2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)動量定理與動量守恒專練(3) 與解析

2021屆高考物二輪復(fù)習(xí)量定理與量守恒專練3）為了研小球由靜止釋放后撞擊地面彈跳的規(guī)律俞學(xué)利用運(yùn)動傳感器采集數(shù)據(jù)并作出了如圖所示的圖已小球質(zhì)量為0.6空阻力不計(jì)重力加速度由圖可知()

，橫每一小格表示的時(shí)間是1s小下的初始位置離地面的高度為3.6mC.小球第一次反彈的最大高度為1.25m小第一次撞擊地面時(shí)地面對球的平均作用力大小為66N如圖甲示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體A以度

向右運(yùn)動壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量為x現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體如圖乙所示物A以2v

的速度向右壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量仍為，則)物的質(zhì)量為mC.彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢能v

物A的質(zhì)量為m彈壓縮量最大時(shí)的彈性勢能mv如圖所，質(zhì)量為

mkg

的滑塊放在水平面上O點(diǎn)，現(xiàn)給滑塊一水平向右的初速度

，經(jīng)過一段時(shí)間滑塊與豎直的墻壁發(fā)生碰撞，已知碰前的速度大小為

、碰后的速度大小為

m/s

，O點(diǎn)豎直墻壁的距離為

L

，滑塊與豎直墻壁碰撞所用時(shí)間為

t

，重力加速度則下列說法正確的是()

滑與水平面之間的動摩擦因數(shù)為0.16滑與直墻壁碰撞過程中動量的變化量大小為

0.5kgC.碰撞過程中豎直墻壁對滑塊的用力大小為130N滑從O點(diǎn)始運(yùn)動到最終停止所用的總時(shí)間為2.5某電影兩名槍手在房間內(nèi)對,們各自背靠墻壁,一左一.設(shè)他們之間的地面光滑,且地面上放著一均勻木塊木塊到左右兩邊墻壁的距離不兩人拿著相同的步槍和相同的子彈同時(shí)朝木塊射擊一發(fā)子.是子彈都沒有射穿木.

假設(shè)你是偵探,

仔細(xì)觀察木發(fā)現(xiàn)右邊的射孔彈痕更深()

設(shè)子彈與木塊的作用力大小相

請你分析一,列哪個(gè)結(jié)論是正確的開木塊更靠近左邊左邊的人相對更安全開時(shí)木塊更靠近左邊的,右邊的人相對更安全C.開始時(shí)木更靠近右邊的人左的人相對更安全開時(shí),塊更靠近右邊的,邊的人相對更安全在冰壺賽中，某隊(duì)員利用紅壺去碰撞對方的藍(lán)壺，兩者在大本營中心發(fā)生對心碰撞，如圖）所示，碰撞前后兩壺運(yùn)動圖如圖b）中實(shí)線所示，其中紅壺碰撞后的圖線平行，兩冰壺質(zhì)量相等，則()碰紅壺將被反彈回來C.碰后藍(lán)壺移動的距離為

碰藍(lán)壺速度為0.8碰紅壺所受的摩擦力小于藍(lán)所受的摩擦力如圖，豎直面上大圓的最高點(diǎn)A引兩條不同的光滑軌道，端都在大圓上。一物體由

靜止開始，從A分別沿兩條軌道滑到端點(diǎn)B、C，下列說法正確的()到端點(diǎn)、C時(shí)速度大小不相等重的量相等C.物體動量的變化率大小相等沿運(yùn)所用的時(shí)間小于沿運(yùn)所用的時(shí)間如圖所小滑塊以初動能從粗糙斜面底端的點(diǎn)上斜面經(jīng)過時(shí)間t點(diǎn)B之后沿原路返回C為的中,列說法正確的是()

滑塊運(yùn)動至最高滑上沖至C點(diǎn)的動能等于k0滑經(jīng)

t

到達(dá)CC.滑塊上沖過程中重力的沖量小返回過程中重力的沖量滑上沖過程中克服重力做的等于返回過程中重力做的功小車靜在光滑水平面上在上的人練習(xí)打靶裝在車的另一端圖所已知車、人、槍和靶的總質(zhì)量為M不含子彈），每顆子彈質(zhì)量為m共n發(fā)，打靶時(shí)，槍口到靶的距離為若每發(fā)子彈打入靶中，就留在靶里，且待前一發(fā)子彈打入靶中后，再打下一.則以下說法正確的是)待完n發(fā)彈后，小車將以一定的速度向右勻速運(yùn)動待完子彈后，小車應(yīng)停在射擊之前位置的右方

C.在每一發(fā)子彈的射擊過程中，車所發(fā)生的位移相同，大小均為

在一發(fā)子彈的射擊過程中，車所發(fā)生的位移不相同如圖所，質(zhì)量為8，度一定的長木板放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊放在長木板的最左端，質(zhì)量為m的彈以水平向右的速度

射入物塊且未穿出（該過程的作用時(shí)間極短可忽略不計(jì)），經(jīng)時(shí)間t物以加速度為g，則下列說法正確的是()

v

的速度離開長木板的最右端，重力v長板最終的速度大小為5vt長板長度為C.子彈射入物塊的過程中損失的械能為3物與長木板間的動摩擦因數(shù)

mv

如圖甲所示，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰。小球的質(zhì)量分別m1們碰撞前后的位——時(shí)間圖像已知。由此可以判斷)1

和2

。圖乙為它碰質(zhì)量為的小球靜止，質(zhì)量為的小球向右運(yùn)動21碰質(zhì)為

m2

的小球和質(zhì)量為

m1

的小球都向右運(yùn)動C.

m2碰過程中系統(tǒng)損失了J的械能如圖甲所示，碰實(shí)器可驗(yàn)證動量守恒定律，即研究、B兩小球組成的系統(tǒng)在軌道水平部分碰撞前、后的總動量關(guān).

