专题8 动量定理与动量守恒定律-2024年高考物理小题必刷卷

专题八动量定理与动量守恒定律 I高考攻略 综合分析近几年高考命题，高考对本专题的考查力度及难度在逐年加大，题型既有选择题，又有 计算题。未来命题主要考查动量定理、动量守恒定律的典型应用，特别是与能量相结合，联系生活实 际的综合问题。 恒定速率从横截面积为S=10一3m2的水枪中持 【考点·分层分练】 续喷出，向上运动并冲击铁盒后，水流以不变的 考点一冲量及动量的理解及计算 速率竖直返回：忽略水在与盒作用时水的重力的 1.(2024·山东临沂临沭一中模拟)质量为2kg的 影响，水的密度为103kgm3,g=10ms2,则下 小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的 列说法正确的是 影响，g取10m/s2,下列说法中正确的是( 铁盒 A.2s内重力的平均功率为20W B.2s末小球的动能为40J C.2s内重力的冲量大小为20N·s 水柱 D.2s末小球的动量大小为40kg·m/s 考点二动量定理的理解 水枪 2.(2024·江西瑞金模拟)研究发现，如果人体受到 的冲击力超过自身重力的7倍将可能发生严重 升 后果。现用假人模拟人体从高处跌落，实验测得 A.水冲击铁盒后以5m/s的速度返回 假人从接触地面开始大约经△1=0.17s速度减 B.水枪的输出功率为0.5kW 为0，不计空气阻力，重力加速度大小取g= C.水从水枪口喷出的速度为10m/s 10ms2,则可能发生严重后果相对应的临界跌 D.以上结果均不对 落高度大约为 考点四动量守恒定律的理解与应用 A.2 m B.5 m 5.(2024·北京市海淀区模拟)如图所示是一个物 C.7m D.10m 理演示实验，图中自由下落的物体A和B被反 数 考点三动量定理的应用 弹后，B能上升到比初位置高的地方。A是某种材 3.(2024·浙江省杭州二中模拟)水流射向物体，会 料做成的有凹坑的实心球，质量为m=0.28kg,在 对物体产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面 其顶部的凹坑中插着质量为2=0.1kg的木棍 积为S,喷出水流的流速为，水流垂直射向以恒 B,B只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间 定速度(<v)匀速向前行驶的小车左壁，并 有小空隙，将此装置从A下端离地板的高度H 沿左壁流入车厢内，如图所示。已知水的密度为 =1.25m处由静止释放，实验中，A触地后在极 p,则小车受到的平均冲击力是 短时间内反弹，且其速度大小不变，接着木棍B 脱离球A开始上升，而球A恰好停留在地板上， 水流 则反弹后木棍B上升的高度为（重力加速度g 取10m/s2) A.pSv2 B.pSu(v-w） C.pSw(u-陶） D.pS(v-0)2 4.(多选)(2024·四川省成都外国语学校高三模 拟)由高压水枪竖直向上喷出的水柱，将一个质 量为16kg的小铁盒开口向下倒顶在空中，铁盒 A.4.05m B.1.25m 悬停在距离水枪口的距离为1.8m。已知水以 C.5.30m D.12.5m 33 6.(2024·湖北武汉模拟)如图所示，一质量为M= A.若A、B间的轨道也光滑，小车的最大速度为 3.0kg的长木板B放在光滑水平地面上，在其 5 m/s 右端放一个质量为m=1.0kg的小木块A。给 B.若A、B间的轨道也光滑，物块运动到最高点 A和B以大小均为4,0ms、方向相反的初速 时到水平轨道的距离为2.5m 度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终 C.若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为0.5， 没有滑离B。在A做加速运动的时间内，B的速 弹簧的最大弹性势能等于因摩擦产生的总 度大小可能是 热量 B V D.