（江蘇專用）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題五 動(dòng)量與原子物理學(xué) 第一講 動(dòng)量守恒定律——課前自測(cè)診斷卷

第一講 動(dòng)量守恒定律課前自測(cè)診斷卷考點(diǎn)一動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理1.考查沖量大小的計(jì)算蹦床運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員利用從蹦床反彈中表現(xiàn)雜技技巧的競(jìng)技運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為50 kg的運(yùn)動(dòng)員從1.8 m高處自由下落到蹦床上，若從運(yùn)動(dòng)員接觸蹦床到運(yùn)動(dòng)員陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.2 s，則這段時(shí)間內(nèi)蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小為(取g10 m/s2，不計(jì)空氣阻力)()A400 NsB300 NsC200 NsD100 Ns解析：選A設(shè)運(yùn)動(dòng)員自由下落到蹦床的速度為v，由機(jī)械能守恒得：mghmv2，解得v6 m/s；運(yùn)動(dòng)員接觸蹦床到陷至最低點(diǎn)過(guò)程中，由動(dòng)量定理得：mgtIN0mv，解得INmvmgt506 Ns50100.2 Ns400 Ns，此過(guò)程中蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小為400 Ns，方向豎直向上，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2考查應(yīng)用動(dòng)量定理求平均力高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開(kāi)始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))，此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)量，若在此過(guò)程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為()A.mgB.mgC.mgD.mg解析：選A由動(dòng)量定理得(mgF)t0mv，又有v，解得Fmg，選項(xiàng)A正確。3考查動(dòng)量定理的應(yīng)用(2019南師附中模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從傾角為的固定斜面頂端由靜止滑下，經(jīng)時(shí)間t滑到斜面底端時(shí)速率為v，重力加速度為g。求此過(guò)程中：(1)斜面對(duì)物塊的支持力的沖量大小IN；(2)斜面對(duì)物塊的摩擦力的沖量大小If。解析：(1)把重力沿垂直斜面方向分解，分力為G1mgcos ，在垂直斜面方向物塊受到支持力FN，物塊在垂直斜面方向處于平衡狀態(tài)，可得平衡方程：FNmgcos ，所以支持力的沖量為：INFNtmgtcos 。(2)在整個(gè)過(guò)程，對(duì)物塊由動(dòng)量定理可得：mgsin tIfmv0，化簡(jiǎn)可得摩擦力的沖量為：Ifmgtsin mv。答案：(1)mgtcos (2)mgtsin mv考點(diǎn)二動(dòng)量守恒定律4.考查動(dòng)量守恒的條件把一支彈簧槍水平固定在小車上，小車放在光滑水平地面上，槍射出一顆子彈的過(guò)程中，關(guān)于槍、子彈、車，下列說(shuō)法正確的是()A槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C子彈和槍筒之間的摩擦力很小，可以忽略不計(jì)，故二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒D槍、子彈、車三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒解析：選D槍和子彈組成的系統(tǒng)，由于小車對(duì)槍有外力，槍和子彈組成的系統(tǒng)外力之和不為零，所以動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；槍和車組成的系統(tǒng)，由于子彈對(duì)槍有作用力，導(dǎo)致槍和車組成的系統(tǒng)外力之和不為零，所以動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；槍、子彈、車組成的系統(tǒng)，它們之間相互作用的力為內(nèi)力，例如子彈和槍筒之間的摩擦力，系統(tǒng)所受外力之和為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但子彈與槍筒組成的系統(tǒng)外力之和不為零，二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故D正確，C錯(cuò)誤。5考查某一方向的動(dòng)量守恒質(zhì)量為m的人立于質(zhì)量為M的平板車上，初始時(shí)人與車以速度v1在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)此人相對(duì)于車以豎直向上的速度v2跳起后，車的速度大小為()Av1Bv1CD解析：選A人和車在水平方向上動(dòng)量守恒，當(dāng)人豎直跳起時(shí)，人和車之間的相互作用在豎直方向上，在水平方向上仍然動(dòng)量守恒，水平方向的速度不發(fā)生變化，所以車的速度仍然為v1，方向向右，A正確。6考查多個(gè)物體的動(dòng)量守恒如圖所示，兩輛質(zhì)量相同的平板小車a、b成一直線排列，靜止在光滑水平地面上，原來(lái)靜止在a車上的一個(gè)小孩跳到b車，接著又立即從b車跳回a車，他跳回a車并相對(duì)a車保持靜止，此后()Aa、b兩車的速率相等Ba車的速率大于b車的速率Ca車的速率小于b車的速率Da、b兩車均靜止解析：選C由小車a、b及人組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律(mam人)vambvb0，解得，所以a車的速率小于b車的速率，選項(xiàng)C正確。