2019年高考物理第一篇选择题拿满分必须夯实的14种热考题型专题10练习

1、2019 年高考物理第一篇选择题拿满分必须夯实的14 种热考题型专题 10练习一、考法分析和解题技法考法 1动量定理的理解及应用考法 2动量守恒问题热门考法考法 3碰撞问题考法 4动量与能量综合应用t 技法 1理解冲量、动量定义；应用动量定理时注意：（1）注意动量的矢量性及动量变化量的矢量性；（2）动量定理 Ft p p 中“ Ft ”为合外力的冲量。t 技法 2运用动量守恒定律时注意：(1) 使用动量守恒定律时，要注意是否满足动量守恒定律的条件； (2) 在列式时一定要注意动量的矢量性。t 技法 3掌握每种碰撞类型（弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞）特点。解题技法t 技法 4动量观点和能

2、量观点：动量观点：动量定理和动量守恒定律能量观点：动能定理和能量守恒定律动量观点和能量观点的比较：（ 1）相同点：研究对象：相互作用的物体组成的系统；研究过程：某一运动过程（ 2）不同点：动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式二、真题再现考例 1 (2018全国 II卷， T15) 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，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10NB.102NC.103ND.104N【答案】 C【解析】设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3 m

3、 ，由动能定理：1/19mgh1 mv2 ，解得： v 10 15 m/s，落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为2正，由动量定理可知：( F mg) t = 0 ( mv) ，解得： F 1000 N，根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N ，故 C 正确。【考法】动量定理的理解及应用。考例 2 (2017全国 III卷， T20) 一质量为2 kg 的物块在合外力F 的作用下从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

4、量大小为5 kg ·m/sD t 4 s 时物块的速度为零【答案】 AB【解析】F22法二前 2 s内物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a1 1 m 2 m/s1m/s2， 1 s 时物块的速率v1 1 1 1 m/s ， A 正确；t 2 s时物块的速率v2 12 2ta ta tm/s，动量大小为p mv4 kg ·m/s， B 正确；物块在2 4 s内做匀减速直线运动，加速22度的大小为2F22， t 3 s 时物块的速率322 3 0.51) m/s 1.5a m 0.5 m/sv v a t (2m/s，动量大小为p mv3 kg ·m/s， C

5、错误； t 4 s时物块的速率v v a t(2 3342240.52) m/s 1 m/s ，D错误。【考法】动量定理的理解及应用。考例 3(2017全国卷， T14) 将质量为 1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的2/19燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为 ( 喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A30 kg ·m/sB5.710 2kg·m/sC 6.010 2kg·m/sD 6.310 2 kg·m/s【答案】 A【解 析】设火箭的质量 ( 不含燃气) 为m1 ，燃气的质量

6、 为 m2 ，根据动量守恒，m1v1=m2v2，解得火箭的动量为：p =m1v1=m2v2=30 kg ·m/s，所以A 正确， B、 C、 D错误。【考法】动量守恒问题。三、试题预测预测 1一质量为2 kg 的物体受水平拉力F 作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的 a t 图象如图所示，t 0 时其速度大小为2 m/s ，滑动摩擦力大小恒为2 N ，则 ()A t 6 s时，物体的速度为 18 m/sB在 0 6 s 内，合力对物体做的功为400 JC在 0 6 s 内，拉力对物体的冲量为36 N·sD t 6 s时，拉力 F 的功率为 200 W【答案】 D【考法】动

7、量定理的理解及应用。预测 2 (多选 ) 光滑水平面上放有质量分别为2m和 m的物块 A 和 B，用细线将它们连接起来，两物块中间加有一压缩的轻质弹簧( 弹簧与物块不相连) ，弹簧的压缩量为x。现将细线剪断，此刻物块A 的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A 的速度大小为v，则 ()3/19xA物块 B 的加速度大小为a 时弹簧的压缩量为 2B物块 A 从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为2x332C物块开始运动前弹簧的弹性势能为2mvD物块开始运动前弹簧的弹性势能为3mv2【答案】 AD【考法】动量守恒问题。预测3某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移时

