1.(2019·江苏卷)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大小为_________。 A.
mv MB.
Mv mC.
mv mMD.
Mv mM【答案】B
【解析】设滑板的速度为u,小孩和滑板动量守恒得:
,解得:uMv,故B正确。 m2.(2019·新课标全国Ⅰ卷)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为 A.1.6×102 kg 【答案】B
【解析】设该发动机在ts时间内,喷射出的气体质量为m,根据动量定理,Ftmv,可知,在1s内喷射出的气体质量
,故本题选B。
B.1.6×103 kg
C.1.6×105 kg
D.1.6×106 kg
3.(2019·陕西省西安市高三第三次质量检测)如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端有一阻值为R的电阻,一质量为m、电阻也为R的金属棒横跨在导轨上,棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,金属棒以初速度v0沿导轨向右运动,在金属棒整个运动过程中,下列说法正确的是
A.金属棒b端电势比a端高
B.金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
mv0R B2L22mvRD.金属棒ab运动的位移为202
BLC.金属棒ab运动 的位移为【答案】D
【解析】由右手定则可知,金属棒ab上电流的方向是ba,说明b端电势比a端低,A错误;由能量
1
守恒知金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热,B错误;由动量定理
,整个过程中感应电荷量
,又
,联立得ItBLx,2R故金属棒的位移x2mv0R,C错误,D正确。 B2L24.(2019·安徽省阜阳市第三中学模拟)2019年阜阳三中科学晚会中,科技制作社团表演了“震撼动量球”实验。为感受碰撞过程中的力,在互动环节,表演者将球抛向观众,假设质量约为3 kg的超大气球以2 m/s速度竖直下落到手面,某观众双手上推,使气球以原速度大小竖直向上反弹,作用时间为0.2 s。忽略气球所受浮力及空气阻力,g=10 m/s。则观众双手受的压力共计
2
A.30 N 【答案】C
B.60 N C.90 N D.120 N
【解析】取竖直向下为正方向,对大气球由动量定理有:,代入数据解得:
F90N,故C正确。
5.(2019·山西省晋城市高三下学期第三次模拟)太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行,质量为
M的飞船飞入太空尘埃密集区域时,需要开动引擎提供大小为F的平均推力才能维持飞船以恒定速度v匀速飞行。已知尘埃与飞船碰撞后将完全黏附在飞船上,则在太空尘埃密集区域单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为 A.MF vB.
FM vC.MF vD.
F v【答案】D
【解析】设单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为m。以单位时间内黏附在飞船上的尘埃为研究对象,根据动量定理有:Ft=mv–0,其中t=1 s,可得:mF,D正确。 v6.(2019·福建省泉州市第五中学高三考前适应性考试)如图,橡皮条一端固定在O点,另一端系着中心有孔的小球,小球穿在固定的水平杆上,杆上O点在O点正下方,橡皮条的自由长度等于OO。将小球拉至A点后无初速释放,小球开始运动,由于球与杆之间有摩擦,球向右运动的最远处为杆上B点。
2
在小球从A向B运动的过程中
A.在O点,小球的加速度为零
B.在A、O之间的某点,小球的动能最大 C.在O、B之间的某点,小球的动量最大 D.小球和橡皮条系统的机械能先减小后增大 【答案】B
【解析】在小球从A向B运动的过程中,受到重力、杆对小球的支持力、橡皮条对小球的拉力和杆对小球的摩擦力,小球沿杆先做加速直线运动,再做减速直线运动;在O点橡皮条对小球无拉力,小球的合力等于杆对小球的摩擦力,所以小球的加速度不为零;在A、O之间的某点,橡皮条对小球的拉力的水平方向的分力等于杆对小球的摩擦力,合力为等于零,小球的速度最大,小球的动能最大,根据动量定义可知小球的动量最大;由于杆对小球的摩擦力做负功,所以小球和橡皮条系统的机械能一直减小,故选项B正确,A、C、D错误。
7.(2019·湖南省长沙市雅礼中学高三下学期一模)一质量为m1的物体以v0的初速度与另一质量为m2的静止物体发生碰撞,其中m2=km1,k<1。碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。碰撞后两物体速度分别为v1和v2。假设碰撞在一维上进行,且一个物体不可能穿过另一个物体。物体1撞后与碰撞前速度之比rv1的取值范围是 v0B.
