专题07动量（测）-2017年高考物理二轮复习讲练测（解析版） 10页

专题07动量 ‎【满分：110分 时间：90分钟】‎ 一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中， 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）‎ ‎1．下列说法正确的是： （ ）‎ A、物体速度变化越大，则加速度越大 B、物体动量发生变化，则物体的动能一定变化 C、合外力对系统做功为零，则系统的动量一定守恒 D、系统所受合外力为零，则系统的动量一定守恒 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】满足下列情景之一的，即满足动量守恒定律：⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒 ‎2．如图所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的同一物体由静上开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端。第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中： （ ）‎ A．F1做的功比F2做的功多 B．第一次物体机械能的变化较多 C．第二次合外力对物体做的功较多 D．两次物体动能的变化量相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据题中信息可得，物块运动过程中的位移和时间都相等，因为是从静止开始运动的，所以根据公式得加速度a相同，根据公式物体到达斜面顶端时速度相同，即动能相同，所以动能变化量相同，根据动能定理得知，合外力做功相等．由图示分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，做的功比做的少，故AC错误；物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化相同，故B错误；两种情况下，物体的末速度相同，物体初末动量相同，则两次物体动量的变化量相同，故D正确；‎ ‎【名师点睛】两物体均做匀加速直线运动，在相等的时间内沿斜面上升的位移相等，但斜面对物体的摩擦力不同，所以推力做功不同，由物体的运动特征判断出物体机械能的增量关系，结合本题功能关系：除重力以外的合力对物体做功等于机械能的增量，不难看出结果 ‎3．如图所示，在光滑的水平面上，质量的小球A以速率向右运动。在小球的前方O点处有一质量为的小球B处于静止状态，Q点处为一竖直的墙壁．小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动．小球B与墙壁碰撞后原速率返回并与小球A在P点相遇，，则两小球质量之比为： （ ）‎ A、7:5 B、1:3 C、2:1 D、5:3‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】解答本题的突破口是根据碰后路程关系求出碰后的速度大小之比，本题很好的将直线运动问题与动量守恒和功能关系联系起来，比较全面的考查了基础知识．‎ ‎4．如图所示，质量为M的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。这个人手中拿着一个质量为m的小物体，他以相对飞船为v的速度把小物体抛出，在抛出物体后他相对飞船的速度大小为： （ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】 A ‎【解析】‎ 人和小物体组成的系统无外力作用，所以系统的动量守恒，由动量守恒定律可得：mv=Mv’解得结果。‎ ‎5．质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，g取10m/s2，下列说法中正确的是： （ ）‎ A．2s末小球的动量大小为40kg·m/s B．2s末小球的动能为40J C．2s内重力的冲量大小为20N·s D．2s内重力的平均功率为20W ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎6．质量为m的小球P以大小为v的速度与质量为3m的静止小球Q发生正碰，碰后小球P以大小为的速度被反弹，则正碰后小球Q的速度大小是： （ ）‎ A． B． C． D． ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 小球P和Q的正碰满足动量守恒定律（设小球P的运动方向为正方向），有：，解得：，故选B。‎ ‎7．在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的1/4。则碰后B球的速度大小是： （ ）‎ A． B． C． D．无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 两球相碰后A球的速度大小变为原来的1/2，相碰过程中满足动量守恒，若碰后A速度方向不变，则，可得B球的速度，而B在前，A在后，而A球在后的速度应小于B球在前的速度，不满足实际情况，因此A球一定反向运动，即，可得，因此A正确，B、C、D错误。‎ ‎8．如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动。现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量为x1；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动。长木板静止后，弹簧的最大形变量为x2。已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。当弹簧的形变量为x时，弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数。由上述信息可以判断： （ ）‎ A．整个过程中小物块的速度可以达到 B．整个过程中木板在地面上运动的路程为 C．长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变 D．若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎9． A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图表示发生碰撞前后的v-t 图线，由图线可以判断： （ ）‎ A、A、B的质量比为3:2‎ B、A、B作用前后总动量守恒 C、A、B作用前后总动量不守恒 D、A、B作用前后总动能不变 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】满足下列情景之一的，即满足动量守恒定律：⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒 ‎10．在光滑水平面上动能为E，动量大小为P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，球2的动能和动量大小分别记为，则必有： （ ）‎ A、 B、 C、 D、‎ ‎【答案】AB ‎【解析】因为碰撞前后动能不增加，故有，，,A正确CD错误；根据动量守恒定律得：，得到，可见，，B正确；‎ ‎【名师点睛】本题考查对碰撞过程基本规律的理解和应用能力．碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，常常用来分析碰撞过程可能的结果 ‎11．两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，，，当A球与B球发生碰撞后，AB两球的速度可能为： （ ）‎ A、 B、‎ C、 D、‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能，根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能；同时考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度 ‎12．如图甲所示，一物块在t=0时刻，以初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端．由此可以确定： （ ）‎ A．物块返回底端时的速度 B．物块所受摩擦力大小 C．斜面倾角θ D．3t0时间内物块克服摩擦力所做的功 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 上滑过程中做初速度为的匀减速直线运动，下滑过程过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，解得，A正确；上滑过程中有，下滑过程中有，解得，由于不知道质量，所以不能求出摩擦力，可以求出斜面倾角，故B错误C正确；由于不知道物体的质量，所以不能求解克服摩擦力所做的功 ‎【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）‎ ‎13．（10分） 如图所示，光滑水平轨道上放置长坂A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。‎ ‎【答案】vA=2m/s ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】A与C 碰撞过程中动量守恒，然后列式求解，A和B在摩擦力作用下达到共同速度，由同理守恒定律列出式子，A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足速度相等 ‎14．（10分）如图所示，质量为M=10kg的小车静止在光滑的水平地面上，其AB部分为半径R=0.5m的光滑圆孤，BC部分水平粗糙，BC长为L=2m。一可看做质点的小物块从A点由静止释放，滑到C点刚好停止。已知小物块质量m=6kg，g取10m/s2‎ 求：（1）小物块与小车BC部分间的动摩擦因数；‎ ‎（2）小物块从A滑到C的过程中，小车获得的最大速度.‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）m滑至C的过程中，由系统水平方向动量守恒知，共速时m、M均静止，则有能量守恒得: ，故： 。‎ ‎（2）物块滑至B位置时车速最大，此过程中对系统由水平方向动量守恒得：‎ 由动能关系： ‎ 解得： 。‎ ‎【名师点睛】本题关键分析清楚系统的运动情况，知道系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，同时根据功能关系列式求解。‎ ‎15．（15分）如图所示，粗糙斜面与光滑水平面通过可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角α=370.A、B是两个质量均为m=1kg的小滑块（可视为质点），C为左侧附有胶泥的竖直薄板（质量均不计），D是两端分别水平连接B和C的轻质弹簧.当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能沿斜面向下匀速运动.现撤去F，让滑块A从斜面上距底端L=1m处由静止下滑，求：（g=10m/s2,sin370=0.6）‎ ‎（1）滑块A到达斜面底端时的速度大小；‎ ‎（2）滑块A与C接触粘在一起后，A、B和弹簧构成的系统在作用过程中，弹簧的最大弹性势能.‎ ‎【答案】（1）2m/s；（2）1 J ‎【解析】‎ ‎（2）当A、B具有共同速度时，系统动能最小，弹簧的弹性势能最大，为Epm 由动量守恒定律有 mv1=2mv （2分）‎ Epm= mv12/2－（2m）v22/2 （1分）‎ 由上二式解得 Epm=1 J （1分）‎ ‎【名师点睛】本题综合考查了动能定理、动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强，关键理清运动过程，合力地选择研究对象，运用动量守恒定律解题．（1）当物体受到恒力F时，做匀速直线运动，根据平衡得出动摩擦因数，撤去恒力F后，对A从初始位置到达底端的过程运用动能定理求出滑块A到达斜面底端时的速度大小；（2）滑块A与B碰撞的瞬间，A、B组成的系统动量守恒，根据动量守恒求出碰后的速度，此时，系统动能最小，弹簧弹性势能最大，结合能量守恒求出最大的弹性势能．‎ ‎16．（15分）如图所示，轻弹簧的两端与质量均为2m的B、C两物块固定连接，静止在光滑水平面上，物块C紧靠挡板不粘连，另一质量为m的小物块A以速度从右向左与B发生弹性正碰，碰撞时间极短可忽略不计，（所有过程都是在弹簧弹性限度范围内）求：‎ ‎（1）A、B碰后瞬间各自的速度；‎ ‎（2）弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比；‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（2）弹簧第一次压缩到最短时，B的速度为零，该过程机械能守恒，由机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能：‎ 从弹簧压缩最短到弹簧恢复原长时，B、C与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧恢复原长时，‎ B的速度，速度方向向右，C的速度为零，‎ 从弹簧恢复原长到弹簧第一次伸长最长时，B、C与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，‎ 弹簧伸长最长时，B、C速度相等，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，‎ 由机械能守恒定律得：，‎ 解得：，‎ 弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比：；‎ ‎【名师点睛】A、B发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出碰后两物体的速度．在B压缩弹簧过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能；当弹簧第一次伸长最长时，B、C两物体组成的系统动量守恒、机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能，然后求出弹簧的弹性势能之比