2023年高考物理新题型揭秘专题01碰撞与动量守恒之单项选择题

2023年高考物理新题型揭秘专题01碰撞与动量守恒之单项选择题PAGEPAGE2新题型一碰撞与动量守恒之单项选择题样题展示高空作业须系平安带。如果质量为的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到平安带对人刚产生作用力前人下落的距离为〔可视为自由落体运动〕。此后经历时间平安带到达最大伸长，假设在此过程中该作用力始终竖直向上，那么该段时间平安带对人的平均作用力大小为A．B．C．D．【参考答案】A【试题分析】人下落h高度为自由落体运动，由运动学公式，可知；缓冲过程〔取向上为正〕由动量定理得，解得，应选A。名师解读内容可能的分值可能的题型碰撞及动量守恒修订前10分选考–计算题修订后6分必考–四选一1．碰撞及动量守恒在选修3–5中虽然占用的篇幅不是很多，但是却是高考的热点，从2022年2022年这几年的时间，在选考的三个局部中，必有一道关于碰撞及动量守恒的题，而且分值相对也较高，一般为10分。2．2022年新出了2022年的考试大纲和考试说明，将选修3–5的内容调整为必考内容，这种调整，更加说明了碰撞及能量守恒的重要性。3．2022年是考试改革的第一年，但是从往年选考的内容来看，碰撞和守恒在今年肯定会考，但是其考查形式可能就比拟多样，比方可能将碰撞及动量守恒的知识以四选一的单项选择题的形式进行考查。通关演练1．从高处跳到低处时，为了平安，一般都是让脚尖着地，这样做是为了A．减小冲量B．减小动量的变化量C．增大与地面的冲击时间，从而减小冲力D．增大人对地面的压强，起到平安作用2．如下图，质量为M的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。这个人手中拿着一个质量为m的小物体，他以相对飞船为v的速度把小物体抛出，在抛出物体后他相对飞船的速度大小为A．B．C．D．3．一位质量为m的运发动从下蹲状态向上跳起，经时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中，以下说法正确的选项是A．地面对他的冲量为，地面对他做的功为B．地面对他的冲量为，地面对他做的功为零C．地面对他的冲量为，地面对他做的功为D．地面对他的冲量为，地面对他做的功为零4．如下图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m〔m<M〕的小球从槽高h处开始自由下滑，以下说法正确的选项是A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处5．如下图，甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上，现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F1、F2，使甲、乙同时由静止开始运动，在整个过程中，对甲、乙两车及弹簧组成的系统〔假定整个过程中弹簧均在弹性限度内〕，正确的说法是A．系统受到外力作用，系统的总动量不断增大B．弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大C．恒力对系统一直做正功，系统的机械能不断增大D．两物体的速度减少为零时，弹簧的弹力大小等于外力F1、F2的大小6．一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星别离。前局部的卫星质量为m1，后局部的箭体质量为m2，别离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，假设忽略空气阻力及别离前后系统质量的变化，那么别离后卫星的速率v1为A．v0–v2B．v0+v2C．D．7．我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现，“接棒〞的运发动甲提前站在“交棒〞的运发动乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运发动与冰面间在水平方向上的相互作用，那么A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功8．如下图的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象〔系统〕，那么此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中A．动量守恒、机械能守恒B．动量不守恒、机械能不守恒C．动量守恒、机械能不守恒D．动量不守恒、机械能守恒9．甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，它们的动量分别是p1=5kg·m/s，p2=7kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg·m/s，那么二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种A．m1=m2B．2m1=m2C．4m1=m2D．6m1=m2。10．如下图，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，以下说法中正确的选项是A．动量守恒、机械能守恒B．动量守恒、机械能不守恒C．动量不守恒、机械能守恒D．动量、机械能都不守恒1．静止在水面上的船长为L、质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离是A．B．C．D．2．如下图，在光滑的水平面上固定着两轻质弹簧，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把小球和弹簧视为一个系统，那么小球在运动过程中A．系统的动量守恒，动能守恒B．系统的动量守恒，机械能守恒C．系统的动量不守恒，机械能守恒D．系统的动量不守恒，动能守恒3．如下图，一倾角为α高为h的光滑斜面，固定在水平面上，一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到底端时速度的大小为vt，所用时间为t，那么物块滑至斜面的底端时，重力的瞬时功率及重力的冲量分别为A．、0B．mgvt、mgtsinαC．mgvtcosα、mgtD．mgvtsinα、mgt4．如下图，两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，下滑到达斜面底端的过程中A．两物体所受重力做功相同B．两物体所受合外力冲量相同C．两物体到达斜面底端时时间相同D．两物体到达斜面底端时动能不同5．如下图，单摆摆球的质量为m，摆球从最大位移A处由静止释放，摆球运动到最低点B时的速度大小为v。重力加速度为g，不计空气阻力。那么摆球从A运动到B的过程中A．重力做的功为B．重力的最大瞬时功率为mgvC．重力的冲量为0D．重力的冲量大小为mv6．如下图，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端。当两人同时相向运动时ABABA．