人教版2022年高中物理力学动量考点大全笔记.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年高中物理力学动量考点大全笔记年高中物理力学动量考点大全笔记 单选题 1、如图，建筑工地上的打桩过程可简化为：重锤从空中某一固定高度由静止释放，与钢筋混凝土预制桩在极短时间内发生碰撞，并以共同速度下降一段距离后停下来。则（）A重锤质量越大，撞预制桩前瞬间的速度越大 B重锤质量越大，预制桩被撞后瞬间的速度越大 C碰撞过程中，重锤和预制桩的总机械能保持不变 D整个过程中，重锤和预制桩的总动量保持不变 答案：B 解析：A重锤下落过程做自由落体运动，据位移速度公式可得 0=2 故重锤撞预制桩前瞬间的速度与重锤的质量无关，只与下落的高度有关，A 错误；B重锤撞击预制桩的瞬间动量守恒，可得 0=(+)故重锤质量m越大，预制桩被撞后瞬间的速度越大，B 正确；2 C碰撞过程为完全非弹性碰撞，重锤和预制桩的总机械能要减小，系统要产生内能，C 错误；D整个过程中，重锤和预制桩在以共同速度减速下降的过程中，受合外力不为零，总动量减小，D 错误。故选 B。2、某物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t1后，在阻力作用下做匀减速直线运动，又经时间t2速度为零，若物体一直在同样的水平面上运动，则加速阶段的牵引力与阻力大小之比为（）At2t1B（t1t2）t1C（t1t2）t2Dt2（t1t2）答案：B 解析：整个过程中由动量定理可得 1(1+2)=0 解得=1+21 故选 B。3、一弹簧振子在水平面内做简谐运动的xt图像如图所示，则下列说法正确的是（）At1时刻和t2时刻具有相同的动能和动量 B从t2到 1.0s 时间内加速度变小，速度减小 C弹簧振子的振动方程是x=0.10sint(m)Dt2=3t1 答案：C 3 解析：A由xt图像知，t1时刻和t2时刻振子的位移相同，速度大小相等、方向相反，故弹簧振子具有相同的动能，动量大小相等、方向相反，A 错误；B由图中t2到 1.0s 时间内振子靠近平衡位置，故位移变小，则加速度变小，速度增大，B 错误；C由图知弹簧振子振动周期为 2.0s，则 =2=rad/s 故振动方程为 x=Asint=0.10sint(m)C 正确；Dx=0.05m 代入 C 解析中的函数关系，可得 1=112 2=512 可知t25t1，D 错误。故选 C。4、如图所示，光滑半圆弧轨道竖直固定在水平面上，、是半圆弧轨道的两个端点且、连线水平，将物块甲从A上方某一高度处静止释放，进入半圆弧轨道后与静止在轨道最低点的物块乙发生弹性碰撞，之后两物块恰好能运动到、两端点，两物块均可视为质点。若将甲、乙初始位置互换，其余条件不变，则碰后甲、乙两物块第一次上升的最大高度之比为（）4 A9:1B5:2C5:4D6:1 答案：A 解析：设甲、乙两物块的质量分别为、，甲物块从初始位置运动到半圆弧轨道最低点的速度为v，碰后甲、乙的速度分别为1、2，甲、乙两物块发生弹性碰撞，有 =1+2 122=1212+1222 联立解得 1=+2=2+两物块碰后恰好能运动到、两点，由机械能守恒定律可知，碰后两物块的速度大小相等，解得 =3 若乙物块从同一高度处静止释放，则碰前乙物块的速度也为v，设甲、乙两物块碰后速度分别为3、4，同理可得 3=2+=32 4=+=12 由机械能守恒定律可得碰后甲、乙两物块第一次上升的最大高度之比为 9:1。故选 A。5、建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图如图甲所示，打夯前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为=450kg，桩料的质量为=50kg。如果每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶0=5m处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下5 运动。桩料进入泥土后所受阻力大小随打入深度h的变化关系如图乙所示，直线斜率=5.05 104N/m。