《(江蘇專用)2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題五 動量與原子物理學(xué) 第一講 動量守恒定律——課后自測診斷卷》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題五 動量與原子物理學(xué) 第一講 動量守恒定律——課后自測診斷卷(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一講 動量守恒定律
——課后自測診斷卷
1.“爆竹聲中一歲除,春風(fēng)送暖入屠蘇”,爆竹聲響是辭舊迎新的標(biāo)志,是喜慶心情的流露。有一個質(zhì)量為3m的爆竹斜向上拋出,到達(dá)最高點時速度大小為v0、方向水平向東,在最高點爆炸成質(zhì)量不等的兩塊,其中一塊質(zhì)量為2m,速度大小為v,方向水平向東,則另一塊的速度是( )
A.3v0-v B.2v0-3v
C.3v0-2v D.2v0+v
解析:選C 在最高點水平方向動量守恒,由動量守恒定律可知,3mv0=2mv+mv′,可得另一塊的速度為v′=3v0-2v。
2.[多選]如圖所示,質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點由靜止開始釋放,
2、落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到達(dá)距地面深度為h的B點時速度減為零。不計空氣阻力,重力加速度為g。關(guān)于小球下落的整個過程,下列說法正確的有( )
A.小球的機(jī)械能減少了mg(H+h)
B.小球克服阻力做的功為mgh
C.小球所受阻力的沖量大于m
D.小球動量的改變量等于所受阻力的沖量
解析:選AC 小球在整個過程中,動能變化量為零,重力勢能減少了mg(H+h),則小球的機(jī)械能減少了mg(H+h),故A正確;對小球下落的全過程運用動能定理得,mg(H+h)-Wf=0,則小球克服阻力做功Wf=mg(H+h),故B錯誤;小球落到地面的速度v=,對進(jìn)入泥潭的過程運用動量定理得
3、:IG-IF=0-m,得:IF=IG+m,可知阻力的沖量大于m,故C正確;對全過程分析,運用動量定理知,動量的改變量等于重力的沖量和阻力沖量的矢量和,故D錯誤。
3.如圖所示,有一條捕魚小船停靠在湖邊碼頭,小船又窄又長(估計一噸左右)。一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量,他進(jìn)行了如下操作:首先將船平行碼頭自由停泊,然后他輕輕從船尾上船,走到船頭后停下,而后輕輕下船,用卷尺測出船后退的距離d,然后用卷尺測出船長L。已知他自身的質(zhì)量為m,則漁船的質(zhì)量為( )
A. B.
C. D.
解析:選B 設(shè)人走動時船的速度大小為v,人的速度大小為v′,人從船尾走到船頭所用時間為t,則v=,v′=
4、,取船的速度為正方向,根據(jù)動量守恒定律可得Mv-mv′=0,即M=m,解得漁船的質(zhì)量M=,故B正確。
4.(2019鹽城三模)在氣墊導(dǎo)軌上,一個質(zhì)量為0.6 kg的滑塊甲以0.15 m/s的速度與另一質(zhì)量為0.4 kg、速度為0.1 m/s并沿反方向運動的滑塊乙迎面相撞,碰撞后兩個滑塊粘在一起,則碰撞后兩個滑塊一起運動的速度大小為________m/s,碰撞過程中乙滑塊受到甲沖量大小為________Ns。
解析:選甲的初速度為正方向,根據(jù)動量守恒定律有:m甲v甲-m乙v乙=(m甲+m乙)v,代入數(shù)據(jù)解得:v=0.05 m/s,對乙應(yīng)用動量定理有:I=m乙v-(-m乙v乙),代入數(shù)據(jù)解得:
5、I=0.06 Ns。
答案:0.05 0.06
5.(2018江蘇高考)如圖所示,懸掛于豎直彈簧下端的小球質(zhì)量為m,運動速度的大小為v,方向向下。經(jīng)過時間t,小球的速度大小為v,方向變?yōu)橄蛏?。忽略空氣阻力,重力加速度為g,求該運動過程中,小球所受彈簧彈力沖量的大小。
解析:取向上為正方向,根據(jù)動量定理
mv-(-mv)=I-mgt
解得I=2mv+mgt。
答案:2mv+mgt
6.(2019南京、鹽城二模)在2018年冬奧會花樣滑冰雙人滑比賽中,中國選手隋文靜、韓聰組合獲得亞軍。如圖所示為某次訓(xùn)練中情景,他們攜手滑步,相對光滑冰面的速度為1.0 m/s。韓聰突然將隋文靜向原先運
6、動方向推開,推力作用時間為2.0 s,隋文靜的速度大小變?yōu)?.0 m/s。假設(shè)隋文靜和韓聰?shù)馁|(zhì)量分別為40 kg和60 kg,求:
(1)推開后韓聰?shù)乃俣却笮。?
(2)推開過程中隋文靜對韓聰?shù)钠骄饔昧Υ笮 ?
解析:(1)以原來運動方向為正方向,由動量守恒定律得
(m1+m2)v=m1v1+m2v2
解得v2=-1 m/s,速度大小為1 m/s。
(2)由動量定理Ft=m2v2-m2v,解得F=-60 N,即大小為60 N。
答案:(1)1 m/s (2)60 N
7.(2019宿遷一模)如圖所示,質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上,木塊與墻間用輕彈簧連接,開始時木塊靜止在A位置。
7、現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌入其中,經(jīng)過一段時間,木塊第一次回到A 位置,彈簧在彈性限度內(nèi)。求:
(1)木塊第一次回到A位置時速度大小v;
(2)此過程中墻對彈簧沖量大小I。
解析:(1)子彈射入木塊過程,由于時間極短,子彈與木塊間的內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)外力,由動量守恒定律得:
mv0=(M+m)v
解得:v=
子彈和木塊系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運動,后做加速運動,回到A位置時速度大小不變,即當(dāng)木塊回到A位置時的速度大小v=;
(2)子彈和木塊彈簧組成的系統(tǒng)受到的合力即墻對彈簧的作用力,根據(jù)動量定理得:
I=-(M+m)v-mv0=-2mv0
所以墻對彈簧的
8、沖量I的大小為2mv0。
答案:(1) (2)2mv0
8.(2019蘇、錫、常、鎮(zhèn)一模)如圖所示足夠長的光滑水平面上,用質(zhì)量分別為3 kg和1 kg的甲、乙兩滑塊,將僅與甲拴接的輕彈簧壓緊后使甲、乙處于靜止?fàn)顟B(tài)。乙的右側(cè)有一擋板P?,F(xiàn)將兩滑塊由靜止釋放,當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,甲的速度大小為2 m/s,此時乙尚未與P相撞。
(1)求彈簧恢復(fù)原長時乙的速度大??;
(2)若乙與擋板P碰撞反彈后,不能再與彈簧發(fā)生碰撞。求擋板P對乙的沖量的最大值。
解析:(1)當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,設(shè)甲乙的速度分別為v1和v2,對兩滑塊及彈簧組成的系統(tǒng),設(shè)向左的方向為正方向,由動量守恒定律可得:
m1v1+m2v2=0
又知v1=2 m/s
聯(lián)立以上方程可得v2=-6 m/s,方向向右。
(2)乙反彈后不能再與彈簧發(fā)生碰撞,則說明乙反彈的速度最大為v3=2 m/s
由動量定理可得,擋板對乙滑塊沖量的最大值為:
I=m2v3-m2v2=12 Ns-1(-6)Ns=8 Ns
答案:(1)6 m/s (2)8 Ns
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