(新課標(biāo))2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動量 課時跟蹤訓(xùn)練24.doc
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課時跟蹤訓(xùn)練(二十四) 落實(shí)雙基 [基礎(chǔ)鞏固] 1.(2017全國卷Ⅰ)將質(zhì)量為1.00 kg的模型火箭點(diǎn)火升空,50 g燃燒的燃?xì)庖源笮?00 m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出.在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g,火箭的動量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)( ) A.30 kgm/s B.5.7102 kgm/s C.6.0102 kgm/s D.6.3102 kgm/s [解析] 本題考查動量守恒定律.由于噴出過程中重力和空氣阻力可忽略,則模型火箭與燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動量守恒.燃?xì)鈬姵銮跋到y(tǒng)靜止,總動量為零,故噴出后瞬間火箭的動量與噴出燃?xì)獾膭恿康戎捣聪?,可得火箭的動量大小等于燃?xì)獾膭恿看笮?,則|p火|=|p氣|=m氣v氣=0.05 kg600 m/s=30 kgm/s,A正確. [答案] A 2.(2017天津卷)“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標(biāo)之一.摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動.下列敘述正確的是( ) A.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客的機(jī)械能保持不變 B.在最高點(diǎn)時,乘客重力大于座椅對他的支持力 C.摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中,乘客重力的沖量為零 D.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客重力的瞬時功率保持不變 [解析] 本題考查勻速圓周運(yùn)動.乘客在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,動能不變,而在上升過程中重力勢能增加,機(jī)械能增加,下降過程中則相反,A錯誤.在最高點(diǎn)時,乘客具有豎直向下的向心加速度,處于失重狀態(tài),故B正確.因重力恒定,重力的沖量等于重力與其作用時間的乘積,故重力沖量一定不為零,C錯誤.重力的瞬時功率P=mgvcosα,其中α是瞬時速度v的方向與重力方向之間的夾角,故重力的瞬時功率不會保持不變,D錯誤. [答案] B 3.(多選)木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上.在b上施加向左的水平力F使彈簧壓縮,如圖所示.當(dāng)撤去外力F后,下列說法中正確的是( ) A.a(chǎn)尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動量守恒 B.a(chǎn)尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒 C.a(chǎn)離開墻壁后,a、b組成的系統(tǒng)動量守恒 D.a(chǎn)離開墻壁后,a、b組成的系統(tǒng)動量不守恒 [解析] 在a離開墻壁前、彈簧伸長的過程中,對a和b組成的系統(tǒng),由于受到墻對a的彈力作用,所以a、b組成的系統(tǒng)動量不守恒,選項(xiàng)A錯誤,B正確;在a離開墻壁后,a、b構(gòu)成的系統(tǒng)所受的合外力為零,因此動量守恒,故選項(xiàng)C正確,D錯誤. [答案] BC 4.從高處跳到低處時,為了安全,一般都是讓腳尖著地,這樣做是為了( ) A.減小沖量 B.減小動量的變化量 C.增大與地面的沖擊時間,從而減小沖力 D.增大人對地面的壓強(qiáng),起到安全作用 [解析] 腳尖先著地,接著逐漸到整只腳著地,延長了人落地時動量變化所用的時間,由動量定理可知,人落地動量變化量一定,這樣就減小了地面對人的沖力,故C正確. [答案] C 5.如圖所示,質(zhì)量為m的小滑塊沿傾角為θ的斜面向上滑動,經(jīng)過時間t1速度為零然后又下滑,經(jīng)過時間t2回到斜面底端,滑塊在運(yùn)動過程中受到的摩擦力大小始終為F1.在整個過程中,重力對滑塊的總沖量為( ) A.mgsinθ(t1+t2) B.mgsinθ(t1-t2) C.mg(t1+t2) D.0 [解析] 談到?jīng)_量必須明確是哪一個力的沖量,此題中要求的是重力對滑塊的總沖量,根據(jù)沖量的定義式I=Ft,因此重力對滑塊的總沖量應(yīng)為重力乘以作用時間,所以IG=mg(t1+t2),即C正確. [答案] C 6.