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江苏省五年(2016-2020)高考物理试题分项汇编
动量
1、(2019·江苏卷·T12)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. B. C. D.
【答案】B
【解析】
设滑板的速度为,小孩和滑板动量守恒得:,解得:,故B正确。
2、(2020·江苏卷·T14)一只质量为的乌贼吸入的水,静止在水中。遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出,以的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小v。
【答案】
【解析】
乌贼喷水过程,时间较短,内力远大于外力;选取乌贼逃窜的方向为正方向,根据动量守恒定律得
解得喷出水的速度大小为
3、(2018·江苏卷·T20)如图所示,悬挂于竖直弹簧下端小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小.
【答案】
【解析】
取向上为正方向,动量定理mv–(–mv)=I且
解得
4、(2017·江苏卷·T12)质子()和α粒子()被加速到相同动能时,质子的动量 ▲ (选填“大于”、“小于”或“等于”)α粒子的动量,质子和α粒子的德布罗意波波长之比为 ▲ .
【答案】小于 2:1
5、(2017·江苏卷·T12)甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1 m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1 m/s和2 m/s.求甲、乙两运动员的质量之比.
【答案】3:2
【解析】由动量守恒定律得
解得
代入数据得
6、(2021·湖南省师大附中高三上学期10月月考)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图所示.质量为的子弹以速度水平射向滑块.若射击上层,则子弹刚好不穿出;如图甲所示:若射击下层,整个子弹刚好嵌入,如图乙所示.则比较上述两种情况比较,以下说法正确的是:( )
A. 两次子弹对滑块做功一样多
B. 两次滑块所受冲量一样大
C. 子弹击中上层过程中产生的热量多
D. 子弹嵌入下层过程中对滑块做功多
【答案】AB
【解析】
子弹嵌入滑块的过程,符合动量守恒,所以我们判断出最后它们的速度是相同的,由动量定理知滑块受到的冲量一样大,然后利用动能定理或者是能量守恒得出系统产生的热能是相等的;
A、根据动量守恒知道最后物块获得的速度(最后物块和子弹的共速)是相同的,即物块获得的动能是相同的,根据动能定理,物块动能的增量是子弹做功的结果,所以两次子弹对物块做的功一样多,故A正确,D错误;
B、由动量和动能的关系知道,滑块的动量也是相同的,由动量定理知滑块受到的冲量一样大,故B正确;
C、子弹嵌入下层或上层过程中,系统产生的热量都等于系统减少的动能,而子弹减少的动能一样多(子弹初末速度相等),物块增加的动能也一样多,则系统减小的动能一样多,故系统产生的热量一样多,故C错误.
【点睛】本题是考查动量和能量的综合题,关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中,他们的最后速度就是相同的.
7、(2021·湖南省师大附中高三上学期10月月考)高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”。高空抛物,是一种不文明的行为,而且会带来很大的社会危害。有人曾做了一个实验,将一枚50g的鸡蛋从8楼(距离地面上静止的钢板为20m)无初速释放,若鸡蛋壳与钢板的作用时间为4.0×10-4s,鸡蛋与钢板撞击后速度变为零,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。则鸡蛋与钢板碰撞的过程中,钢板受到的平均撞击力的大小约为( )
A. 0.5N B. 500N
C. 1000N D. 2500N
【答案】D
【解析】
根据动能定理可得
设向下为正方向,则对碰撞过程由动量定理可得
代入数据联立解得
符号表示撞击力方向向上,故ABC错误,D正确。
故选D。
8、(2021·湖南省师大附中高三上学期10月月考)质量m=1kg的物体静止放在粗糙水平地面上。现对物体施加一个随位移变化的水平外力F时物体在水平面上运动。已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。若F-x图象如图所示,且4~5m内物体匀速运动,x=7m时撤去外力,取g=10m/s2,则:
(1)物体与地面间的动摩擦因数为多少?
(2)物体的最大速度为多少?
(3)撤去外力后物体还能滑行多长时间?
【答案】(1)0.3;(2)2m/s;(3)
【解析】
(1)由图象知4~5m内外力F=3N恒定,又物体匀速运动由
F=μmg
将数据代入得
μ=0.3
(2)由图可知前3m内物体做加速度逐渐增大的加速运动,3~4m内做加速度逐