（新课标）2022年高考物理一轮复习 主题五 能量和动量 课时跟踪训练24

（新课标）2022年高考物理一轮复习 主题五 能量和动量 课时跟踪训练241(2017全国卷)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为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 kgm/s B5.7102 kgm/sC6.0102 kgm/s D6.3102 kgm/s解析本题考查动量守恒定律由于喷出过程中重力和空气阻力可忽略，则模型火箭与燃气组成的系统动量守恒燃气喷出前系统静止，总动量为零，故喷出后瞬间火箭的动量与喷出燃气的动量等值反向，可得火箭的动量大小等于燃气的动量大小，则|p火|p气|m气v气0.05 kg600 m/s30 kgm/s，A正确答案A2(2017天津卷)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市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()A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解析本题考查匀速圆周运动乘客在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，而在上升过程中重力势能增加，机械能增加，下降过程中则相反，A错误在最高点时，乘客具有竖直向下的向心加速度，处于失重状态，故B正确因重力恒定，重力的冲量等于重力与其作用时间的乘积，故重力冲量一定不为零，C错误重力的瞬时功率Pmgvcos，其中是瞬时速度v的方向与重力方向之间的夹角，故重力的瞬时功率不会保持不变，D错误答案B3(多选)木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩，如图所示当撤去外力F后，下列说法中正确的是()Aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒Ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒Ca离开墙壁后，a、b组成的系统动量守恒Da离开墙壁后，a、b组成的系统动量不守恒解析在a离开墙壁前、弹簧伸长的过程中，对a和b组成的系统，由于受到墙对a的弹力作用，所以a、b组成的系统动量不守恒，选项A错误，B正确；在a离开墙壁后，a、b构成的系统所受的合外力为零，因此动量守恒，故选项C正确，D错误答案BC4从高处跳到低处时，为了安全，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，起到安全作用解析脚尖先着地，接着逐渐到整只脚着地，延长了人落地时动量变化所用的时间，由动量定理可知，人落地动量变化量一定，这样就减小了地面对人的冲力，故C正确答案C5如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为的斜面向上滑动，经过时间t1速度为零然后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1.在整个过程中，重力对滑块的总冲量为()Amgsin(t1t2) Bmgsin(t1t2)Cmg(t1t2) D0解析谈到冲量必须明确是哪一个力的冲量，此题中要求的是重力对滑块的总冲量，根据冲量的定义式IFt，因此重力对滑块的总冲量应为重力乘以作用时间，所以IGmg(t1t2)，即C正确答案C6如图1所示，物体A和B用轻绳相连接，挂在轻弹簧下静止不动，A的质量为m，B的质量为M，当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v.这时，物体B的下落速度大小为u，如图2所示在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为()Amv BmvMuCmvMu Dmvmu解析由题意可知，虽然整个过程所用的时间可以直接求出，但弹簧的弹力是一变力，要求它的冲量只能用动量定理来计算以物体A为研究对象，取竖直向上为正方向，根据动量定理有：(Fmg)tmv.在t时间内，物体B做自由落体运动，则：t.由两式得弹力的冲量Ftmvmu.所以正确的选项为D.答案D7如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中已知物体A的质量mA是物体B的质量mB的，子弹的质量m是物体B的质量的，弹簧压缩到最短时B的速度为()A. B. C. D.解析弹簧压缩到最短时，子弹A、B具有共同的速度v1，且子弹A、B组成的系统，从子弹开始射入物体A一直到弹簧被压缩到最短的过程中，系统所受外力(重力、支持力)之和始终为零，故整个过程系统的动量守恒，由动量守恒定律得mv0(mmAmB)v1，又mmB，mAmB，故v1，即弹簧压缩到最短时B的速度为.答案C8如图所示，质量为m245 g的物块(可视为质点)放在质量为M0.5 kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为0.4.质量为m05 g的子弹以速度v0300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g取10 m/s2.子弹射入后，求：(1)子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v1.(2)木板向右滑行的最大速度v2.(3)物块在木板上滑行的时间t.解析(1)子弹进入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，由动量守恒可得：m0v0(m0m)v1，解得v16 m/s.(2)当子弹、物块、木板三者同速时，木板的速度最大，由动量守恒定律可得：(m0m)v1(m0mM)v2，解得v22 m/s.(3)对物块和子弹组成的整体应用动量定理得：(m0m)gt(m0m)v2(m0m)v1，解得：t1 s.答案(1)6 m/s(2)2 m/s(3)1 s素能培养9(多选)如图所示，木块A的质量mA1 kg，足够长的木板B的质量mB4 kg，质量为mC4 kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦现使A以v012 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4 m/s速度弹回，则()AB运动过程中的最大速度为4 m/sBB运动过程中的最大速度为8 m/sCC运动过程中的最大速度为4 m/sDC运动过程中的最大速度为2 m/s解析A与B碰后瞬间，C的运动状态未变，此时B的速度最大，由A、B组成的系统动量守恒(取向右为正方向)，有mAv0mAvAmBvB，代入数据得vB4 m/s，A正确，B错误；B与C相互作用使B减速、C加速，由于B足够长，所以B和C能达到相同速度，二者共速后，C速度最大，由B、C组成的系统动量守恒，有mBvB(mBmC)vC，代入数据得vC2 m/s，C错误，D正确答案AD10(2017江西宜春模拟)如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块现让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处由静止开始落下，与半圆槽相切自A点进入槽内，并能从C点离开半圆槽，则以下结论中正确的是()A球在槽内运动的全过程中，球与半圆槽在水平方向动量守恒B球在槽内运动的全过程中，球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C球离开C点以后，将做竖直上抛运动D槽将与墙不会再次接触解析球从A点到B点的过程中，半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心，而球对半圆槽的压力方向相反指向左下方，因为有竖直墙挡住，所以半圆槽不会向左运动，可见，该过程中，球与半圆槽在水平方向受到外力作用，动量并不守恒，而由球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒；从B点到C点的过程中，球对半圆槽的压力方向指向右下方，所以半圆槽要向右推动物块一起运动，因而球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向右运动，球所受支持力方向与速度方向并不垂直，此过程中，因为有物块挡住，球与半圆槽在水平方向动量并不守恒，在球运动的全过程，水平方向上动量也不守恒，选项A、B错误；当球运动到C点时，它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上的，所以此后球做斜上抛运动，即选项C错误；因为全过程中，整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量，最终槽将与墙不会再次接触，选项D正确答案D11(多选)(2016天津卷改编)如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为.若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则()A此时盒的速度大小为B此时盒的速度大小为C滑块相对于盒运动的路程为D滑块相对于盒运动的路程为解析设滑块的质量为m，则盒的质量为2m，对整个过程，由动量守恒定律可得mv3mv共，解得v共，A正确由功能关系可知mgxmv23m2，解得x，C正确答案AC12(2016全国卷)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开忽略空气阻力已知水的密度为，重力加速度大小为g.求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度解析(1)设t时间内，从喷口喷出的水的体积为V，质量为m，则mVVv0St由式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为v0S(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于t时间内喷出的水，由能量守恒得(m)v2(m)gh(m)v在h高度处，t时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为p(m)v设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有Ftp由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得FMg联立式得h答案(1)v0S(2)