2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)-章末滾動(dòng)驗(yàn)收6-動(dòng)量新人教版

2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)章末滾動(dòng)驗(yàn)收6動(dòng)量新人教版2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)章末滾動(dòng)驗(yàn)收6動(dòng)量新人教版PAGE8-2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)章末滾動(dòng)驗(yàn)收6動(dòng)量新人教版2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)章末滾動(dòng)驗(yàn)收6動(dòng)量新人教版年級(jí)：姓名：章末滾動(dòng)驗(yàn)收(六)(時(shí)間：45分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1.(2020·山東菏澤模擬)如圖所示，裝有彈簧發(fā)射器的小車放在水平地面上，現(xiàn)將彈簧壓縮鎖定后放入小球，再解鎖將小球從靜止斜向上彈射出去，不計(jì)空氣阻力和一切摩擦。從靜止彈射到小球落地前的過程中，下列判斷正確的是()A．小球的機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒B．小球的機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒C．小球、彈簧和小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒D．小球、彈簧和小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒C[小球從靜止彈射到落地前的過程中，彈簧的彈力對(duì)小球做功，小球的機(jī)械能不守恒；小球所受外力不等于零，其動(dòng)量不守恒，故A、B錯(cuò)誤。小球、彈簧和小車組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，系統(tǒng)豎直方向的合外力不為零，所以系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，故C正確，D錯(cuò)誤。]2．(名師原創(chuàng))有一種灌漿機(jī)可以持續(xù)將某種涂料以速度v噴在墻壁上，其噴射出的涂料產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p，若涂料打在墻壁上后便完全附著在墻壁上，涂料的密度為ρ。則墻壁上涂料厚度增加的速度u為()A．u＝eq\f(ρp,v) B．u＝eq\f(p,ρv)C．u＝eq\f(ρ,pv) D．u＝eq\f(pv,ρ)B[在涂料持續(xù)被噴向墻壁并不斷附著在墻壁上的過程中，涂料小顆粒的速度從v變?yōu)?，其動(dòng)量的變化緣于墻壁對(duì)它的沖量。以Δt時(shí)間內(nèi)噴在面積為ΔS上的質(zhì)量為Δm的涂料為研究對(duì)象，設(shè)墻壁對(duì)它的作用力為F，它對(duì)墻壁的作用力為F′，涂料增加的厚度為h。由動(dòng)量定理可知F·Δt＝Δm·v，其中Δm＝ρ·ΔSh，則墻壁受到的壓強(qiáng)p＝eq\f(F′,ΔS)＝eq\f(F,ΔS)＝eq\f(ρhv,Δt)。又因涂料厚度增加的速度為u＝eq\f(h,Δt)，聯(lián)立解得u＝eq\f(p,ρv)，選項(xiàng)B正確。]3．(2020·河北邢臺(tái)月考)我國(guó)于2020年11月24日4時(shí)30分在文昌發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)區(qū)域軟著陸及采樣返回，探月工程實(shí)現(xiàn)了·“繞、落、回”三步走目標(biāo)。若“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器從月球表面附近落向月球表面的過程可視為末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則在此階段，有關(guān)“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器的動(dòng)能Ek與其距離月球表面的高度h、動(dòng)量p與時(shí)間t的關(guān)系圖象，可能正確的是()ABCDB[“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器從月球表面附近落向月球表面的過程可視為末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，逆向思考此過程，根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行分析，在此階段，“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器的動(dòng)能Ek與其距離月球表面的高度h的關(guān)系滿足Ek＝mah，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；動(dòng)量p＝mv，而v＝v0－at，則p＝mv0－mat，因此p-t圖象是一次函數(shù)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。]4.拍皮球是大家都喜歡的體育活動(dòng)，能強(qiáng)身健體。已知皮球質(zhì)量為m＝0.4kg，為保證皮球每次與地面碰撞后自然跳起的最大高度均為h＝1.25m，小明需每次在球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)拍球，每次拍球作用的距離為s＝0.25m，使球在離手時(shí)獲得一個(gè)豎直向下、大小為4m/s的初速度v。若不計(jì)空氣阻力及球的形變，g取10m/s2，則每次拍球()A．手給球的沖量為1.6kg·m/sB．手給球的沖量為2.0kg·m/sC．人對(duì)球做的功為3.2JD．人對(duì)球做的功為2.2JD[根據(jù)題述，為使皮球在離手時(shí)獲得一個(gè)豎直向下、大小為4m/s的初速度v，根據(jù)動(dòng)量定理可知，合外力要給皮球的沖量為I＝mv＝0.4×4kg·m/s＝1.6kg·m/s，手給球的沖量與重力給球的沖量之和等于合外力沖量，故手給球的沖量小于1.6kg·m/s，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；設(shè)人對(duì)球做的功為W，由動(dòng)能定理知，W＋mgh＝eq\f(1,2)mv2，解得W＝2.2J，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。]5.如圖所示，車廂長(zhǎng)為l、質(zhì)量為M，靜止在光滑水平面上，車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體，某時(shí)刻以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與車廂壁來回碰撞n次后，最后靜止于車廂中，這時(shí)車廂的速度為()A．v0，水平向右 B．0C．eq\f(mv0,M＋m)，水平向右 D．eq\f(mv0,M－m)，水平向右C[以物體與車廂組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律可得mv0＝(M＋m)v，最終車廂的速度為v＝eq\f(mv0,M＋m)，方向與速度v0的方向相同，水平向右，故C正確。]