8、间图象图中的线段a、 b、 c 分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块、和它们发生正碰后结合体的位移变化关系已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知 ()A碰前滑块与滑块速度大小之比为72B碰前滑块的动量大小比滑块的动量大小大C碰前滑块的动能比滑块的动能小4/19D滑块的质量是滑块的质量的【答案】 D16【解析】根据s- t 图象的斜率等于速度，可知碰前滑块的速度v1 2 m/s ，滑块的速度v2 0.8 m/s ，则碰前速度大小之比为52，故A 错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块的动量为负，滑块的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块的动量大小比滑块的

9、小，故B 错误；碰撞后的共同速度为v0.4 m/s ，根据动量守恒定律，有m1v1 m2v2 ( m1m2) v，解得m2 6m1，由动能的表达式12 12可知， 2m1v1>2m2v2，故 C错误， D 正确【考法】碰撞问题。预测 4质量为80 kg的冰球运动员甲，以5 m/s 的速度在水平冰面上向右运动时，与质量为100 kg 、速度为3 m/s 的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止假设碰撞时间极短，下列说法中正确的是()A碰后乙向左运动，速度大小为1 m/sB碰后乙向右运动，速度大小为7 m/sC碰撞中甲、乙的机械能总共增加了1450 JD碰撞中甲、乙的机械能总共损失了1400

10、 J【答案】 D【考法】动量与能量综合应用。四、跟踪速练1 (2017天津卷， T4)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是的地标之一摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动下列叙述正确的是()5/19A摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力C摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变【答案】 B【解析】A 错：摩天轮转动过程中，乘客的动能不变，重力势能不断变化，故乘客的机械能不断变化B 对：乘客在最高点时，具有向下的加速度，处于失重状态C错：根据I Ft 知，重力的冲量不为0.D

11、错：根据P mgvcos ， 为力方向与速度方向之间的夹角，摩天轮转动过程中， 不断变化，重力的瞬时功率不断变化2.(2018 山东泰安高三上学期期中 ) 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 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 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【答案】 A6/19t 2RA 正确【解析】由等时圆的特征知g，只有重力对

12、它们的冲量相同，3 (2018 山东临沂高三上学期期中) 如图所示，曲线是某质点只在一恒力作用下的部分运动轨迹质点从 M点出发经 P 点到达 N点，已知质点从 M点到 P 点的路程大于从P 点到 N 点的路程，质点由 M点运动到 P 点与由 P 点运动到 N 点的时间相等下列说法中正确的是()A质点从M到 N过程中速度大小保持不变B质点在M、 N间的运动不是匀变速运动C质点在这两段时间内的动量变化量大小相等，方向相同D质点在这两段时间内的动量变化量大小不相等，但方向相同【答案】 C4 (2018山东烟台高三上学期期中) A、 B 两物体的质量之比m m21，它们以相AB同的初速度 v0在水平面

13、上在摩擦阻力的作用下做匀减速直线运动，直到停止则在此过程中， 、B两物体所受摩擦力的冲量之比IAB与、B两物体克服摩擦力做的功之比A BAIAWW分别为 ()A41 21B21 41C21 21D12 14【答案】 C【解析】由动量定理可知I mv，再由动能和动量的关系可知，Ek I 2 ，所以 WA WB2m( I AI B) 2·(mB mA) 21，故 C 正确5 (2018山东潍坊高三上学期期中) 质量为 m 的子弹，以水平速度v0 射入静止在光滑水平面上质量为的木块，并留在其中在子弹进入木块过程中，下列说法正确的是()MA子弹动能减少量等于木块动能增加量B子弹动量减少量等于

