2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)-動量與動量守恒定律

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)——?jiǎng)恿颗c動量守恒定律一、單選題（本大題共8小題，共32分）質(zhì)量為m的物體沿某一條直線運(yùn)動，已知物體的初動量的大小為4kg?m/s，經(jīng)過時(shí)間t后，其動量的大小變?yōu)?0kg?m/sA.6kg?m/s B.8

kg?m/s C.10

kg?材料相同、質(zhì)量不同的兩滑塊，以相同的初動能分別在水平面上運(yùn)動直到停止，則(????)A.質(zhì)量大的滑塊運(yùn)動時(shí)間長

B.質(zhì)量小的滑塊運(yùn)動位移大

C.質(zhì)量大的滑塊所受摩擦力的沖量小

D.質(zhì)量小的滑塊克服摩擦力做功多關(guān)于動量、沖量，下列說法正確的是(????)A.物體動量越大，表明它受到的沖量越大

B.物體受到合外力的沖量等于它的動量的變化量

C.物體的速度大小沒有變化，則它受到的沖量大小等于零

D.物體動量的方向就是它受到的沖量的方向兩球在水平面上相向運(yùn)動，發(fā)生正碰后都靜止，則碰前兩球的A.質(zhì)量一定相等 B.動能一定相等

C.動量大小一定相等 D.速度大小一定相等A、B兩球沿一直線運(yùn)動并發(fā)生正碰，如圖為兩球碰撞前后的位移圖象，a、b分別為A、B兩球碰前的位移圖象，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動的位移圖象，若A球質(zhì)量是m=2kg，則由圖判斷下列結(jié)論不正確的是(????)A.碰撞前后A的動量變化為4

kg?m/s

B.碰撞時(shí)A對B所施沖量為?4

N?s

C.A、B碰撞前的總動量為3

kg?m/s

D.碰撞中A、“天津之眼“是天津市的地標(biāo)之一，是唯一一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪。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.摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零

C.在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對他的支持力

D.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變運(yùn)載火箭在太空中飛行的原理是(????)A.外形流暢，減小空氣阻力 B.攜帶固體燃料，少占體積

C.自身噴出氣體，獲得反沖力 D.噴出氣體后，獲得空氣浮力如圖所示，光滑的水平面上靜止著一輛小車(用絕緣材料制成)，小車上固定一對豎直放置的帶電金屬板，在右金屬板的同一條豎直線上有兩個(gè)小孔a、b。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為?q的小球從小孔a無初速度進(jìn)入金屬板，小球與左金屬板相碰時(shí)間極短，碰撞時(shí)小球的電量不變且系統(tǒng)機(jī)械能沒有損失，小球恰好從小孔b離開金屬板，則(????)A.小車(含金屬板，下同)和小球組成的系統(tǒng)動量守恒

B.小車和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.在整個(gè)過程中小車的位移為零

D.因?yàn)樾≤嚭托∏虻馁|(zhì)量大小關(guān)系未知，無法求出小車的位移二、多選題（本大題共5小題，共20分）如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使A瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是(

)

A.從開始計(jì)時(shí)到t4這段時(shí)間內(nèi)，物塊A、B在t2時(shí)刻相距最遠(yuǎn)

B.物塊A在t1與t3兩個(gè)時(shí)刻的加速度大小相等

C.t2到tA、B兩物體的質(zhì)量之比mA：mB=2：1，它們以相同的初速度v0沿水平地面上做勻減速直線運(yùn)動，其v?t圖象如圖所示。物體速度由v0減小到零的過程中，A、BA.與地面間摩擦力之比為fA：fB=2：1