二、多項(xiàng)選擇題6.(2020·四川蓉城名校聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為mb＝3kg的物塊b與輕質(zhì)彈簧相連，并靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為ma＝1kg的物塊a以v0＝4m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)。則在a、b兩物塊與彈簧作用的過程中，下列判斷正確的是()A．彈簧對(duì)a、b兩物塊的沖量相同B．彈簧的最大彈性勢(shì)能為6JC．b物塊的最大速度為2m/sD．a(chǎn)物塊的最小速度為2m/sBC[彈簧對(duì)a、b兩物塊的力等大反向，故沖量方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)兩物塊的速度相等時(shí)，彈簧壓縮到最短，彈性勢(shì)能最大，由動(dòng)量、能量關(guān)系有mav0＝(ma＋mb)v，Ep＝eq\f(1,2)maveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(ma＋mb)v2，聯(lián)立解得Ep＝6J，選項(xiàng)B正確；當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，b物塊的速度最大，由動(dòng)量、能量關(guān)系有mav0＝mava＋mbvb，eq\f(1,2)maveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)maveq\o\al(2,a)＋eq\f(1,2)mbveq\o\al(2,b)，聯(lián)立解得vb＝2m/s，va＝－2m/s，此時(shí)a物塊的速度已經(jīng)反向，說明a物塊的最小速度為0，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。]7．如圖所示，足夠長(zhǎng)的木板Q放在光滑水平面上，在其左端有一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊P，P、Q間接觸面粗糙?，F(xiàn)給P向右的速率vP，給Q向左的速率vQ，取向右為速度的正方向，不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)過程P、Q速度隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是()ABCDABC[開始時(shí)，木板和物塊均在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，兩者最終達(dá)到共同速度，以向右為正方向，P、Q系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mPvP－mQvQ＝(mP＋mQ)v；若mPvP＝mQvQ，則v＝0，圖象如圖A所示；若mPvP>mQvQ，則v>0，圖象如圖B所示；若mPvP<mQvQ，則v<0，圖象如圖C所示。故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。]8.如圖所示，質(zhì)量為8m，長(zhǎng)度一定的長(zhǎng)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(zhǎng)木板的最左端，質(zhì)量為m的子彈以水平向右的速度v0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t0物塊以eq\f(v0,5)的速度離開長(zhǎng)木板的最右端，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．長(zhǎng)木板最終的速度大小為eq\f(v0,10)B．長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為eq\f(5v0t0,16)C．子彈射入物塊的過程中損失的機(jī)械能為eq\f(9,20)mveq\o\al(2,0)D．物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(3v0,10gt0)BD[對(duì)子彈和物塊組成的系統(tǒng)，子彈射入物塊時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則由動(dòng)量守恒定律得mv0＝2mv1，解得v1＝eq\f(v0,2)，則該過程損失的機(jī)械能ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,4)mveq\o\al(2,0)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從子彈剛擊中物塊到物塊離開長(zhǎng)木板的過程，對(duì)子彈、物塊、長(zhǎng)木板組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得mv0＝2m×eq\f(v0,5)＋8mv2，解得v2＝eq\f(3v0,40)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)長(zhǎng)木板由動(dòng)量定理得Fft0＝8mv2，又Ff＝μ×2mg，由以上解得μ＝eq\f(3v0,10gt0)，選項(xiàng)D正確；子彈擊中物塊后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)由動(dòng)能定理得FfL＝eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)×2meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v0,5)))eq\s\up12(2)－eq\f(1,2)×8mveq\o\al(2,2)，由以上整理得L＝eq\f(5v0t0,16)，選項(xiàng)B正確。]三、非選擇題9．在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置：甲乙(1)若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則__________。A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1＝r2 D．m1<m2，r1＝r2(2)若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中一定需要的是__________。A．直尺B．游標(biāo)卡尺C．天平D．彈簧測(cè)力計(jì)E．秒表(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則在用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)(P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置)，所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的結(jié)論為______________________。(用裝置圖中的字母表示)[解析](1)為防止反彈造成入射小球返回斜槽，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，即m1>m2；為使入射小球與被碰小球發(fā)生對(duì)心碰撞，要求兩小球半徑相同。故C正確。