2021年高考物理真题和模拟题分类汇编专题08 动量(含答案解析)
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1、专题专题 08 动量动量 选择题选择题 1.(2021 全国乙卷)如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另 一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推 力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小 车、弹簧和滑块组成的系统( ) A.动量守恒,机械能守恒 B.动量守恒,机械能不守恒 C.动量不守恒,机械能守恒 D.动量不守恒,机械能不守恒 2.(2021 春 浙江卷)在爆炸实验基地有一发射塔, 发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录 仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射,上升到空中最高点时炸裂成质量之
2、比为 2:1、初速度 均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬开始计时,在 5s末和 6s末先后记录到从空气中传 来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为 340m/s,忽略空气阻力。下列 说法正确的是( ) A.两碎块的位移大小之比为 1:2 B.爆炸物的爆炸点离地面高度为 80m C.爆炸后质量大的碎块的初速度为 68m/s D.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为 340m 3.(2021 云南曲靖一模)有一个质量为 3m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为 v0、 方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为 2m,速度大小为 v,方 向水平向东,则另一块的速度
3、是( ) A.3v0v B.2v03v C.3v02v D.2v0v 计算题计算题 4.(2021 广西柳州一模)某地有一倾角为=37 的如图所示的山坡, 山坡上有一质量为 m=1kg 的石板 B,其上下表面与斜坡平行;板上有一质量也为 m=1kg 小石块 A。已知 A 与 B 之间 的动摩擦因数为 A =0.3,B 与斜坡间动摩擦因数为 B =0.5,斜坡足够长。系统在外力约束 下处于静止状态。现在 t=0 时刻撒去约束并同时给 B 施加一个沿斜面向下的冲量 12.8N sI ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小 g=10m/s2,sin=0.6, cos=0.8。 (1)求 t
4、=0 时 A的加速度大小; (2)为保证 A 不从石板 B 上端滑出,求石板 B 的最小长度; (3)假设石板 B足够长,求从 t=0 时开始 B对 A 的冲量大小。 5.(2021 广东卷)算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑 动,使用前算珠需要归零,如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置, 甲靠边框 b,甲、乙相隔 2 1 3.5 10 ms ,乙与边框 a 相隔 2 2 2.0 10 ms ,算珠与导杆 间的动摩擦因数 0.1 。现用手指将甲以0.4m/s的初速度拨出,甲、乙碰撞后甲的速度大 小为0.1m/s,方向不变,碰撞时间极短且不计,重
5、力加速度 g取 2 10m/s。 (1)通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框 a; (2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间。 6.(2021 江苏常州一模)如图所示,质量为 M4kg 的大滑块静置在光滑水平面上,滑块左侧 为光滑圆弧,圆弧底端和水平面相切,顶端竖直。一质量为 m1kg 的小物块,被压缩弹簧 弹出后, 冲上大滑块, 能从大滑块顶端滑出, 滑出时大滑块的速度为 1m/s。 g 取 10m/s2。 求: (1)小物块被弹簧弹出时的速度; (2)小物块滑出大滑块后能达到的最大高度 h1; (3)小物块回到水平面的速度及再次滑上大滑块后能达到的最大高度 h2。 7.(2021 河北唐山一模)
6、如图所示, 固定斜面倾角为 , 小物块 A和 B 的质量分别为 2m和 m, 与斜面之间的动摩擦因数分别为 1和 2。开始时小物块 B恰好静止在距离斜面顶端 x0处, 此时小物块 B 所受摩擦力为最大静摩擦力。小物块 A 从斜面顶端由静止释放,一段时间后 与物块 B 发生弹性正碰,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A与 B均可视为质点,求: (1)物块 A与 B 发生碰撞后物块 B的速度; (2)若物块 A 与 B在斜面上只能发生一次碰撞,斜面长度应小于多少? 专题专题 08 动量动量 选择题选择题 1. (2021全国乙卷)如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连, 另一端与滑
7、块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去 推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始, 小车、弹簧和滑块组成的系统( ) A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量守恒,机械能不守恒 C. 动量不守恒,机械能守恒 D. 动量不守恒,机械能不守恒 答案 B 解析解析: 因为滑块与车厢水平底板间有摩擦, 且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动, 即摩擦力 做功,而水平地面是光滑的;以小车、弹簧和滑块组成的系统,根据动量守恒和机械能守恒 的条件可知撤去推力后该系统动量守恒,机械能不守恒。故选 B。 2. (2021 春浙江卷)在爆炸实验
8、基地有一发射塔,发射塔正下方的水平地面上安装有声音记 录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射,上升到空中最高点时炸裂成质量之比为 2:1、初速 度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬开始计时,在 5s 末和 6s 末先后记录到从空气中 传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为 340m/s,忽略空气阻力。下 列说法正确的是( ) A. 两碎块的位移大小之比为 1:2 B. 爆炸物的爆炸点离地面高度为 80m C. 爆炸后质量大的碎块的初速度为 68m/s D. 爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为 340m 【答案】B 【解析】 A爆炸时,水平方向,根据动量守恒定律可知 1 12 2 0
9、mvm v 因两块碎块落地时间相等,则 1 122 0m xm x 则 12 21 1 = 2 xm xm 则两碎块的水平位移之比为 1:2,而从爆炸开始抛出到落地的位移之比不等于 1:2,选项 A错误; B设两碎片落地时间均为 t,由题意可知 (5)1 = (6)2 t v t v 声 声 解得 t=4s 爆炸物的爆炸点离地面高度为 22 11 10 4 m=80m 22 hgt 选项 B正确; CD爆炸后质量大的碎块的水平位移 1 (54) 340m340mx 质量小的碎块的水平位移 2 (64) 340m680mx 爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为 340m+680m=1020m 质量
10、大的碎块的初速度为 1 10 340 m/s85m/s 4 x v t 选项 CD错误。 故选 B。 3. (2021 云南曲靖一模)有一个质量为 3m的爆竹斜向上抛出, 到达最高点时速度大小为 v0、 方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为 2m,速度大小为 v,方 向水平向东,则另一块的速度是( ) A. 3v0v B. 2v03v C. 3v02v D. 2v0v 【答案】C 【解析】 爆竹在最高点速度大小为 v0、方向水平向东,爆炸前动量为 3mv0,其中一块质量为 2m,速 度大小为 v,方向水平向东,设爆炸后另一块瞬时速度大小为 v,取爆竹到最高点未爆炸 前的速
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