第六章 动量及其守恒定律 章末素养提升-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮复习讲义（新教材，鲁科版）

章末素养提升 [科学小报] 第24届冬季奥林匹克运动会,即2022年北京冬季奥运会,于2022年2月4日星期五开幕,2月20日星期日闭幕。北京冬季奥运会设 7个大项,15个分项,109个小项。北京赛区承办所有的冰上项目;延庆赛区承办雪车、雪橇及高山滑雪项目;张家口赛区的崇礼区承办除雪车、雪橇及高山滑雪之外的所有雪上项目。在本届冬奥会上,中国体育代表团取得了9金、4银、2铜,共 15枚奖牌的佳绩,金牌数和奖牌数均创单届冬奥会历史新高;中国代表团首次进入奖牌榜前三名,实现了历史性突破;同时,中国也成为了世界上第一个进入奖牌榜前三名的亚洲国家。 [原创新题1] (多选)2022年2月2日,北京冬奥会冰壶比赛率先开战,中国队收获开门红。在某次训练中,如图所示,蓝壶静止在大本营Q处,质量相等的红壶与蓝壶发生正碰,最终分别停在M点和N点,已知两壶与冰面间的动摩擦因数相等,题目中各圆的半径如图所示。则下列说法正确的是(　　) A.碰后蓝壶速度为红壶速度的4倍 B.碰后蓝壶和红壶所受摩擦力的冲量之比为2∶1 C.红壶碰前速度为碰后速度的3倍 D.这个碰撞过程是弹性碰撞 [原创新题2] 在短道速滑接力赛的某次交接过程中,若交接前甲、乙两运动员均以v0=12 m/s的速度向前滑行,交接时甲从后面用力推乙,当两人分开时甲的速度变为v1=9 m/s,方向仍然向前。不计两人所受冰面的摩擦力,且交接前后瞬间两人均在一条直线上运动,已知甲的质量m1=80 kg,乙的质量m2=75 kg。则两人分开时乙的速度大小为 　　　　 m/s;若甲推乙的过程用时0.5 s,则甲对乙的平均作用力大小为　　　　N。 碰撞模型 1.(2022·湖南卷,4)1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。如图,中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2。设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是(　　) A.碰撞后氮核的动量比氢核的小 B.碰撞后氮核的动能比氢核的小 C.v2大于v1 D.v2大于v0 考题题型归类:考查基本规律的应用——动量守恒定律、能量守恒 定律。 考查巧妙之处:本题看似考查原子核物理,实则在考弹性碰撞模型的理解与应用,注重知识迁移能力的培养。 动量守恒定律的应用 2.(2021·山东卷,11)(多选)如图所示,载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处,现将质量为m的物资以相对地面的速度v0水平投出,落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M,所受浮力不变,重力加速度为g,不计阻力,以下判断正确的是(　　) A.投出物资后热气球做匀加速直线运动 B.投出物资后热气球所受合力大小为mg C.d=(1+) D.d= 考题题型归类:考查基本规律的应用——动量守恒定律、能量守恒 定律。 考查特色:以生活实际为背景,综合考查动量守恒定律与平抛运动规律的相关知识。 绕不过的数学:勾股定理。 3.(2022·广东卷,13)某同学受自动雨伞开伞过程的启发,设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块,初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度v0为 10 m/s 向上滑动时,受到滑杆的摩擦力f为1 N。滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞,带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量m=0.2 kg,滑杆的质量M=0.6 kg,A、B间的距离l=1.2 m,重力加速度g取 10 m/s2,不计空气阻力。求: (1)滑块在静止时和向上滑动的过程中,桌面对滑杆支持力的大小N1和N2; (2)滑块碰撞前瞬间的速度大小v; (3)滑杆向上运动的最大高度h。 考题题型归类:考查基本规律的应用——三大观点的综合应用。 考查特色:以自动雨伞开伞过程为背景,综合考查学生对牛顿第二定律、动能定理及动量守恒定律的应用。 动量守恒中的多次作用问题 4.(2020·全国Ⅱ卷,21)(多选)水平冰面上有一固定的竖直挡板。一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0 m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为(　　) A.48 kg B.53 kg C.58 kg D.63 kg 考题题型归类:动量守恒定律的应用。 考查关键:反弹物块不能再追上运动员的条件是其速度要小于或等于运动员的