2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí)全冊能力訓(xùn)練（打包17套）.zip
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專題能力訓(xùn)練7 動量 動量的綜合應(yīng)用
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共7小題,每小題6分,共42分。在每小題給出的四個選項中,1~4題只有一個選項符合題目要求,5~7題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
1.(2017·全國Ⅰ卷)將質(zhì)量為1.00 kg的模型火箭點火升空,50 g燃燒的燃?xì)庖源笮?00 m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g,火箭的動量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)( )
A.30 kg·m/s B.5.7×102kg·m/s
C.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s
2.(2017·山東青島一模)一顆子彈水平射入靜止在光滑水平地面上的木塊后不再穿出,木塊的動能增加了8 J,木塊的質(zhì)量大于子彈的質(zhì)量。則此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能可能是 ( )
A.18 J B.16 J C.10 J D.6 J
3.
如圖所示,兩質(zhì)量分別為m1和m2的彈性小球疊放在一起,從高度為h處自由落下,且h遠(yuǎn)大于兩小球半徑,所有的碰撞都是完全彈性碰撞,且都發(fā)生在豎直方向。已知m2=3m1,則小球m1反彈后能達(dá)到的高度為( )
A.h B.2h
C.3h D.4h
4.一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)Δt時間,身體伸直并剛好離開地面,速度為v,在此過程中( )
A.地面對他的沖量為mv+mgΔt,地面對他做的功為12mv2
B.地面對他的沖量為mv+mgΔt,地面對他做的功為零
C.地面對他的沖量為mv,地面對他做的功為12mv2
D.地面對他的沖量為mv-mgΔt,地面對他做的功為零
5.蹦極運動中,長彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人從幾十米高處跳下,將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運動,從繩恰好伸直,到人第一次下降至最低點的過程中,下列分析正確的是( )
A.繩對人的沖量始終向上,人的動量先增大后減小
B.繩對人的拉力始終做負(fù)功,人的動能先增大后減小
C.繩恰好伸直時,繩的彈性勢能為零,人的動能最大
D.人在最低點時,繩對人的拉力等于人所受的重力
6.在一條直線上,運動方向相反的兩球發(fā)生正碰。以球1的運動方向為正,碰前球1、球2的動量分別是p1=6 kg·m/s、p2=-8 kg·m/s。若兩球所在水平面是光滑的,碰后各自的動量可能是( )
A.p1'=4 kg·m/s,p2'=-6 kg·m/s
B.p1'=-4 kg·m/s,p2'=2 kg·m/s
C.p1'=-8 kg·m/s,p2'=6 kg·m/s
D.p1'=-12 kg·m/s,p2'=10 kg·m/s
7.(2017·江西吉安質(zhì)檢)如圖甲所示,長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m=4 kg的小物體B以水平速度v=2 m/s滑上原來靜止的長木板A的上表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示,g取10 m/s2,則下列說法正確的是( )
A.木板A獲得的動能為2 J
B.系統(tǒng)損失的機械能為2 J
C.木板A的最小長度為2 m
D.A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1
二、計算題(本題共3小題,共58分)
8.
