，船長L＝5m，則船在這段時間內的位移是多少？（船所受水的阻力不計） S L 10．如圖所示，一塊足夠長的木板，放在光滑水平面上，在木板上自左向右并非放有序號是1，2，3，…，n的物體，所有物塊的質量均為m，與木板間的動摩擦因數(shù)都相同，開始時，木板靜止不動，第1，2，3，…n號物塊的初速度分別是v，2 v，3 v，…nv，方向都向右，木板的質量與所有物塊的總質量相等 ,最終所有物塊與木板以共同速度勻速運動。設物塊之間均無相互碰撞，木板足夠長。試求： （1）所有物塊與木板一起勻速運動的速度v； （2）第1號物塊與木板剛好相對靜止時的速度v； （3）通過分析與計算說明第k號（k＜n＝物塊的最小速度v 1 2 n V0 2V0 nV0 11.如圖所示，人與冰車質量為M，球質量為m，開始均靜止于光滑冰面上，現(xiàn)人將球以對地速度V水平向右推出，球與擋板P碰撞后等速率彈回，人接住球后又將球以同樣的速度V向右推出……如此反復，已知M = 16 m，試問人推球幾次后將接不到球? 12. 如圖5-9所示，半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直面內。小球A、B質量分別為m、βm（β為待定系數(shù)）。A球從左邊與圓心等高處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止于軌道最低點的B球相撞，碰撞后A、B球能達到的最大高度均為,碰撞中無機械能損失。重力加速度為g。試求： （1）待定系數(shù)β; （2）第一次碰撞剛結束時小球A、B各自的速度和B球對軌道的壓力; （3）小球A、B在軌道最低處第二次碰撞剛結束時各自的速度，并討論小球A、B在軌道最低處第n次碰撞剛結束時各自的速度。 13.一個質量為m=2kg的物體，在F1=8N的水平推力作用下，從靜止開始沿水平面運動了t1=5s，然后推力減小為F2=5N，方向不變，物體又運動了t2=4s后撤去外力，物體再經(jīng) 過t3=6s停下來。試求物體在水平面上所受的摩擦力。 14.跳傘運動員從2000m高處跳下，開始下落過程未打開降落傘，假設初速度為零，所受空氣阻力與下落速度大小成正比，最大降落速度為vm=50m/s。運動員降落到離地面s=200m高處才打開降落傘，在1s內速度均勻減小到v1=5.0m/s，然后勻速下落到地面，試求運動員在空中運動的時間。 15.如圖1所示，質量為M的足夠長木板置于光滑水平地面上，一質量為m的木塊以水平初速度滑上長木板，已知木塊與木板之間的摩擦因數(shù)為，求： （1）m的最終速度； （2）m與M相對滑動產(chǎn)生的焦耳熱Q； （3）m在M上相對滑動的距離L。 答案及解析 1.【答案】AC 【解析】根據(jù)動量定理可知，在過程I中，鋼珠從靜止狀態(tài)自由下落.不計空氣阻力，小球所受的合外力即為重力，因此鋼珠的動量的改變量等于重力的 沖量，選項A正確；過程I中阻力的沖量的大小等于過程I中重力的沖量的大小與過程Ⅱ中重力的沖量的大小之和，顯然B選項不對；在I、Ⅱ兩個過程中，鋼珠動量的改變量各不為零.且它們大小相等、方向相反，但從整體看，鋼珠動量的改變量為零，故合外力的總沖量等于零，故C選項正確，D選項錯誤。因此，本題的正確選項為AC。 2.【答案】C 【解析】本題的受力分析應與左側沒有物塊擋住以及半圓槽固定在水平面上的情況區(qū)分開來。（圖5-8） 小球在半圓槽內自B→C運動過程中，雖然開始時半圓槽與其左側物塊接觸，但已不擠壓，同時水平而光滑，因而系統(tǒng)在水平方向不受任何外力作用，故在此過程中，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，所以正確答案應選C。 3.【答案】BC 【解析】由于碰撞時間極短，所以單擺相對小車沒有發(fā)生擺動，即擺線對球的作用力原來是豎直向上的，現(xiàn)在還是豎直向上的，沒有水平方向的分力，未改變小球的動量，實際上單擺沒有參與這個碰撞過程，所以單擺的速度不發(fā)生變化，因此，選項中應排除AD。 　