B.與地面動摩擦因數(shù)之比為μA：μB=2：1

C.克服地面摩擦力做的功之比為WA：WB=2：兩相同的物體A和B，分別靜止在光滑的水平桌面上，由于分別受到水平恒力作用．同時(shí)開始運(yùn)動．若B所受的力是A的2倍，經(jīng)過一段時(shí)間后，分別用WA、IA和WB、IB表示在這段時(shí)間內(nèi)A和A.WB=2WA B.WB=4下列四幅圖的有關(guān)說法正確的是(????)A.甲圖為兩小球發(fā)生碰撞，球m1以速度v碰撞靜止球m2.若兩球質(zhì)量相等，碰后m2速度一定為v

B.乙圖為光電效應(yīng)中光電流和電壓的關(guān)系圖線，在光頻率保持不變的情況下，增加入射光光強(qiáng)，飽和光電流將變大

C.丙圖中為原子核衰變的三種射線，射線甲由α粒子組成，射線乙為電磁波，射線丙由電子組成關(guān)于物體的動量，下列說法中正確的是(????)A.物體的動量越大，其慣性也越大

B.同一物體的動量越大，其速度一定越大

C.物體的加速度不變，其動量一定不變

D.運(yùn)動物體在任一時(shí)刻的動量方向一定是該時(shí)刻的速度方向三、填空題（本大題共2小題，共18分）質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時(shí)從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上．若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運(yùn)動速度為______m/s，方向與(選填“甲、乙”)______相反．將兩根完全相同的磁鐵分別固定在質(zhì)量相等的小車上，小車置于光滑的水平面上．初始時(shí)刻，甲車速度大小v甲=3m/s，方向水平向右；乙車速度大小v乙=2m/s，方向水平向左，v甲、v乙在同一條直線上．當(dāng)乙車的速度減小為零時(shí)，甲車的速度大小為______四、計(jì)算題（本大題共3小題，共30分）如圖所示，在光滑水平面同一直線上有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量為m1=0.5kg的甲滑塊以v0=6m/s的初速度向右運(yùn)動，質(zhì)量為m2=2.5kg的乙滑塊靜置于甲的右側(cè)，甲、乙兩滑塊碰撞時(shí)沒有能量損失．

(1)求甲、乙兩滑塊碰撞后各自的速度大小和方向；

如圖所示，質(zhì)量m1=0.4kg

的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=2.0m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.6kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0=3m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止．物塊與車面間的動摩擦因數(shù)0.2，取g=10m/s2，求

(1)物塊在車面上滑行的時(shí)間t；

(2)要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v′0不超過多少．質(zhì)量為10g的子彈以300m/s速度射入質(zhì)量為50g、靜止在光滑水平桌面上的木塊。

(1)如果子彈留在木塊中，求子彈留在木塊中以后，木塊運(yùn)動的速度是多大？系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？

(2)如果子彈把木塊打穿，子彈打穿木塊后速度為100m/s，這時(shí)木塊的速度又是多大？

答案和解析1.【答案】A

【解析】【分析】物體的運(yùn)動性質(zhì)未知，所以物體的初、末速度方向可能相同，也可能相反，選取正方向，用正負(fù)表示出速度的方向，再求解即可．

本題關(guān)鍵物體的運(yùn)動性質(zhì)未知，要考慮兩種情況：末速度與初速度方向相同和相反，不能漏解．

【解答】

解：取初動量方向?yàn)檎?，則初動量p初=4

kg?m/s

未動量有兩種可能：①末動量為正，p末=10

kg?m/s

則動量的變化量△p=p末?p初=6

kg?m/s

②末動量為負(fù)，p末=?10

kg【解析】解：A、摩擦力f=μmg，由動量定理：?μmgt=0?2mEK可得t=2mEKμmg=1μg2Ekm，可得質(zhì)量大的時(shí)間短，則A錯(cuò)誤

B、由動能定理：?μmgx=0?Ek，可得x=Ekμmg，則質(zhì)量小的位移大，則B正確

C、I=△P=0?mv=?2mEK，則質(zhì)量大的沖量大，則【解析】解：A、物體的動量等于質(zhì)量與速度的乘積，與物體受到的沖量無關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B、由動量定理可知，物體受到合外力的沖量等于它的動量的變化量，故B正確；