g取10m/s2，下列说法正确的是（）A夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为 10m/s B因夯锤与桩料碰撞损失的机械能为 20475J C若桩料进入泥土的深度超过 1.5m，至少需打夯三次 D若桩料进入泥土的深度超过 1.5m，至少需打夯两次 答案：C 解析：A设夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为v0，则 02=20 解得 0=20=10m/s 取向下为正方向，设夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为v，由动量守恒定律得 0=(+)代入数据解得 =9m/s 故 A 错误；6 B因夯锤与桩料碰撞损失的机械能=120212(+)2 带入数据可得=2250J 故 B 错误；CD由于每次提升重锤距桩帽的高度均为h0，每次碰撞后瞬间的速度均为v，设两次打击后共下降x2，则由图像可知，克服阻力做功 =1222 由能量守恒定律得(+)2+2 12(+)2=1222 解得 2=1.37m 设三次打击后共下降x3，则(+)3+3 12(+)2=1232 解得 3=1.65m 故 C 正确，D 错误。故选 C。6、一物块静止在粗糙斜面底部，斜面固定。如果用平行于斜面的恒力F1将物块从底部拉到斜面的顶部，需要的时间为t；如果用平行于水平面的恒力F2将物块推到斜面顶部的同一位置，所需的时间也为t。在这两次移动物块的过程中（）7 A物块的动量变化相等 B物块的加速度不相等 CF1、F2对物块所做的功相等 D物块的机械能变化不相等 答案：A 解析：A物体初速度均为零，通过的位移相同，所需时间相同，根据速度位移公式为 v22ax 可知到达斜面顶端的速度相同，则物块的动量变化相等，A 正确；B根据速度时间公式可知 vat 运动时间t相同，末速度v相同，则加速度a相同，B 错误；C物块上升高度h相等，则重力做功相等，根据动能定理可知 f=122 两次推力与克服摩擦力对物块做功之和相同，设斜面倾角为，第一次物块受到的摩擦力为cos，第二次物块受到的摩擦力(cos+2sin)，由于通过的位移相同，故克服摩擦力做功不等，则F1、F2对物块所做的功不等，C 错误；D物块机械能变化为 =122+两次移动物块的机械能变化相等，D 错误。故选 A。8 7、在光滑的水平轨道上放置一门质量为m1的旧式炮车（不包含炮弹质量），炮弹的质量为m2，当炮车沿与水平方向成 角发射炮弹时，炮弹相对炮口的速度为v0，则炮车后退的速度为（）A20cos1B10cos2 C20cos1+2D10cos1+2 答案：C 解析：炮弹离开炮口时，炮弹和炮车组成的系统在水平方向不受外力，则系统在水平方向动量守恒。设炮车后退的速度大小为v，则炮弹对地的水平速度大小为0cos ，取炮车后退的方向为正，对炮弹和炮车组成系统为研究，根据水平方向动量守恒有：0=1 2(0cos )解得 =20cos1+2 故 ABD 错误，C 正确；故选 C。多选题 8、将三个木板 1、2、3 固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中 1 与 2 底边相同，2 和 3 高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均为。在这三个过程中，下列说法正确的是（）A产生的热量大小关系为1=2 2=3 C滑到底端时的速度大小关系为1 2 3 D运动的时间关系为2 1 3 答案：AC 解析：A摩擦生热等于物块克服摩擦力做功，设任意一沿斜面下滑的位移为L，倾斜角为，则 =由图可知 1 和 2 底边相等且小于 3 的底边，故摩擦生热关系为 1=2 3 故 A 正确；B物块沿着 1 和 2 下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，物块沿着 3 下滑到底端的过程中，产生的热量最多；外力做功等于机械能的改变量，则有 1=2 2 3 故 C 正确；10 D由动量定理可得 合=则有()=解得 =由数学关系可知，斜面的倾角越大，越小，又因为 1 2 3 所以 1 2 3 故 D 错误。故选 AC。9、如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为m的小车，小车的半径=0.7m四分之一光滑圆弧轨道在最低点与水平轨道相切于A点。在水平轨道的右端固定一个轻弹簧，弹簧处于自然长度时左端位于水平轨道的B点正上方，B点右侧轨道光滑，A、B的距离为=2.5m，一个质量也为m的可视为质点的小物块从圆弧轨道最高点以0=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=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力不计。）