高考物理二轮复习专题练习卷 - 动量定理与动量守恒定律(解析版) 下载本文

2020年高考物理二轮复习专题练习卷---动量定理与动量守恒定律 一、选择题

1.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,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为

A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N

解析 根据自由落体运动和动量定理有2gh=v2(h为25层楼的高度,约70 m),Ft=mv,代入数据解得F≈1×103 N,所以C正确。

答案 C

2.(多选)在光滑的水平面上,原来静止的物体在水平力F的作用下,经过时间t、通过位移L后,动量变为p、动能变为Ek,以下说法正确的是

A.在力F的作用下,这个物体若是经过时间3t,其动量将等于3p B.在力F的作用下,这个物体若是经过位移3L,其动量将等于3p C.在力F的作用下,这个物体若是经过时间3t,其动能将等于3Ek D.在力F的作用下,这个物体若是经过位移3L,其动能将等于3Ek 1解析 根据p=mv,Ek=mv2

2联立解得p=2mEk

1

根据动能定理FL=mv2,位移变为原来的3倍,动能变为原来的3倍,根据p=2mEk,

2动量变为原来的3倍,故B错误,D正确。根据动量定理Ft=mv,时间变为原来的3倍,p2

动量变为原来的3倍,根据Ek=,知动能变为原来的9倍,故A正确,C错误。

2m

答案 AD

3.(多选)质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定在其左侧,另一质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与甲相向运动,如图所示,两物块通过弹簧

相互作用(未超出弹簧弹性限度)并最终弹开,则

A.在压缩弹簧的过程中,两物块组成的系统动量守恒 B.当两物块相距最近时,甲物块的速度为零 C.甲物块的速率可能为5 m/s

D.当甲物块的速率为1 m/s时,乙物块的速率可能为2 m/s

解析 在压缩弹簧的过程中,两物块组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,选项A正确;当两物块相距最近时,两物块速度相等,甲物块的速度不为零,选项B错误;若甲物块的速率为5 m/s,根据动量守恒定律可得此时乙物块的速率为6 m/s或4 m/s,两物块组成的系统机械能增大,违反了能量守恒定律,选项C错误;当甲物块的速率为1 m/s,方向向左时,选取向右为速度的正方向,根据动量守恒定律,m·4 m/s-m·3 m/s=mv-m·1 m/s,解得乙物块的速率v=2 m/s,选项D正确。

答案 AD

4.用豆粒模拟气体分子,可以模拟气体压强产生的原理。如图所示,从距秤盘80 cm高度把1 000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上,持续作用时间为1 s,豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次,且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内,碰撞力远大于豆粒受到的重力),已知1 000粒豆粒的总质量为100 g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为

A.0.2 N B.0.6 N C.1.0 N D.1.6 N 解析 豆粒下落到秤盘上的速度 v=2gh=2×10×0.8 m/s=4 m/s;

反弹后速度为v′=-2 m/s,设向下为正方向, 则根据动量定理可知:Ft=mv′-mv,

解得:F=0.6 N;由牛顿第三定律可知,在碰撞过程中秤盘受到的压力大小为0.6 N。 故B正确,A、C、D错误。故选B。 答案 B

5.(多选)(如图所示,质量为2 kg的足够长平板车Q上表面水平,原来静止在光滑水平面上,平板车左端静止着一块质量为2 kg的物体P,一颗质量为0.01 kg的子弹以700 m/s的速度水平瞬间射穿P后,速度变为100 m/s,若P、Q之间的动摩擦因数为0.5,则

A.由于P、Q之间不光滑,子弹瞬间射穿P的过程,子弹和物体P组成的系统,动量不守恒

B.子弹瞬间射穿P的过程,子弹和物体P组成的系统,动量守恒,能量守恒 C.子弹瞬间射穿P的过程,子弹和物体P组成的系统,动量守恒,能量不守恒 D.子弹瞬间射穿P后,P的速度为3 m/s

解析 取子弹的初速度v0的方向为正方向,子弹瞬间射穿物体P的过程,子弹和物体P组成的系统满足动量守恒条件,由动量守恒,可知mv0=mv+MvP,解得vP=3 m/s,选项A错误,D正确;子弹瞬间射穿P的过程,子弹和物体P组成的系统机械能不守恒,但能量守恒,选项B正确,C错误。

答案 BD

6.如图所示,在光滑的水平面上,有一竖直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内,有一个边长为a(a<L)的正方形闭合线圈以初速度v0垂直磁场边界滑过磁场后速度变为v(v<v0),那么

A.完全进入磁场中时线圈的速度大于(v0+v)/2 B.完全进入磁场中时线圈的速度等于(v0+v)/2 C.完全进入磁场中时线圈的速度小于(v0+v)/2 D.以上情况A、B均有可能,而C是不可能的

解析 设线圈完全进入磁场中时的速度为vx。线圈在穿过磁场的过程中所受合外力为安培力。对于线圈进入磁场的过程,据动量定理可得:

ΔΦBa2

-FΔt=-Ba=-Ba=mvx-mv0

RR对于线圈穿出磁场的过程,据动量定理可得: ΔΦBa2

-FΔt=-Ba=-Ba=mv-mvx

RRv0+v

由上述二式可得vx=,故B正确。

2答案 B

7.(多选)如图所示,在光滑水平面上有一静止的物体M,物体上有一光滑的半圆弧形轨道,最低点为C,两端A、B一样高,现让小滑块m从A点由静止下滑,则

A.m不能到达M上的B点

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