内容正文:
专题特训题组
第一部分
能量和动量
专题二
考点2 动量 动量与能量的综合应用
一、单项选择题(本题共8小题)
1.(2022·广西梧州市高三下2月大联考)如图所示,木块B与水平的轻弹簧相连放在光滑水平台面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,入射时间极短,则下列说法正确的是( )
答案
A.子弹射入木块的过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒
B.子弹射入木块的过程中,子弹与木块组成的系统机械能守恒
C.木块压缩弹簧的过程中,子弹与木块组成的系统机械能守恒
D.弹簧最大的弹性势能大于整个过程中产生的热量
解析
2.(2022·湖北高考)一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到2v,在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内,合外力对质点做功分别为W1和W2,合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是( )
A.W2=3W1,I2≤3I1 B.W2=3W1,I2≥I1
C.W2=7W1,I2≤3I1 D.W2=7W1,I2≥I1
答案
解析
3.(2022·黑龙江省齐齐哈尔市高三下一模)如图所示,碰碰车是一种机动游戏设施,车四周有橡胶做成的缓冲装置。若两碰碰车发生了正碰后均立即停下,已知两车相撞前速度大小均约为1 m/s,碰撞过程作用时间约为0.1 s,车和人总质量均约为100 kg。则两车碰撞过程中相互作用的平均作用力大小约为( )
A.100 N B.200 N
C.1000 N D.2000 N
答案
解析
4.(2022·陕西省宝鸡市高三下高考模拟检测(二))拍篮球是大家都喜欢的强身健体的大众体育活动项目。已知篮球质量为0.6 kg,篮球上升到最高点时开始向下拍球使球做匀加速运动,拍球作用距离为0.2 m,在离手时获得一个竖直向下4 m/s的速度。若不计空气阻力及球的形变,g=10 m/s2,则在拍球过程中手给球的冲量为( )
A.1.2 N·s B.1.8 N·s
C.2.4 N·s D.3.0 N·s
答案
解析
5.(2019·全国卷Ⅰ)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 B.1.6×103 kg
C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg
答案
解析
6.“水刀”应用高压水流切割技术,相比于激光切割有切割材料范围广、效率高、安全环保等优势。某型号“水刀”工作过程中,将水从面积S=0.1 mm2的细喷嘴高速喷出,直接打在被切割材料表面,从而产生极大压强,实现切割。已知该“水刀”每分钟用水600 g,水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3。假设高速水流垂直打在材料表面上后,立刻沿材料表面散开没有反弹,试估算水对材料垂直于表面方向的压强p为( )
A.1.0×105 Pa
B.1.0×106 Pa
C.1.0×107 Pa
D.1.0×108 Pa
答案
解析
7.(2021·重庆高考)质量相同的甲、乙两小球(视为质点)以不同的初速度竖直上抛,某时刻两球发生正碰。图中实线和虚线分别表示甲、乙两球位置随时间变化的曲线,其中虚线关于t=t1左右对称,实线两个顶点的纵坐标相同,若小球运动中除碰撞外仅受重力,则( )
A.t=0时刻,甲的速率大于乙的速率
B.碰撞前后瞬间,乙的动量不变
C.碰撞前后瞬间,甲的动能不变
D.碰撞后甲的机械能大于乙的机械能
答案
解析 根据xt图线的斜率表示速度可知,t=0时刻,甲的速率小于乙的速率,A错误。根据题述,题图中虚线关于t=t1左右对称,可知碰撞前后瞬间,乙的速度大小不变,方向变化,则乙的动量大小不变,方向变化,B错误。根据题述,实线两个顶点的纵坐标相同,可知碰撞前后瞬间,甲的速度大小不变,动能不变,C正确。根据B、C项分析,结合动量守恒定律有-m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲-m乙v乙,可得v甲=v乙,即两球碰撞后瞬间,速度大小相同,故动能也相同,又重力势能相同,可知碰撞后两球的机械能相等,D错误。
解析
8.(2022·河南省平顶山市、许昌市、济源市高三下3月第二次质量检测)高速路上随意停车,很容易造成多车连环追尾事故。某学习小组为此进行了如下连环碰撞实验探究,内侧面光滑的半球形容器,固定在水平地面上。三个编号为1、2、3的小球质量分别为m1、m2、m3,且m1=m2=2m3,各小球半径相同且可视为质点,2、3小球自左向右依次静置于容器底部的同一直线上且彼此相互接触。把小球1从容器左侧某处由静止释放,如图所示。小球1沿容器下滑到底部向