(18分)一質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的A點,距離A點5 m 的位置B處是一面墻,如圖所示。物塊以v0=9 m/s的初速度從A點沿AB方向運動,在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s,碰后以6 m/s 的速度反向運動直至靜止。g取10 m/s2。
(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ。
(2)若碰撞時間為0.05 s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力F的大小。
(3)求物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功W。
9.(20分)如圖所示,電阻不計的兩光滑金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng),放在水平絕緣桌面上,半徑為R的14圓弧部分處在豎直平面內(nèi),水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向下的勻強磁場中,末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒ab、cd垂直于兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好。棒ab質(zhì)量為2m,電阻為r,棒cd的質(zhì)量為m,電阻為r。重力加速度為g。開始時,棒cd靜止在水平直導(dǎo)軌上,棒ab從圓弧頂端無初速度釋放,進(jìn)入水平直導(dǎo)軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運動,最后兩棒都離開導(dǎo)軌落到地面上。棒ab與棒cd落地點到桌面邊緣的水平距離之比為3∶1。求:
(1)棒ab和棒cd離開導(dǎo)軌時的速度大小;
(2)棒cd在水平導(dǎo)軌上的最大加速度;
(3)兩棒在導(dǎo)軌上運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。
10.(20分)
(2017·山東臨沂模擬)香港迪士尼游樂園入口旁有一噴泉,在水泵作用下會從鯨魚模型背部噴出豎直向上的水柱,將站在沖浪板上的米老鼠模型托起,穩(wěn)定地懸停在空中,伴隨著音樂旋律,米老鼠模型能夠上下運動,引人駐足,如圖所示。這一景觀可做如下簡化,假設(shè)水柱以一定的速度從噴口豎直向上噴出,水柱的流量為Q(流量定義:在單位時間內(nèi)向上通過水柱橫截面的水的體積),設(shè)同一高度水柱橫截面上各處水的速率都相同,沖浪板底部為平板且其面積大于水柱的橫截面積,保證所有水都能噴到?jīng)_浪板的底部。水柱沖擊沖浪板前其水平方向的速度可忽略不計,沖擊沖浪板后,水在豎直方向的速度立即變?yōu)榱?在水平方向朝四周均勻散開。已知米老鼠模型和沖浪板的總質(zhì)量為m0,水的密度為ρ,重力加速度大小為g,空氣阻力及水的阻力均可忽略不計。
(1)求噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量。
(2)由于水柱頂部的水與沖浪板相互作用的時間很短,因此在分析水對沖浪板的作用力時可忽略這部分水所受的重力。試計算米老鼠模型在空中懸停時,水到達(dá)沖浪板底部的速度大小。
(3)要使米老鼠模型在空中懸停的高度發(fā)生變化,需調(diào)整水泵對水做功的功率。水泵對水做功的功率定義為單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的動能。請根據(jù)第(2)問中的計算結(jié)果,推導(dǎo)沖浪板底部距離噴口的高度h與水泵對水做功的功率P0之間的關(guān)系式。
專題能力訓(xùn)練7 動量
動量的綜合應(yīng)用
1.A 2.A 3.D 4.B 5.AB 6.BC 7.AD
8.答案(1)0.32 (2)130 N (3)9 J
9.答案(1)672gR 272gR
(2)B2l22gR2mr (3)2249mgR
10.答案(1)ρQ (2)m0gρQ (3)h=P0gQρ-m02g2ρ2Q2
解析(1)設(shè)在很短時間內(nèi),從噴口噴出的水的體積為ΔV,質(zhì)量為Δm,水柱在噴口的初速度為v0,噴口的橫截面積為S。
則Δm=ρΔV,ΔV=Sv0Δt=QΔt,解得單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為ΔmΔt=ρQ。
(2)設(shè)米老鼠模型和沖浪板在空中懸停時,水柱頂部的水沖擊沖浪板底面速度由v變?yōu)?,對板的作用力的大小為F',板對水的作用力的大小為F,以向下為正方向,不考慮水柱頂部水的重力,根據(jù)動量定理有FΔt=0-(Δm)(-v),根據(jù)牛頓第三定律F=F'
由于米老鼠模型在空中懸停,有F'=m0g,聯(lián)立可解得v=m0gρQ。
(3)設(shè)米老鼠模型和沖浪板懸停時其底面距離噴口的高度為h,對于單位時間內(nèi)噴出的水,根據(jù)機械能守恒定律(或運動學(xué)公式)得12(Δm)v2+(Δm)gh=12(Δm)v02,水泵對水做功的功率為P0=EkΔt=12(Δm)v02Δt,聯(lián)立解得h=P0gQρ-m02g2ρ2Q2
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