2019高考物理二轮专题复习专题四能量和动量第讲动量三大观点的综合应用限时检测.doc

1、谢谢您的观赏第3讲动量三大观点的综合应用（建设用时：40分钟 满分：工。分）一、选择题（本大题共8小题，每小题8分，共64分.第15题只有一项符合题目要求，第6 8题有多项符合题目要求）1.（2018 北京市八十中高三三模）在课堂中，老师用如图所示的实验研究平抛运动.A,B是质量相等的两个小球，处于同一高度.用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时 松开B球,B球自由下落.某同学设想在两小球下落的空间中任意选取两个水平面1,2,小球A,B在通过两水平面的过程中,动量的变化量分别为 A pA和A pB,动能的变化量分别为 A EkA和 A EkB,忽略一切阻力的影响，下列判断正确的是（A

2、 ）弹性金属片小锋A. A pA= A Pb, A Ea= A RbB. A Paw A pB, A Raw A E<bC. A PaW A Pb, A EkA= A EkBD. A Pa= A Pb, A Ea w A EkB解析：两个小球A,B的运动分别为平抛运动和自由落体运动，竖直方向的位移均为h? gt 2,速度Vy=gt.A,B同时开始下落，所以到达水平面1竖直方向上的速度与水平面 2竖直方向上的 速度相同，所以从水平面1到水平面2的时间tA=tB,动量变化量Ap=mgt,A,B质量相等，运动 时间相同，所以A pA= A pB,小球运动过程中只有重力做功 ，根据动能定理有 A

3、 E<=mgh,A,B质量 相等，高度相同，所以A Ra= A Rb,选项A正确.2.（2018 河南模拟）如图所示，质量为M的足够高光滑斜槽静止在光滑水平面上，质量为m的小球以一定的水平初速度冲上斜槽且不脱离斜槽，后又返回斜槽底部，则下列说法正确的是（D ）A.小球获得的最大重力势能等于小球初始动能B.小球到达斜槽最高点处，小球的速度为零C.小球回到斜槽底部时，小球速度方向一定向右D.小球回到斜槽底部时，小球速度方向可能向左解析：小球冲上斜槽的过程中，斜槽向左运动，获得了动能，所以小球获得的最大重力势能小于小球初始动能，故A错误；小球到达斜槽最高点时速度与斜槽速度相同，设为v'

4、,取水平向mv左为正方向，由水平动量守恒得 mv=（M+m）v',可彳导v' =M + m w。,故b错误；设小球回到斜槽底部时，小球和斜槽的速度分别为V1和V2.取水平向左为正方向，由水平动量守恒得I 1 Im-Mmv=mwMs根据机械能守恒定律得2 md=2斌；+2 M；.解得vi=M + m v,其中若 m>M得v' >0,说明小球速度方向向左，故C错误,D正确.3 .（2018 宜兴模拟）一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲，到斜面上某一点后返回底端，斜面粗糙，滑块运动过程中加速度与时间的关系图像如图所示.下列四幅图像分别表示滑块运动过程中位

5、移x、速度v、动能R和重力势能号（以斜面底端为参考平面）随时间t变化的关系，其中正确的是（D ）o解析：滑块沿斜面向上做匀减速直线运动，向下做匀加速直线运动，两者速度方向相反，选项IB错误；由位移公式可得x=vot- ?at 2,即位移与时间成二次函数关系,而下滑所用的时间大于上滑所用的时间，下滑加速度小于上滑加速度，且总为负值，所以x-t图像应是开口向下，由1左、右两不同形状的抛物线，故A错误；根据&= mvD ,动能先减小后增大，故C错误；由于1&=mgh=mgxsin 0 =mgsin 0 （v ot- at 2）（。为斜面倾角）,a 始终为负，故图线为开口向下，由左、右

6、两不同形状的抛物线，故D正确.4 .（2018 重庆二模）以速度Vo在光滑水平面上匀速滑动的物块 ，某时刻受到一水平恒力 F 的作用，经一段时间后从 A点运动到B点，速度大小仍为V0,方向改变了 90。，如图所示，则在 此过程中（B ）A.物块的动能一定始终不变B.水平恒力F的方向一定与 AB连线垂直C.物块的速度一定先增大后减小D.物块的加速度大小变化解析：物块在水平恒力F作用下，向右方向上的速度由 V0减小到零，向下方向上的速度由零增 大到V0,由速度的合成易知，物块的速度先减小后增大，故动能先减小后增大，A,C错误；物块 的初、末动能相同，根据动能定理，合力对物块做的功一定为零，故合力与

