新教材2023年高考物理總復(fù)習(xí)考案10周測卷九動量和動量守恒定律課件

考案十[周測卷九動量和動量守恒定律]本試卷滿分100分，考試時間90分鐘。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。每小題只有一個選項符合題目要求。1．(2023·河北模擬預(yù)測)如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于空中某高度處?，F(xiàn)將其中的一部分物資在熱氣球外由靜止釋放，已知釋放的物資質(zhì)量小于熱氣球剩余的總質(zhì)量，釋放物資后熱氣球受到的浮力不變，不計空氣阻力。則從釋放物資到物資落地前的時間內(nèi)，釋放的物資和熱氣球組成的系統(tǒng)()A．總動量向上 B．總動量向下C．機(jī)械能減小 D．機(jī)械能增大D[解析]釋放物資前，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力等于0，靜止釋放物資后，系統(tǒng)受到的外力不變，系統(tǒng)受到的合外力仍為0，所以系統(tǒng)的總動量守恒，仍為0，A、B錯誤；釋放物資后，物資向下運動，熱氣球向上運動，浮力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增大，C錯誤、D正確。2．(2023·湖南長沙高三階段練習(xí))瀏陽大圍山風(fēng)景秀麗，景點眾多，其中周洛漂流驚險刺激。小輝在漂流過程中，坐著橡皮漂流船經(jīng)過一個落差為0.8m的“懸崖”。小輝和漂流船的總質(zhì)量約50kg，在“懸崖”上方速度方向是水平的。漂流船掉落到“懸崖”下的水面之后，再下沉到最低處用時0.4s，空氣阻力不計，重力加速度g＝10m/s2。在下沉過程中，水對漂流船的平均支持力最接近的值是()A．1000N B．500NC．2000N D．3000NA[解析]分析小輝和漂流船在豎直方向的運動：先是做自由落體運動，用時0.4s，落到水面后，沉到最低處，又用時0.4s，對開始下落到沉到最低點的0.8s過程，在豎直方向上用動量定理(以豎直向上為正方向)，有F支×0.4－mg×0.8＝0，解得F支＝2mg，可得F支約為1000N，BCD錯誤，A正確。3．(2022·河北高三學(xué)業(yè)考試)某公司研發(fā)出一款噴氣飛行器，該噴氣飛行器配備多個微型噴氣發(fā)動機(jī)，最大飛行高度為海拔3000米，最大飛行速度為200km/h，最大承載120kg。已知飛行器連同人和裝備的總質(zhì)量為M，噴氣口的橫截面積為S，氣體的密度為ρ，且氣體噴出前相對飛行器的速度為零，重力加速度為g。要使飛行器能在空中懸停，則單位時間內(nèi)噴射的氣體的質(zhì)量為()C4．(2023·遼寧高三模擬)質(zhì)量為m的物塊在粗糙水平面減速運動，當(dāng)速率為v時，施加與水平方向夾角為θ的恒力F，如圖所示。經(jīng)過時間t，物塊恰好以相同速率v向右運動。在該時間t內(nèi)，下列說法正確的是()A．物塊所受拉力F的沖量方向水平向右B．物塊所受拉力F的沖量大小為FtcosθC．物塊所受重力的沖量大小為零D．物塊所受合力的沖量大小為2mvD[解析]物塊所受拉力F的沖量為IF＝Ft，方向與水平方向夾角為θ，A、B錯誤；物塊所受重力的沖量為IG＝mgt≠0，C錯誤；由動量定理可知I合＝2mv，D正確。故選D。5．(2023·福建莆田模擬預(yù)測)如圖所示，質(zhì)量為m的半徑為R的光滑圓弧形凹槽靜止在光滑水平面上，質(zhì)量也為m的小鋼球從槽的頂端A處由靜止釋放，在小球下滑到底端B的過程中，則()A．小球和凹槽組成的系統(tǒng)動量守恒B．小球與凹槽、地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．小球?qū)Φ氐倪\動位移為RD．小球所受合力的瞬時功率一直增大B6．(2023·河北高三專題練習(xí))兩個質(zhì)量均為m的質(zhì)點甲和乙靜止放在一條水平直線軌道上，乙在甲的前方，兩質(zhì)點間距為l?，F(xiàn)給甲施加一沖量，同時用一水平外力F作用在乙上，忽略摩擦，為使甲成功追上乙，則給甲施加的沖量的最小值為()B7．(2023·湖北武漢二中模擬預(yù)測)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在傾角為θ的光滑斜面底部，另一端拴接一質(zhì)量為m的小物塊A，靜止時物塊位于P點。