2019年高考物理 真題和模擬題分項匯編 專題08 動量(含解析)

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1、動量 1.(2019·江蘇卷)質(zhì)量為M的小孩站在質(zhì)量為m的滑板上,小孩和滑板均處于靜止狀態(tài),忽略滑板與地面間的摩擦.小孩沿水平方向躍離滑板,離開滑板時的速度大小為v,此時滑板的速度大小為_________。 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】設(shè)滑板的速度為,小孩和滑板動量守恒得:,解得:,故B正確。 2.(2019·新課標全國Ⅰ卷)最近,我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試成功,這標志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進展。若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為3 km/s,產(chǎn)生的推力約為4.8×106 N,則它在1 s時間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為 A.1.6

2、×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg 【答案】B 【解析】設(shè)該發(fā)動機在s時間內(nèi),噴射出的氣體質(zhì)量為,根據(jù)動量定理,,可知,在1s內(nèi)噴射出的氣體質(zhì)量,故本題選B。 3.(2019·陜西省西安市高三第三次質(zhì)量檢測)如圖所示,間距為、電阻不計的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌左端有一阻值為的電阻,一質(zhì)量為、電阻也為的金屬棒橫跨在導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中,金屬棒以初速度沿導(dǎo)軌向右運動,在金屬棒整個運動過程中,下列說法正確的是 A.金屬棒端電勢比端高 B.金屬棒克服安培力做的功等于

3、電阻上產(chǎn)生的焦耳熱 C.金屬棒運動 的位移為 D.金屬棒運動的位移為 【答案】D 【解析】由右手定則可知,金屬棒上電流的方向是,說明端電勢比端低,A錯誤;由能量守恒知金屬棒克服安培力做的功等于電阻和金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱,B錯誤;由動量定理,整個過程中感應(yīng)電荷量,又,聯(lián)立得,故金屬棒的位移,C錯誤,D正確。 4.(2019·安徽省阜陽市第三中學模擬)2019年阜陽三中科學晚會中,科技制作社團表演了“震撼動量球”實驗。為感受碰撞過程中的力,在互動環(huán)節(jié),表演者將球拋向觀眾,假設(shè)質(zhì)量約為3 kg的超大氣球以2 m/s速度豎直下落到手面,某觀眾雙手上推,使氣球以原速度大小豎直向上反彈,作用時間

4、為0.2 s。忽略氣球所受浮力及空氣阻力,g=10 m/s2。則觀眾雙手受的壓力共計 A.30 N B.60 N C.90 N D.120 N 【答案】C 【解析】取豎直向下為正方向,對大氣球由動量定理有:,代入數(shù)據(jù)解得:,故C正確。 5.(2019·山西省晉城市高三下學期第三次模擬)太空中的塵埃對飛船的碰撞會阻礙飛船的飛行,質(zhì)量為M的飛船飛入太空塵埃密集區(qū)域時,需要開動引擎提供大小為F的平均推力才能維持飛船以恒定速度v勻速飛行。已知塵埃與飛船碰撞后將完全黏附在飛船上,則在太空塵埃密集區(qū)域單位時間內(nèi)黏附在飛船上塵埃的質(zhì)量為 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】設(shè)單位時

5、間內(nèi)黏附在飛船上塵埃的質(zhì)量為m。以單位時間內(nèi)黏附在飛船上的塵埃為研究對象,根據(jù)動量定理有:Ft=mv–0,其中t=1 s,可得:,D正確。 6.(2019·福建省泉州市第五中學高三考前適應(yīng)性考試)如圖,橡皮條一端固定在點,另一端系著中心有孔的小球,小球穿在固定的水平桿上,桿上點在點正下方,橡皮條的自由長度等于。將小球拉至A點后無初速釋放,小球開始運動,由于球與桿之間有摩擦,球向右運動的最遠處為桿上B點。在小球從A向B運動的過程中 A.在O點,小球的加速度為零 B.在A、O之間的某點,小球的動能最大 C.在O、B之間的某點,小球的動量最大 D.小球和橡皮條系統(tǒng)的機械能先減小后增大