假设小车不动，两人速率一定相等B．假设小车向左运动，A的速率一定比B的小C．假设小车向左运动，A的动量一定比B的大D．假设小车向左运动，A的动量一定比B的小7．如图，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M间及M与地面的接触面均光滑。开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的全部运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度。对于m、M和弹簧组成的系统，以下说法中正确的有：①由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒；②当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大；③由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动；④由于F1、F2等大反向，故系统的总动量始终为零A．①④B．②③C．①②④D．②④8．质量相同的两个物体发生弹性正碰时速度交换。如图“牛顿摆〞，由五个相同的钢球紧挨着悬挂在同一水平线上。当拉起最左侧的球1并释放，由于相邻球间的碰撞，导致最右侧的球5被弹出，碰撞时动能不损失。那么A．相邻球间碰撞属于非弹性碰撞B．球5被弹起时，球4速度不为零C．球5被弹起时，球1速度等于零D．五个钢球组成的系统在整个运动过程中动量守恒9．如下图，光滑平面上有一辆质量为2m的小车，车上左右两端分别站着甲、乙两人，他们的质量都是m，开始两个人和车一起以速度v0向右匀速运动。某一时刻，站在车右端的乙先以相对地面向右的速度v跳离小车，然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度v跳离小车。两人都离开小车后，小车的速度将是A．v0B．2v0C．大于v0，小于2v0D．大于2v010．以下说法正确的选项是A．物体速度变化越大，那么加速度一定越大B．物体动量发生变化，那么物体的动能一定变化C．合外力对系统做功为零，那么系统机械能一定守恒D．系统所受合外力为零，那么系统的动量一定守恒11．如下图，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，以下说法中正确的选项是A．男孩和木箱组成的系统动量守恒B．小车与木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同1．C【解析】人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知，(F–mg)t=∆mv；而脚尖着地可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力，故C正确，ABD错误。2．A【解析】对物体和人而言，动量守恒，那么mv=Mv′，故人相对飞船的速度大小为v′=，选项A正确。3．D4．D【解析】小球在槽上运动时，由于小球受重力，故两物体组成的系统外力之和不为零，故动量不守恒；当小球与弹簧接触相互作用时，小球受外力，故动量不再守恒，故A错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故B错误；全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，但当小球与弹簧接触相互作用时，小球受外力，水平方向动量不守恒，C错误；因两物体均有向左的速度，假设槽的速度大于球的速度，那么两物体不会相遇，小球不会到达最高点；而假设球速大于槽速，那么由动量守恒可知，两物体会有向左的速度，由机械能守恒可知，小球不会回到最高点，故D正确。5．B【解析】因F1、F2等大反向，故甲、乙和弹簧组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故A错误；在拉力作用下，甲、乙开始做加速运动，弹簧伸长，弹簧弹力变大，甲、乙两物体受到的合力变小，物体加速度变小，物体做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力等于拉力时物体受到的合力为零，速度到达最大，之后弹簧弹力大于拉力，两物体减速运动，直到速度为零时，弹簧伸长量到达最大，系统的机械能最大，当返回速度再次为零时，弹簧的弹力的大小小于外力F1、F2的大小，故B正确，CD错误。6．D【解析】系统别离前后，动量守恒：，解得：，故ABC错误；D正确。7．B【解析】冲量是矢量，甲乙相互作用时，冲量大小相等方向相反，故A错误；由动量守恒定律知，甲乙动量变化量大小相等方向相反，故B正确；甲乙相互作用时是非弹性碰撞，动能不守恒，甲的动能增加量和乙动能的减少量不相等，故C错误；因甲的动能增加量和乙动能的减少量不相等，由动能定理知，甲对乙做功的绝对值和乙对甲做功的绝对值不相等，故D错误。8．B9．C【解析】甲乙两球在碰撞过程中动量守恒，所以有：，即：，由于在碰撞过程中，不可能有其他形式的能量转化为机械能，只能是系统内物体间机械能相互转化或一局部机械能转化为内能，因此系统的机械能不会增加。所以有：，所以有：，因为题目给出物理情景是“甲从后面追上乙〞，要符合这一物理情景，就必须有，即；同时还要符合碰撞后乙球的速度必须大于或等于甲球的速度这一物理情景，即，所以。因此正确的答案应该是C选项。10．B【解析】子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程，系统不受外力作用，外力冲量为0，系统动量守恒。但是子弹击中木块A过程，有摩擦做功，局部机械能转化为内能所以机械能不守恒选项B对。1．B【解析】对于人船整体来说动量守恒，设船移动距离为s，人移动的距离为L–s，作用时间为t，根据动量守恒条件可知：，解得，应选B。2．C【解析】小球和弹簧组成的系统受到重力和水平地面的支持力两个外力，小球与弹簧相互作用时，弹簧会用墙壁的作用力，所受合外力不等于零，动量不守恒；在运动过程中，小球和槽通过弹簧相互作用，但因为只有弹簧的弹力做功，动能和势能相互转化，而总量保持不变，机械能守恒。故C正确，ABD错误。3．D【解析】根据瞬时功率的公式可得物块滑至斜面的底端时重力的瞬时功率为p=mgvtsinα，重力的冲量为I=mgt，所以D正确；ABC错误。4．A【解析】从光滑的斜面下滑，设斜面倾角为，高，那么有加速度，位移，根据匀变速直线运动那么有，运动时间，两个斜面高度相同而倾角不同所以运动时间不同，选项C错。沿斜面运动合力为，所以合力的冲量虽然大小相等，但是倾角不同合力方向不同，所以合外力冲量不同选项B错。下滑过程重力做功与路径无关与高度有关，所以重力做功相等，选项A对。根据动能定理，下滑过程只有重力做功，而且做功相等，所以到达斜面底端时动能相同，选项D错。5．A6．C【解析】AB两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：mAvA+mBvB+m车v车=0，假设小车不动，那么mAvA+mBvB=0，由于不知道AB质量的关系，所以两人速率不一定相等，故A错误；假设小车向左运动，那么AB的动