专题19动量定理和动量守恒定律七年高考物理试题分项精析版.docx
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专题19动量定理和动量守恒定律七年高考物理试题分项精析版
专题19动量定理和动量守恒定律—七年高考物理试题分项精析版
一、单项选择题
1.【2017·新课标Ⅰ卷】将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)
A.30B.5.7×102
.6.0×102D.6.3×102
【答案】A
【考点定位】动量、动量守恒
【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题,只要注意动量的矢量性即可,比较简单。
2.【2015·重庆·3】高空作业须系安全带.如果质量为的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为(可视为自由落体运动).此后经历时间安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为
A.B..D.
【答案】A
【解析】人下落h高度为自由落体运动,由运动学公式,可知;缓冲过程(取向上为正)由动量定理得,解得:
,故选A。
【考点定位】运动学公式、动量定理
3.【2012·福建卷】如图,质量为的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为的救生员站在船尾,相对小船静止。
若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为
A.B..D.
【答案】
【解析】人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒,规定向右为正方向:
,。
【考点定位】本题动量守恒相关知识
4.【2012·重庆卷】质量为的人站在质量为2的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。
当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下。
跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v—t图象为
【答案】B
【考点定位】本题考查动量守恒定律及其相关知识
5.【2013·天津卷】我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000接力三连冠。
观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )
A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功
【答案】B
【解析】冲量是矢量,甲乙相互作用时,冲量大小相等方向相反,故A错误;由动量守恒定律知,甲乙动量变化量大小相等方向相反,故B正确;甲乙相互作用时是非弹性碰撞,动能不守恒,甲的动能增加量和乙动能的减少量不相等,故错误;因甲的动能增加量和乙动能的减少量不相等,由动能定理知,甲对乙做功的绝对值和乙对甲做功的绝对值不相等,故D错误。
【考点定位】本题考查冲量、动量、动量守恒定律和动能定理,意在考查考生的推理能力。
6.【2014·福建卷】一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。
已知前部分的卫星质量为1,后部分的箭体质量为2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为
A.v0-v2B.v0+v2.D.
【答案】D
【解析】系统分离前后,动量守恒:
,解得:
,故A、B、错误,D正确。
【考点定位】本题考查动量守恒定律
7.【2014·重庆卷】一弹丸在飞行到距离地面5高时仅有水平速度,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失,取重力加速,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是
【答案】B
【考点定位】本题考查了平抛运动规律、爆炸问题、动量守恒定律.
8.【2015·福建·30
(2)】如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为,速度为2v0,方向向右,滑块B的质量为2,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是
A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动
.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动
【答案】D
【解析】取向右为正方向,根据动量守恒:
,知系统总动量为零,所以碰后总动量也为零,即A、B的运动方向一定相反,所以D正确;A、B、错误。
【考点定位】原子结构和原子核
9.【2015·北京·17】实验观察到,静止在匀强磁场中A点的原子核发生衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图,则()
A.轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外
B.轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外
.轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里
D.轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里
【答案】D
【考点定位】衰变、动量守恒定律、带电粒子在磁场中的运动、左手定则。
10.【2013·福建卷】将静置在地面上,质量为(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为的炽热气体。
忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是
A.B..D.
【答案】D
【解析】在不考虑重力和空气阻力的情况下,火箭及燃气系统在点火喷气过程中动量守恒,设喷气后火箭获得的速度为v,并以v的方向为正方向,根据动量守恒定律有,
解得:
,因此D正确,AB错误。
【考点定位】反冲运动,动量守恒定律
二、多项选择题
11.【2017·新课标Ⅲ卷】一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。
F随时间t变化的图线如图所示,则
A.t=1s时物块的速率为1/s
B.t=2s时物块的动量大小为4kg·/s
.t=3s时物块的动量大小为5kg·/s
D.t=4s时物块的速度为零
【答案】AB
【考点定位】动量定理
【名师点睛】求变力的冲量是动量定理应用的重点,也是难点。
F–t图线与时间轴所围面积表示冲量。
12.【2012·大纲全国卷】如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为和3,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是
A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等
B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等
.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同
D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置
【答案】AD
【考点定位】本题考查弹性碰撞、单摆运动的等时性及其相关知识
三、非选择题
13.【2011·上海卷】光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连.开始时a球静止,b球以一定速度运动直至绳被拉紧,然后两球一起运动,在此过程中两球的总动量(填“守恒”或“不守恒”);机械能(填“守恒”或“不守恒”).