如圖1所示,物體A和B用輕繩相連接,掛在輕彈簧下靜止不動,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為M,當(dāng)連接A、B的繩突然斷開后,物體A上升經(jīng)某一位置時的速度大小為v.這時,物體B的下落速度大小為u,如圖2所示.在這段時間里,彈簧的彈力對物體A的沖量為( ) A.mv B.mv-Mu C.mv+Mu D.mv+mu [解析] 由題意可知,雖然整個過程所用的時間可以直接求出,但彈簧的彈力是一變力,要求它的沖量只能用動量定理來計(jì)算.以物體A為研究對象,取豎直向上為正方向,根據(jù)動量定理有:(F-mg)t=mv.① 在t時間內(nèi),物體B做自由落體運(yùn)動,則:t=.② 由①②兩式得彈力的沖量Ft=mv+mu. 所以正確的選項(xiàng)為D. [答案] D 7.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B,放在光滑的水平面上,物體A被水平速度為v0的子彈射中并且子彈嵌在其中.已知物體A的質(zhì)量mA是物體B的質(zhì)量mB的,子彈的質(zhì)量m是物體B的質(zhì)量的,彈簧壓縮到最短時B的速度為( ) A. B. C. D. [解析] 彈簧壓縮到最短時,子彈A、B具有共同的速度v1,且子彈A、B組成的系統(tǒng),從子彈開始射入物體A一直到彈簧被壓縮到最短的過程中,系統(tǒng)所受外力(重力、支持力)之和始終為零,故整個過程系統(tǒng)的動量守恒,由動量守恒定律得mv0=(m+mA+mB)v1,又m=mB,mA=mB,故v1=,即彈簧壓縮到最短時B的速度為. [答案] C 8.如圖所示,質(zhì)量為m=245 g的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M=0.5 kg的木板左端,足夠長的木板靜止在光滑水平面上,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4.質(zhì)量為m0=5 g的子彈以速度v0=300 m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時間極短),g取10 m/s2.子彈射入后,求: (1)子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的最大速度v1. (2)木板向右滑行的最大速度v2. (3)物塊在木板上滑行的時間t. [解析] (1)子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的初速度即為物塊的最大速度,由動量守恒可得: m0v0=(m0+m)v1,解得v1=6 m/s. (2)當(dāng)子彈、物塊、木板三者同速時,木板的速度最大,由動量守恒定律可得:(m0+m)v1=(m0+m+M)v2,解得v2=2 m/s. (3)對物塊和子彈組成的整體應(yīng)用動量定理得: -μ(m0+m)gt=(m0+m)v2-(m0+m)v1,解得:t=1 s. [答案] (1)6 m/s (2)2 m/s (3)1 s [素能培養(yǎng)] 9.(多選)如圖所示,木塊A的質(zhì)量mA=1 kg,足夠長的木板B的質(zhì)量mB=4 kg,質(zhì)量為mC=4 kg的木塊C置于木板B上,水平面光滑,B、C之間有摩擦.現(xiàn)使A以v0=12 m/s的初速度向右運(yùn)動,與B碰撞后以4 m/s速度彈回,則( ) A.B運(yùn)動過程中的最大速度為4 m/s B.B運(yùn)動過程中的最大速度為8 m/s C.C運(yùn)動過程中的最大速度為4 m/s D.C運(yùn)動過程中的最大速度為2 m/s [解析] A與B碰后瞬間,C的運(yùn)動狀態(tài)未變,此時B的速度最大,由A、B組成的系統(tǒng)動量守恒(取向右為正方向),有mAv0=-mAvA+mBvB,代入數(shù)據(jù)得vB=4 m/s,A正確,B錯誤;B與C相互作用使B減速、C加速,由于B足夠長,所以B和C能達(dá)到相同速度,二者共速后,C速度最大,由B、C組成的系統(tǒng)動量守恒,有mBvB=(mB+mC)vC,代入數(shù)據(jù)得vC=2 m/s,C錯誤,D正確. [答案] AD 10.(2017江西宜春模擬)如圖所示,將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上,左側(cè)靠墻角,右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處由靜止開始落下,與半圓槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi),并能從C點(diǎn)離開半圓槽,則以下結(jié)論中正確的是( ) A.