（1實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前、后的速度是不容易的，但可以通過測_________（填選項(xiàng)前的字母），間接地解決這個(gè)問.小釋放高度

小拋出點(diǎn)距地面的高度HC.球做平拋運(yùn)動的射程（圖中O點(diǎn)小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投實(shí)驗(yàn)時(shí)先入射球多次從斜軌上S位置靜止釋放找到其平均落地的位置P測量平拋射程

然后把被碰小球B靜于軌道的水平部分（如圖甲所示），再將入射球A從軌上位置靜止釋放，與小球B相，并多次重復(fù)實(shí)驗(yàn).接下來要完成的必要步驟_（填選項(xiàng)前的字母）用平測量B兩個(gè)小球的質(zhì)量m1測小A釋放高度hC.測量拋出點(diǎn)距地面的高度H分找到B相后平均落地點(diǎn)的位置ME.測量平拋射程（）若兩球相碰前、后動量守恒，其表達(dá)式可表示用2中測量的量表]（4經(jīng)測量得12

，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖乙所.碰撞前、后A的量分別為與p:11

__________；碰撞后B動量為p2則p

:p

：_______.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明碰撞前、后總動量的比值

pp

為_如圖所示，質(zhì)量為mC

的光滑半圓形槽C放在光滑水平面上C內(nèi)

R0.2m

，

內(nèi)最低點(diǎn)處放置一質(zhì)量為mkg

的物體D.C的端有一質(zhì)量為1.8kg

的物體.現(xiàn)有一質(zhì)量為

m0.2kg

的子彈以度

水平打入B后與B一向左運(yùn)動，與相，碰后立即與粘一起不再分開（碰撞時(shí)間極短），然后以，、B、均視為質(zhì)點(diǎn)，求：

m/s

的共同速度運(yùn)動，（1子彈速度v

的大?。唬?物體D在中上升的最大高度；（3物體D再次回到最低點(diǎn)時(shí)對C的壓力大.

答案以及解答案：解析：根據(jù)重力加速度為10m/s，求得橫軸每一小格表示，選項(xiàng)A錯(cuò)；由題圖可知小球下落的初始位置距地面高度m1.8m，項(xiàng)錯(cuò)；第一次反彈的最大高度為選C正確小球第一次撞擊地面經(jīng)歷s速由m/s變

，則由動量定理得)mv，解得

N

，選項(xiàng)D錯(cuò)答案：解析：設(shè)物體A的質(zhì)量為m，體A縮彈簧的最大壓縮量為時(shí)物體的動能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能（設(shè)為

E

），則有E

m

；當(dāng)物體以

向右運(yùn)動壓縮彈簧時(shí)，物體、彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，當(dāng)A共（為）時(shí)，彈簧達(dá)到最大壓縮量，也為x，則有v)

，由功能關(guān)系有(2)()2

E

，聯(lián)立解得mm

，故A、B、錯(cuò)，正答案：解析：滑塊從點(diǎn)開始運(yùn)動到與墻壁碰撞的過程中對滑塊由動能定理得

mv

，代入數(shù)據(jù)可解得，錯(cuò)；取碰后的速度方向?yàn)檎较?，則碰撞的過程中動量的變化量為

mv

代入數(shù)據(jù)得

6.5

故B錯(cuò)；由動量定理得

Ft

，代入數(shù)據(jù)解得

130N

，故C正；碰前由動量定理得mv

，代入數(shù)據(jù)解得

s

，碰后由動量定理得mv

，代入數(shù)據(jù)解得

15s，則全程所用的時(shí)間為s，錯(cuò)。8答案：B解析：子彈的質(zhì)量與射出時(shí)的速度都相,兩發(fā)子彈與木塊組成的系統(tǒng)總量為;果木塊在正中間則彈痕應(yīng)該一樣,

但結(jié)果是右邊的深一假設(shè)木塊靠近其中某一,他射出的子彈先到達(dá)木塊,子彈質(zhì)量為m初速度為,塊質(zhì)量為,力為，彈痕深度分別為、x,發(fā)子彈與木塊組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為系統(tǒng)動量守,向右為正方

kk向?qū)ο冉佑|木塊的一發(fā)子彈,

由動量守恒定律得mvM)

