高考物理新题型揭秘专题01碰撞与动量守恒之单项选择题.docx
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高考物理新题型揭秘专题01碰撞与动量守恒之单项选择题
2019-2020年高考物理新题型揭秘专题01碰撞与动量守恒之单项选择题
样题展示
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.C.D.
【参考答案】A
【试题分析】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。
名师解读
内容
可能的分值
可能的题型
碰撞及动量守恒
修订前
10分
选考–计算题
修订后
6分
必考–四选一
1.碰撞及动量守恒在选修3–5中虽然占用的篇幅不是很多,但是却是高考的热点,从2012年2016年这几年的时间,在选考的三个部分中,必有一道关于碰撞及动量守恒的题,而且分值相对也较高,一般为10分。
2.2016年新出了2017年的考试大纲和考试说明,将选修3–5的内容调整为必考内容,这种调整,更加说明了碰撞及能量守恒的重要性。
3.2017年是考试改革的第一年,但是从往年选考的内容来看,碰撞和守恒在今年肯定会考,但是其考查形式可能就比较多样,比如可能将碰撞及动量守恒的知识以四选一的单项选择题的形式进行考查。
通关演练
1.从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖着地,这样做是为了
A.减小冲量
B.减小动量的变化量
C.增大与地面的冲击时间,从而减小冲力
D.增大人对地面的压强,起到安全作用
2.如图所示,质量为M的人在远离任何星体的太空中,与他旁边的飞船相对静止。
由于没有力的作用,他与飞船总保持相对静止的状态。
这个人手中拿着一个质量为m的小物体,他以相对飞船为v的速度把小物体抛出,在抛出物体后他相对飞船的速度大小为
A.B.
C.D.
3.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起,经时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中,下列说法正确的是
A.地面对他的冲量为,地面对他做的功为
B.地面对他的冲量为,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为,地面对他做的功为
D.地面对他的冲量为,地面对他做的功为零
4.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m(m A.在以后的运动过程中,小球和槽的水平方向动量始终守恒 B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C.全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒 D.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h处 5.如图所示,甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上,现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F1、F2,使甲、乙同时由静止开始运动,在整个过程中,对甲、乙两车及弹簧组成的系统(假定整个过程中弹簧均在弹性限度内),正确的说法是 A.系统受到外力作用,系统的总动量不断增大 B.弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大 C.恒力对系统一直做正功,系统的机械能不断增大 D.两物体的速度减少为零时,弹簧的弹力大小等于外力F1、F2的大小 6.一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m1,后部分的箭体质量为m2,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–v2 B.v0+v2 C. D. 7.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m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 C.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 8.如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。 现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能不守恒 C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量不守恒、机械能守恒 9.甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是p1=5kg·m/s,p2=7kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10kg·m/s,则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种 A.m1=m2B.2m1=m2 C.4m1=m2D.6m1=m2。 10.如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。 一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。 在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是 A.动量守恒、机械能守恒 B.动量守恒、机械能不守恒 C.动量不守恒、机械能守恒 D.动量、机械能都不守恒 1.静止在水面上的船长为L、质量为M,一个质量为m的人站在船头,当此人由船头走到船尾时,不计水的阻力,船移动的距离是 A.B. C.D. 2.如图所示,在光滑的水平面上固定着两轻质弹簧,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把小球和弹簧视为一个系统,则小球在运动过程中 A.系统的动量守恒,动能守恒 B.系统的动量守恒,机械能守恒 C.系统的动量不守恒,机械能守恒 D.