若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为0.5， W 小车运动的总位移大小为0.40m A.1.8m/s B.2.4m/s 考点六反冲现象、火箭 C.2.8m.'s D.3.0m/s 9.(2024·湖北天门一中模拟)如图所示，质量为M 考点五碰撞问题分析 的车静止在光滑水平面上，车右侧内壁固定有发 7.(多选)(2024·江苏扬州市高三模拟)如图所示， 在光滑的水平面上有两物体A、B,它们的质量分 射装置。车左侧内壁固定有沙袋。把质量为 别为m和2。在物体B上固定一个轻弹簧处 的弹丸最终射入沙袋中，这一过程中车移动的距 于静止状态。物体A以速度。沿水平方向向右 离是s,则小球初位置到沙袋的距离d为( 运动，通过弹簧与物体B发生作用。下列说法正 确的是 ( A W B A.(M+m)s B.(M+m)s 7 M A.当弹簧获得的弹性势能最大时，物体A的速 ms Ms 度为零 C.M+m D.M+m B.弹簧获得的弹性势能最大值为了m6 10.(2024·河北石家庄一中模拟)如图，2022年9 月2日凌晨，神舟十四号航天员乘组圆满完成 C.在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中，弹簧 第一次出舱活动，中国宇航员此次出舱活动也 对物体B所做的功为)m呢 向世界展现了中国的最前沿科技一一空间站核 D.当物体B的速度最大时，物体A的速度最小 心舱机械臂：假设一个连同装备共90kg的航 8.(多选)(2024·辽宁省大连八中高三模拟)如图 天员，离开空间站太空行走，在离飞船12m的 所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为m的 位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有 小车，小车的半径R=0.7m四分之一光滑圆弧 一个高压气源，能以60m/s的速度喷出气体。 轨道在最低点与水平轨道相切于A点。在水平 航天员为了能在2min内返回空间站，他需要 轨道的右端固定一个轻弹簧，弹簧处于自然长度 在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的 时左端位于水平轨道的B点正上方，B点右侧轨 质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的 道光滑，A、B的距离为L=2.5m,一个质量也为 变化) 的可视为质点的小物块从圆弧轨道最高点以 o=6m,s的速度开始滑下，则在以后的运动过 程中（重力加速度为g=10m/s2,弹簧始终在弹 性限度内，空气阻力不计。) 0 R A.0.1 kg B.0.13kg B 777777777777777777777777777 C.0.15kg D.0.16kg 34 14.(2024·辽宁沈阳模拟) x/m 【考能·演习演练】 在光滑水平面上的两个 16 11.(2024·吉林模拟)一质量m=4kg的物体静置 小球发生正碰。碰撞时 在粗糙的水平地面上，物体与地面的摩擦因数 间可以忽略不计，如图所 :=0.5从t=0时刻开始对物体施加一水平力 示是它们碰撞前后的x F,其大小如图所示。已知最大静摩擦力等于 一t图像。小球的质量 4 滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2,则在0~ 分别为m1和m2,已知1=0.1kg。由此可以 1.0s时间内，摩擦力对物体产生的冲量大小为 判断 ( A.碰撞前m1和m2都在做匀速直线运动 FN 50 B.碰撞后m1和m2运动方向相同 C.m2=0.2kg 20= D.该碰撞为弹性碰撞 00.4 1.0t8 15.(2024·陕西省西安三中高三模拟)如图甲所 A.10N·s B.16N·s 示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m C.20N·s D.25N·s 2kg的另一物体B(可看成质点)以水平速度o 12.