現(xiàn)將另一質(zhì)量也為m的小物塊B緊貼著物塊A由靜止釋放，兩物塊一起運動到Q點時速度為v，若將小物塊B從斜面上距P點為d的S點由靜止釋放，物塊B運動到P點時與物塊A粘在一起，兩物塊可視為質(zhì)點，則兩物塊一起運動到Q點時的速度為()B8．(2023·山東臨沭第一中學(xué)模擬預(yù)測)如圖，三個質(zhì)量分別為2m、m、m的物塊A、B、C靜止在光滑水平直軌道上，A、B間用一根細(xì)線相連，然后在A、B間夾一壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧，此時輕彈簧的彈性勢能為Ep?，F(xiàn)在剪短細(xì)線，A和B向兩邊滑出，當(dāng)輕質(zhì)彈簧恢復(fù)原長時，B與C發(fā)生碰撞黏合在一起，下列說法正確的是()C二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．(2022·天津高三期末)如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質(zhì)量也為m的小球從槽上高h(yuǎn)處由靜止開始自由下滑()A．在下滑過程中，小球?qū)Σ鄣淖饔昧ψ稣．在下滑過程中，小球和槽組成的系統(tǒng)動量守恒C．被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運動D．被彈簧反彈后，小球能回到槽上高h(yuǎn)處AC[解析]在下滑過程中，槽要向左運動，動能增加，小球和槽之間的相互作用力與槽的速度不垂直，所以對槽要做正功，A正確；小球在下滑過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向不受力，只有水平方向動量守恒，B錯誤；小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，球與槽的質(zhì)量相等，小球沿槽下滑，球與槽分離后，小球與槽的速度大小相等，小球被反彈后球與槽的速度相等，小球不能滑到槽上，不能達(dá)到高度h處，因此都做勻速直線運動，C正確，D錯誤。10．(2023·湖北高三專題練習(xí))在武警戰(zhàn)士的一次射擊比賽中，一位戰(zhàn)士展示了他子彈釘釘子的絕活：子彈準(zhǔn)確地?fù)糁嗅斪樱瑢⑨斪俞斎肽緲丁Ｒ阎訌棌楊^質(zhì)量為10g，子彈擊中釘子后釘子獲得的速度為400m/s，恰好將長為10cm的釘子釘入木樁，設(shè)子彈將釘子勻變速推入木樁，則在釘子進(jìn)入木樁的過程中()A．子彈和釘子組成的系統(tǒng)動量守恒B．子彈和釘子間的作用時間為2.5×10－4sC．子彈對釘子的沖量大小為4N·sD．子彈對釘子的作用力大小為8000NCD定理I＝Δp，可得釘子對子彈的沖量大小為4N·s，由牛頓第三定律知，子彈對釘子的沖量大小為4N·s，C正確；對于子彈，由動量定理可知Ft＝mΔv，代入數(shù)據(jù)解得釘子對子彈的作用力大小為F＝8000N，由牛頓第三定律可知，子彈對釘子的作用力大小為8000N，D正確。故選CD。11．(2023·遼寧模擬預(yù)測)如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上相向運動，A、B兩球的質(zhì)量分別為m和3m，A、B兩球發(fā)生正碰，碰撞后A球的速率是原來的兩倍，B球恰好靜止。則()A．碰撞前A、B兩球的速度大小之比為11B．碰撞前A、B兩球的速度大小之比為32C．A、B兩球發(fā)生的碰撞是彈性碰撞D．A、B兩球發(fā)生的碰撞是非彈性碰撞AC12．(2023·湖南省桃源縣模擬預(yù)測)如圖所示，一個小孩將質(zhì)量為m1的石頭以大小為v0、仰角為θ的初速度拋入一個裝有砂子的總質(zhì)量為M的靜止的砂車中，砂車與水平地面間的摩擦可以忽略。球和砂車獲得共同速度后，砂車底部出現(xiàn)一小孔，砂子從小孔中漏出，則()AD二、非選擇題：本題共5小題，共52分。13．(7分)(2022·浙江模擬預(yù)測)如圖甲所示，小車A前端貼有橡皮泥，后端連一打點計時器紙帶，接通打點計時器電源后，輕推小車A使其沿調(diào)整好的傾斜木板做勻速直線運動，與置于木板上靜止的小車B相碰并粘在一起，繼續(xù)做勻速直線運動。打點計時器電源頻率為50Hz，紙帶各計數(shù)點之間的距離用刻度尺測量并標(biāo)在圖乙上。已知小車A質(zhì)量為0.4kg，小車B的質(zhì)量為0.2kg。(1)計算碰撞前小車A的速度應(yīng)選圖乙中的_____。A．AB段 B．BC段