由能量守恒定律得1(mv,對另一發(fā)子彈同樣有mvmvmv()v2

解得x

可知后接觸木塊的子彈彈痕更,更容易射穿木塊,

對面的人更危險(xiǎn),

所以開始時(shí)木塊更靠近左邊的右邊的人相對更安全故B正,A、C、錯(cuò).答案：B解析：由紅壺、藍(lán)壺的

v

圖像可知

=1.0

，

=0.2m/s紅

，

=0

，根據(jù)動量守恒定律有

紅紅藍(lán)

，其中

紅

，代入數(shù)據(jù)解得

=0.8m/s

，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，項(xiàng)確。由藍(lán)壺的v圖可得其移動的距離

m藍(lán)

，選項(xiàng)C錯(cuò)。因碰后的v圖像中紅的斜率絕對值大于藍(lán)的紅壺受到的摩擦力大于藍(lán)壺受到的摩擦力選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：AB解析：物體下滑過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，物體初速度為零，物體到達(dá)端B、C時(shí)下落的高度不同，故到達(dá)端點(diǎn)B、時(shí)度大小不相等，故A正確；對物體在軌道上受力分析由牛頓第二定律有

為軌道與豎直方向的夾角據(jù)動學(xué)公式at

，有cos

gtcos

R解t2因下滑時(shí)間與軌道的傾角無關(guān)只與圓的半徑及重力加速度有關(guān)，故下落時(shí)間相同，Imgt知，重力的沖量相等，故正D錯(cuò)誤；因末速度大小不相等，故動量的變化量大小不相等，所以動量的變化率大小不相等，故C錯(cuò)誤。答案：解析面角為滑塊從到的過程由能定理有mgh

cos

,從A到由能定理有

E得E,A正;由逆向思22維可知滑塊通過的間與通過AC時(shí)間之比為1(

則t

t,B錯(cuò);由牛頓第二定律可得滑塊上滑時(shí)的加速度大小為

cosm

gsin

滑

112112塊下滑時(shí)的加速度大小為

cosgcos由式atm2

可知上滑的時(shí)間比下滑時(shí)間短根據(jù)Imgt可,塊上沖過程中重力的沖量小于返回過程中重力的沖量,C正;滑塊上沖過程中克服重力的功,返回過程中重力做的功W,則滑塊上沖過程中克服重力做功等于返回過程中重力做的確.答案：BC解析：車、人、槍、靶和n顆彈組成的系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)初動量為0故末動量為，A錯(cuò)；每發(fā)子彈打入靶中，就留在靶里，且待前一發(fā)打靶中后，再打下一發(fā)，因此每次射擊，以一顆子彈和車、人、槍、靶、

(n

顆子彈為研究對象，動量守恒，則有0

子t

Mn]

車t

，由位移關(guān)系有

車子

，解得車

mdnm

，故正，D錯(cuò)；每射擊一次，車子都會右移，故B正答案：BD解析：對子彈和物塊組成的系統(tǒng)，子彈射入物塊時(shí)系統(tǒng)動量守恒，則由動量守恒定律得mv，解得v

111，則該過程損失的機(jī)械能mvmv，項(xiàng)錯(cuò)22誤；從子彈剛擊中物塊到物塊離開長木板的過程，對子彈、物塊、長木板組成的系統(tǒng)，由動3量守恒定律得2m，得40

，選項(xiàng)A誤；對長木板由動量定理得Ft，又Fmgff

3v，由以上解得，項(xiàng)D正；子彈擊中物塊后，gt整個(gè)系統(tǒng)由動能定理得f項(xiàng)確答案：

15t)mv由以上整理得L16

選解析：取向右為正方向，由題中圖乙可知，質(zhì)量為的小球碰前速度m/s11

，碰后速度為m/s

，質(zhì)量為m的球碰前速度2

2

，碰后的速度v

，兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒，有vv

v

，代入數(shù)據(jù)解得

m2

，所以選項(xiàng)AC正，選項(xiàng)錯(cuò)；兩小球組的系統(tǒng)在碰撞過程中的機(jī)械能損失為11mv2vm222答案：1）（2）ADE

)

，所以碰撞是彈性碰撞，選項(xiàng)D錯(cuò)。

（3（4；；1.01解析：（）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動時(shí)間相等小球的水平位移與小做平拋運(yùn)動的初速度成正比以小球的水平位移代替其做平拋運(yùn)動的初速度，選項(xiàng)正確，選項(xiàng)AB錯(cuò).（）要驗(yàn)證動量守恒定，即驗(yàn)v112

，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中運(yùn)動的時(shí)間t

相等，則mttvt111223

，即，此實(shí)驗(yàn)需要測量兩球的質(zhì)量、兩球做平拋運(yùn)動的水平位移，故選A、、E.（3由（）分析可知，表達(dá)式可表示為mm.（4碰撞前、后，小球動量之比OM35.20碰撞后B小球的動量之比45.035.255.68碰撞前、后總動量的比值

OPOM

答案：1）子彈A以度

水平打入的過程中，由動量守恒有mv)與半圓形槽相，碰后立即粘一不再分開，動量守恒有()vm)聯(lián)立上式并代入數(shù)據(jù)可得40（2當(dāng)D上到槽右端最大高度H時(shí)、、