C、動量是矢量，物體的速度大小沒有變化，如果物體速度方向發(fā)生變化，則物體動量發(fā)生變化，由動量定理可知，物體受到的沖量大小不為零，故C錯(cuò)誤；

D、物體動量的方向是物體速度的方向，與物體受到?jīng)_量的方向無關(guān)，故D錯(cuò)誤；

故選：B。

物體的質(zhì)量與速度的乘積是物體的動量，物體動量的變化等于合外力的沖量，據(jù)此分析答題．

本題考查了動量、沖量、動量變化問題，知道動量的定義式、應(yīng)用動量守恒定律即可正確解題．

4.【答案】C

【解析】【分析】兩個(gè)球發(fā)生碰撞的過程中，系統(tǒng)受到外力的合力為零，故兩個(gè)球構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律列方程即可正確解答。

本題主要考查了動量守恒定律的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)?！窘獯稹績汕蚺鲎策^程中動量守恒，碰后兩球都靜止，說明碰撞前后兩球的總動量為零，故碰前兩個(gè)球的動量大小相等，方向相反，ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

5.【答案】C

【解析】解：A、由x?t圖象的斜率表示速度，可知，碰撞前有：vA=xAtA=4?102=?3m/s，vB=xBtB=42=2m/s。

碰撞后有：vA′=vB′=v=xCtC=2?44?2=?1m/s；則碰撞前后A的動量變化為：△PA=mvA′?mvA=2×(?1)?2×(?3)=4kg?m/s，故A正確。

B、對A、B組成的系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律知：碰撞前后B的動量變化為：△PB=?△PA=?4kg?m/s

對B【解析】解：A、機(jī)械能等于重力勢能和動能之和，摩天輪運(yùn)動過程中，做勻速圓周運(yùn)動，乘客的速度大小不變，則動能不變，但高度變化，所以機(jī)械能在變化，故A錯(cuò)誤；

B、轉(zhuǎn)動一周，重力的沖量為I=mgT，不為零，故B錯(cuò)誤；

C、圓周運(yùn)動過程中，在最高點(diǎn)，由重力和支持力的合力提供向心力F，向心力指向下方，所以F=mg?N，則支持力N=mg?F，所以重力大于支持力，故C正確；

D、運(yùn)動過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時(shí)刻在變化，所以重力的瞬時(shí)功率在變化，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

根據(jù)機(jī)械能的定義分析機(jī)械能的變化情況；

根據(jù)沖量的定義分析沖量；

根據(jù)向心力的來源分析重力和支持力的情況；

根據(jù)瞬時(shí)功率計(jì)算式計(jì)算重力的瞬時(shí)功率。

本題主要是考查動量定理、機(jī)械能守恒定律和圓周運(yùn)動，知道沖量的計(jì)算公式以及機(jī)械能守恒定律的守恒條件是關(guān)鍵。

7.【答案】C

【解析】解：運(yùn)載火箭在太空中飛行的原理是在飛行的過程中自身向后噴出氣體，獲得向前反沖力，從而加速運(yùn)動。故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選：C。

靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個(gè)部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動，這個(gè)現(xiàn)象叫作反沖，由此分析即可．

該題借助于火箭升空與火箭在太空中的運(yùn)動考查有關(guān)的知識，理解反沖的常見應(yīng)用是關(guān)鍵．

8.【答案】C

【解析】【分析】

系統(tǒng)動量守恒的條件是合外力為零，機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈力做功，分析系統(tǒng)所受的外力，判斷動量是否守恒。根據(jù)各力做功情況分析機(jī)械能是否守恒。根據(jù)系統(tǒng)水平方向的動量守恒分析在整個(gè)過程中小車的位移。