7考查動(dòng)量守恒中的作用力(2019江蘇如皋期末)如圖，質(zhì)量分別為m110 kg和m22.0 kg的彈性小球a、b用彈性輕繩緊緊的把它們捆在一起，使它們發(fā)生微小的形變，該系統(tǒng)以速度v00.10 m/s 沿光滑水平面向右做直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻輕繩突然自動(dòng)斷開(kāi)，斷開(kāi)后，小球b停止運(yùn)動(dòng)，小球a繼續(xù)沿原方向做直線運(yùn)動(dòng)。求：(1)剛分離時(shí)，小球a的速度大小v1；(2)經(jīng)過(guò)0.2 s兩球分開(kāi)過(guò)程中，小球a受到的作用力大小。解析：(1)兩小球組成的系統(tǒng)在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)所受合外力為零，動(dòng)量守恒，則：(m1m2)v00m1v1代入數(shù)據(jù)求得：v10.12 m/s。(2)兩球分開(kāi)過(guò)程中，對(duì)a，應(yīng)用動(dòng)量定理得：Ftm1v1m1v0代入數(shù)據(jù)求得：F1 N。答案：(1)0.12 m/s(2)1 N考點(diǎn)三碰撞、爆炸和反沖8.考查彈性碰撞與非彈性碰撞的判斷如圖所示，小球B質(zhì)量為10 kg，靜止在光滑水平面上，小球A質(zhì)量為5 kg，以10 m/s的速率向右運(yùn)動(dòng)，并與小球B發(fā)生正碰，碰撞后A球以2 m/s的速率反向彈回，則碰后B球的速率和這次碰撞的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是()A4 m/s，非彈性碰撞B4 m/s，彈性碰撞C6 m/s，非彈性碰撞D6 m/s，彈性碰撞解析：選C取小球A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，碰撞前兩個(gè)小球的總動(dòng)能：E1m1v5102 J250 J。碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得：m1v1m1v1m2v2，解得：v2 m/s6 m/s。碰撞后兩小球的總動(dòng)能：E2m1v12m2v522 J1062 J190 J。因?yàn)镋1E2，有能量損失，是非彈性碰撞，故C正確。9.考查碰撞與xt圖像的綜合應(yīng)用多選如圖甲所示，光滑水平面上有a、b兩個(gè)小球，a球向b球運(yùn)動(dòng)并與b球發(fā)生正碰后粘在一起共同運(yùn)動(dòng)，其碰前和碰后的xt圖像如圖乙所示。已知ma5 kg。若b球的質(zhì)量為mb，兩球因碰撞而損失的機(jī)械能為E，則()Amb 1 kgBmb2 kgCE15 JDE35 J解析：選AC在xt圖像中圖像的斜率表示小球運(yùn)動(dòng)的速度大小，所以va m/s6 m/s，小球碰后粘合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為v m/s5 m/s，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，得：mava(mamb)v，解得：mb1 kg，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系Emav(mamb)v215 J，故C正確，D錯(cuò)誤。10考查爆炸現(xiàn)象一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v，方向水平。炮彈在最高點(diǎn)爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為，則爆炸后另一塊瞬時(shí)速度大小為()AvBvCvD0解析：選C爆炸過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，爆炸前動(dòng)量為mv，設(shè)爆炸后另一塊瞬時(shí)速度大小為v，取炮彈到最高點(diǎn)未爆炸前的速度方向?yàn)檎较?，爆炸過(guò)程動(dòng)量守恒，則有：mvmv，解得：vv，故C正確。11考查反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離。已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為()Av0v2Bv0v2Cv0v2Dv0(v0v2)解析：選D火箭和衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，在分離前、后沿原運(yùn)動(dòng)方向上動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律有：(m1m2)v0m1v1m2v2，解得：v1v0(v0v2)，D項(xiàng)正確。12考查動(dòng)量守恒定律與動(dòng)量定理的綜合(2019南京、鹽城三模)如圖所示，兩個(gè)滑塊A、B靜置于同一光滑水平直軌道上。A的質(zhì)量為m，現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時(shí)間后A與B發(fā)生碰撞，碰后A、B分別以v0、v0的速度向右運(yùn)動(dòng)。求：(1)B的質(zhì)量；(2)碰撞過(guò)程中A對(duì)B的沖量的大小。解析：(1)A、B碰撞過(guò)程，取向右方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律，得mv0mvAmBvB據(jù)題vAv0，vBv0解得 mBm。(2)對(duì)B，由動(dòng)量定理得ImBvB解得Imv0。答案：(1)m(2)mv013考查多物體碰撞與能量守恒(2019南京、鹽城二模)在光滑水平面上，質(zhì)量均為m的三個(gè)物塊排成直線，如圖所示。第1個(gè)物塊以動(dòng)量p0向右運(yùn)動(dòng)，依次與其余兩個(gè)靜止物塊發(fā)生碰撞，并粘在一起，求：(1)物塊的最終速度大??；(2)碰撞過(guò)程中損失的總動(dòng)能。解析：(1)依據(jù)動(dòng)量守恒定律p03mv解得v。(2)由p0mv0，Ek0mv解得初動(dòng)能Ek0末動(dòng)能Ek3mv2所以損失的總動(dòng)能為EkEk0Ek。答案：(1)(2)6