高考物理二轮复习第一板块大命题区间第9讲站在“动量观点”的高度解决力学问题讲义21 下载本文

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B.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动 C.m从A到B的过程中M一直向左运动,m到达B的瞬间,M速度为零 D.M与m组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒

解析:选CD 根据机械能守恒、动量守恒定律的条件,M和m组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,D正确;m滑到半圆弧形轨道右端两者有相同的速度时,有:0=(m+M)v,v=0,再根据机械能守恒定律可知,m恰能达到M上的B点,且m到达B点的瞬间,m、M速度为零,A错误;m从A到C的过程中M向左加速运动,m从C到B的过程中M向左减速运动,B错误,C正确。

14.带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径。若a、b的电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、

Tb。则一定有( )

A.qa

B.ma

qaqbmamb解析:选A 设带电粒子以速度v在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由

v2

洛伦兹力公式和牛顿运动定律得,qvB=m,解得mv=qBR。两个粒子的动量mv相等,则有

RqaBRa=qbBRb。根据题述,a运动的半径大于b运动的半径,即Ra>Rb,所以qa

确;根据题述条件,不能判断出两粒子的质量关系,选项B错误;带电粒子在匀强磁场中运2πR2πm动的周期T==,不能判断出两粒子的周期、比荷之间的关系,选项C、D错误。

vqB[教师备选题]

1.(2017·全国卷Ⅰ)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)( ) A.30 kg·m/s C.6.0×10 kg·m/s

2

B.5.7×10 kg·m/s D.6.3×10 kg·m/s

2

2

解析:选A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p,根据动量守恒定律,可得p-mv0=0,解得p=mv0=0.050 kg×600 m/s=30 kg·m/s,选项A正确。

2.我国女子短道速滑队在世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠。观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面。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,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )

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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

解析:选B 由于甲对乙的作用力与乙对甲的作用力方向相反,因此两个力的冲量方向相反,A项错误;由动量定理可知,相互作用力大小相等,方向相反,因此冲量等大反向,动量变化量等大反向,B项正确;由于甲、乙的动能变化等于甲、乙各自所受的合外力做功,两者的合外力做功不一定相等,C项错误;两者的相互作用力等大反向,但在作用力作用下两人的位移不一定相等,所以做功不一定相等,D项错误。

3.(2018届高三·泉州调研)“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹声响是辞旧迎新的标志,是喜庆心情的流露。有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为2m,速度大小为v,方向水平向东;则另一块的速度为( ) A.3v0-v C.3v0-2v

B.2v0-3v D.2v0+v

解析:选C 取水平向东为正方向,爆炸过程系统动量守恒,3mv0=2mv+mvx,可得vx=3v0-2v,C正确。

4.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动,现有质量为m的人站立于雪橇上,如图所示。人与雪橇的总质量为M,人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)。当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时,雪橇向南的速度大小为( )

A.C.

Mv1-Mv2

M-mMv1+Mv2

M-m B.

Mv1

M-m D.v1

解析:选D 根据动量守恒条件可知人与雪橇组成的系统水平方向动量守恒,人跳起后水平方向速度不变,雪橇的速度仍为v1,D正确。

5.某同学质量为60 kg,在军事训练中要求他从岸上以大小为2 m/s的速度跳到一条向他缓慢飘来的小船上,然后去执行任务,小船的质量是140 kg,原来的速度大小是0.5 m/s,该同学上船后又跑了几步,最终停在船上,则( ) A.人和小船最终静止在水面上

B.该过程人的动量变化量的大小为105 kg·m/s C.船最终速度的大小为0.95 m/s

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D.船的动量变化量的大小为70 kg·m/s

解析:选B 人与船组成的系统,在水平方向动量守恒,选取人运动的方向为正方向得:m1v1-m2v2=(m1+m2)v,所以v=

m1v1-m2v260×2-140×0.5

= m/s=0.25 m/s,与人的速度方向

m1+m260+140

相同,故A、C错误;该过程人的动量变化量为:Δp1=m1v-m1v1=60×(0.25-2)kg·m/s=-105 kg·m/s,故B正确;船的动量变化量是:Δp2=m2v-(-m2v2)=140×(0.25+0.5)kg·m/s=105 kg·m/s,故D错误。

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