冲刺提升专题12 动量解析版Word下载.docx
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首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为m,水的阻力不计,船的质量为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
设人走动时船的速度大小为v,人的速度大小为v′,人从船尾走到船头所用时间为t.取船的速度为正方向.则
,
;
根据动量守恒定律:
Mv-mv′=0,则得:
,解得船的质量:
故选A.
3、(2020·
浙江省名校联盟新高考创新卷四)为了备战2020年东京奥运会,我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。
已知质量m=60kg的运动员原地静止站立(不起跳)摸高为2.15m,比赛过程中,该运动员先下蹲,重心下降0.5m,经过充分调整后,发力跳起摸到了2.95m的高度。
若运动员起跳过程视为匀加速运动,忽略空气阻力影响,g取10m/s2。
则( )
A.起跳过程中地面对运动员的支持力冲量为390N·
s
B.运动员在起跳过程和空中上升过程均处于超重状态
C.运动员起跳过程的平均速度大于离地上升到最高点过程的平均速度
D.运动员能够加速起跳是因为地面对运动员的支持力对运动员做正功
A.人离开地面时的速度为
人加速的时间
由动量定理
解得
选项A正确;
B.运动员在起跳过程处于超重状态,在空中上升过程处于失重状态,选项B错误;
C.设起跳离开地面时的速度为v,则运动员起跳过程的平均速度与离地上升到最高点过程的平均速度均等于
,相等,选项C错误;
D.运动员加速起跳时,地面对运动员的支持力的位移为零,则对运动员不做功,选项D错误。
故选A。
4、(2020·
北京市海淀区高三下学期6月二模)如图所示,轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上,右端与静止在光滑水平面上的木块A相连接,子弹B沿水平方向射入木块后留在木块内,再将弹簧压缩到最短。
上述这个过程可抽象为两个典型的过程:
过程①是子弹射入木块并获得共同速度;
过程②是木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短。
已知木块的质量大于子弹的质量,空气阻力可忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.过程①中木块获得的动能一定小于此过程中子弹损失的动能
B.过程①中子弹对木块的冲量大小可能大于木块对子弹的冲量大小
C.过程②中墙壁对弹簧的冲量大小一定小于子弹和木块总动量的减小量
D.过程②中弹簧的最大弹性势能可能等于过程①中木块所获得的动能
A.子弹射入木块过程中,子弹损失的动能转化内能和木块的动能,所以过程①中木块获得的动能一定小于此过程中子弹损失的动能,故A正确;
B.子弹射入木块过程中,根据牛顿第三定律可知子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力大小相等时间相等,所以过程①中子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小,故B错误;
C.由动量定理可知,木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短过程中,墙壁对弹簧的冲量大小一定等于于子弹和木块总动量的减小量,故C错误;
D.木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短过程中,弹簧
最大弹性势能等于过程①中木块所获得的动能与子弹的末动能之和(过程①系统的末动能),故D错误;
5、(2020·
内蒙古包头市高三下学期一模)啄木鸟觅食时,啄木鸟的头部摆动很快,啄木的速度达到每秒十五到十六次。
研究发现,啄木鸟的头部很特殊:
大脑和头骨之间存在着小小的硬脑膜,头颅坚硬,骨质松而充满气体,似海绵状;
从而使啄木鸟不会发生脑震荡。
下面哪个物理规律可以很好地解释啄木鸟不会得脑震荡( )
A.动能定理B.动量定理
C.机械能守恒定律D.动量守恒定律
【答案】B
“骨质松而充满气体,似海绵状;
从而使啄木鸟不会发生脑震荡”说明啄木鸟大脑和头骨作用有缓冲,使用大脑受力变小,所以可以用动量定理来解释。
A.动能定理,与上述分析结论不相符,故A错误;
B.动量定理,与上述分析结论相符,故B正确;
C.机械能守恒定律,与上述分析结论不相符,故C错误;
D.动量守恒定律,与上述分析结论不相符,故D错误。
故选B。
6、(2020·
内蒙古包头市高三下学期一模)如图,长度为l=1m,质量为M=1kg的车厢,静止于光滑的水平面上。
车厢内有一质量为m=1kg可视为质点的物块以速度v0=10m/s从车厢中点处向右运动,与车厢壁来回弹性碰撞n次后,与车厢相对静止,物块与车厢底板间动摩擦因数为μ=0.1,重力加速度取g=10m/s2。
下列说法正确的是( )
A.n=26
B.系统因摩擦产生的热量为25J
C.物块最终停在小车右端
D.小车最终运动的速度为5m/s,方向水平向右
【答案】BD
BD.由动量守恒定律得
解得小车最终运动的速度为v=5m/s,方向水平向右
由能量守恒定律得,系统因摩擦产生的热量为
解得系统因摩擦产生
热量为Q=25J,故BD正确;
AC.根据
可得物块在车厢中滑行的距离
车厢壁来回弹性碰撞次数
次
物块最终停在车厢中点处,故AC错误。
故选BD。
7、(2020·
四川省德阳市高三下学期三诊)如图所示,A、B两物体质量分别为mA=5kg和mB=4kg,与水平地面之间的动摩擦因数分别为μA=0.4和μB=0.5,开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧(不拴接),并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上.现将细线剪断,则两物体将被弹簧弹开,最后两物体都停在水平地面上。
下列判断正确的是()
A.在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,两物体组成的系统动量不守恒
B.在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,整个系统的机械能守恒
C.在两物体被弹开的过程中,A、B两物体的机械能一直增大
D.两物体一定同时停在地面上
A.在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,A物体所受的滑动摩擦力方向水平向右,大小为
B物体所受的滑动摩擦力方向水平向左,大小为
两物体组成的系统所受合外力为零,因此动量守恒,A错误;
B.在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,整个系统克服摩擦力做功,机械能减小,B错误;
C.在两物体被弹开的过程中,弹簧的弹力先大于摩擦力,后小于摩擦力,故物体的机械能先增大后减小,C错误;
D.弹簧对两物体的弹力大小相等,且两个物体同时离开弹簧,因此弹簧对两个物体的冲量大小相等为I,设物体A、B停止的时间为
、
,根据动量定理
由于
因此
D正确。
8、(2020·
四川省宜宾市四中高三下学期三诊)某同学在练习投篮,篮球第一次击中篮板上的a点,第二次击中a点正上方的b点,若两次篮球抛出点的位置相同,且都是垂直击中篮板,不计空气阻力,与第一次相比,第二次()
A.篮球击中篮板时,速度较大
B.在篮球从投出到击中篮板的过程中,所用时间较多
C.在篮球从投出到击中篮板的过程中,速度变化率较大
D.在投出过程中,手对篮球的冲量一定较大
A.篮球在水平方向做匀速直线运动,水平射程相等,但第二次用的时间较长,第二次运动水平分速度较小,故篮球击中篮板时,第二次运动速度较小,故A错误;
B.将篮球的运动反向处理,即为平抛运动,第二次运动过程中的高度较高,所以运动时间较长,故B正确;
C.速度变化率为加速度,在篮球从投出到击中篮板的过程中,篮球受到的合力为重力,加速度都为重力加速度,故C错误;
D.根据动量定理
第二次运动水平分速度较小,但第二次运动竖直分速度较大,无法判断两次运动篮球出手时初速度的大小,故无法判断两次在投出过程中,手对篮球的冲量,故D错误。
9、(2020·
四川省德阳市高三下学期三诊)一长木板置于粗糙水平地面上,木板B左端放置一物块A,在木板右方有一物块C,木板B右端与物块C的距离为4.5m,如图所示。
t=0时刻开始,小物块与木板一起以v0=5m/s的共同初速度向右运动,直至t1=1s时木板B与物块C碰撞,碰撞时间极短,碰后B以
反弹。
碰后运动过程中小物块A始终未离开木板B。
已知物块A与木板B间动摩擦因数为0.4,木板B的质量是小物块A质量的3倍,物块C的质量是小物块A质量的6倍,重力加速度大小g取10m/s2.求:
(1)木板B与地面间的动摩擦因数;
(2)木板B与物块C碰后物块C的速度;
(3)木板B的最小长度lm
【答案】
(1)0.1;
(2)
(3)
(1)A、B一起向右做匀减速运动,根据牛顿第二定律
由位移与时间的关系可知
代入数据,解得
(2)木板B与物块C碰前速度
B与C碰撞过程满足动量守恒
解得物块C的速度
(3)B与C碰后,对A物块,由牛顿第二定律得
代入数据解得
对木板B,由牛顿第二定律得
A向右减速至0,用时
B向左减速至0,用时
且
可知B先停止运动,直至A停下
设
为A向右减速运动的位移,
为B向左减速运动的位移
则木板的最小长度
10、(2020·
四川省泸县二中高三下学期三诊)在滑冰场上有一初中生质量为m=40kg,站在质量为M=20kg的长木板的左端,该学生与木板在水平光滑冰面上一起以v0=2m/s的速度向右运动.若学生匀加速跑向另一端,并从木板右端水平跑离木板时,木板恰好静止.
(1)学生脱离木板时的速度.
(2)若学生的的加速度a0=1m/s2,求木板的加速度.
(3)学生对木板做的功.
(1)
(2)
(1)人和木板系统动量守恒,得
(M+m)v0=mv
代入数据解得:
v=3m/s
(2)对学生根据牛顿运动定律
F=ma0
可得:
F=40N
对木板根据牛顿运动定律
F=Ma
解得:
(3)由动能定理得
11、(2020·
四川省泸县四中高三下学期三诊)汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施(车轮不再滚动),汽车A滑行了5.5m距离,但仍然撞上了汽车B。
碰撞后A、B两车始终没有分离,两车一起向前滑动了4.5m后停止,已知A和B的质量分别为1.5×
103kg和1.0×
103kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.1,两车碰撞时间极短,在碰撞前后车轮均没有滚动,重力加速度大小g=10m/s2。
求:
(1)A、B两车碰撞后的瞬间共同速度的大小;
(2)A车开始制动瞬间速度的大小。
(1)3m/s
(2)6m/s
(1)设
两车一起运动的加速度为
,根据牛顿第二定律有:
两车一起运动,由运动学公式有:
(2)设碰撞后瞬间
车速度的大小为
,两车在碰撞过程中动量守恒,则有:
设碰前
车加速度大小为
车开始制动瞬间速度的大小为
,由运动学公式有
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