14、木块动量增加量C子弹动能减少量等于子弹和木块内能增加量7/19D子弹对木块的冲量大于木块对子弹的冲量【答案】 B6 (2018 山东潍坊高三上学期期中) 在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球a、b，质量均为 m. 现 b 球静止， a 球向 b 球运动，发生弹性正碰当碰撞过程中达到最大弹性势能 Ep 时， a 球的速度等于 ()EEA.pBpm2mE2EC 2pD 2pmm【答案】 A【解析】设碰前a 球速度为v0，弹性势能最大时刻即为两球共速之时，设共同速度为v，则由动量守恒和能量守恒得：mv0 ( mm) v12122mv0 2( m m) v Ep由两式解得vpE，故 A正确m7 (

15、2017海南卷， T1) 光滑水平桌面上有P、 Q两个物块， Q的质量是 P 的 n 倍，将一轻弹簧置于 P、 Q之间，用外力缓慢压P、 Q. 撤去外力后， P、 Q开始运动， P 和 Q的动量大小的比值为 ()A n2B n1C. nD 1【答案】 D【解析】撤去外力后，系统不受外力，所以总动量守恒，设P 的动量方向为正方向，则有：pp 0，故p p 0；故动量之比为1；PQPQ故 D正确， A、B、C错误8如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径两根光滑滑轨 MP、 QN的端点都在圆周上，MP>QN.将两个完全相同的小滑块a、 b 分别从 M、 Q点无初速8/19

16、度释放，在它们各自沿MP、 QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是()A合力对两滑块的冲量大小相同B重力对a 滑块的冲量较大C弹力对a 滑块的冲量较小D两滑块的动量变化大小相同【答案】 C9. 篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球接球时，两手随球迅速收缩至胸前这样做可以 ()A减小球对手的冲量B减小球对手的冲击力C减小球的动量变化量D减小球的动能变化量【答案】 B【解析】由动量定理Ft p 知，接球时两手随球迅速收缩至胸前，延长了手与球接触的时间，从而减小了球对手的冲击力，选项B 正确10如图所示，质量为m的物体 ( 可视为质点 ) ，从 h 高处的 A 点由静止开始沿斜面下滑，停在水平

17、地面上的B 点 ( 斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接) 要使物体能原路返回，在 B 点需给物体的瞬时冲量最小应是()A 2m ghB m ghC.m ghD 4m gh2【答案】 A9/1911. 质量是 60 kg 的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，他被悬挂起来已知安全带的缓冲时间是1.2 s ，安全带长 5 m，取 g 10 m/s 2，则安全带所受的平均冲力的大小为 ()A 500 NB 600 NC1 100 ND 100 N【答案】 C【解析】安全带长5 m ，人在这段距离上做自由落体运动，获得速度v 2gh 10m/s. 受安全带的保护经1.2 s速度减小为0，对此

18、过程应用动量定理，以向上为正方向，mv有( F mg) t 0 ( mv) ，则 F t mg 1 100 N ， C 正确12. 一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3 kg 的 B 固定在一起，质量为 1 kg 的A放于B上现在A和B正在一起竖直向上运动，如图所示当、B分离A后， A 上升 0.2 m 到达最高点，此时B 速度方向向下，弹簧为原长，则从A、 B 分离起至 A到达最高点的这一过程中，关于弹簧的弹力对B 的冲量大小以及弹簧的弹力对B 做的功，下列正确的是 ( g 取 10 m/s 2)()A1.2 N ·sB0 JC.6 N ·sD4 J【答案】

19、 BC【解析】、分离时也是弹簧恢复原长时，此时、的速度与加速度均相同，之后AA BA B做竖直上抛运动，由题设条件可知，竖直上抛的初速度大小v2gh 2 m/s ，上升到最高点所需的时间t 2hB 的速度为 2 m/s ，0.2 s ， A 到最高点时弹簧恰恢复原长，此时g方向竖直向下，在此过程中对B 用动量定理 ( 规定向下为正方向) 得： mBgt I N mBv ( B) ，解得IN6 N·s， A 错误， C 正确；由以上分析可知，、B分离时弹簧处于原长状mvA10/19态，当 A 运动至最高点时弹簧仍处于原长状态，弹簧对B 做的正功和负功相抵消，则弹簧对 B 做功为零， B