(2)設(shè)入射小球?yàn)閍，被碰小球?yàn)閎，a球碰前的速度為v1，a、b相碰后的速度分別為v1′、v2′。由于兩球都從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為一個(gè)計(jì)時(shí)單位時(shí)，可以用它們平拋的水平位移表示碰撞前后的速度。因此，需驗(yàn)證的動(dòng)量守恒關(guān)系m1v1＝m1v1′＋m2v2′可表示為m1x1＝m1x1′＋m2x2′。所以需要直尺、天平，而無需彈簧測(cè)力計(jì)、秒表。由于題中兩個(gè)小球都可認(rèn)為是從槽口開始做平拋運(yùn)動(dòng)的，兩球的半徑不必測(cè)量，故無需游標(biāo)卡尺。(3)得出驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的結(jié)論應(yīng)為m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N。[答案](1)C(2)AC(3)m1·OP＝m1·OM＋m2·O′N10．(2020·全國(guó)卷Ⅰ)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量定理，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊(上方安裝有寬度為d的遮光片)、兩個(gè)與計(jì)算機(jī)相連接的光電門、砝碼盤和砝碼等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)開動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)滑塊上的遮光片經(jīng)過兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間________時(shí)，可認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；(2)用天平測(cè)砝碼與砝碼盤的總質(zhì)量m1、滑塊(含遮光片)的質(zhì)量m2；(3)用細(xì)線跨過輕質(zhì)定滑輪將滑塊與砝碼盤連接，并讓細(xì)線水平拉動(dòng)滑塊；(4)令滑塊在砝碼和砝碼盤的拉動(dòng)下從左邊開始運(yùn)動(dòng)，和計(jì)算機(jī)連接的光電門能測(cè)量出遮光片經(jīng)過A、B兩處的光電門的遮光時(shí)間Δt1、Δt2及遮光片從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間t12；(5)在遮光片隨滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，如果將砝碼和砝碼盤所受重力視為滑塊所受拉力，拉力沖量的大小I＝________，滑塊動(dòng)量改變量的大小Δp＝______；(用題中給出的物理量及重力加速度g表示)(6)某次測(cè)量得到的一組數(shù)據(jù)為：d＝1.000cm，m1＝1.50×10－2kg，m2＝0.400kg，Δt1＝3.900×10－2s，Δt2＝1.270×10－2s，t12＝1.50s，取g＝9.80m/s2。計(jì)算可得I＝________N·s，Δp＝________kg·m·s－1(7)定義δ＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(I－Δp,I)))×100%，本次實(shí)驗(yàn)δ＝______%(保留1位有效數(shù)字)。[解析](1)當(dāng)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊在導(dǎo)軌上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以滑塊上的遮光片通過兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間相等。(5)根據(jù)沖量的定義可得I＝m1gt12；根據(jù)動(dòng)量改變量的定義可得Δp＝m2eq\f(d,Δt2)－m2eq\f(d,Δt1)＝m2(eq\f(d,Δt2)－eq\f(d,Δt1))。(6)代入數(shù)據(jù)得I＝m1gt12＝1.50×10－2×9.80×1.50N·s≈0.221N·s；Δp＝m2(eq\f(d,Δt2)－eq\f(d,Δt1))＝0.400×1.000×10－eq\s\up12(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,1.270×10－2)－\f(1,3.900×10－2)))kg·m/s≈0.212kg·m/s。(7)根據(jù)定義可得δ＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(I－Δp,I)))×100%≈4%。[答案](1)大約相等(5)m1gt12m2(eq\f(d,Δt2)－eq\f(d,Δt1))(6)0.2210.212(7)411．(2020·天津高考)長(zhǎng)為l的輕繩上端固定，下端系著質(zhì)量為m1的小球A，處于靜止?fàn)顟B(tài)。A受到一個(gè)水平瞬時(shí)沖量后在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好能通過圓周軌跡的最高點(diǎn)。當(dāng)A回到最低點(diǎn)時(shí)，質(zhì)量為m2的小球B與之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圓周運(yùn)動(dòng)，并能通過圓周軌跡的最高點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)A受到的水平瞬時(shí)沖量I的大小；(2)碰撞前瞬間B的動(dòng)能Ek至少多大？[解析](1)A恰好能通過圓周軌跡的最高點(diǎn)，此時(shí)輕繩的拉力剛好為零，設(shè)A在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，由牛頓第二定律，有m1g＝m1eq\f(v2,l) ①A從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，取軌跡最低點(diǎn)處重力勢(shì)能為零，設(shè)A在最低點(diǎn)的速度大小為vA，有eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,A)＝eq\f(1,2)m1v2＋2m1gl ②由動(dòng)量定理，有I＝m1vA ③聯(lián)立①②③式，得I＝m1eq\r(5gl)。 ④(2)設(shè)兩球粘在一起時(shí)速度大小為v′，A、B粘在一起后恰能通過圓周軌跡的最高點(diǎn)，需滿足v′＝vA ⑤要達(dá)到上述條件，碰后兩球速度方向必須與碰前B的速度方向相同，以此方向?yàn)檎较?，設(shè)B碰前瞬間的速度大小為vB，由動(dòng)量守恒定律，有m2vB－m1vA＝(m1＋m2)v′ ⑥又Ek＝eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,B) ⑦聯(lián)立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬間B的動(dòng)能Ek至少為Ek＝eq\f(5gl2m1＋m22,2m2)。 ⑧[答案](1)m1eq\r(5gl)(2)eq\f(5gl\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2m1＋m2))2,2m2)12．如圖所示，一質(zhì)量M＝4kg的小車靜置于光滑水平地面上，左側(cè)用固定在地面上的銷釘擋住。小車上表面由光滑圓弧軌道B