因為單擺的速度不變，所以，研究對象也選取小車和木塊，水平方向動量守恒，由動量守恒定律 　　Mu = Mv1+mv2 即為B選項。 由于題目中并沒有提供在碰撞過程中能量變化關系，所以也有可能小車和木塊合二而一。因此，C選項也是可能的。正確答案：選B，C。 4.【答案】CD 【解析】 物體炸裂過程發(fā)生在物體沿水平方向運動時，由于物體沿水平方向不受外力，所以沿水平方向動量守恒，根據(jù)動量守恒定律有： (mA+mB)v = mAvA＋mBvB 　　當vA與原來速度v同向時,vB可能與vA反向，也可能與vA同向,第二種情況是由于vA的大小沒有確定，題目只講的質量較大，但若vA很小，則mAvA還可能小于原動量(mA+mB)v。這時,vB的方向會與vA方向一致，即與原來方向相同所以A不對。 　　a，b兩塊在水平飛行的同時，豎直方向做自由落體運動即做平拋運動，落地時間由t=決定，因h相等，所以落地時間一定相等，所以選項C是正確的 　　由于水平飛行距離x = vt，a、b兩塊炸裂后的速度vA、vB不一定相等，而落地時間t又相等，所以水平飛行距離無法比較大小，所以B不對。 　　根據(jù)牛頓第三定律，a，b所受爆炸力FA=－FB，力的作用時間相等，所以沖量I=Ft的大小一定相等。所以D是正確的。 5.【答案】CD 【解析】設玻璃杯下落高度為h。它們從h高度落地瞬間的 速度大小為，設玻璃杯的質量為m,則落地瞬間的動量大小為P=m,與水泥地或草地接觸△t時間后，杯子停下（靜止），在此過程 ，玻璃杯的動量變化為△P=0- m,再由動量定理可知F△t=△P=- m所以F=。由此可知越大杯子受合力F越大，掉在水泥地上動量變化快，所以掉在水泥地上杯子受到的合力大，沖力也大，所以杯子易碎。同理，掉在水泥地上作用時間短，而動量變化相同所以掉在水泥地受到的合力大，地面給予杯子的沖擊力也大，所以杯子易碎。正確答案應選C，D。 6.【答案】B 【解析】 由動量變化圖5－2中可知，△P2最大，即豎直上拋過程動量增量最大，所以應選B。 　 7.【答案】C 【解析】解析：由于光滑斜面，物體m下滑過程中機械能守恒，滑至底端是的瞬時速度，根據(jù)瞬時功率。 由圖可知，的夾角則滑到底端時重力的功率是，故C選項正確。 8.【解析】 （1）當彈簧處壓縮狀態(tài)時，系統(tǒng)的機械能等于兩滑塊的動能和彈簧的彈性勢能之和，當彈簧伸長到自然長度時，彈性勢能為0，因這時滑塊A的速度為0，故系統(tǒng)的機械能等于滑塊B的動能.設這時滑塊B的速度為v，則有E=m2v2/2. 因系統(tǒng)所受外力為0，由動量守恒定律 (m1+m2)v0=m2v. 解得E=(m1+m2)2v02/(2m2). 由于只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒 (m1+m2)v02/2+Ep=E. 解得Ep=(m1-m2)(m1+m2)v02/2m2. （2）假設在以后的運動中滑塊B可以出現(xiàn)速度為0的時刻，并設此時A的速度為v1，彈簧的彈性勢能為E′p，由機械能守恒定律得 m1v12/2+E′p=(m1+m2)2v02/2m2. 根據(jù)動量守恒得(m1+m2)v0=m1v1， 求出v1代入上式得: (m1+m2)2v02/2m1+E′p=(m1+m2)2v02/2m2. 因為E′p≥0，故得: (m1+m2)2v02/2m1≤(m1+m2)2v02/2m2 即m1≥m2，這與已知條件中m1＜m2不符. 可見在以后的運動中不可能出現(xiàn)滑塊B的速度為0的情況. 9.【解析】 設人走到船尾時，人的速度為，船的速度為 對系統(tǒng)分析：動量守恒 對船分析：（勻加速運動） S = 對人分析：（勻加速運動） 得：S = 3.25 m. 10.