A.
1kr1 1k
C.【答案】B
D.
【解析】若发生弹性碰撞,则由动量守恒:m1v0=m1v1+m2v2;由能量关系:,解
3
得,则
v11k;若发生完全非弹性碰撞,则由动量守恒:m1v0=(m1+m2)v,解得v01kv1111k,则。。故≤r≤,B正确。
1kv01k1k8.(2019·广东省汕尾市高三教学质量监测)将小球以初速度v0竖直向上抛出,所受空气阻力与速度大小成正比,速度–时间图象如图所示。下落过程中小球一直加速,t2时刻落回抛出点,下列说法正确的是
A.小球运动过程中加速度逐渐变小 B.t1时刻小球加速度为零
C.小球上升过程和下降过程平均速度相等 D.小球从抛出到落回抛出点阻力的冲量为零 【答案】AD
【解析】由图知:小球的速度大小先减小后增大,而加速度一直减小,故A正确 ;根据v–t图象的斜率等于加速度,t1时刻图象切线的斜率不是0,小球的加速度不为0,故B错误。由于空气阻力的存在,小球的机械能不断减少,所以上升和下落经过同一点时上升的速度大于下落的速度,所以上升过程的平均速度大于下落过程的平均速度,故C错误。球从抛出到落回抛出点阻力的冲量由图给条件可以确定其值,故D正确。
9.(2019·辽宁省沈阳市高三三模)如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的轻弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为4 kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v–t图如图乙所示,则可知
A.物块A的质量为4 kg
B.运动过程中物块A的最大速度为vm=4 m/s
4
C.在物块A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒 D.在物块A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为6 J 【答案】BD
【解析】A、弹簧伸长最长时弹力最大,B的加速度最大,此时A和B共速,由图知,AB共同速度为:v共
=2 m/s,A刚离开墙时B的速度为:v0=3 m/s。在A离开挡板后,取向右为正方向,由动量守恒定律,
,解得mA=2 kg;故A错误。B、当弹簧第一次恢复原长时A的速度最大,由,
,解得A的最大速度vA=4 m/s,故B正确。C、在A离
有:
开挡板前,由于挡板对A有作用力,A、B系统所受合外力不为零,所以系统动量不守恒;故C错误。D、分析A离开挡板后A、B的运动过程,并结合图象数据可知,弹簧伸长到最长时A、B的共同速度为v共=2m/s,根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有:
,
;联立解得弹簧的最大弹性势能 Ep=6J,故D正确。故选BD。
10.(2019·湖南省怀化市高三模拟)如图所示,一平台到地面的高度为h=0.45 m,质量为M=0.3 kg的木
块放在平台的右端,木块与不台间的动摩擦因数为=0.2。地面上有一质量为m=0.1 kg的玩具青蛙距不台右侧的水不距离为x=1.2 m,旋紧发条后释放,让玩具青蛙斜向上跳起,当玩具青蛙到达木块的位置时速度恰好沿水不方向,玩具青蛙立即抱住木块并和木块一起滑行。巳知木块和玩具青蛙均可视为质点,玩具青蛙抱住木块过程时间极短,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,则下列说法正确的是
A.玩具青蛙在空中运动的时间为0.3 s B.玩具青蛙在不台上运动的时间为2 s C.玩具青蛙起跳时的速度大小为3 m/s D.木块开始滑动时的速度大小为1 m/s 【答案】AD 【解析】由h12gt1得玩具青蛙在空中运动的时间为t10.3s,A项正确;玩具青蛙离开地面时的水2 5
平速度和竖直速度分别为,,玩具青蛙起跳时的速度大小为