球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中,球與半圓槽在水平方向動量守恒 B.球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中,球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒 C.球離開C點(diǎn)以后,將做豎直上拋運(yùn)動 D.槽將與墻不會再次接觸 [解析] 球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,半圓槽對球的支持力沿半徑方向指向圓心,而球?qū)Π雸A槽的壓力方向相反指向左下方,因?yàn)橛胸Q直墻擋住,所以半圓槽不會向左運(yùn)動,可見,該過程中,球與半圓槽在水平方向受到外力作用,動量并不守恒,而由球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量也不守恒;從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中,球?qū)Π雸A槽的壓力方向指向右下方,所以半圓槽要向右推動物塊一起運(yùn)動,因而球參與了兩個運(yùn)動:一個是沿半圓槽的圓周運(yùn)動,另一個是與半圓槽一起向右運(yùn)動,球所受支持力方向與速度方向并不垂直,此過程中,因?yàn)橛形飰K擋住,球與半圓槽在水平方向動量并不守恒,在球運(yùn)動的全過程,水平方向上動量也不守恒,選項(xiàng)A、B錯誤;當(dāng)球運(yùn)動到C點(diǎn)時,它的兩個分運(yùn)動的合速度方向并不是豎直向上的,所以此后球做斜上拋運(yùn)動,即選項(xiàng)C錯誤;因?yàn)槿^程中,整個系統(tǒng)在水平方向上獲得了水平向右的沖量,最終槽將與墻不會再次接觸,選項(xiàng)D正確. [答案] D 11.(多選)(2016天津卷改編)如圖所示,方盒A靜止在光滑的水平面上,盒內(nèi)有一小滑塊B,盒的質(zhì)量是滑塊的2倍,滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.若滑塊以速度v開始向左運(yùn)動,與盒的左、右壁發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞,滑塊在盒中來回運(yùn)動多次,最終相對于盒靜止,則( ) A.此時盒的速度大小為 B.此時盒的速度大小為 C.滑塊相對于盒運(yùn)動的路程為 D.滑塊相對于盒運(yùn)動的路程為 [解析] 設(shè)滑塊的質(zhì)量為m,則盒的質(zhì)量為2m,對整個過程,由動量守恒定律可得mv=3mv共,解得v共=,A正確.由功能關(guān)系可知μmgx=mv2-3m2,解得x=,C正確. [答案] AC 12.(2016全國卷Ⅰ)某游樂園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中.為計(jì)算方便起見,假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱?,在水平方向朝四周均勻散開.忽略空氣阻力.已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g.求: (1)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量; (2)玩具在空中懸停時,其底面相對于噴口的高度. [解析] (1)設(shè)Δt時間內(nèi),從噴口噴出的水的體積為ΔV,質(zhì)量為Δm,則 Δm=ρΔV① ΔV=v0SΔt② 由①②式得,單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為 =ρv0S③ (2)設(shè)玩具懸停時其底面相對于噴口的高度為h,水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時的速度大小為v.對于Δt時間內(nèi)噴出的水,由能量守恒得 (Δm)v2+(Δm)gh=(Δm)v④ 在h高度處,Δt時間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動量變化量的大小為 Δp=(Δm)v⑤ 設(shè)水對玩具的作用力的大小為F,根據(jù)動量定理有 FΔt=Δp⑥ 由于玩具在空中懸停,由力的平衡條件得 F=Mg⑦ 聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得 h=- [答案] (1)ρv0S (2)-- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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