(2024·福建泉州一中模拟)近些年高压水枪水 =2ms滑上原来静止的长木板A的上表面。 射流清洗技术迅速发展，可以用于清洗汽车上 由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间 许多种类的污垢层。设高压水枪洗车时，垂直 变化情况如图乙所示。下列说法正确的是(g 射向车身的圆柱形水流的横截面直径为d,水 取10m/s2) ( 从出水口水平出射，水打到车身后不反弹顺车 t/m·s 身流下。已知车身受到水的平均冲力大小为 B F,水的密度为P,则水的流量Q(单位时间流出 水的体积)为 甲 A.木板A获得的动能为2J B.系统损失的机械能为2J C.木板A的最小长度为2m D.A、B间的动摩擦因数为0.01 A得 B易开 16.(多选)(2024·浙江省宁波市五校联考)2023 年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第 c屏 n以要 四次出舱活动。如图所示，假设一航天员在距 离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静 13.(2024·吉林长春东北师大附中模拟)长为L, 止，某一时刻航天员启动喷气背包，压缩气体通 质量为M的木块静止在光滑水平面上。质量 过横截面积为S的喷口以相对空间站的速度v 为m的子弹以水平速度。射入木块并从中射 向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为， 出。已知从子弹射人到射出木块移动的距离为 航天员连同整套舱外太空服的质量为M,不计 ,则子弹穿过木块所用的时间为 喷出气体后航天员和装备总质量的变化，则下 列说法正确的是 () C 77777 口宇航员 A.Lts d B[++)] c[+(+]D.[++9] 空问站 35 A.航天员此操作与喷气式飞机飞行的原理 相同 B.喷气过程中，航天员受到喷出气体的作用力 A B 恒为F=oSu2 (N C.喷气过程中航天员相对空间站做加速度逐 一L 渐减小的加速运动 A.A,B碰撞后，B的速度为5ms D.航天员到达空间站时相对空间站的速度为 B.A、B碰撞后，A沿半圆轨道上滑过程中会脱 v 离轨道 C.A从M运动到N用时0.9s 17.(多选)(2024·安徽模拟)如图所示，水平面上 D.A与传送带间因摩擦产生的热量为2J 固定着两根足够长的光滑平行导槽，质量为2m 的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质 【考场·真题真练】 量为m的小球沿水平方向，以初速度从U 19.(多选)(2024·全国甲卷)蹦床运动中，体重为 形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的 60kg的运动员在1=0时刚好落到蹦床上，对 半径略小于管道半径，不计一切摩擦，下列说法 蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示 正确的是 假设运动过程中 小球 运动员身体始终 导槽 (俯视图) 保持竖直，在其。“ 051.0152025a U形管 不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加 速度大小取10m/s2。下列说法正确的是( A.该过程中，小球与U形管组成的系统机械能 A.t=0.15s时，运动员的重力势能最大 守恒 B.t=0.30s时，运动员的速度大小为10m/s 且小球从U形管的另一端射出时，速度大小为受 C.1=1.00s时，运动员恰好运动到最大高度处 C.小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，速 D.