7、位移垂直，即水平恒 力F的方向一定与 AB连线垂直，B正确；由于运动过程中，物块受力恒定，所以加速度大小不 变,D错误.5 . （2018 宜宾模拟）如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于 。点.开始时沙袋处于静止状态， 一弹丸以水平速度 V0击中沙袋后未穿出，二者共同摆动.若弹丸质量为m,沙袋质量为5m,弹 丸和沙袋形状大小忽略不计 ，弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计 ，不计空气阻力，重力 加速度为g.下列说法中正确的是（D ）谢谢您的观赏A.弹丸打入沙袋过程中，细绳所受拉力大小保持不变B.弹丸打入沙袋过程中，弹丸对沙袋的冲量大小大于沙袋对弹丸的冲量大小C.弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为7

8、2D.沙袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为72gI解析：弹丸打入沙袋的过程由动量守恒定律mv=（m+5m）v,解得v=6v。；弹丸打入沙袋后，总质I?2量变大，且做圆周运动，根据F=6mg+6m可知，细绳所受拉力变大，选项A错误；根据牛顿第三定律可知，弹丸打入沙袋过程中，弹丸对沙袋的作用力与沙袋对弹丸的作用力大小相等，则弹丸对沙袋的冲量大小等于沙袋对弹丸的冲量大小，选项B错误；弹丸打入沙袋过程中所产1 I 5I_2 _ 2_生的热量为 Q=m" -2 - 6mV=12m",选项C错误；由机械能守恒可得 ? 6mG=6mgh,解得喑h=,选项D正确.6 . （2018 辽宁鞍

9、山一中高三七模）如图，在水平面内固定有两根相互平行的无限长光滑金属导轨，其间距为L,电阻不计.在虚线l 1的左侧存在着竖直向上的匀强磁场，在虚线l 2的右侧存在着竖直向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度均为B.a,b两根电阻均为 R的金属棒与导轨垂直，分别位于两块磁场中，现突然给a棒一个水平向左的初速度vo,在两棒达到稳定的过程中，下列说法正确的是（BD ）X K X K X鸣 X X X X 一 -一 -一A.两金属棒组成的系统的动量守恒B.两金属棒组成的系统的动量不守恒C.安培力对a棒做功的功率等于a棒的发热功率D.安培力对a棒做功的功率等于安培力对b棒做功功率与两棒总发热功率之和解析：

10、由于a,b棒所受安培力都向右,a,b系统所受合外力不为零，所以两金属棒组成的系统 的动量不守恒，故A错误,B正确；根据能量守恒可知,a棒动能的减小量等于回路中产生的热量和b棒动能的增加，由动能定理可知,a棒动能的减小量等于安培力对a棒做的功,b棒动能的增加量等于安培力对b棒做的功，所以安培力对a棒做功的功率等于安培力对b棒做功功率与两棒总发热功率之和，故C错误,D正确.7 .(2018 郑州二模)在奥运比赛项目中，10 m跳台跳水是我国运动员的强项.某次训练中，质量为60 kg的跳水运动员从跳台自由下落10 m后入水，在水中竖直向下减速运动.设空中下落时空气阻力不计，水对他的阻力大小恒为2 4

11、00 N.那么在他入水后下降2.5 m的过程中，下列说法正确的是(取g=10 m/s 2)(AC )2A.他的加速度大小为30 m/s8 .他的动量减少了300 kg m/sC.他的动能减少了4 500 JD.他的机械能减少了 4 500 J解析：运动员在水中受到重力和水的阻力，选取向下为正方向，则-F+mg=ma,代入数据得a=-30 m/s 2,负号表示方向向上，故A正确；运动员入水时的速度丫1=。2。&=。2 x 10 x 1。m/s=10 . m/s,入水后下降 2.5 m 后的速度 v2KL'一 """=避。-* X 30 x Z.5 m