6、 【答案】B 【解析】在小球從向運動的過程中,受到重力、桿對小球的支持力、橡皮條對小球的拉力和桿對小球的摩擦力,小球沿桿先做加速直線運動,再做減速直線運動;在點橡皮條對小球無拉力,小球的合力等于桿對小球的摩擦力,所以小球的加速度不為零;在、之間的某點,橡皮條對小球的拉力的水平方向的分力等于桿對小球的摩擦力,合力為等于零,小球的速度最大,小球的動能最大,根據(jù)動量定義可知小球的動量最大;由于桿對小球的摩擦力做負功,所以小球和橡皮條系統(tǒng)的機械能一直減小,故選項B正確,A、C、D錯誤。 7.(2019·湖南省長沙市雅禮中學高三下學期一模)一質(zhì)量為m1的物體以v0的初速度與另一質(zhì)量為m2的靜止物體發(fā)

7、生碰撞,其中m2=km1,k<1。碰撞可分為完全彈性碰撞、完全非彈性碰撞以及非彈性碰撞。碰撞后兩物體速度分別為v1和v2。假設(shè)碰撞在一維上進行,且一個物體不可能穿過另一個物體。物體1撞后與碰撞前速度之比的取值范圍是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】若發(fā)生彈性碰撞,則由動量守恒:m1v0=m1v1+m2v2;由能量關(guān)系:,解得,則;若發(fā)生完全非彈性碰撞,則由動量守恒:m1v0=(m1+m2)v,解得,則。。故≤r≤,B正確。 8.(2019·廣東省汕尾市高三教學質(zhì)量監(jiān)測)將小球以初速度v0豎直向上拋出,所受空氣阻力與速度大小成正比,速度–時間圖象如圖所示。下落過程中

8、小球一直加速,t2時刻落回拋出點,下列說法正確的是 A.小球運動過程中加速度逐漸變小 B.時刻小球加速度為零 C.小球上升過程和下降過程平均速度相等 D.小球從拋出到落回拋出點阻力的沖量為零 【答案】AD 【解析】由圖知:小球的速度大小先減小后增大,而加速度一直減小,故A正確 ;根據(jù)v–t圖象的斜率等于加速度,t1時刻圖象切線的斜率不是0,小球的加速度不為0,故B錯誤。由于空氣阻力的存在,小球的機械能不斷減少,所以上升和下落經(jīng)過同一點時上升的速度大于下落的速度,所以上升過程的平均速度大于下落過程的平均速度,故C錯誤。球從拋出到落回拋出點阻力的沖量由圖給條件可以確定其值,故D正確

9、。 9.(2019·遼寧省沈陽市高三三模)如圖甲所示,物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的輕彈簧,整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為4 kg。現(xiàn)解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后,B物塊的v–t圖如圖乙所示,則可知 A.物塊A的質(zhì)量為4 kg B.運動過程中物塊A的最大速度為vm=4 m/s C.在物塊A離開擋板前,系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒 D.在物塊A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為6 J 【答案】BD 【解析】A、彈簧伸長最長時彈力最大,B的加速度最大,此時A和B共速,由圖知,AB共同速度為:v共=2 m/s,A剛離開墻時B的速度

10、為:v0=3 m/s。在A離開擋板后,取向右為正方向,由動量守恒定律,有:,解得mA=2 kg;故A錯誤。B、當彈簧第一次恢復(fù)原長時A的速度最大,由,,解得A的最大速度vA=4 m/s,故B正確。C、在A離開擋板前,由于擋板對A有作用力,A、B系統(tǒng)所受合外力不為零,所以系統(tǒng)動量不守恒;故C錯誤。D、分析A離開擋板后A、B的運動過程,并結(jié)合圖象數(shù)據(jù)可知,彈簧伸長到最長時A、B的共同速度為v共=2m/s,根據(jù)機械能守恒定律和動量守恒定律,有:,;聯(lián)立解得彈簧的最大彈性勢能 Ep=6J,故D正確。故選BD。 10.(2019·湖南省懷化市高三模擬)如圖所示,一平臺到地面的高度為h=0.45 m,質(zhì)

11、量為M=0.3 kg的木塊放在平臺的右端,木塊與不臺間的動摩擦因數(shù)為=0.2。地面上有一質(zhì)量為m=0.1 kg的玩具青蛙距不臺右側(cè)的水不距離為=1.2 m,旋緊發(fā)條后釋放,讓玩具青蛙斜向上跳起,當玩具青蛙到達木塊的位置時速度恰好沿水不方向,玩具青蛙立即抱住木塊并和木塊一起滑行。巳知木塊和玩具青蛙均可視為質(zhì)點,玩具青蛙抱住木塊過程時間極短,不計空氣阻力,重力加速度g=10 m/s2,則下列說法正確的是 A.玩具青蛙在空中運動的時間為0.3 s B.玩具青蛙在不臺上運動的時間為2 s C.玩具青蛙起跳時的速度大小為3 m/s D.木塊開始滑動時的速度大小為1 m/s 【答案】AD