运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦 度大小为 床的平均作用力大小为4600N 20.(多选)(2024·湖北 D.从小球射入至运动到U形管圆弧部分的最 卷)如图所示，在光滑 M 左端的过程中，平行导槽受到的冲量大小 水平面上静止放置一 为⑥m防 质量为M、长为L的木块，质量为m的子弹水 3 平射人木块。设子弹在木块内运动过程中受到 18.(多选)(2024·辽宁大连市滨城联盟高三模拟) 的阻力不变，其大小f与射入初速度大小成 如图所示，水平传送带长为L=2m,以速度 正比，即∫一（使为已知常数）。改变子弹的初 4ms顺时针转动，M左侧、N右侧均为光滑水 速度大小，若木块获得的速度最大，则( 平面，N右侧L1处有一竖直光滑半圆轨道，半 径为R=0.5m。质量为mB=0.15kg的物体 A.子弹的初速度大小为kL(m十四 mM B静止在传送带的右端N处，物体A的质量为 mA=0.25kg,A和传送带间动摩擦因数为：= B.子弹在木块中运动的时间为(m十M而 2mM 0.5。现将物体A轻放在M点，它运动到N点与 B发生弹性碰撞后，B沿半圆轨道恰好能滑动到 C.木块和子弹损失的总动能为L(m十M0 mM 最高点，物体A、B均看作质点，g取10m/s2,则 D.木块在加速过程中运动的距离为，m m+M 36能关系nPAi-AE,代入数据解得P-ogSl 2gh 大,弹性势能最大。设向右为正方向,根据动量守恒 2r 定律可得mv-(n+2m)v,解得此时A、B的速度为 #3,. 根据系统机械能守恒定律,弹获得的弹性势 o 【答案】B 能最大值Epaax (m+2m)}-m,故 专题八 动量定理与动量守恒定律 B正确,A错误;C、从初始到弹获得的弹性势能最 1.【解析】AB、、2s末小球的速度为;v=g=10×2m/s 大过程,根据动能定理可得弹策对物体B所做的功W #o},故C正确;D、当弹再一次 恢复到原长时,物体B的速度最大,动能最大,根据系 统机械能守恒定律,此时物体A的速度最小,故D 正确。 故A错误;C、2s内重力的冲量为:I-mgt-20×2N·s 【答案】BCD 一40N·s,故C错误;D、2s末小球的动量大小为:P 8.【解析】 A.小球运动至A点时速度最大,设向右为 -nu-2×20kg·m/s=40kg·m/s,故D正确。 【答案】D 正方向,根据水平方向的动量守恒和机械能守恒得 2.【解析】 设人落地时的临界速度为v,取向上为正方 muA-muB,m+mgR-m+m,代入数 向,对人根据动量定理有:(7mg-mg)△-0-(一m),人 据解得vA一v-5m.s,故A正确;B.物块运动到最高 在下落过程中做自由落体运动,则有:v*②}一2gh,联立 点时,物块与小车水平方向共速,且速度为零,则物块以 解得临界高度;hm一5.2m,选项中最接近的是B选 一6ms做竖直上抛运动,物块运动到最高点时到水平 项,故ACD错误中,B正确。 轨道的距离为h一 0 【答案】B 十R,代入数据解得一2.5m,故 2g 3.【解析】 取极短时间△内与小车接触的水为研究对 B正确;C.物块压缩弹等至最短时,根据动量守恒,二 象,△n一nS(v一v)△,根据动量定理,规定左为正 则一F△一△m(v一u),设小车受到的平均冲击力F 者速度为零。根据能量守恒m}+mgR-mgL十 再根据牛顿第三定律F一F,可知F=oS(v-v)^?}, Emc,解得Epmn--mo+mgR-mgL,最终物块和小 故ABC错误,D正确。 【答案】D 车都静止,根据能量守恒Q-m+mgR,故C错 4.【解析】 ACD、设水从水枪口喷出的速度为v,极短 时间A内水与小铁盒作用过程中,对水由动量定理 误;D最终物块和小车都静止,设运动时间为t,小车 可得:F△=mu-(-nv)-2oVv-2o△tSv,水从枪 口喷出到铁盒处由---2gh,其中F-m铁盒g, h-1.8m,解得:v=8m's,w-10ms,故AD错误, 【答案】AB 9.【解析】在发射弹九到弹九落到沙袋中,弹九和车组 成的系统动量守恒,由动量守恒定律有mv延一Mv 得:P-0.5kW,故B正确。 