20、 正确， D 错误13 ( 多选 ) 如图所示，质量为m 的小球从距离地面高H 的 A 点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h 的 B 点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球下落的整个过程，下列说法正确的有()A小球的机械能减小了mg( H h)B小球克服阻力做的功为mghC小球所受阻力的冲量大于m 2gHD小球动量的改变量等于所受阻力的冲量【答案】 AC14两球A、 B 在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA 1 kg ， mB 2 kg ， vA6 m/s ， vB2 m/s. 当 A 追上 B并发生碰撞后，两球A、 B 速度

21、的可能值是()A vA 5 m/s ，vB 2.5 m/sB vA 2 m/s ，vB 4 m/sC vA 4 m/s ， vB 7 m/sD vA 7 m/s ，vB 1.5 m/s【答案】 B【解析】虽然题中四个选项均满足动量守恒定律，但A、D 两项中，碰后 A 的速度 vA大于 B 的速度vB，必然要发生第二次碰撞，不符合实际；C 项中，两球碰后的总动能1212E 22 J ，违背了能量守恒定律；而BE 2mv 2mv 57 J ，大于碰前的总动能kA AB Bk项既符合实际情况，也不违背能量守恒定律，故正确11/1915. （多选）如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车现

22、有一质量也为 m 的小球以v0 的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去( 不计摩擦 ) ，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则()v0A小球在小车上到达最高点时的速度大小为B小球离车后，对地将向右做平抛运动C小球离车后，对地将做自由落体运动12D此过程中小球对车做的功为2mv0【答案】 ACD2【解析】小球到达最高点时，小车和小球相对静止，且水平方向总动量守恒，小球离开小车时类似完全弹性碰撞，两者速度互换，故A、 C、 D 是正确的16在光滑的水平面上，有a、 b 两球，其质量分别为ma、 mb，两球在t 0 时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度时间图象如图所示，下

23、列关系正确的是 ()A ma mbB ma mbC ma mbD无法判断【答案】 B17. 如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M 4 kg. 质量 m 2 kg的小铁块以水平速度v0 6 m/s ，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好到达木板的左端并与木板保持相对静止在12/19上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为()A9 JB12 JC3 JD24 J【答案】 B【解析】当弹簧压缩至最短时，Ep 最大， mv0 ( M m) v， v 2 m/s ，全程摩擦力做功12121212fWWf2mv0 2( Mm) v 24 J

24、， Ep2mv02( M m) v212 J.18. 一质量为M 的航天器，正以速度v0 在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v1，加速后航天器的速度大小为 v ，则喷出气体的质量m为 ()2v2 v0v2A.v1MB v2 v1MC.v2 v0MDv2 v0v2 v1Mv2 v1【答案】 C19如图所示，两辆质量均为M的小车 A 和 B 置于光滑的水平面上，有一质量为m的人静止站在A 车上，两车静止若这个人自A 车跳到 B 车上，接着又跳回A 车并与 A 车相对静止则此时A 车和 B 车的速度之比为()M mm MA. mB M

25、MmC. D M mM m【答案】 C【解析】规定向右为正方向，则由动量守恒定律有：BAvAM，0 Mv ( M m) v ，得vB13/19故选 C.20小船相对于静止的湖水以速度v 向东航行某人将船上两个质量相同的沙袋，以相对于湖水相同的速率v 先后从船上水平向东、向西抛出船外那么当两个沙袋都被抛出后，小船的速度将()A仍为 vB大于 vC小于 vD可能反向【答案】 B【解析】以两沙袋和船为系统，抛沙袋的过程系统满足动量守恒定律的条件，即( M2 ) ，解得vM 2m>，故 B 正确m vmvmvMvM v v121在光滑的水平地面上放有一质量为M带光滑 4圆弧形槽的小车，一质量为m

