作業(yè)7動(dòng)量和沖量高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI20251234567891011選擇題1.(2024浙江鹿城聯(lián)考)電子在原子核外繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若核外電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的周期為T,電子的質(zhì)量為m,電子繞行的線速度為v,只考慮電子和原子核之間的庫(kù)侖力,則在

內(nèi)(

)A.電子的速度沒有發(fā)生變化B.電子的速度的變化量大小為2vC.電子的動(dòng)量變化量大小為

mvD.原子核對(duì)電子作用力的沖量大小為2mvC123456789101112345678910112.(2024浙江模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在空間直角坐標(biāo)系的x軸上A點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷,電荷量為+Q,在y軸上B點(diǎn)固定另一點(diǎn)電荷,電荷量為-Q。有一電荷量為+q的粒子在外力F作用下,從z軸上的C點(diǎn)出發(fā),沿z軸做勻速直線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),C、D兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱。不計(jì)帶電粒子所受重力,則帶電粒子(

)A.在O點(diǎn)所受外力F最小B.在C、D兩點(diǎn)所受外力F方向相反C.從C運(yùn)動(dòng)到D的過程中外力F做功為0D.從C運(yùn)動(dòng)到D的過程中外力F的沖量為0C1234567891011【解析】

根據(jù)矢量的疊加結(jié)合

可知,在O點(diǎn)所受靜電力最大,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以在O點(diǎn)所受外力F最大,故A錯(cuò)誤;在C、D兩點(diǎn)靜電力方向相同,則所受外力F方向相同,故B錯(cuò)誤;從C運(yùn)動(dòng)到D的過程中電勢(shì)能不變,靜電力做功為0,根據(jù)動(dòng)能定理可知,外力F做功為0,故C正確;從C運(yùn)動(dòng)到D的過程中合外力沖量為0,而靜電力方向不變,則靜電力沖量不為0,則合外力F的沖量不為0,故D錯(cuò)誤。12345678910113.(多選)歷史上,一種觀點(diǎn)認(rèn)為應(yīng)該用物理量mv來(lái)量度運(yùn)動(dòng)的“強(qiáng)弱”;另一種觀點(diǎn)認(rèn)為應(yīng)該用物理量mv2來(lái)量度運(yùn)動(dòng)的“強(qiáng)弱”。前者代表人物是笛卡兒,后者則是萊布尼茨。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的爭(zhēng)論,法國(guó)科學(xué)家達(dá)朗貝爾用他的研究指出,雙方實(shí)際是從不同的角度量度運(yùn)動(dòng)。關(guān)于這段描述中體現(xiàn)的物理思想,下列說(shuō)法正確的是(

)A.用mv量度體現(xiàn)了動(dòng)量守恒的思想B.用mv2量度體現(xiàn)了動(dòng)量守恒的思想C.動(dòng)量決定了物體在力的阻礙下能夠運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)距離D.動(dòng)能定理反映了力對(duì)空間的累積效應(yīng)AD1234567891011【解析】

mv是物體的動(dòng)量,用mv量度體現(xiàn)了動(dòng)量守恒的思想,動(dòng)量決定了物體在力的阻礙下能夠運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間,故A正確,C錯(cuò)誤;mv2是物體的動(dòng)能,用mv2量度體現(xiàn)了能量的思想,動(dòng)能定理反映了力對(duì)空間的累積效應(yīng),故B錯(cuò)誤,D正確。12345678910114.如圖所示,光滑絕緣圓管豎直固定在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一帶正電小球從管口由靜止開始下落,下列關(guān)于圓管對(duì)小球的沖量I隨下落時(shí)間t的二次方或下落高度h的關(guān)系圖像正確的是(