【解析】 （1）設所有物塊都相對木板靜止時的速度為 v，因木板與所有物塊系統(tǒng)水平方向不受外力，動量守恒，應有： m v+m2 v+m3 v+…+mn v=（M + nm）v M = nm， 解得: v=（n+1）v， （2）設第1號物塊相對木板靜止時的速度為v，取木板與物塊1為系統(tǒng)一部分，第2 號物塊到第n號物塊為系統(tǒng)另一部分，則 木板和物塊1 △p =（M + m）v-m v， 2至n號物塊 △p=（n-1）m（v- v） 由動量守恒定律： △p=△p， 解得 v= v， （3）設第k號物塊相對木板靜止時的速度由v ，則第k號物塊速度由k v減為v的過程中，序數(shù)在第k號物塊后面的所有物塊動量都減小m（k v- v），取木板與序號為1至K號以前的各物塊為一部分，則 △p=（M+km）v-（m v+m2 v+…+mk v）=（n+k）m v-（k+1）m v 序號在第k以后的所有物塊動量減少的總量為 △p=（n-k）m（k v- v） 由動量守恒得 △p=△p， 即 （n+k）m v-（k+1）m v= （n-k）m（k v- v）， 解得 v= 11.【解析】 取水平向左為正方向，冰車、人、球為系統(tǒng)．由動量守恒定律， 對第一次推球過程有： 對第二次整個接、推球過程有： 對第三次整個接、推球過程有： 對第n次整個接、推球過程同理分析得： 設推球n次后恰接不到球，則，故有 代人已知條件 解得：n = 8.5， 即人推球9次后將接不到球． 12.【解析】 （1）由機械能守恒定律可得：mgR＝+得　　　　β＝3 ?。?）設A、B碰撞后的速度分別為v1、v2，則　　　=　　　= 設向右為正、向左為負，解得　　v1＝，方向向左　v2＝，方向向右 設軌道對B球的支持力為N，B球對軌道的壓力為N /，方向豎直向上為正、向下為負。則　 N－βmg＝βm　　　　　　N /＝－N＝－4.5mg，方向豎直向下 （3）設A、B球第二次碰撞剛結束時的速度分別為V1、V2，則 解得：V1＝－，V2＝0（另一組：V1＝－v1，V2＝－v2，不合題意，舍去） 由此可得：當n為奇數(shù)時，小球A、B在第n次碰撞剛結束時的速度分別與第一次碰撞剛結束時相同；當n為偶數(shù)時，小球A、B在第n次碰撞剛結束時的速度分別與第二次碰撞剛結束時相同 13.【解析】 解法l 取物體為研究對象，它的運動可明顯分為三個過程。設第一、二兩過程末的速度分別為v1和v2。，物體所受摩擦力為f，規(guī)定推力的方向為正方向。根據(jù)動量定理對三個過程分別有： 聯(lián)立上述三式得 解法2 規(guī)定推力的方向為正方向，在物體運動的整個過程中，物體的初動量p1=0，末動量p2=0。據(jù)動量定理有 即： 解得 14.【解析】 整個過程中，先是變加速運動，接著勻減速，最后勻速運動，作出v—t圖線如圖（1）所示。由于第一段內作非勻變速直線運動，用常規(guī)方法很難求得這1800m位移內的運動時間?？紤]動量定理，將第一段的v—t圖按比例轉化成f—t圖，如圖（2）所示，則可以巧妙地求得這段時間。 設變加速下落時間為t1， 又：mg=kvm，得 所以： 第二段1s內： 所以第三段時間 空中的總時間： 15.【解析】 m與M之間速度不同，必然存在相對運動，在相互的摩擦力作用下m減速而M加速，當兩者速度相同時無相對運動達共速，所以m的最終速度即為兩者的共同速度。對m、M整體分析知，系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，既然兩者出現(xiàn)共速，動能必然要減少，從能量守恒的角度看，減少的動能轉化為內能產(chǎn)生焦耳熱。產(chǎn)生的熱就其原因看是由于兩者的相互摩擦，所以可以利用摩擦力產(chǎn)生熱的特點即得解。 （1）對m、M組成系統(tǒng)受力分析知，其合外力為零，由動量守恒得 ∴ （2）對系統(tǒng)由能量守恒得產(chǎn)生焦耳熱 ∴ 由、解得 （3）由滑動摩擦力生熱特點得 ∴ 解得