2020届高考物理总复习第六单元动量单元检测教师用书（含解析） 8页

动量一、单项选择题1.(2018河北保定11月月考)篮球运动员通常要伸出两臂接住传来的篮球。接球时,两臂随球迅速收缩至胸前。这样做可以(　　)。A.减小球对手的冲量　　　　　B.减小球对人的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的能量变化量解析　对于接住篮球的过程,篮球的初速度一定,末速度为零,所以篮球的动量变化量、动能变化量一定,C、D两项错误;由动量定理可知篮球对手的冲量一定,A项错误;由I=Ft可知双臂收缩延长了手与球的相互作用时间,故篮球对手的冲击力减小,B项正确。答案　B2.(2018江苏盐城11月考试)如图所示,总质量为M的带有底座的足够宽的框架直立在光滑水平面上,质量为m的小球通过细线悬挂于框架顶部O处,细线长为L,已知M>m,重力加速度为g,某时刻小球获得一瞬时速度v0,当小球第一次回到O点正下方时,细线拉力大小为(　　)。A.mgB.mg+mv02LC.mg+m(2m)2v02(M+m)2LD.mg+m(M-m)2v02(M+m)2L解析　设小球第一次回到O点正下方时,小球与框架的速度分别为v1和v2,取水平向右为正方向,由题可知,小球、框架组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒,即mv0=mv1+Mv2,12mv02=12mv12+12Mv22,解得v1=m-Mm+Mv0,v2=2mm+Mv0。当小球第一次回到O点正下方时,以小球为研究对象,由牛顿第二定律得T-mg=m(v1-v2)2L,解得细线的拉力T=mg+mv02L,B项正确。答案　B3.(2018湖北烟台五校联考)如图所示,光滑的水平地面上放置着半径相同的三个小球A、B、C,其中A、C的质量分别为m、4m。现使A以初速度v0沿B、C的连线方向向B运动,已知A、B、C之间的碰撞均为弹性碰撞,则下列判断正确的是(　　)。A.若B的质量M=m,则碰后C的速度为v0B.若B的质量M=4m,则碰后C的速度为15v0C.若改变B的质量,碰后C的速度可能为45v0D.若改变B的质量,碰后C的速度不可能大于49v0n解析　以碰前A的速度方向为正方向,A和B发生弹性碰撞,设碰后A、B的速度分别为v1、v2,由能量守恒和动量守恒得12mv02=12mv12+12Mv22,mv0=mv1+Mv2,解得v2=2mm+Mv0。B与C发生相碰,设碰撞后B、C的速度分别为v2'和v3,同理可得v3=2MM+4mv2。则碰后C的速度v3=4mM+4m2M+5mv0,若B的质量M=m,则碰后C的速度为25v0,A项错误;若B的质量M=4m,则碰撞后C的速度为25v0,B项错误;由数学关系得M=4m2=2m时,碰撞后C的速度最大为49v0,故C项错误,D项正确。答案　D4.(2018山西长治摸底考试)如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,静止放在光滑水平面上,如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中,已知物体B的质量为m,物体A的质量为物体B质量的34,子弹的质量为物体B质量的14。弹簧被压缩到最短时物体B的速度以及弹簧的弹性势能为(　　)。A.v012,mv0232　　B.v08,mv0264C.v08,7mv0264　　D.2v03,7mv0264解析　子弹射中并嵌在物体A的过程中,A与子弹组成的系统动量守恒:m4v0=m4+34mv1,以后A与子弹作为整体和B以及弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒,由于弹簧被压缩到最短时,系统内所有物体都共速,m4+34mv1=m+m4+34mv2,12×m4+34mv12=12×m+m4+34mv22+Ep,以上三个方程联立解得Ep=mv0264,v2=v08,B项正确。答案　B5.(2018河北保定学情检测)一个质量m=4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图甲所示,重力加速度g=10m/s2,在前83s内滑动摩擦力的冲量大小为If、水平力F的冲量大小为IF,则(　　)。甲A.If大于IFB.If小于IFC.If等于IFD.以上选项均错n解析　物体运动受到的滑动摩擦力Ff=μmg=4N,当F=12N时物体所受合力F1=F-Ff=8N,加速度a1=F1m=2m/s2,物体在开始1s的末速度v1=2m/s;当F=-4N时物体所受合力F2=F-Ff=-8N,加速度a2=F2m=-2m/s2,2s末速度减小为0,第3s静止,作出物体速度v随时间t的变化规律图线如图乙所示,在83s时的速度v2=0,对物体应用动量定理有IF-If=0。乙答案　C二、多项选择题6.(2018辽宁盘锦四校联考)如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止开始自由下滑,不计空气阻力,在它们到达斜面底端的过程中(　　)。A.重力的冲量相同B.斜面弹力的冲量不同C.斜面弹力的冲量均为零D.合力的冲量不同解析　设斜面高度为h,倾角为θ,物体质量为m,可求得物体滑至斜面底端的速度大小v=2gh,所用时间t=1sinθ·2hg。由冲量定义可求得重力的冲量大小IG=mgt=m2ghsinθ,方向竖直向下,故A项错误;斜面弹力的冲量大小IN=mg(cosθ)·t=m2ghtanθ,方向垂直斜面向上,B项正确,C项错误;合力的大小为mgsinθ,I合=mg(sinθ)·t=m2gh,方向沿斜面向下(与合力方向相同),即合力冲量的大小相同,方向不同,D项正确。答案　BD7.(2018四川成都五校联考)如图甲所示,ABCD是固定在地面上、由同种金属细杆制成的正方形框架,框架任意两条边的连接处平滑,A、B、C、D四点在同一竖直面内,BC、CD边与水平面的夹角分别为α、β(α>β),让套在金属细杆上的小环从A点无初速度释放。若小环从A经B滑到C点,摩擦力对小环做的功为W1,重力的冲量为I1;若小环从A经D滑到C点,摩擦力对小环做的功为W2,重力的冲量为I2,则(　　)。甲A.W1>W2B.W1=W2nC.I1>I2D.I1=I2解析　小环从A经B滑到C点,摩擦力对小环做的功W1=μmg(cosβ)·sAB+μmg(cosα)·sBC,小环从A经D滑到C点,摩擦力对小环做的功W2=μmg(cosα)·sAD+μmg(cosβ)·sDC,又因为sAB=sBC=sAD=sDC,所以摩擦力对小环做的功W1=W2,故A项错误,B项正确;根据动能定理可知mgh-Wf=12mvC2,因为两次重力做的功和摩擦力做的功都相等,所以两次小环到达C点的速度大小相等,根据牛顿第二定律可得,小环从A到B的加速度aAB=gsinβ-μgcosβ,小环从B到C的加速度aBC=gsinα-μgcosα,小环从A到D的加速度aAD=gsinα-μgcosα=aBC,小环从D到C的加速度aDC=gsinβ-μgcosβ=aAB,又因为α>β,所以aAB=aDCt2,由I=mgt得,重力的冲量I1>I2,故C项正确,D项错误。乙答案　BC8.(2018山西晋城)在光滑水平面上,动能为Ek0,动量的大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为Ek1、p1,球2的动能和动量的大小分别记为Ek2、p2,则必有(　　)。A.Ek1Ek0　　D.p2>p0解析　两个小钢球在相碰过程中遵守能量守恒和动量守恒,由于外界没有能量输入,而碰撞中可能产生热量,所以碰撞后的总动能不会超过碰撞前的总动能,即Ek1+Ek2≤Ek0,A项正确,C项错误;另外,A项也可写成p122m