)A1234567891011【解析】

小球豎直方向只受重力,小球做自由落體運(yùn)動(dòng),則有h=gt2,v=gt,小球下落過程中在水平方向?qū)⑹艿铰鍌惼澚?根據(jù)水平方向受力平衡可知圓管對(duì)小球的彈力大小始終等于小球所受洛倫茲力,即有FN=qvB,由此可知圓管對(duì)小球的沖量I=FN·t,聯(lián)立以上各式可得I=qBgt2,I=2qBh,則可知,小球的I-t2圖像及I-h圖像均為過原點(diǎn)的傾斜直線。故選A。12345678910115.(2024浙江湖州聯(lián)考)旅行者1號(hào)經(jīng)過木星和土星時(shí)通過引力助推(引力彈弓)獲得了足以完全擺脫太陽(yáng)引力的動(dòng)能,引力助推是飛行器從遠(yuǎn)距離接近反向運(yùn)行的行星時(shí),產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)效果就像該飛行器被行星彈開了,科學(xué)家們稱這種情況為彈性碰撞,不過兩者沒有發(fā)生實(shí)體接觸。如圖所示,以太陽(yáng)為參考系,探測(cè)器以速率v0飛向迎面飛來(lái)的行星,行星速率為u,不考慮其他星系的影響,探測(cè)器能繞過行星,并以速率v1遠(yuǎn)離,則以下結(jié)論正確的是(

)A.v1=v0

B.v1=v0+uC.v1=2v0+u

D.v1=v0+2uA1234567891011【解析】

設(shè)探測(cè)器質(zhì)量為m,行星質(zhì)量為m行,取行星和探測(cè)器的系統(tǒng)為研究對(duì)象,行星運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颉Ｓ蓜?dòng)量守恒定律有m行u-mv0=mv1+m行v2,探測(cè)器靠近和脫離行星時(shí)可認(rèn)為系統(tǒng)勢(shì)能不變,由能量守恒定律有12345678910116.如圖所示,兩質(zhì)量分別為m1和m2的彈性小球(可視為質(zhì)點(diǎn))疊放在一起,從高度為h處自由落下,h遠(yuǎn)大于兩小球半徑,所有的碰撞都是彈性碰撞,且都發(fā)生在豎直方向。已知m2=4m1,不計(jì)空氣阻力,則質(zhì)量為m1的小球反彈后能達(dá)到的高度為(

)A.5h B.11hD123456789101112345678910117.碰撞常用恢復(fù)系數(shù)e來(lái)描述,定義恢復(fù)系數(shù)e為碰撞后其分離速度與碰撞前的接近速度的絕對(duì)值的比值,用公式表示為,其中v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度,v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度。已知質(zhì)量為2m的物體A以初速度為v10與靜止的質(zhì)量為m的物體B發(fā)生碰撞,該碰撞的恢復(fù)系數(shù)為e,則(

)C123456789101112345678910118.(2024浙江磐安聯(lián)考)水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個(gè)物體,水平推力F1、F2分別作用在a、b上。一段時(shí)間后撤去推力,物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下。兩物體的v-t圖像如圖所示,圖中AB∥CD。則整個(gè)過程中(

)A.F1的沖量等于F2的沖量B.F1的沖量大于F2的沖量C.摩擦力對(duì)a物體的沖量等于摩擦力對(duì)b物體的沖量D.合外力對(duì)a物體的沖量等于合外力對(duì)b物體的沖量D1234567891011【解析】

由圖可知,AB與CD平行,說(shuō)明推力撤去后兩物體的加速度相同,而撤去推力后物體的合力等于摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律可知,兩物體受到的摩擦力大小相等。但a的運(yùn)動(dòng)總時(shí)間小于b的時(shí)間,根據(jù)I=Ft可知,摩擦力對(duì)a物體的沖量小于摩擦力對(duì)b物體的沖量,故C錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)量定理,對(duì)整個(gè)過程研究得F1t1-FftOB=0,F2t2-FftOD=0,由圖可得tOB<tOD,則有F1t1<F2t2,即F1的沖量小于F2的沖量,故A、B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)量定理可知,合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量,a、b兩個(gè)物體動(dòng)量的變化量都為零,所以相等,故D正確。12345678910119.如圖甲所示,長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為mB=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A的表面。由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示,g取10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是(