【答案】BC 5.【解析】 由题意可知,A、B做自由落体运动,由v②}一 确,B、C、D错误。 【答案】A 2gH,可得A、B的落地速度的大小= ②gH,A反 10.【解析】设喷出气体后宇航员及装备获得的反冲速 弹后与B的碰撞为瞬时作用,A、B组成的系统在竖直 方向上所受合力虽然不为零,但作用时间很短,系统 度大小为u,根据速度公式,a-王_12 72x60ms-0.1m/s。 的内力远大于外力,所以动量近似守恒,故有n 设装备和宇航员总质量为M,一次性向后喷出气体 2} m?v-0+mv',B上升高度h ,联立并代入数据 2g 的质量加。喷出的气体速度大小为y,取喻出的气体 速度方向为正方向,根据动量守恒定律有0一加y 得h-4.05m,A正确。 Mu,解得m-0.15kg,故ABD错误,C正确。 【答案】A 【答案】 C 6.【解析】 以A、B组成的系统为研究对象,因为系统不 11.【解析】 最大静摩擦力等于滑动摩擦力:f一,mg 受外力,则系统动量守恒,选择水平向右的方向为正 0.5×4×10N-20N,由图像可知,0~0.4s内物体 方向,从A开始运动到A的速度为零的过程中,根据 保持静止,0.4~1s,物体做加速运动。所以0~0.4s 动量守恒定律可得:(M一m)v一Mv,代入数据解 的过程摩擦力为静摩擦力,所受静摩擦力的冲量大 得:vn-2.67m/s.当从开始运动到A、B共速的过程 小:.-1-2 0+20x0.4 N·s-4N·s.0.4s 中,根据动量守恒定律可得;(M-m)v=(M+m),代 入数据解得:vr一2m/s,木块A加速运动的过程为 到1.0s的过程中摩擦力为滑动摩擦力,摩擦力产生 其速度为零至与B共速,此过程中B始终减速,则在 的冲量大小:I=ft=20x(1.0-0.4)N·s=12N·s 木块A正在做加速运动的时间内,B的速度范围为 摩擦力的总冲量;I-I+I=4N·s+12N·s 2m/sv2.67m.'s,故B正确,ACD错误。 16N·s,这样ACD错误,B正确。 【答案】B 【答案】B 7.【解析】AB、由题意可知,物体A在压缩弹时,做 12.【解析】 1. 设水流速v,高压水枪时间!内喷出水的质 减速运动,物体B受到弹的弹力作用做加速运动, 量为:n-no-pn4 2 ·v,已知车身受到水的平均冲 某时刻二者的速度相等设为v,此时弹的压缩量最 146 力大小为F,以F方向为正方向,由动量定理有:F 在水平方向动量守恒,以向左为正方向,在水平方 士od{}2},水的流量为:Q- -0-m(-),得:F-1 向,由动量守恒定律得:my一+2mv,根据机械 一#:1} 能守恒定律得:。m}一 【答案】B 13.【解析】设子弹射穿木块后子弹的速度为v1.木块 入至运动到U形管圆孤部分的最左端的过程时,小 最终速度为v2.子弹和木块系统动量守恒,以子弹初 球和U形管速度平行导方向速度相同,系统在水 速度方向为正方向由动量守恒定律可得:n 平方向动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律 n+M2 得:mvo-(m+2m),由能量守恒定律得:-mu{}= ##1## 3故C正 对子弹:一/(s十L)一 对木块由动量定理:/t-Mv2 确;D、小球此时还有个分速度是沿着U形管的切线 【答案】B 14.【解析】A.由x一1(位移一时间)图像的斜率得到. 3 碰前n的位移不随时间而变化,处于静止。n向 由于力的作用是相互的,所以平行导橹受到的冲量 右运动,碰后m,的速度为正方向,m1的速度为负方 向,说明向左运动,则碰撞后m和m2运动方向相 反,故AB错误;C.根据o-结合图像,求出碰前 【答案】 ACD 18.【解析】 4 C、物体A从M点静止出发后先做匀加速 m的速度为v一4m/s,碰后n和m;的速度分别 直线运动,设其加速度大小为a,由牛顿第二定律得: 为v。-2m/s,v'1--2m/s,根据动量守恒定律得, umAg=mAa,代入数据解得:a-5m.'s②,假设物体A m=m2v'2+mv'1,代入解得,n-0.3kg,故C 能加速到与传送带速度相同,设其位移为x,则有: 错误;D、碰撞过程中系统损失的机械能为^E-m^#}## 2ax-v2,代入数据解得:x=1.6m,因xL-2m. -一m代入解得,EF-一o,故D正确。 故假设成立,物体A加速通过传送带有:v一at,代入 数据解得:1-0.8s,剩余的位移L一x-vt',解得:1 【答案】D -0.1s,所以A从M运动到N用时1总-t+r'-0.8s +0.1s-0.9s,故C正确;AB、A物体运动到N点的 15.【解析】 1 A、设木板A的质量为M。取水平向右为 正方向,根据动量守恒可得mvo一(m+M)v,由图可 速度v一4m/s;A、B两物体发生弹性碰撞,设A碰撞 知,v-1ms,可得,M一m-2kg,则木板获得的动 后速度大小为vA,B碰撞后速度大小为,以向左为正 方向,由动量守恒定律和机械能守恒定律得:mAv1 mAvA+mB,mA--mA+-m,B沿半 系统损失的机械能为 E-一(m+M){}。# 圆轨道恰好能滑动到最高点,在最高点有:mBg 解得:△E-2J,故B正确;C、根据v-1图像与时间 轴所围的面积表示位移,由v一!图像可得二者相对 位移为△x-xm-xM-x2×1m-1m,所以木板 2mw,解得:vA-1m/s,vB=5ms,设物体运 A的最小长度为L一1m,故C错误;D、根据功能关 动到与圆心等高处的速度为0,根据动能定理有: 系得:AE一umgL,解得.u-0.1,故D错误。 mgR=m”2,解得:v"=v10ms>1m/s,所以A 【答案】 B 16.【解析】 A、航天员此操作的原理为反冲,与喷气式 不会脱离轨道;故A正确,B错误;D、A在传送带运 飞机飞行的原理相同,故A正确;B、设在极短的时间 动时相对位移为△r一v- 27,代入数据解得:△r一 △内喷出的气体的质量为△n,则△m一oSu△r,设对 压缩气体的作用力为F,则对压缩气体,根据动量定 1.6m,则A与传送带间因摩擦产生的热量Q-mAg△x, 理有FA一△nv,解得:F一S,由牛顿第三定律 解得:Q一2],故D正确。 可知,喷气过程中,航天员受到喷出气体的作用力恒 【答案】ACD 19.【解析】 为F=F一oS2},故B正确;CD、由于喷气过程中,气 1根据题图分析可知,1一0.15s时,运动员对 体的密度和速度恒定,且不考虑航天员和装备总质量 床作用力最大,则此时运动员下降至最低点,运动 的变化,所以航天员受力恒定,做初速度为零的匀加速 员的重力势能最小,A错误;根据题图分析可知,1 直线运动。根据牛顿第二定律有F一Ma,由运动学公 0.30s时运动员离开瑜床,做竖直上抛运动,经2s 式有2ad一{},解得航天员到达空间站时相对空间站 后,即1一2.30s时再次落至瑞床上,根据竖直上抛 _2S 运动的对称性可知,t一1.30s时,运动员运动至最大 高度处,根据v一g△t可知,运动员在1-0.30s时的 【答案】ABD 速度大小vo一10m/s,B正确,C错误;对运动员与端 17.【解析】 A、小球和U形管组成的系统在运动过程 床一次相互作用过程,根据动量定理有(F一mg)△ 中没有外力做功,所以系统机械能守恒,故A正确; =nvo-(一mv。),代入数据解得F-4600N,D B、球从U形管一端进入从另一端出来的过程中,小 正确。 【答案】 球和U形管组成的系统在水平方向不受外力,系统 1BD 147 20.【解析】子弹在木块内运动的过程中,子弹与木块 3.【解析】 两质量相等的弹性小球弹性正碰后,由动量 组成的系统所受合外力为0,听以该系统动量守恒, 守恒和动能相等知碰后两球交换速度,即B碰A后A 若子弹没有射出木块,则由动量守恒定律有m 以等速开始摆动,B静止,后A到最低点时第二次碰 mo (n十M)v,解得木块获得的速度大小为v一 撞,碰后A静止,B摆动,如此往复,所以两小球相碰 n十M' 时均在最低点。