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专题限时集训(六) 动量定理和动量守恒定律
1.(2021·湖南卷)物体的运动状态可用位置x和动量p描述,称为相,对应px图像中的一个点。物体运动状态的变化可用px图像中的一条曲线来描述,称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,则对应的相轨迹可能是( )
A B C D
2.(多选)(2023·安徽亳州一中高考冲刺卷)如图所示,质量为M的直20武装直升机旋翼有4片桨叶,桨叶旋转形成的圆面面积为S。已知空气密度为ρ,重力加速度大小为g。当直升机悬停空中时,桨叶旋转推动空气,空气获得的速度为v0,则单位时间内桨叶旋转推动空气的质量可表示为( )
A.= B.=ρSv0
C.= D.=
3.(多选)(2020·全国Ⅱ卷)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
4.(多选)(2023·山东泰安高三3月检测)质量为1 kg的a与质量未知的b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段,两者的位置x随时间t变化的图像如图所示。则整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.碰后a、b一起沿b原来运动的方向运动
B.b的质量为4 kg
C.碰撞过程中损失的机械能为4 J
D.a、b克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比为1∶1
5.(易错题)如图甲所示,一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上。一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块。当子弹刚射穿木块时,木块向前移动的距离为s,如图乙所示。设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变,子弹可视为质点。则子弹穿过木块的时间为( )
A.(s+L) B.(s+2L)
C.(s+L) D.(L+2s)
6.(2020·全国Ⅲ卷)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1 kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为( )
A.3 J B.4 J C.5 J D.6 J
7.(多选)(2023·安徽蚌埠三模)如图所示,内壁间距为L的箱子静止于水平面上,可视为质点的物块放在箱内最右端,它们的质量均为m,箱子的内壁光滑,与地面间的动摩擦因数为μ。现给箱子一水平向右的初速度,运动过程中物块与箱子的侧壁共发生2次弹性碰撞,静止时物块恰好停在箱子正中间,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.箱子的总位移为2L
B.物块的总位移为L
C.箱子的初动能为3μmgL
D.第一次碰撞后瞬间物块的动能为2μmgL
8.(多选)(2021·湖南卷)如图(a),质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统,外力F作用在A上,系统静止在光滑水平面上(B靠墙面),此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时,A、B两物体运动的at图像如图(b)所示,S1表示0到t1时间内A的at图线与坐标轴所围的面积大小,S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的at图线与坐标轴所围的面积大小。A在t1时刻的速度为v0。下列说法正确的是( )
A.0到t1时间内,墙对B的冲量等于mAv0
B.mA>mB
C.B运动后,弹簧的最大形变量等于x
D.S1-S2=S3
9.(2023·湖南怀化二模)如图所示,质量为m的小球A从地面上斜抛,抛出时的速度大小为25 m/s,方向与水平方向夹角为53°角,在A抛出的同时有一质量为3m的黏性小球B从某高处自由下落,当A上升到最高点时恰能击中竖直下落中的黏性小球B,A、B两球碰撞时间极短,碰后A、B两球粘在一起落回地面,不计空气阻力,sin 53°=0.8,g取10 m/s2。以下说法正确的是( )
A.小球B下落时离地面的高度是20 m
B.小球A上升至最高处时离地面40 m
C.小球A从抛出到落回地面的时间为3 s
D.小球A从抛出到落回地面的水平距离为60 m
10.(2021·天津卷)一玩具以初速度v0从水平地面竖直向上抛出,达到最高点时,用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开,该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分,此时它