,C项错误;由动量守恒定律得
大小为v1m/s,D项正确;由动量定理得:上运动的时间为t20.5s,B项错误。
,解得木块开始滑动时的速度
,解得玩具青蛙在平台
11.(2019·山东省淄博市高三三模)如图所示,左侧接有定值电阻R的光滑导轨处于垂直导轨平面向上
的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨间距为d。一质量为m、阻值为r的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始运动,速度与位移始终满足vkx,棒与导轨接触良好,则在金属棒移动的过程中
A.通过R的电量与x2成正比 B.金属棒的动量对时间的变化率增大 C.拉力的冲量为
D.电阻R上产生的焦耳热为【答案】BC
【解析】通过R的电量
,可知选项A错误;设物体再t1时刻的速度为v1,t2
时刻的速度为v2,因此有v1kx1,v2kx2,两式相减有
,等式两边同时除时间
则有
,即ak由v=kx可知导体棒的位移增大则速度增大,因此加速度也增大,v,
棒做加速度增大的加速运动,合力增大,动量对时间的变化率即为合力,则金属棒的动量对时间的变化率增大,故B正确;根据动量定理I冲–BIdt=mv,其中q=It=
Bdx
,v=kx,联立解得拉力的冲量为Rr
,所
,故C正确;根据功能关系可知E电=W安,
6
以,根据功能关系可得电阻R上产生的焦耳热为
,故D错误。
12.(2019·天津市和平区高三三模)质量m0.1kg的小球以
球距离地面的高度是h5m(A.小球落地时速度大小是102m/s B.小球在落地时重力的瞬时功率为102W
C.小球在空中运动过程中,任意相等时间内小球动能变化相等 D.小球在空中运动过程中,任意相等时间内小球动量变化相等 【答案】AD 【解析】A、根据h),下面说法正确的是
的初速度沿水平方向抛出,小
12gt,解得:2,则小球落地时速度大小
,则小球落地时竖直方向的速度
,故A正确;
,故B错误;C、由动能定理可得:
B、小球在落地时重力的瞬时功率
mghEk,由于物体在竖直方向上是自由落体运动,物体下落的速度越来越大,所以在相同的时间
内物体下降的高度也是越来越大,重力做的功越来越多,动能的变化量也是越来越大,故C错误;D、由动量定理可得:正确。
13.(2019·湖北省武昌实验中学高三模拟)高楼高空抛物是非常危险的事。设质量为M=1 kg的小球从20
m楼上做自由落体运动落到地面,与水泥地面接触时间为0.01 s,那么小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是 A.10倍 【答案】C
【解析】小球下落过程,由动能定理得:
,解得:
B.20倍
C.200倍
D.2 000倍
,小球在空中运动过程中,任意相等时间内小球动量变化相等,故D
,方向:竖直向下;以向下为正方向,由动量定理得:
7
,解得:
,由于G10N,故C正确。
14.(2019·山东省济南市高三第三次模拟)竖直放置的轻弹簧下端固定在地上,上端与质量为m的钢板
连接,钢板处于静止状态。一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下,打在钢板上并与钢板一起向下运动x0后到达最低点Q。下列说法正确的是
A.物块与钢板碰后的速度为2gh B.物块与钢板碰后的速度为
2gh
2
C.从P到Q的过程中,弹性势能的增加量为
D.从P到Q的过程中,弹性势能的增加量为mg(2x0+h) 【答案】BC
【解析】物体下落h,由机械能守恒:mgh=
12
mv1;物体与钢板碰撞,则动量守恒:mv12mv2,解得2,
,选项A错误,B正确;从碰撞到Q点,由能量关系可知:
则弹性势能的增加量为
,选项C正确,D错误。
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