26、的小铁块以速度 v 沿水平槽口滑去，如图所示，若M m，则铁块离开车时将 ()A向左平抛B向右平抛C自由落体D无法判断【答案】 C22. 一颗子弹水平射入静止在光滑水平地面上的木块后不再穿出, 木块的动能增加了8J, 木块的质量大于子弹的质量。则此过程中产生的内能可能是()A.18 JB.16 JC.10 JD.6 J【答案】 A【解析】设子弹的初速度为v0, 射入木块后子弹与木块共同的速度为v, 木块的质量为m0, 子弹的质量为 m。根据动量守恒定律得mv0, 木块获得的动能为mv0=( m0+m) v, 得 v=m0mE1 m v2m0 m2v02m0 mv02m，系统产生的内能为K2 0

27、2( m m) 22( m0 m) (m0m)014/19Q1 mv021 (m0m)v2m0 mv02；可得 Qm0 m EK( m01) EK,因222(m0 m)mm0, 则2k 16 J, 故 A 正确 ,B 、 C、 D 错误。m>mQ>E =23 ( 多选 ) 如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足1A、 B 静置于光滑水平轨道上，A、 B 的质量分别为够高的 4光滑圆弧轨道平滑相连，木块1.5 kg和 0.5 kg。现让 A 以 6 m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.3 s，碰后的速度大小变为4 m/s ，当 A与 B

28、 碰撞后立即粘在一起运动，g 取 10 m/s 2，则()AA与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小50 NFB A与墙壁碰撞的过程中没有能量损失C A、B 碰撞后的速度v 3 m/sD 、B滑上圆弧轨道的最大高度 0.55 mAh【答案】 AC【解析】D. A.B 在光滑圆形轨道上滑动时，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律得：12(mA+mB)v2=(mA+mB)gh1 (mAmB )v2(mAmB ) gh ，2代入数据解得：h=0.45m. 故 D 错误。故选： AC24如图所示，在光滑水平地面上有A、 B 两个小物块，其中物块A 的左侧连接一水平15/19轻质弹簧。物

29、块A 处于静止状态，物块B 以一定的初速度向物块A 运动，并通过弹簧与物块 A 发生弹性正碰。对于该作用过程，两物块的速率变化可用速率时间图象进行描述，在下图所示的图象中，图线1 表示物块A 的速率变化情况，图线2 表示物块B 的速率变化情况则在这四个图象中可能正确的是()【答案】 B25如图所示，两质量分别为m1 和 m2 的弹性小球A、 B 叠放在一起，从高度为h 处自由落下， h 远大于两小球半径，落地瞬间，B 先与地面碰撞，后与A 碰撞，所有的碰撞都是弹性碰撞，且都发生在竖直方向、碰撞时间均可忽略不计。已知m2 3m1，则 A 反弹后能达到的高度为 ()A hB 2h16/19C 3h

30、D 4h【答案】 D【解析】所有的碰撞都是弹性碰撞，所以不考虑能量损失。设竖直向上为正方向，根121据机械能守恒定律和动量守恒定律可得：( m1 m2) gh 2( m1 m2) v，m2v m1v m1v1 m2v2， 22121212h 4h，选项D 正( m m) v 2 mv2 mv， 2mv mgh ，将 m 3m 代入，联立可得1211221111211确。26 ( 多选 ) 几个水球可以挡住一颗子弹？国家地理频道的实验结果是：四个水球足够！完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4 个水球，则下列判断正确的是()A子弹在每个水球中的速度变化相同B子弹在每个水球中运动的时间不同C每个水球对子弹的冲量不同D子弹在每个水球中的动能变化相同【答案】 BCD27. （多选）如图甲所示, 长木板A 放在光滑的水平面上, 质量为m=4 kg 的小物体B 以水平速度v=2 m/s滑上原来静止的长木板A 的上表面 , 由于 A、B 间存在摩擦 , 之后 A、 B 速度随时间变化情况如图乙所示, g