高中物理选修3-5动量部分专题(含答案)

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动量部分精讲1、(多选)如图所示,一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t,则()A.拉力对物体的冲量大小为FtB.拉力对物体的冲量大小为Ft sin θC.摩擦力对物体的冲量大小为Ft sin θD.合外力对物体的冲量大小为零2、如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d四个点位于同一圆周上,a在圆周最高点,d在圆周最低点,每根杆上都套着质量相等的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c三个点同时由静止释放.关于它们下滑的过程,下列说法正确的是()A.重力对它们的冲量相同B.弹力对它们的冲量相同C.合外力对它们的冲量相同D.它们动能的增量相同3、(2018·全国卷Ⅱ·15)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N4、一高空作业的工人质量为60 kg,系一条长为L=5 m的安全带,若工人由静止不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1 s(工人最终静止悬挂在空中),则缓冲过程中安全带受的平均冲力是多少?(g取10 m/s2,忽略空气阻力的影响)5、如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小.6、某质量为m的运动员从距蹦床h1高处自由落下,接着又能弹起h2高,运动员与蹦床接触时间为t,在空中保持直立.重力加速度为g.取竖直向上为正方向,忽略空气阻力.求:(1)运动员与蹦床接触时间内,所受重力的冲量I;(2)运动员与蹦床接触时间内,受到蹦床平均弹力的大小F.7、(多选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下由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=1 s时物块的速率为1 m/sB.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sC.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/sD.t=4 s时物块的速度为零8、超强台风“山竹”的风力达到17级超强台风强度,风速60 m/s左右,对固定建筑物破坏程度巨大.请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与风速(空气流动速度)大小的关系.假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S,风速大小为v,空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零,空气密度为ρ,风力F与风速大小v的关系式为()A.F=ρS v B.F=ρS v2 C.F=12ρS v3D.F=ρS v39、某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.10、(多选)如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的水平轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,再放开右手后动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零11、如图所示,A、B两物体质量之比m A∶m B=3∶2,原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑.当弹簧突然被释放后,以下系统动量不守恒的是()A.若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统B.若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统12、如图所示,在光滑水平面上有直径相同的a、b 两球,在同一直线上运动.选定向右为正方向,两球的动量分别为p a=6 kg·m/s、p b=-4 kg·m/s.当两球相碰之后,两球的动量可能是()A.p a=-6 kg·m/s、p b=4 kg·m/sB.p a=-6 kg·m/s、p b=8 kg·m/sC.p a=-4 kg·m/s、p b=6 kg·m/sD.p a=2 kg·m/s、p b=013、质量为m,速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后B球的速度可能值为() A.0.6v B.0.4v C.0.2v D.0.3v14、(多选)如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。

现使B获得大小为3 m/s,方向水平向右的速度,以此时刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息中可得()A.两物体的质量之比为m1∶m2=2∶1B.两物体的质量之比为m1∶m2=1∶2C.在t2时刻A与B的动能之比为E k1∶E k2=4∶1 D.在t2时刻A与B的动能之比为E k1∶E k2=8∶115、有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(重一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作: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,则船的质量为()A.m(L+d)d B.m(L-d)d C.mLd D.m(L+d)L16、质量为M的气球上有一个质量为m的人,气球和人在静止的空气中共同静止于离地h高处,如果从气球上慢慢放下一个质量不计的软梯,让人沿软梯降到地面,则软梯长至少应为()A.mm+Mh B.Mm+Mh C.M+mM h D.M+mm h17、如图所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M,顶端高度为h,今有一质量为m的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是()A.mhM+mB.MhM+mC.mh(M+m)tan αD.Mh(M+m)tan α18、如图所示,小车(包括固定在小车上的杆)的质量为M,质量为m的小球通过长度为L的轻绳与杆的顶端连接,开始时小车静止在光滑的水平面上.