系统的动量不守恒,动能守恒 3.如图所示,一倾角为α高为h的光滑斜面,固定在水平面上,一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下,滑到底端时速度的大小为vt,所用时间为t,则物块滑至斜面的底端时,重力的瞬时功率及重力的冲量分别为 A.、0B.mgvt、mgtsinα C.mgvtcosα、mgtD.mgvtsinα、mgt 4.如图所示,两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,下滑到达斜面底端的过程中 A.两物体所受重力做功相同 B.两物体所受合外力冲量相同 C.两物体到达斜面底端时时间相同 D.两物体到达斜面底端时动能不同 5.如图所示,单摆摆球的质量为m,摆球从最大位移A处由静止释放,摆球运动到最低点B时的速度大小为v。 重力加速度为g,不计空气阻力。 则摆球从A运动到B的过程中 A.重力做的功为 B.重力的最大瞬时功率为mgv C.重力的冲量为0 D.重力的冲量大小为mv 6.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端。 当两人同时相向运动时 B A.若小车不动,两人速率一定相等 B.若小车向左运动,A的速率一定比B的小 C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大 D.若小车向左运动,A的动量一定比B的小 7.如图,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且m、M间及M与地面的接触面均光滑。 开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,从两物体开始运动以后的全部运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度。 对于m、M和弹簧组成的系统,下列说法中正确的有: ①由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒;②当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M各自的动能最大;③由于F1、F2大小不变,所以m、M各自一直做匀加速运动;④由于F1、F2等大反向,故系统的总动量始终为零 A.①④B.②③ C.①②④D.②④ 8.已知质量相同的两个物体发生弹性正碰时速度交换。 如图“牛顿摆”,由五个相同的钢球紧挨着悬挂在同一水平线上。 当拉起最左侧的球1并释放,由于相邻球间的碰撞,导致最右侧的球5被弹出,碰撞时动能不损失。 则 A.相邻球间碰撞属于非弹性碰撞 B.球5被弹起时,球4速度不为零 C.球5被弹起时,球1速度等于零 D.五个钢球组成的系统在整个运动过程中动量守恒 9.如图所示,光滑平面上有一辆质量为2m的小车,车上左右两端分别站着甲、乙两人,他们的质量都是m,开始两个人和车一起以速度v0向右匀速运动。 某一时刻,站在车右端的乙先以相对地面向右的速度v跳离小车,然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度v跳离小车。 两人都离开小车后,小车的速度将是 A.v0B.2v0C.大于v0,小于2v0D.大于2v0 10.下列说法正确的是 A.物体速度变化越大,则加速度一定越大 B.物体动量发生变化,则物体的动能一定变化 C.合外力对系统做功为零,则系统机械能一定守恒 D.系统所受合外力为零,则系统的动量一定守恒 11.如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是 A.男孩和木箱组成的系统动量守恒 B.小车与木箱组成的系统动量守恒 C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同 1.C 【解析】人在和地面接触时,人的速度减为零,由动量定理可知,(F–mg)t=∆mv;而脚尖着地可以增加人着地的时间,由公式可知可以减小受到地面的冲击力,故C正确,ABD错误。 2.A 【解析】对物体和人而言,动量守恒,则mv=Mv′,故人相对飞船的速度大小为v′=,选项A正确。 3.D 4.D 【解析】小球在槽上运动时,由于小球受重力,故两物体组成的系统外力之和不为零,故动量不守恒;当小球与弹簧接触相互作用时,小球受外力,故动量不再守恒,故A错误;下滑过程中两物体都有水平方向的位移,而力是垂直于球面的,故力和位移夹角不垂直,故两力均做功,故B错误;全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,但当小球与弹簧接触相互作用时,小球受外力,水平方向动量不守恒,C错误;因两物体均有向左的速度,若槽的速度大于球的速度,则两物体不会相遇,小球不会到达最高点;而若球速大于槽速,则由动量守恒可知,两物体会有向左的速度,由机械能守恒可知,小球不会回到最高点,故D正确。 5.B 【解析】因F1、F2等大反向,故甲、乙和弹簧组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,故A错误;在拉力作用下,甲、乙开始做加速运动,弹簧伸长,弹簧弹力变大,甲、乙两物体受到的合力变小,物体加速度变小,物体做加速度减小的加速运动,当弹簧弹力等于拉力时物体受到的合力为零,速度达到最大,之后弹簧弹力大于拉力,两物体减速运动,直到速度为零时,弹簧伸长量达到最大,系统的机械能最大,当返回速度再次为零时,弹簧的弹力的大小小于外力F1、F2的大小,故B正确,CD错误。 6.D 【解析】系统分离前后,动量守恒: ,解得: ,故ABC错误;D正确。 7.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C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。 8.B 9.C 【解析】甲乙两球在碰撞过程中动量守恒,所以有: ,即: ,由于在碰撞过程中,不可能有其他形式的能量转化为机械能,只能是系统内物体间机械能相互转化或一部分机械能转化为内能,因此系统的机械能不会增加。 所以有: ,所以有: ,因为题目给出物理情景是“甲从后面追上乙”,要符合这一物理情景,就必须有,即;同时还要符合碰撞
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- 高考 物理 题型 揭秘 专题 01 碰撞 动量 守恒 单项 选择题