新高考物理二輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)專練重難點(diǎn)07 動(dòng)量（原卷版）

重難點(diǎn)07動(dòng)量1.命題情境源自生產(chǎn)生活中的與動(dòng)量和沖量、動(dòng)量守恒定律的相關(guān)的情境或科學(xué)探究情境，解題時(shí)能從具體情境中抽象出物理模型，正確應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律解決物理實(shí)際問(wèn)題。2.命題中一般是一維碰撞中的彈性碰撞和非彈性碰撞，既有一動(dòng)碰一靜的彈性碰撞也有一動(dòng)碰一動(dòng)彈性碰撞，還有多個(gè)物體的參與的復(fù)雜過(guò)程的動(dòng)量守恒問(wèn)題和能量守恒問(wèn)題。命題中還經(jīng)常出現(xiàn)單方向動(dòng)量守恒和能量守恒相結(jié)合的問(wèn)題。3.命題中經(jīng)常注重物理建模思想的應(yīng)用，具體問(wèn)題情境中，抽象出物體模型，利用動(dòng)量和沖量的思想知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。（建議用時(shí)：30分鐘）一、單選題1．（2023·四川宜賓·統(tǒng)考一模）我國(guó)某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進(jìn)行水稻播種．某次拋出的谷粒中有兩顆質(zhì)量相等的谷粒運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點(diǎn)均為SKIPIF1<0，且軌跡交于SKIPIF1<0點(diǎn)，拋出時(shí)谷粒1和谷粒2的初速度分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，其中SKIPIF1<0方向水平，SKIPIF1<0方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B．谷粒1和谷粒2在SKIPIF1<0點(diǎn)相遇C．兩谷粒從O到P的過(guò)程中動(dòng)量變化量相等D．兩谷粒從O到P的過(guò)程中動(dòng)能的變化量相等2．（2023上·河南·高三校聯(lián)考階段練習(xí)）2021年5月15日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器，在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)著陸，在火星上首次留下中國(guó)印跡，邁出了我國(guó)星際探測(cè)征程的重要一步，天問(wèn)一號(hào)著陸器著陸于火星表面的過(guò)程可簡(jiǎn)化為如下過(guò)程：首先著陸器在距火星表面高為h處懸停，接著以恒定的加速度a豎直下降，下降過(guò)程火箭產(chǎn)生的反推力大小恒為F，當(dāng)四條“緩沖腳”接觸火星表面時(shí)，火箭立即停止工作，隨后著陸器經(jīng)時(shí)間t速度減為0。已知著陸器的質(zhì)量為m，火星半徑為R（R遠(yuǎn)大于h），引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A．火星的質(zhì)量為SKIPIF1<0B．火星表面的重力加速度為SKIPIF1<0C．火箭反推力對(duì)著陸器所做的功為SKIPIF1<0D．著陸器對(duì)火星表面的平均沖擊力大小為SKIPIF1<03．（2023上·河北邯鄲·高二大名縣第一中學(xué)校聯(lián)考期中）如圖所示，質(zhì)量為3m、半徑為R的四分之一光滑圓弧體靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧體的最高點(diǎn)由靜止釋放，已知重力加速度為g，則小球下滑過(guò)程中（）A．小球和圓弧體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．小球的機(jī)械能守恒C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為SKIPIF1<0D．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為SKIPIF1<04．（2023上·陜西西安·高二西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)?？计谥校┤鐖D所示，c是半徑為R的SKIPIF1<0圓周的圓弧形光滑槽，其質(zhì)量為3m，靜置于光滑水平面上，A為與c的圓心等高的點(diǎn)，B為c的最低點(diǎn)，與水平面相切。一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量未知的小球b靜止在c右邊的水平面上。將另一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的小球a從槽口A點(diǎn)自由釋放，到達(dá)水平面上與小球b發(fā)生彈性正碰。整個(gè)過(guò)程中，不計(jì)一切阻力，重力加速度為g，下列說(shuō)法不正確的是（