现把小球从与O点等高的地方释放(小球不会与杆相撞),小车向左运动的最大位移是()A.2LMM+mB.2LmM+mC.MLM+mD.mLM+m19、水平面上有一平板车,某人站在车上抡起锤子从与肩等高处挥下,打在车的左端,打后车与锤相对静止.以人、锤子和平板车为系统(初始时系统静止),研究该次挥下、打击过程,下列正确的是( ) A .若水平面光滑,在锤子挥下的过程中,平板车一定向右运动B .若水平面光滑,打后平板车可能向右运动C .若水平面粗糙,在锤子挥下的过程中,平板车一定向左运动D .若水平面粗糙,打后平板车可能向右运动20、(多选)如图所示,在光滑的水平面上有一静止的物体M ,物体M 上有一光滑的半圆弧轨道,最低点为C ,A 、B 为同一水平直径上的两点,现让小滑块m 从A 点由静止下滑,则( ) A .小滑块m 到达物体M 上的B 点时小滑块m 的速度不为零 B .小滑块m 从A 点到C 点的过程中物体M 向左运动,小滑块m 从C 点到B 点的过程中物体M 向右运动C .若小滑块m 由A 点正上方h 高处自由下落,则由B 点飞出时做竖直上抛运动D .物体M 与小滑块m 组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒 21、(多选)质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v ,小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( ) A.12m v 2 B .mM 2(m +M )v 2 C.12NμmgL D .N μmgL22、如图所示,将质量为M =3m 的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为v 03;现将同样的木块放在光滑的水平面上,相同的子弹仍以速度v 0沿水平方向射入木块,则子弹( )A .不能射穿木块,子弹和木块以相同的速度做匀速运动B .能射穿木块C .刚好能射穿木块,子弹射穿木块时速度为0D .刚好能射穿木块,子弹射穿木块时速度大于v 0323、如图甲所示,一块长度为L 、质量为m 的木块静止在光滑水平面上.一颗质量也为m 的子弹以水平速度v 0射入木块.当子弹刚射穿木块时,木块向前移动的距离为s ,如图乙所示.设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变,子弹可视为质点.则子弹穿过木块的时间为( ) A.1v 0(s +L ) B.1v 0(s +2L )C.12v 0(s +L )D.1v 0(L +2s )24、一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度v =2 m/s ,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,取重力加速度g =10 m/s 2,则下列选项图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )25、如图甲,某实验小组采用常规方案验证动量守恒定律.实验完成后,该小组又把水平木板改为竖直木板再次实验,如图乙所示.图中小球半径均相同、质量均已知,且m A >m B ,B 、B ′ 两点在同一水平线上.(1)若采用图甲所示的装置,实验中还必须测量的物理量是__________________________. (2)若采用图乙所示的装置,下列说法正确的是_____. A .必需测量BN 、BP 和BM 的距离B .必需测量B ′N 、B ′P 和B ′M 的距离C .若m A B ′P =m A B ′M +m BB ′N,则表明此碰撞动量守恒D .若m A B ′N =m A B ′M +m BB ′P,则表明此碰撞动量守恒26、两物块A 、B 用轻弹簧相连,质量均为2 kg ,初始时弹簧处于原长,A 、B 两物块都以v =6 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4 kg 的物块C静止在前方,如图4所示.已知B与C碰撞后会粘在一起运动.在以后的运动中:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?(2)系统中弹性势能的最大值是多少?27、如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为m=0.5 kg 的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为M=1.98 kg 的木块.现有一质量为m0=20 g的子弹以v0=100 m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间,g=10 m/s2).求:(1)圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能;(2)木块所能达到的最大高度.28、如图所示,倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m的物块(均可视为质点),A 固定,C与斜面底端的挡板接触,B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态,A、B间的距离为d.现由静止释放A,一段时间后A与B发生碰撞,重力加速度大小为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(B与C 始终未接触,弹簧始终在弹性限度内)(1)求A与B碰撞前瞬间A的速度大小v0;(2)若A、B的碰撞为弹性碰撞,碰撞后立即撤去A,且B沿斜面向下运动到速度为零时,弹簧的弹性势能增量为E p,求B沿斜面向下运动的最大距离x;(3)若A下滑后与B碰撞并粘在一起,且C刚好要离开挡板时,A、B的总动能为E k,求弹簧的劲度系数k.29、如图所示,半径均为R、质量均为M、内表面光滑的两个完全相同的14圆槽A和B并排放在光滑的水平面上,图中a、c分别为A、B槽的最高点,b、b′分别为A、B槽的最低点,A槽的左端紧靠着竖直墙壁,一个质量为m的小球C从圆槽A顶端的a 点无初速度释放.重力加速度为g,求:(1)小球C从a点运动到b点时的速度大小及A槽对地面的压力大小;(2)小球C在B槽内运动所能达到的最大高度.30、如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为m A=2 kg、m B=1 kg、m C=2 kg。