第一部分 专题二 考点2　动量　动量与能量的综合应用-【金版教程】2023高考物理大二轮刷题首选卷课件PPT（新教材）

考点2　动量　动量 与能量的综合应用 1 经典特训题组 2 真题调研题组 21 模拟冲刺题组 58 本课结束 100 1.如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20 cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20 cm。已知足球与头部的作用时间为0.1 s，足球的质量为0.4 kg，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是(　　) A．头部对足球的平均作用力为足球重力的8倍 B．与头部作用过程中，足球动量变化量大小为1.6 kg·m/s C．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6 kg·m/s D．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量为0 答案　B 解析　由v2＝2gh，知足球落到头顶时的速度大小为v＝ eq \r(2gh)＝2 m/s，动量大小为p＝mv＝0.8 kg·m/s，而球反弹的高度仍是20 cm，故反弹的速度大小也是2 m/s，与头部作用过程中，足球动量变化量大小为Δp＝mΔv＝0.4 kg×[2－(－2)] m/s＝1.6 kg·m/s，对球受力分析并利用动量定理得：(F－mg)t＝Δp，解得F＝20 N＝5mg，即头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍，A、C错误，B正确；从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量I＝mgt总，t总不为0，故冲量I不为0，D错误。 2．光滑水平面上放置一表面光滑的半球体，小球从半球体的最高点由静止开始下滑，在小球滑落至水平面的过程中(　　) A．小球的机械能守恒 B．小球一直沿半球体表面下滑 C．小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒 D．小球在水平方向的速度一直增大 答案　C 解析　小球与半球体组成的系统机械能守恒，小球下滑过程半球体在水平面上滑动，半球体动能增加，小球的机械能减少，故A错误；小球先沿半球体表面下滑，当小球重力沿半球体半径方向的分力与半球体对小球支持力的合力不足以提供小球沿半球体做圆周运动的向心力时，小球离开半球体，故B错误；小球和半球体组成的系统在水平方向所受合力为零，系统在水平方向动量守恒，故C正确；小球先沿半球体表面下滑，然后离开半球体下落，小球离开半球体后在水平方向不受力，小球在水平方向做匀速直线运动，故D错误。 3. (多选)在光滑水平桌面上有一个静止的木块，高速飞行的子弹水平穿过木块，若子弹穿过木块过程中受到的摩擦力大小不变，则(　　) A．若木块固定，则子弹对木块的摩擦力的冲量为零 B．若木块不固定，则子弹减小的动能大于木块增加的动能 C．不论木块是否固定，两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小相等 D．不论木块是否固定，两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等 答案　BD 解析　若木块固定，子弹在木块中运动的时间t不为零，摩擦力f不为零，则子弹对木块的摩擦力的冲量I＝ft不为零，故A错误；若木块不固定，子弹减小的动能等于木块增加的动能与系统增加的内能之和，可知子弹减小的动能大于木块增加的动能，故B正确；木块固定时子弹射出木块所用时间较短，木块不固定时子弹射出木块所用时间较长，摩擦力大小不变，则木块不固定时木块对子弹的摩擦力的冲量大小大于木块固定时木块对子弹的摩擦力的冲量大小，故C错误；不论木块是否固定，摩擦力与木块厚度都相等，因摩擦产生的热量等于摩擦力与木块厚度的乘积，因此两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等，故D正确。 4．(多选)质量为m的物块在光滑水平面上与质量为M的物块发生正碰，已知碰撞前两物块动量相同，碰撞后质量为m的物块恰好静止，则两者质量之比 eq \f(M,m)可能为(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 答案　CD 解析　设碰撞前两物块的动量均为p，碰后M的速度为v，由动量守恒定律得2p＝Mv，由能量守恒定律可知，碰前系统的总动能大于等于碰后系统的总动能，由Ek＝ eq \f(p2,2m)，可得 eq \f(p2,2M)＋ eq \f(p2,2m)≥ eq \f(1,2)Mv2＝ eq \f(1,2)M eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2p,M))) eq \s\up12(2)，解得 eq \f(M,m)≥3，A、B错误，C、D正确。 5.在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。如图质量为m的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，碰前瞬间速度为v0，方向与水平方向夹角α＝30°。薄片与弹性面间的动摩擦因数μ＝0.5。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后竖直方向的速度大小保持不变，并且在运动过程中始终没有旋转。下列说法正确的是(　　) A．薄片第1次碰撞后离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角仍为30° B．薄片每次与水平面碰撞过程中，受到的冲量均相