)A.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1B.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4JC.木板A的最小長(zhǎng)度為2mD.木板獲得的動(dòng)能為2JA1234567891011123456789101110.(2023浙江寧波模擬預(yù)測(cè))如圖所示,蓮蓮在某次蹦床比賽中,達(dá)到的最高點(diǎn)距地面高度為H,蹦床離地面的高度為h,蓮蓮的質(zhì)量為m,下落過程中彈性網(wǎng)向下的最大形變量為x,受到的空氣阻力大小恒為Ff,從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)下落時(shí)間為t,則蓮蓮在從最高點(diǎn)下落到最低點(diǎn)的過程中,下列說(shuō)法正確的是(

)A.蓮蓮的機(jī)械能減少了(mg-Ff)(H+x-h)B.彈性網(wǎng)的彈力對(duì)蓮蓮的沖量大小為(mg-Ff)tC.蓮蓮從與蹦床接觸到落至最低點(diǎn)過程中所受合外力的沖量大小為D.彈性網(wǎng)彈性勢(shì)能的增量為(mg-Ff)tB1234567891011【解析】

蓮蓮在從最高點(diǎn)下落到最低點(diǎn)的過程中,蓮蓮的動(dòng)能不變,蓮蓮的機(jī)械能減少量等于重力勢(shì)能的減少量,則ΔE=mg(H+x-h),故A錯(cuò)誤;蓮蓮在從最高點(diǎn)下落到最低點(diǎn)的過程中,根據(jù)動(dòng)量定理有mgt-Fft-I=0,彈性網(wǎng)的彈力對(duì)蓮蓮的沖量大小為I=(mg-Ff)t,故B正確;蓮蓮在從最高點(diǎn)下落至與蹦床接觸過程中,根據(jù)動(dòng)能定理有mg(H-h)-Ff(H-h)=mv2,蓮蓮從與蹦床接觸到落至最低點(diǎn)過程中,根據(jù)動(dòng)量定理有-I1=0-mv,蓮蓮從與蹦床接觸到落至最低點(diǎn)過程中所受合外力的沖量大小為I1=,故C錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律,彈性網(wǎng)彈性勢(shì)能的增量為Ep=mg(H+x-h)-Ff(H+x-h)=(mg-Ff)(H+x-h),故D錯(cuò)誤。123456789101111.(12分)如圖所示,一實(shí)驗(yàn)小車靜止在光滑水平面上,其上表面有粗糙水平軌道與光滑四分之一圓弧軌道。圓弧軌道與水平軌道相切于圓弧軌道最低點(diǎn),一物塊靜止于小車最左端,一小球用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線懸掛于O點(diǎn)正下方,并輕靠在物塊右側(cè)?，F(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置時(shí),靜止釋放小球,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生彈性碰撞。碰撞后,物塊沿著軌道運(yùn)動(dòng),已知細(xì)線長(zhǎng)L=1.25m。小球質(zhì)量m=0.20kg。物塊、小車質(zhì)量均為m'=0.30kg。小車上的水平軌道長(zhǎng)s=1.0m。圓弧軌道半徑R=0.15m。小球、物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。1234567891011(1)求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與物塊碰撞前所受拉力FT的大小。(2)求小球與物塊碰撞后的瞬間,物塊速度的大小。(3)為使物塊能進(jìn)入圓弧軌道,且在上升階段不脫離小車,求物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的取值范圍。1234567891011【答案】(1)6N

(2)4m/s

(3)0.25≤μ<0.4【解析】(1)設(shè)小球與物塊碰撞前的速度為v0,對(duì)小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理有解得v0=5

m/s在最低點(diǎn),對(duì)小球由牛頓第二定律有FT-mg=解得FT=6

N。1234567891011(2)設(shè)小球與物塊碰撞后瞬間的速度分別為v1、v2,小球與物塊碰撞過程中,由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有mv0=mv1+m'v2解得v2=4

m/s。1234567891