）A．小球a下滑到B點(diǎn)過(guò)程中，小球a和光滑槽c組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒B．小球a第一次下滑到B點(diǎn)時(shí)，光滑槽c的速率為SKIPIF1<0C．小球a第一次下滑到B點(diǎn)時(shí)所受支持力大小為SKIPIF1<0D．當(dāng)小球b的質(zhì)量為3m時(shí)，小球a與小球b碰撞后，小球a沿光滑槽c上升最大高度為SKIPIF1<0二、多選題5．（2023·山東聊城·統(tǒng)考一模）離子推進(jìn)器是利用電場(chǎng)將處在等離子狀態(tài)的“工質(zhì)”加速后向后噴出而獲得前進(jìn)的動(dòng)力，其工作原理如圖所示：進(jìn)入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極A、B之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)（離子初速度忽略不計(jì)），A、B間電壓為U，使正離子加速形成離子束，在加速過(guò)程中推進(jìn)器獲得恒定的推力。已知每個(gè)正離子質(zhì)量為m，電荷量為q，單位時(shí)間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為n，加速正離子束所消耗的功率為P，引擎獲得的推力為F，下列說(shuō)法正確的是（

）A．正離子經(jīng)加速后由B處噴出形成的等效電流大小為SKIPIF1<0B．離子推進(jìn)器獲得的平均推力大小為SKIPIF1<0C．加速正離子束所消耗的功率SKIPIF1<0D．為提高能量的轉(zhuǎn)換效率要使SKIPIF1<0盡量大，可以使用比荷更小的正離子6．（2023·河南開(kāi)封·統(tǒng)考三模）如圖所示，兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)桿，一端用質(zhì)量為m的球形（視為鉸鏈球a）鉸鏈相連，兩桿另一端分別安裝質(zhì)量為m和2m的小球b、c。開(kāi)始時(shí)兩桿并攏，豎直放置在光滑水平地面上，鉸鏈球在上，從靜止釋放，b、c兩球開(kāi)始向兩邊滑動(dòng)，兩桿始終保持同一豎直面內(nèi)。已知三球本身的大小、a小球碰地面的能量損失以及一切阻力均可忽略，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、b、c三小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．a(chǎn)、b、c三小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．a(chǎn)小球碰地面時(shí)速度為SKIPIF1<0D．當(dāng)兩桿夾角為SKIPIF1<0時(shí)，b、c兩球的速度之比為SKIPIF1<0三、解答題7．（2022·湖南長(zhǎng)沙·長(zhǎng)沙市明德中學(xué)校考二模）2022年2月10號(hào)，在北京舉行的冬奧會(huì)男子冰壺項(xiàng)目的比賽中，中國(guó)男子隊(duì)以SKIPIF1<0戰(zhàn)勝了強(qiáng)大的丹麥隊(duì)，為國(guó)爭(zhēng)光。冰壺運(yùn)動(dòng)最有魅力的地方就是運(yùn)動(dòng)員摩擦冰面的場(chǎng)景，摩擦冰面能在冰壺和冰面間形成水膜，從而減少摩擦，改變冰壺滑行的距離和方向，已知擦冰后冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的SKIPIF1<0，冰壺場(chǎng)地如圖所示，已知前擲線和攔線的距離為L(zhǎng)，某次比賽中A隊(duì)先投，A隊(duì)投擲第一個(gè)冰壺A時(shí)，冰壺A在前擲線以SKIPIF1<0速度離手，冰壺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A隊(duì)隊(duì)員沒(méi)有擦冰，冰壺A剛好停在攔線處，然后B隊(duì)開(kāi)始投擲第一個(gè)冰壺B，已知冰壺的質(zhì)量都可視為相等。求：（1）不擦冰時(shí)冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0；（2）如果希望冰壺A運(yùn)動(dòng)距離變?yōu)樵瓉?lái)的1.2倍，A隊(duì)需要擦冰的長(zhǎng)度x至少為多少？（3）已知冰壺正碰的恢復(fù)系數(shù)為0.8，（恢復(fù)系數(shù)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0為碰后速度，v為碰前速度），若B隊(duì)要讓冰壺A碰后在不擦冰的情況下剛好滑行0.09L，求冰壺B在前擲線離手速度SKIPIF1<0的取值范圍？8．（2023·黑龍江·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，在光滑水平面上靜止的小物塊A和長(zhǎng)木板B質(zhì)量均為m=2kg，小物塊A位于長(zhǎng)木板B的左端，二者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。t=0時(shí)刻小物塊A獲得水平向右、大小為v0=7m/s的初速度，同時(shí)給小物塊A施加如圖乙所示的水平向右的作用力。5s時(shí)長(zhǎng)木板B與其右側(cè)豎直擋板發(fā)生第1次碰撞。5s后撤去小物塊A所受的水平作用力，最終小物塊A沒(méi)有從長(zhǎng)木板B上滑下。長(zhǎng)木板B與豎直擋板的碰撞均為彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后長(zhǎng)木板B的速度大小不變，方向相反。重力加速度g取10m/s2，求：（1）0~5s內(nèi)水平作用力的沖量大??