本題帶電小球與小車間存在電場力作用，類似于非彈性碰撞，遵守水平動量守恒，與人船模型類似。

【解答】

A、系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向小球進(jìn)入電場后完全失重，加速度向下，所以系統(tǒng)豎直方向合外力不為零，故系統(tǒng)動量不守恒，只是水平動量守恒。故A錯(cuò)誤；

B、在小球與左金屬板碰前，電場力對小車和小球都做正功，小車的機(jī)械能增加，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；

CD、小車和小球在水平方向上動量守恒，系統(tǒng)初動量、初速度為0，水平方向上滿足人船模型，從開始小球進(jìn)入平行板到離開平行板，小車與小球的相對位移為0，即小車和小球在此過程中的位移都是0，小車在整個(gè)過程中的位移為0，故C正確、D錯(cuò)誤。

故選：C。

9.【答案】BD

【解析】【分析】

分析兩物塊的受力情況，判斷其運(yùn)動情況，再分析何時(shí)兩個(gè)物塊相距最遠(yuǎn)．根據(jù)v?t圖象的斜率等于加速度，分析物塊A在t1與t3兩個(gè)時(shí)刻的加速度關(guān)系．兩物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求質(zhì)量之比．

對于這類彈簧問題注意用動態(tài)思想認(rèn)真分析物體的運(yùn)動過程，通過分析兩個(gè)物體的速度關(guān)系判斷彈簧的狀態(tài)．解答時(shí)要注意系統(tǒng)的動量守恒，同時(shí)能根據(jù)圖象的斜率分析加速度．

【解答】

A、0?t1時(shí)間內(nèi)，A的速度比B的大，兩者間距減?。畉1時(shí)刻兩者速度相同，相距最近．t1?t3時(shí)間內(nèi)，彈簧由壓縮變到伸長，t3時(shí)刻兩者速度相同，相距最遠(yuǎn)．故A錯(cuò)誤．

B、根據(jù)v?t圖象的斜率等于加速度，知物塊A在t1與t3兩個(gè)時(shí)刻的加速度大小相等，故B正確．

C、t2時(shí)刻彈簧處于原長狀態(tài)，t2到t3這段時(shí)間內(nèi)，彈簧處于伸長狀態(tài)，故C錯(cuò)誤．

D、系統(tǒng)的動量守恒，選擇開始到t1時(shí)刻列方程可知：m1v1=(m1【解析】解：A、根據(jù)速度時(shí)間的圖象可知：aA：aB=2：1，物體只受到摩擦力作用，摩擦力作為合力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律可知，f=ma，所以摩擦力之比為fA：fB=4：1，故A錯(cuò)誤；

B、因?yàn)槟Σ亮χ葹?：1，由f=μmg可得與地面動摩擦因數(shù)之比為μA：μB=2：1，故B正確；

C、由動能定理知道，摩擦力做的功為：W=0?12mv2，由于ab的初速度大小相同，mA：mB=2：1，所以兩物體克服摩擦阻力做的功之比WA：WB=2：1.故C正確；

D、物體只受到摩擦力作用，由于ab的初速度大小相同，末速度都為0，mA：mB=2：1，由動量定理I=△P可知，受到地面摩擦力沖量大小之比為【解析】【分析】

根據(jù)沖量的表達(dá)式得出沖量大小的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律得出加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式得出位移之比，從而得出恒力做功之比。

本題考查功的表達(dá)式和沖量表達(dá)式的基本運(yùn)用，求解功的關(guān)系，關(guān)鍵通過牛頓第二定律和位移時(shí)間公式得出位移之比。

【解答】

解：CD.根據(jù)沖量的表達(dá)式I=Ft知，F(xiàn)B=2FA，作用時(shí)間相同，則沖量的大小關(guān)系為IB=2IA，故C正確，D錯(cuò)誤；