（）A若A、B间的轨道也光滑，小车的最大速度为5m/s B若A、B间的轨道也光滑，物块运动到最高点时到水平轨道的距离为 1.8m 11 C若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为 0.5，弹簧的最大弹性势能等于因摩擦产生的总热量 D若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为 0.5，小车运动的总位移大小为 0.35m 答案：AD 解析：A若A、B间的轨道也光滑，则小物块和小车相互作用过程能量守恒，水平方向动量守恒，经分析知小物块第一次下滑到圆弧轨道最低点时小车速度最大，设小车的最大速度为1，此时小物块的速度为2，则有 1=2 1212+1222=1202+联立并代入数据解得 1=2=5m/s 选项 A 正确；B若A、B间的轨道也光滑，根据动量守恒和能量守恒可知物块运动到圆弧轨道最高点时的速度为 =0=6m/s 此后小物块做竖直上抛运动，高度 =22=1.8m 则物块运动到最高点时到水平轨道的距离为 +=2.5m 选项 B 错误；C若物块与A、B间轨道的动摩擦因数为 0.5，设小物块与小车的相对位移为s，根据能量守恒有 1202+=解得 12 =5m=2 可知小物块滑行到水平轨道压缩一次弹簧后恰停在B点。全过程根据能量守恒可得因摩擦产生的总热量 =1202+物块与小车的速度相同时弹簧弹性势能最大，设共同速度为v，由动量守恒定律得 0=(+)解得 v=0 此过程根据能量守恒知弹簧的最大弹性势能=1202+因此弹簧的最大弹性势能不等于因摩擦产生的总热量，选项 C 错误；D小物块沿圆弧轨道下滑过程中，设运动时间为t，小车运动的位移为，根据系统水平动量守恒得=解得 =0.35m 分析之后的运动过程可知小车的位移为 0，所以小车运动的总位移大小为 0.35m，选项 D 正确。故选 AD。10、如图，固定有光滑圆弧轨道的小车 A 静止在光滑的水平面上，轨道足够长，其下端部分水平，有一小滑块 B 以某一水平初速度滑上小车，滑块不会从圆弧上端滑出，则滑块 B 在小车上运动的过程中，下列说法不正确的是（）13 A当滑块上升到最大高度时，滑块的速度不为零 B滑块运动过程中机械能守恒 C滑块离开小车时的速度与滑上小车时的速度大小相等 D滑块 B 在小车上运动的过程中，滑块与小车组成的系统动量不守恒 答案：BC 解析：A滑块和小车组成的系统在水平方向动量守恒，当滑块上升到最大高度时，竖直方向上速度为零，水平方向上的速度不为零，故 A 正确，不符合题意；B滑块在运动的过程中，不仅有重力做功，还有支持力做功，机械能不守恒，故 B 错误，符合题意；CB 离开时，A 具有一定的速度，根据能量守恒知，滑块离开小车时的速度小于滑上小车时的速度，故 C 错误，符合题意；D滑块在小车上运动的过程中，水平方向上外力为零，动量守恒，而竖直方向上滑块有加速度，系统合外力不为零，动量不守恒，所以滑块和小车组成的系统动量不守恒，故 D 正确，不符合题意。故选 BC。填空题 11、“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人的动量_，（填“先增大后减小”或者“一直增大”）人的动能_，（填“先增大后减小”或者“一直增大”）加速度等于零时（即绳对人的拉力等于人所受的重力时），动量和动能_（填“最大”或者“最小”）。14 答案：先增大后减小 先增大后减小 最大 解析：解：1 从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人下降的速度先增大后减小，因此人的动量先增大后减小。2 人下降的速度先增大后减小，由动能公式可知，人的动能先增大后减小。3加速度等于零时（即绳对人的拉力等于人所受的重力时），人的速度最大，人的动量和动能最大。12、已知光速为c，普朗克常数为h，则频率为 的光子的动量为_。用N个该频率的光子垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则在光照射的过程中，平面镜受到的冲量大小为_。答案：2N 解析：1根据德布罗意波长公式，则光子的动量为 =2取入射方向为正方向，根据动量定理，则平面镜受到的冲量为 =(末 初)=()=2 方向与开始时相反，所以平面镜受到的冲量大小为2；