由于两小球摆角均很小,故两球均做 简谐运动,且T1一2代式 #_ 又子弹的初速度越大,其打入木块越深,则当子弹恰 {1 _2T2-21 不射出木块时,木块获得的速度最大,此时有一m^} -(m+M)2十koL,解得o= 22L(m+M) 一;若子 从B开始运动起经 mM 再经即1s,两球第二次相碰,再经过 T 弹能够射出木块,则有vo2^L(m+M). nM ,子弹在木 块内运动的过程,对子弹和木块分别由牛顿第二定 第三次相碰,以此类推4s内能相碰5次,C选项 正确。 律有kw一ma.,koo一MaM,根据位移关系有vol 【答案】C aM^{②}-L,对木块有v-aMt,联立解得 4.【解析】设圆孤轨道半径为R,由自由落体运动规律, 2knL 2=2Mm-(M+),又v越大,1越小,则v2越 可得甲球运动时间1一V 小,即随着v的增大,木块获得的速度v不断减小。 球分析可得,其运动的加速度大小为a一gsinθ,又BD 综上,若木块获得的速度最大,则子弹的初速度大小 #(gsin)},得乙球运动时 2L(m+M) 长为2Rsin0,故2Rsin0-- 0= 7nM -,A正确;子弹在木块内运动的过 间2=2K 程,对子弹由动量定理有一kvol一mo一mv,解得子 ##2###### (mM),B错误;由能 谐运动,则丙球运动时间3一 量守恒定律可知,木块和子弹损失的总动能△E 2?L2(m+M) 综上可知A正确。 ,C错误;木块在加速过程中做 kL- 【答案】A M 5.【解析】题图中振幅最大处对应的频率与做受迫振 2f ,解得木块在加 匀加速运动,由运动学规律有x一 动的单摆的固有频率相等,由题图可知,两摆的固有 频率f1-0.2Hz,fn-0.5Hz。当两摆在月球和地 速过程中运动的距离-L M,D正确。 球上分别做受迫振动且摆长相等时,根据关系式/一 【答案】AD 专题九 机械振动与机械波 一g月,因此可推知图线I表示月球上单摆的共振曲 线,A正确;若两摆在地球上同一地点做受迫振动,g 1.【解析】1-0.6s时,物块的位移为y=0.1sin(2.5* ×0.6)m=-0.1m,则对小球有h+lyl-2gt②,解 ” 得h-1.7m,选项A正确;简谐运动的周期是T-2π 确;fI-0.5Hz,若图线II表示在地球上完成的,根 ( 据g-9.8m/s{,可计算出Ln约为1m,C正确,D 错误。 2.5π 【答案】 ABC 6.【解析】 程是3A-0.3m,选项C错误;1-0.4s- A.由图可知这列波的波长x一4m,故A错 误;B.由题意可知,简谐运动的方程y一10sin(5x). 经过平衡位置向下运动,则此时物块与小球运动方向 相同,选项D错误。 m5x 【答案】 AB 一10ms,故B错误;C.根据振动方程知P点在0时 2.【解析】 A.由图乙可知,0~1s内小球正在向平衡位 刻后向上振动,在波形图中由同侧法得波向工轴正向 置运动,所以所受的回复力不断减小,且方向为x轴 传播,故C错误;D.在0~0.9s时间内,P质点经历了 负方向,故A错误;B.在弹原长位置释放质量为m 9T 小球,则小球弹原长位置为最高点的最大位移处, 1-0.9s= 小球在坚直方向做简谐运动,回复力最大值的大小等于 重力,则当小球到达最低点时有F一ng一mg,可知最低 是一 点时弹弹力大小为F一2ng,故B正确;C.若圆盘以 【答案】D 30r.min匀速转动,小球做受迫振动,振动达到稳定时其 7.【解析】由题图1可知,该波的波长a-1.5×10-2m. 30s一2s,故C错误; 由题图2可知周期T-1×10-5s,则该波的波速v D.若圆盘以30rmin匀速转动,欲使小球振幅增加则可 使圆盘转速适当减小,当圆盘以l5r/min匀速转动时 2可得,在/一0时刻,P质点沿y轴正方向振动,由波 驱动力的周期为T一 15s-4s,恰好等于弹策和小球 2 形的平移方式可知该波沿工轴正方向传播,B错误; 的固有周期,发生共振,小球的振幅最大,故D错误。 质点P只在平衡位置附近振动,不沿工轴运动,C错 【答案】B 误;质点P的振幅是5×10-*m,在0~1s时间内共 148