；（2）t=0時(shí)刻長(zhǎng)木板B右側(cè)與豎直擋板的距離；（3）長(zhǎng)木板B與豎直擋板第2次碰撞前的速度大小，并通過(guò)計(jì)算分析是否會(huì)發(fā)生第3次碰撞。一、動(dòng)量定理的應(yīng)用1．恒力：求Δp時(shí)，用Δp＝Ft。2．變力：求I時(shí)，用I＝Δp＝mv2－mv1。3．Δp一定：Ft為確定值，F(xiàn)＝eq\f(Δp,t)，t小F大——如碰撞；t大F小——如緩沖。4．矢量性：動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式，在一維情況下，各個(gè)矢量必須選取統(tǒng)一的正方向。5．流體類：對(duì)于連續(xù)流體應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)，要確定小段時(shí)間Δt的連續(xù)體為研究對(duì)象，寫(xiě)出Δt內(nèi)的質(zhì)量Δm與Δt的關(guān)系式，分析連續(xù)Δm的受力情況和動(dòng)量變化。二、動(dòng)量守恒定律的條件及應(yīng)用1．動(dòng)量守恒定律：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。2．動(dòng)量守恒定律的適用條件（1）前提條件：存在相互作用的物體系；（2）理想條件：系統(tǒng)不受外力；（3）實(shí)際條件：系統(tǒng)所受合外力為0；（4）近似條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所受的外力；（5）方向條件：系統(tǒng)在某一方向上滿足上面的條件，則此方向上動(dòng)量守恒。3．動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式（1）m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和；（2）Δp1=–Δp2，相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向；（3）Δp=0，系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零。4．動(dòng)量守恒的速度具有“四性”：①矢量性；②瞬時(shí)性；③相對(duì)性；④普適性。5．應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟：（1）明確研究對(duì)象，確定系統(tǒng)的組成（系統(tǒng)包括哪幾個(gè)物體及研究的過(guò)程）；（2）進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒（或某一方向上動(dòng)量是否守恒）；（3）規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動(dòng)量；（4）由動(dòng)量守恒定律列出方程；（5）代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，必要時(shí)討論說(shuō)明。三、碰撞與動(dòng)量守恒定律1．碰撞的特點(diǎn)（1）作用時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，總動(dòng)量總是守恒的。（2）碰撞過(guò)程中，總動(dòng)能不增。因?yàn)闆](méi)有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（3）碰撞過(guò)程中，當(dāng)兩物體碰后速度相等時(shí)，即發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能損失最大。（4）碰撞過(guò)程中，兩物體產(chǎn)生的位移可忽略。2．碰撞的種類及遵從的規(guī)律種類遵從的規(guī)律彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒非彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能損失最大3．關(guān)于彈性碰撞的分析兩球發(fā)生彈性碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律。在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1的鋼球沿一條直線以速度v0與靜止在水平面上的質(zhì)量為m2的鋼球發(fā)生彈性碰撞，碰后的速度分別是v1、v2SKIPIF1<0①SKIPIF1<0②由①②可得：SKIPIF1<0③SKIPIF1<0④利用③式和④式，可討論以下五種特殊情況：a．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，兩鋼球沿原方向原方向運(yùn)動(dòng)；b．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，質(zhì)量較小的鋼球被反彈，質(zhì)量較大的鋼球向前運(yùn)動(dòng)；c．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，兩鋼球交換速度。d．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，m1很小時(shí)，幾乎以原速率被反彈回來(lái)，而質(zhì)量很大的m2幾乎不動(dòng)。例如橡皮球與墻壁的碰撞。e．當(dāng)SKI