【答案】守恒,不守恒
【解析】两小球和细绳组成的系统合外力为零,所以动量守恒;细绳拉紧的过程是非弹性碰撞,动能不守恒,即机械能不守恒
【考点定位】机械能守恒
14.【2016·上海卷】如图,粗糙水平面上,两物体A、B以轻绳相连,在恒力F作用下做匀速运动。
某时刻轻绳断开,在F牵引下继续前进,B最后静止。
则在B静止前,A和B组成的系统动量_________(选填:
“守恒”或“不守恒”)。
在B静止后,A和B组成的系统动量。
(选填:
“守恒”或“不守恒“)
【答案】守恒;不守恒
【考点定位】动量守恒条件
【方法技巧】先通过匀速运动分析A、B整体的合外力,再分析轻绳断开后A、B整体的合外力,只要合外力为零,系统动量守恒,反之不守恒。
15.【2012·天津卷】质量为0.2kg的小球竖直向下以6/s的速度落至水平地面,再以4/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为kg·/s。
若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小为N(取g=10/s2)。
【答案】2;12
【解析】取竖直向上为正方向;根据动量定理得,。
计算时要注意方向性。
【考点定位】本题考查动量变化,动量定理及其相关知识
16.【2015·上海·22A】两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。
A车总质量为50kg,以2/s的速度向右运动;B车总质量为70kg,以3/s的速度向左运动;碰撞后,A以1.5/s的速度向左运动,则B的速度大小为___________/s,方向向___________(选填“左”或“右”)
【答案】0.5;左
【解析】由动量守恒定律得:
规定向右为正方向,,解得:
,所以B的速度大小是0.5/s,方向向左。
【考点定位】动量守恒定律
17.【2012·上海卷】A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行,A质量为5kg,速度大小为10/s,B质量为2kg,速度大小为5/s,它们的总动量大小为________kg·/s。
两者碰撞后,A沿原方向运动,速度大小为4/s,则B的速度大小为__________________/s。
【答案】40,10
【解析】总动量P=;
碰撞过程中满足动量守恒,代入数据可得:
。
【考点定位】本题考查动量守恒定律及其相关知识
18.【2017·江苏卷】甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1/s和2/s.求甲、乙两运动员的质量之比.
【答案】3:
2
【解析】由动量守恒定律得,解得代入数据得
【考点定位】动量守恒定律
【名师点睛】考查动量守恒,注意动量的矢量性,比较简单.
19.【2012·山东卷】光滑水平轨道上有三个木块A、B、,质量分别为A=3、,开始时B、均静止,A以初速度ν向右运动,A与B相撞后分开,B又与发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变.求B与碰撞前B的速度大小
【答案】
【考点定位】本题考查动量守恒定律相关知识
20.【2012天津卷】如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高度也为h,坡道底端与台面相切。
小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半,两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。
求
(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA;
(2)A、B两球的质量之比A:
B。
【答案】
(1);
(2)
【考点定位】本题考查动量、能量守恒及其相关知识
21.【2011·山东卷】如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10、12,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、v0。
为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。
(不计水的阻力)
【答案】4v0
【解析】设抛出货物的速度为v,由动量守恒定律得:
乙船与货物:
,
甲船与货物:
,
两船不相撞的条件是:
,
解得:
;
【考点定位】动量守恒定律
22.【2014·江苏卷】牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16。
分离速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞前A对B的速度。
若上述过程是质量为2的玻璃球A以速度v0碰撞质量为的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小。
【答案】v1=,v2=
【解析】设碰撞后两球的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律有:
2v0=2v1+v2
根据题意有:
=
联立以上两式解得:
v1=,v2=
【考点定位】本题主要考查了动量守恒定律的应用问题,属于中档偏低题。
23.【2013·安徽卷】一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。
求:
(1)0~8s时间内拉力的冲量;
(2)0~6s时间内物体的位移;
(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功。
【答案】
(1)18N·s
(2)6(3)30
【考点定位】F—t图象和v—t图象的“面积”的意义,冲量、功的概念。
24.【2013·海南卷】如图所示,光滑水平面上有三个物块A、B和,它们具有相同的质量,且位于同一直线上。
开始时,三个物块均静止,先让A以一定速度与B碰撞,碰后它们粘在一起,然后又一起与碰撞并粘在一起,求前后两次碰撞中损失的动能之比。
【答案】3
【解析】设三个物块的质量均为;A与B碰撞前A的速度为v,碰撞后共同速度为v1;A、B与碰撞后的共同速度为v2.由动量守恒定律得
设第一次碰撞中动能的损失为ΔE1,设第二次碰撞中动能的损失为ΔE2,由能量守恒定律得
联立以上各式,解得
【考点定位】考查动量守恒和能量守恒定律。
25.【2012·海南卷】【2014·全国大纲卷】冰球运动员甲的质量为80.0kg。
当他以5.0/s的速度向前运动时,与另一质量为100kg、速度为3.0/s的迎面而的运动员乙相撞。
碰后甲恰好静止。
假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
【答案】
(1)1.0/s;
(2)1400
【考点定位】本题主要考查了动量守恒定律和能量守恒定律的应用问题,属于中档题。
26.【2014·山东卷】如图,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为,,开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度,一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起,碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半。
求:
(i)B的质量;
(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。
【答案】(i);(ii)
【考点定位】动量守恒定律,能量守恒定律
27.【2014·新课标全国卷Ⅰ】如图,质量分别为、的两个小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8,A球在B球的正上方。
先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放。
当A球下落t=0.3s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零。
已知,重力加速度大小为,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。
(i)B球第一次到达地面时的速度;
(ii)P点距离地面的高度。
【答案】
【解析】(i)B球总地面上方静止释放后只有重力做功,根据动能定理有
可得B球第一次到达地面时的速度
(ii)A球下落过程,根据自由落体运动可得A球的速度
设B球的速度为,则有碰撞过程动量守恒
碰撞过程没有动能损失则有
解得,
小球B与地面碰撞后根据没有动能损失所以B离开地面上抛时速度
所以P点的高度
【考点定位】动量守恒定律能量守恒
28.【2015·山东·39
(2)】如图,三个质量相同的滑块A、B、,间隔相等地静置于同一水平轨道上。
现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后AB分别以、的速度向右运动,B再与发生碰撞,碰后B、粘在一起向右运动。
滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。
两次碰撞时间极短。
求B、碰后瞬间共同速度的大小。
【答案】
【考点定位】动量守恒定律;动能定理.
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- 专题 19 动量 定理 守恒定律 七年 高考 物理试题 分项精析版