12、【解析】由得玩具青蛙在空中運動的時間為,A項正確;玩具青蛙離開地面時的水平速度和豎直速度分別為,,玩具青蛙起跳時的速度大小為,C項錯誤;由動量守恒定律得,解得木塊開始滑動時的速度大小為,D項正確;由動量定理得:,解得玩具青蛙在平臺上運動的時間為,B項錯誤。 11.(2019·山東省淄博市高三三模)如圖所示,左側(cè)接有定值電阻R的光滑導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)軌間距為d。一質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始運動,速度與位移始終滿足,棒與導(dǎo)軌接觸良好,則在金屬棒移動的過程中 A.通過R的電量與成正比 B.金屬棒的動量對時間的變化率增大 C

13、.拉力的沖量為 D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為 【答案】BC 【解析】通過R的電量,可知選項A錯誤;設(shè)物體再t1時刻的速度為v1,t2時刻的速度為v2,因此有,,兩式相減有,等式兩邊同時除時間則有,即,由v=kx可知導(dǎo)體棒的位移增大則速度增大,因此加速度也增大,棒做加速度增大的加速運動,合力增大,動量對時間的變化率即為合力,則金屬棒的動量對時間的變化率增大,故B正確;根據(jù)動量定理I沖–BIdt=mv,其中q=It=,v=kx,聯(lián)立解得拉力的沖量為,故C正確;根據(jù)功能關(guān)系可知E電=W安,,所以,根據(jù)功能關(guān)系可得電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為,故D錯誤。 12.(2019·天津市和平區(qū)高三三模)質(zhì)量的

14、小球以的初速度沿水平方向拋出,小球距離地面的高度是(),下面說法正確的是 A.小球落地時速度大小是 B.小球在落地時重力的瞬時功率為 C.小球在空中運動過程中,任意相等時間內(nèi)小球動能變化相等 D.小球在空中運動過程中,任意相等時間內(nèi)小球動量變化相等 【答案】AD 【解析】A、根據(jù),解得:,則小球落地時豎直方向的速度,則小球落地時速度大小,故A正確;B、小球在落地時重力的瞬時功率,故B錯誤;C、由動能定理可得:,由于物體在豎直方向上是自由落體運動,物體下落的速度越來越大,所以在相同的時間內(nèi)物體下降的高度也是越來越大,重力做的功越來越多,動能的變化量也是越來越大,故C錯誤;D、由動量定

15、理可得:,小球在空中運動過程中,任意相等時間內(nèi)小球動量變化相等,故D正確。 13.(2019·湖北省武昌實驗中學高三模擬)高樓高空拋物是非常危險的事。設(shè)質(zhì)量為M=1 kg的小球從20 m樓上做自由落體運動落到地面,與水泥地面接觸時間為0.01 s,那么小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是 A.10倍 B.20倍 C.200倍 D.2 000倍 【答案】C 【解析】小球下落過程,由動能定理得:,解得:,方向:豎直向下;以向下為正方向,由動量定理得:,解得:,由于,故C正確。 14.(2019·山東省濟南市高三第三次模擬)豎直放置的輕彈簧下端固定在地上,上端與質(zhì)量為m的鋼板連接,鋼板處于靜止狀態(tài)。一個質(zhì)量也為m的物塊從鋼板正上方h處的P點自由落下,打在鋼板上并與鋼板一起向下運動x0后到達最低點Q。下列說法正確的是 A.物塊與鋼板碰后的速度為 B.物塊與鋼板碰后的速度為 C.從P到Q的過程中,彈性勢能的增加量為 D.從P到Q的過程中,彈性勢能的增加量為mg(2x0+h) 【答案】BC 【解析】物體下落h,由機械能守恒:mgh=mv12;物體與鋼板碰撞,則動量守恒:,解得,選項A錯誤,B正確;從碰撞到Q點,由能量關(guān)系可知:,則彈性勢能的增加量為,選項C正確,D錯誤。 9

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