热点7 动量定理和动量守恒定律-【备考最优解】2025年高考物理二轮专题复习教用word

热点7　动量定理和动量守恒定律 1．(2024·江西赣州市期末)如图所示，小车停在光滑的桌面上，车上固定一个用胶塞塞住封口的试管。试管内充满空气，用车上的酒精灯加热试管尾端。当试管内的空气达到一定温度时，胶塞从试管口喷出，以整个装置为系统，下列说法正确的是(　　) A．水平方向动量守恒，机械能守恒 B．水平方向动量守恒，机械能不守恒 C．水平方向动量不守恒，机械能守恒 D．水平方向动量不守恒，机械能不守恒 2．(2024·湖南雅礼中学一模)光滑水平面上，一物体在恒力作用下做方向不变的直线运动，在t1时间内动能由0增大到Ek，在t2时间内动能由Ek增大到2Ek。设恒力在t1时间内冲量为I1，在t2时间内冲量为I2，两段时间内物体的位移分别为x1和x2，则(　　) A．I1<I2，x1<x2　　　 B．I1>I2，x1>x2 C．I1>I2，x1＝x2 D．I1＝I2，x1＝x2 3．(2024·广西南宁市、河池市质监联考)如图所示，两物体A、B之间有一压缩的轻质弹簧并置于光滑的水平面上，两物体与轻弹簧不连接，开始用细线将两物体拴接，某时刻将细线烧断。已知弹簧储存的弹性势能为Ep，物体A、B的质量分别为3m、m，则下列说法正确的是(　　) A．两物体与弹簧分离时，物体A的速度为 B．两物体与弹簧分离时，物体B的速度为 C．轻弹簧对两物体做的功相同 D．轻弹簧对两物体的冲量大小相等 4．(多选)(2024·四川乐山市第二次调研)图(a)所示的后排进攻是排球比赛中一种重要进攻手段。假设某次后排进攻可简化为图(b)所示模型，甲运动员以极短的时间Δt＝0.01 s完成击球，将初速度为零的排球从O点以水平速度击出，球恰好打到拦网队员乙的手指P后飞出。已知排球质量m＝0.26 kg，O、P间的水平距离L＝3 m，O、P的高度差h＝7.2 cm。球视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则可知(　　) A．球被甲击出时的速率约为72 km/h B．球被甲击出时的速率约为90 km/h C．甲对球的平均作用力大小约为650 N D．甲对球的平均作用力大小约为520 N 5.(2024·广东深圳市龙岗区期末)如图，游乐园水上表演中，水面摩托艇上安装的水泵通过轻质软管将水喷出，将质量为M的游客(包括踏板)顶起在空中保持静止(此时软管竖直且喷水口竖直向下)，设软管与喷口的横截面积相同，喷水速率为v，重力加速度为g，则t时间内喷水的质量为(　　) A． B． C． D． 6．(多选) (2024·江西赣州市期末)如图所示，质量为3m的物块a静止在光滑水平地面上，物块a左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量为2m的滑块b以初速度v0向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一定高度后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦阻力，滑块b从滑上a到滑离a的过程中，下列说法正确的是(　　) A．滑块b沿a上升的最大高度为 B．滑块b沿a上升的最大高度为 C．滑块a运动的最大速度为v0 D．滑块a运动的最大速度为v0 [特色专项训练] 热点7　动量定理和动量守恒定律 1．解析：选B。以整个装置为系统，水平方向的合外力为0，所以水平方向动量守恒，但由于要产生内能，所以机械能不守恒。 2．解析：选C。根据动能定理可知，第一段加速过程F·x1＝Ek，第二段加速过程F·x2＝2Ek－Ek，联立可得x1＝x2，物体做初速度为零的加速运动，故通过连续相等位移的时间变短，即通过位移x2的时间t2小于通过位移x1的时间t1；根据冲量的定义，有I1＝F·t1，I2＝F·t2，故I1＞I2，故C正确，A、B、D错误。 3．解析：选D。设分离时物体A、B的速度大小分别为v1、v2，由于水平面光滑，则两物体及弹簧组成的系统动量守恒，又只有弹簧的弹力做功，则系统的机械能守恒，则有0＝3mv1－mv2，Ep＝×3mv＋mv，解得v1＝，v2＝，故A、B错误；分离时，物体A、B的动能分别为EkA＝×3mv＝，EkB＝mv＝，轻弹簧对物体A、B做的功分别为W1、W2，由动能定理W1＝EkA－0，W2＝EkB－0，故＝＝，故C错误；由于分离瞬间，两物体的动量大小相等，所以轻弹簧对两物体的冲量大小相等、方向相反，故D正确。 4．解析：选BC。球被甲击出后做平抛运动，设球被甲击出时的速率为v0，运动时间为t，则有L＝v0t，h＝gt2，联立解得v0＝25 m/s＝90 km/h，故A错误，B正确；甲运动员完成击球的时间Δt＝0.01 s，设甲对球的平均作用力大小为F，由动量定理得FΔt＝mv0－0，将已知量代入上式可解得F＝650 N，故C正确，D错误。 5．解析：选C。对游客与踏板整体进行分析，根据平衡条件有F1＝Mg，令极短时间Δt内喷出水的质量为Δm，根据牛顿第三定律可知，踏板对喷出水的反作用力F2＝F1，由于软管竖直且喷水口竖直向下，根据题意可知水泵先将水沿软管竖直向上以速率v送至踏板处，冲击踏板后又以速率v从喷水口竖直向下喷出，取竖直向下为正方向，对极短时间Δt内喷出水进行分析，由于时间极短，其所受重力可以忽略，根据动量定理有F2Δt＝Δmv－(－Δmv)，则t时间内喷水的质量m＝t，解得m＝。 6．解析：选AC。b沿a上升到最大高度时，两者速度相等，取向右为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律可得2mv0＝(2m＋3m)v，由机械能守恒定律得×2mv＝(2m＋3m)v2＋2mgh，解得h＝，故A正确，B错误；滑块b滑离a后，物块a运动的速度最大，系统在水平方向动量守恒，对整个过程中，由动量守恒定律得2mv0＝2mvb＋3mva，由机械能守恒定律得×2mv＝×2mv＋×3mv，解得va＝v0，故C正确，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $