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2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题分项汇编
动量及其守恒定律(二)
1、(2020-2021学年·宁夏银川一中高二上学期期中)如图所示,在光滑平直的路面上静止着两辆完全相同的小车,人从a车跳上b车,又立即从b车跳回a车,并与a车保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 最终a车的速率大于b车的速率
B. 最终a车的速率小于b车的速率
C. 全过程中,a车对人的冲量大于b车对人的冲量
D. 全过程中,a车对人冲量小于b车对人的冲量
【答案】BD
【解析】
人与a、b组成的系统水平方向不受外力,设水平向右的方向为正方向,根据动量守恒,则有
0=(m人+ma)va-mbvb
得
则a车的速率小于b车的速率。
人对两车的冲量:
Ia =mava
Ib =mbvb=(ma+m人)va>mava
所以a车对人的冲量小于b车对人的冲量。
故选BD。
2、(2020-2021学年·广东省广州大学附中高二上学期期中)质量为m的子弹,以水平速度v0射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中.在子弹进入木块过程中,下列说法正确的是
A. 子弹动能减少量等于木块动能增加量
B. 子弹动量减少量等于木块动量增加量
C. 子弹动能减少量等于子弹和木块内能增加量
D. 子弹对木块的冲量大于木块对子弹的冲量
【答案】B
【解析】
AC:据能量转化和守恒定律可得:在子弹进入木块过程中,子弹动能减少量等于木块动能增加量加上子弹和木块内能增加量.故AC两项错误.
B:以子弹和木块系统为研究对象,子弹进入木块过程中,系统动量守恒,则子弹动量减少量等于木块动量增加量.故B项正确.
D:子弹对木块的力与木块对子弹的力是相互作用力,大小相等、方向相反;则子弹进入木块过程中,子弹对木块的冲量与木块对子弹的冲量大小相等、方向相反.故D项错误.
3、(2020-2021学年·广东省广州大学附中高二上学期期中)在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止,运动的v-t图象如图所示.设汽车的牵引力为F,摩擦力为f;全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W2,全程牵引力的冲量大小为I1,摩擦力的冲量大小为I2.则下列关系正确的是 ( )
A. F:f =3:1
B. F:f =4:1
C. W1:W2=1:1
D. I1:I2=1:1
【答案】BCD
【解析】
由图可知,物体先做匀加速直线运动,1s末速度为v,由动能定理可知
减速过程中,只有阻力做功:
由图象可知,
L1:L2=1:3
解得:
对全程由动能定理得:
W1-W2=0
故
W1:W2=1:1
根据动量定理可知,合外力冲量等于动量变化
I1-I2=0
故
I1:I2=1:1
A. F:f =3:1与分析不符,故A项与题意不相符;
B. F:f =4:1与分析相符合,故B项与题意相符;
C. W1:W2=1:1与分析相符,故C项与题意相符;
D. I1:I2=1:1与分析相符,故D项与题意相符.
4、(2020-2021学年·广东省广州大学附中高二上学期期中)光滑水平面上,质量为1kg小球A以5m/s的速度向右运动,大小相同的小球B质量为4kg,以0.5m/s的速度向右运动,两者发生正碰,碰撞后小球B以2m/s的速度向右运动,求:
(1)碰后A球的速度v;
(2)碰撞过程中A球对B球的冲量大小I;
(3)碰撞过程中损失的机械能。
【答案】(1)1m/s;方向向左;(2);(3)
【解析】
(1)两球碰撞过程,取向右为正方向,根据动量守恒定律,有
解得碰后A球的速度
即碰后A球速度大小为1m/s,方向向左;
(2)以B球为研究对象,根据动量定理,有
即碰撞过程中A球对B球的冲量大小为;
(3)碰撞过程损失的机械能为
解得碰撞过程中损失的机械能
5、(2020-2021学年·吉林省长春市五中高二上学期期中)如图所示,竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接,右边与一足够高的光滑圆弧轨道相连,木块A、B静置于光滑水平轨道上,A、B质量分别为1.5 kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为0.3 s,碰后速度大小变为4 m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,已知g=10 m/s2,求:
(1)A与墙壁碰撞过程中,墙壁对小球平均作用力F;
(2)A、B滑上圆弧轨道的最大高度.
【答案】①②h=0.45m
【解析】
(1)设水平向右为正方向,当A与墙壁碰撞时,由动量定理得:
Ft=mAv′1-mA•(-v1),代入数据解得:F=50N.
(2)设碰撞后A、B的共同速度为v,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mAv′1=(mA+mB)v,
A、B在光滑圆形轨道上滑动时,机械能守恒,由机械能守恒定律