内容正文:
素养提升课(七)
动量观点在高考中的应用
一轮 · 政治
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(1)小车的速度大小;
[答案] 2 m/s
[解析] 流进小车的水与小车组成的系统动量守恒,当进入质量为m的水后,设小车速度为v1,则有mv=(m+M)v1,代入数据可解得v1=2 m/s。
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(2)小车的加速度大小。
[答案] 2.56 m/s2
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(2)以生产、生活中的实际情境作为命题素材
考题示例 考查情境
2021年全国乙卷T19 冲量的计算
2020年全国卷ⅠT14 汽车碰撞
2019年全国卷ⅠT16 运载火箭喷气考查动量定理
2018年全国卷ⅡT15 结合高空坠物考查冲力的计算
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2.动量守恒定律是高考必考内容,近几年的考查特点如下:
(1)以碰撞、爆炸和反冲等为依托,单独考查动量守恒定律,有时候也会结合功能关系考查动量守恒定律。此类考查形式比较简单,以选择题为主,预计在2024年高考中此类试题仍会出现。
考题示例 考查情境
2021年全国乙卷T14 动量守恒的判断
2020年全国卷ⅡT21 冰上运动
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(2)将碰撞、爆炸和反冲与动力学、功能关系等知识综合考查。此种考查形式相对复杂,物体运动的过程往往不单一,动量守恒只是在物体运动的某一个过程出现,此类问题一般难度较大,经常以压轴题的形式出现。
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考题示例 考查情境
2022年全国乙卷T25 含弹簧的碰撞模型与v-t图象结合的力学综合
2020年全国卷ⅢT15 碰撞与v-t图象结合的力学综合问题
2019年全国卷ⅠT25 碰撞与斜面、图象结合的力学综合问题
2019年全国卷ⅢT25 动量守恒与弹簧结合的力学综合问题
2018年全国卷ⅠT24 以在空中爆炸的烟花弹为情境进行考查
2018年全国卷ⅡT24 以做匀变速直线运动的汽车发生碰撞为情境进行考查
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答案:BC
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2.(多选)一名质量60 kg的运动员从下蹲状态到竖直向上跳起,经0.2 s,以大小4 m/s的速度离开地面,此过程中,运动员重心高度改变0.8 m,重力加速度g取10 m/s2。在这0.2 s内( )
A.地面对运动员的冲量大小为240 N·s
B.地面对运动员的冲量大小为360 N·s
C.地面对运动员做的功为480 J
D.运动员的机械能增加960 J
BD
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3.如图所示,光滑水平面上静置一个质量为M的木块,由一个轻弹簧连在墙上,有一个质量为m的子弹以速度v0水平射入木块并留在其中,在木块第一次回到原来位置的过程中,墙对弹簧的冲量大小为( )
D
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(1)小球a第一次与b碰撞后瞬时的速度大小;
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(2)小球a第一次与c碰撞后瞬时的速度大小;
答案: v
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(3)小球a从开始到第一次与c碰撞过程的时间。
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eq \a\vs4\al([提升训练])
1.(多选)(2021·全国乙卷)水平桌面上,一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动。物体通过的路程等于s0时,速度的大小为v0,此时撤去F,物体继续滑行2s0的路程后停止运动。重力加速度大小为g,则( )
A.在此过程中F所做的功为 eq \f(1,2) mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))
B.在此过程中F的冲量大小等于 eq \f(3,2) mv0
C.物体与桌面间的动摩擦因数等于eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) eq \f(v,4s0g)
D.F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍
解析:设物体运动过程中,滑动摩擦力大小为f,对全程应用动能定理,得Fs0-f×3s0=0-0,可得F=3f,选项D错误;对第一阶段应用动能定理,得(F-f)s0= eq \f(1,2) mv02-0,由于WF=Fs0、F=3f,故有WF= eq \f(3,4) mv02,选项A错误;对第一阶段应用动量定理,有(F-f)t1=mv0-0,由于IF=Ft1、F=3f,故有IF= eq \f(3,2) mv0,选项B正确;由f=μmg,结合F=3f、(F-f)s0= eq \f(1,2) mv02-0,可得μ= eq \f(v02,4s0g) ,选项C正确。
解析:运动员的速度原来为零,起跳后变为v,以向上为正方向,由动量定理可得I-mgΔt=mv-0,故地面对运动员的冲量I=mv+mgΔt=60×4 N·s+600×0.2 N·s=360 N·s,A错误,B正确;运动员在跳