AB.根據(jù)牛頓第二定律得：a=Fm，則加速度之比為1：2，根據(jù)位移時(shí)間公式得：x=12at2，則位移之比為1：2，根據(jù)W=Fx知，恒力做功之比為1：4，即：【解析】解：A、甲圖中，兩球碰撞過程中動量守恒，機(jī)械能不增加，如果兩球質(zhì)量相等，發(fā)生彈性碰撞，則碰撞后m2的速度等于v，若發(fā)生非彈性碰撞，碰后m2的速度不等于v，故A錯(cuò)誤。

B、乙圖中，圖中光的頻率保持不變的情況下，增加入射光光強(qiáng)，則光子數(shù)增加，飽和光電流變大，故B正確；

C、丙圖中，由左手定則可知，甲帶正電，則甲射線由α粒子組成。乙不帶電，射線乙是γ射線，即電磁波，丙射線粒子帶負(fù)電，則丙射線由電子組成，故C正確；

D、丁圖所示的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核裂變，利用鎘棒吸收中子，控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，故D錯(cuò)誤；

故選：BC。

碰撞有彈性碰撞與非彈性碰撞，由動量守恒定律結(jié)合碰撞可能的類型分析A選項(xiàng)；入射光的頻率增大，光電子的最大初動能增大；帶電粒子磁場中運(yùn)動時(shí)，由左手定則判斷出粒子的電性，再確定射線的種類；重核變?yōu)檩p核的核反應(yīng)是裂變。

本題考查了選修內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題。要知道光的顏色是由光的頻率決定的。

13.【答案】【解析】解：A、慣性大小的唯一量度是物體的質(zhì)量，如果物體的動量大，但也有可能物體的質(zhì)量很小，所以不能說物體的動量大其慣性就大，故A錯(cuò)誤；

B、動量等于物體的質(zhì)量與物體速度的乘積，即P=mv，同一物體的動量越大，其速度一定越大，故B正確。

C、加速度不變，速度是變化的，所以動量一定變化，故C錯(cuò)誤；

D、動量等于物體的質(zhì)量與物體速度的乘積，即P=mv，動量是矢量，動量的方向就是物體運(yùn)動的方向，故D正確。

故選：BD。

動量等于物體的質(zhì)量與速度的乘積，速度是矢量，故動量也是矢量．動量由質(zhì)量和速度共同決定．慣性大小的唯一量度是質(zhì)量．

對于物理概念的理解要深要透，不能似是而非．如動量是由物體的質(zhì)量和速度共同決定，動量是矢量，其方向就是物體運(yùn)動的方向．

14.【答案】1.5；乙

【解析】解：甲乙兩人和車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，規(guī)定甲的運(yùn)動方向?yàn)檎较颍?/p>

m甲v甲?m乙v乙+Mv=0

60×3?70×3+20v=0

解得v=1.5m/s.知方向與甲的運(yùn)動方向相同，與乙的運(yùn)動方向相反．

故答案為：1.5，乙．

【解析】解：以兩車組成的系統(tǒng)為研究對象，取甲車原來行駛的速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得?/p>

mv甲?mv乙=mv甲′，解得：v甲′=1m/s，方向水平向右；

故答案為：1；向右．

以兩車組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)所受的合外力為零，總動量守恒，由動量守恒定律求解乙車的速度為零時(shí)甲車的速度．

本題中兩磁鐵相互間的作用，相當(dāng)于兩車之間用彈簧相連的問題，根據(jù)動量守恒定律進(jìn)行研究．

16.【答案】解：(1)甲、乙兩滑塊發(fā)生碰撞前后動量和能量均守恒，取向右為正方向，由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得：

m1v0=m1v1+m2v2

12m1v02=12m1v12+12m2【解析】(1)甲、乙兩滑塊碰撞時(shí)沒有能量損失，遵守動量守恒和機(jī)械能守恒，由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律結(jié)合求解碰撞后各自的速度大小和方向．

(2)對乙滑塊，