C．CD段 D．DE段B(2)則碰撞前兩車的總動量為_____________kg·m/s；碰撞穩(wěn)定后兩車的總動量為_____________kg·m/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(3)僅將小車B撤去，利用剩余的儀器做適當(dāng)調(diào)整_____(填“能”或“不能”)完成探究功與速度變化關(guān)系實驗。[解析](1)推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，BC段為勻速運動的階段，故選BC段計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和B碰后以相同速度做勻速直線運動，故在相同時間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計算碰后共同的速度。故選B。0.6850.684能(3)僅將小車B撤去，利用剩余的儀器做適當(dāng)調(diào)整能完成探究功與速度變化關(guān)系實驗。利用紙帶可以測量速度，進(jìn)而計算動能改變量，改變并調(diào)整傾角后，利用刻度尺測量距離就可以計算外力做功，通過做功和動能改變量的比較可以完成實驗。14．(7分)(2022·湖北高三階段練習(xí))小江為了驗證動量守恒定律設(shè)計了如圖的實驗裝置，取一段中心處有一小孔、兩端開口的PV管，將PV管水平放置在圖示木架上。選擇兩個材質(zhì)和體積均相同的打孔小球(直徑略小于25mm)，用一根細(xì)繩穿過兩小球?qū)椈蓧嚎s至PV管的中間，調(diào)整兩小球，使兩小球距出口位置保持相同。點燃火柴，通過管中小孔燒斷細(xì)線，兩小球在彈簧的彈力作用下，分別從玻璃管的兩個端口飛出，落至水平臺面的A、B兩處?；卮鹣铝袉栴}：(1)本次“驗證動量守恒定律”實驗只需要測量的物理量是_____。A．彈簧的壓縮量ΔxB．兩小球的質(zhì)量mC．管口中心到水平臺面的高度hD．小球落地點A、B到管口正下方的水平距離s1和s2D(2)利用上述測得的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達(dá)式是____________。(3)若小江要通過該裝置得到細(xì)繩燒斷前彈簧的彈性勢能，除了要查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭外，還需要測量______________________________________________(用測量量的字母表示)，根據(jù)已知量和測量量寫出彈性勢能的表達(dá)式：___________________。[解析](1)因為兩小球相同，根據(jù)動量守恒定律表達(dá)式mv1＝mv2，小球平拋后下落時間相同，水平速度與水平位移s1和s2成正比，所以只需要測量s1和s2，故ABC錯誤，D正確。s1＝s2小球的質(zhì)量m、管口中心到水平臺面的高度h(2)兩小球下落高度相同，所以下落時間相同，故水平速度與水平位移s1和s2成正比，由mv1＝mv2，s＝vt，聯(lián)立可得驗證動量守恒定律的表達(dá)式s1＝s2。15．(12分)(2023·安徽高三模擬)物理學(xué)研究問題一般從最簡單的理想情況入手，由簡入繁，逐漸貼近實際。在研究真實的向上拋出的物體運動時，我們可以先從不受阻力入手，再從受恒定阻力研究，最后研究接近真實的、阻力變化的運動情形?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為m的小球以速度v0豎直向上拋出，重力加速度為g。(1)若忽略空氣阻力對小球運動的影響，求物體經(jīng)過多長時間回到拋出點；(2)若空氣阻力大小與小球速度大小成正比，已知小球經(jīng)t時間上升到最高點，再經(jīng)一段時間勻速經(jīng)過拋出點時，速度大小為v1，求小球拋出后瞬間的加速度和上升的最大高度。在上升過程中取任意微小過程，設(shè)時間為Δti，速度為vi，速度的變化量為