12、/s=5%；2m/s,所以动量的变化量 | A p|=m(v 1-v 2)=60 X (10 % 2-5 % 2) kg - m/s=300v kg m/s,故 B 错 误；根据动能定理，运动员动能的减小量等于克服合力做的功，则01-Ek2= (F-mg)h ' =(2400-600) X2.5 J=4 500 J, 故C正确；由于机械能的减小量等于克服阻力做的功，则E1-E2=Fh=2 400 X 2.5 J=6 000 J, 故 D错误.8.(2018 株洲二模)如图，光滑固定斜面的倾角为 30° ,甲、乙两物体的质量之比为4： 1.乙用不可伸长的轻绳分别与甲和地面相连，

13、开始时甲、乙离地高度相同.现从E处剪断轻绳，)A.甲、乙动量大小之比为则在乙落地前瞬间(BCB.甲、乙动量大小之比为2 ： 1C.以地面为零势能面，甲、乙机械能之比为 4：1D.以地面为零势能面，甲、乙机械能之比为 1 ： 1I解析：剪断细线后，甲的合力F甲=mgsin 300 2m甲g;乙的合力为F乙二m",甲、乙两物体的1质量之比为4 ： 1,故甲的合力为乙的合力的 2倍，由牛顿第二定律可知,a乙=g,a甲= g,即乙落地时甲在斜面上运动，根据动量定理，甲的动量增加量为乙的动量增加量的2倍，初动量为零故甲、乙动量大小之比为2 ： 1，故A错误,B正确；剪断细线后，甲、乙均是只有重

14、力做功，机械能守恒，以地面为零势能面，而初位置高度相等，故初位置的重力势能之比即为落地前瞬间 甲、乙机械能之比，即为4 ： 1，故C正确,D错误.二、非选择题(本大题共2小题，共36分)9. (16分)(2018 河南模拟)如图所示，足够长的U形光滑导轨固定在倾角为 30。的斜面上， 导轨的宽度L=0.5 m,其下端与R=1 的电阻连接，质量为m=0.2 kg的导体棒(长度也为L) 与导轨接触良好，导体棒及导轨电阻均不计.磁感应强度B=2 T的匀强磁场垂直于导轨所在的M=0.4 kg的重物相平面，用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为连，重物离地面足够高.使导体棒从静止开始

15、沿导轨上滑，当导体棒沿导轨上滑t=1 s时，其速度达到最大(取g=10 m/s 2).求：(1)导体棒的最大速度 vm;(2)导体棒从静止开始沿轨道上滑时间 t=1 s的过程中,电阻R上产生的焦耳热是多少 ？解析：(1)速度最大时导体棒做匀速直线运动，导体棒切割磁感线产生感应电动势为E=BLwE感应电流为I=R,安培力为Fa=BIL,由平衡条件得 Mg=mgsin 300 +Fa,联立解得vm=3 m/s.(2)以导体棒和重物为系统，由动量定理得Mgt-mgsin 30 ° - t-BILt=(M+m)v-0,又 q=It 即为 Mgt-mgsin 30 ° t-BLq=(

16、M+m)v-0 而 v=vm,代入数据得 q=1.2 C;又电荷量为A中 BLxq= " = H代入数据得1 s内导体棒上滑位移为x=1.2 m根据能量守恒定律有Mgx=mgxsin 30。+ (M+m)v2+Q,解得 Q=0.9 J.答案:(1)3 m/s(2)0.9 J10.(20分)(2018 漳州模拟)如图所示，质量M=1.5 kg的小车静止于光滑水平面上并紧靠固 定在水平面上的桌子右边，其上表面与水平桌面相平，小车的左端放有一质量为0.5 kg的滑块Q.水平放置的轻弹簧左端固定，质量为0.5 kg的小物块P置于光滑桌面上的 A点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长.现用水平向左的推力F将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内),推力做功 W=4 J,撤去F后,P沿桌面滑到小车左端并与Q发生弹性碰撞，最后Q恰好没从小车上滑下.已知Q与小车表面间动摩擦因数=0.1.(取g=10 m/s 2)求：一电力己&*2,(1)P刚要与Q碰撞前的速度是多少？(2)Q刚在小车上滑行时的初速度 V。是多少？(3)为保证Q不从小车上滑下，小车的长度至少为多少 ？解析：(1)推力F通过P压缩弹簧做功，根据功能关系有 早WFI当弹簧完全推开物块 P时，有b/ mv2由