《(京津魯瓊專用)2020版高考物理大三輪復(fù)習(xí) 選擇題熱點(diǎn)巧練 熱點(diǎn)7 沖量和動(dòng)量的應(yīng)用(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(京津魯瓊專用)2020版高考物理大三輪復(fù)習(xí) 選擇題熱點(diǎn)巧練 熱點(diǎn)7 沖量和動(dòng)量的應(yīng)用(含解析)(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、熱點(diǎn)7 沖量和動(dòng)量的應(yīng)用
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1.(2019·煙臺高三模擬)如圖所示,質(zhì)量不同的兩位同學(xué)乘坐相同的滑車從滑道的最高端滑下,質(zhì)量大的先滑,到達(dá)底端的同一位置.滑道可視為粗糙斜面,不計(jì)空氣阻力,則關(guān)于兩同學(xué)的下滑過程,下列說法正確的是( )
A.摩擦力做功相同
B.重力沖量相同
C.經(jīng)過滑道上同一位置的速度相同
D.若質(zhì)量大的同學(xué)后滑,則在下滑過程中兩同學(xué)可能相撞
2.(多選)如圖所示,用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊右側(cè)的煤層.設(shè)水柱直徑為D,水流速度為v,方向水平,水柱垂直煤層表面,水柱沖擊煤層后水的速度為零.高壓水槍的質(zhì)量為M,手持高壓水槍操作,進(jìn)入水槍的水流
2、速度可忽略不計(jì),已知水的密度為ρ.下列說法正確的是( )
A.高壓水槍單位時(shí)間噴出的水的質(zhì)量為ρvπD2
B.高壓水槍的功率為ρπD2v3
C.水柱對煤層的平均沖力為ρπD2v2
D.手對高壓水槍的作用力水平向右
3.(2019·山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模)如圖所示,在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b,a球質(zhì)量為2m、帶電荷量為+q,b球質(zhì)量為m、帶電荷量為+2q,兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v,由于靜電斥力的作用,它們不會相碰.則下列敘述正確的是( )
A.兩球相距最近時(shí),速度大小相等、方向相反
B.a(chǎn)球和b球所受的靜電斥力對兩球始終
3、做負(fù)功
C.a(chǎn)球一直沿原方向運(yùn)動(dòng),b球要反向運(yùn)動(dòng)
D.a(chǎn)、b兩球都要反向運(yùn)動(dòng),但b球先反向
4.如圖甲所示,物塊A、B間拴接一壓縮后被鎖定的彈簧,整個(gè)系統(tǒng)(A、B及彈簧)靜止放在光滑水平地面上,其中A最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B質(zhì)量為2 kg.現(xiàn)解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后,B在某段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖乙所示,則可知( )
A.整個(gè)過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒
B.彈簧被鎖定時(shí)彈性勢能為2 J
C.A的質(zhì)量為1 kg,最大速度為4 m/s
D.在A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為4.5 J
5.(2019·濟(jì)南二模)如圖所示,小車質(zhì)量為M,小車頂端為半徑為R的四分之
4、一光滑圓弧,質(zhì)量為m的小球從圓弧頂端由靜止釋放,對此運(yùn)動(dòng)過程的分析,下列說法中正確的是(g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?( )
A.若地面粗糙且小車能夠靜止不動(dòng),則地面對小車的靜摩擦力最大為mg
B.若地面粗糙且小車能夠靜止不動(dòng),則地面對小車的靜摩擦力最大為2mg
C.若地面光滑,當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí),小車速度為m
D.若地面光滑,當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí),小車速度為M
6.(2019·全國押題卷二)如圖所示,內(nèi)壁光滑,四角呈圓弧狀的長方形空腔管,位于豎直平面內(nèi),BD等高,兩個(gè)同樣的小球,從靜止開始由A點(diǎn)分別從左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),不計(jì)碰撞能量的損失,則下列說法正確的是( )
A.兩球同
5、時(shí)到達(dá)C點(diǎn),動(dòng)量相等
B.兩球同時(shí)到達(dá)C點(diǎn),動(dòng)量不等
C.兩球到達(dá)C時(shí)的速率相同,左側(cè)先到達(dá)
D.兩球到達(dá)C時(shí)的速率相同,右側(cè)先到達(dá)
7.(2019·青島膠南高三月考)如圖所示,木塊靜止在光滑水平面上,兩顆不同的子彈A、B從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊,最終都停在木塊內(nèi),這一過程中木塊始終保持靜止.若子彈A射入的深度大于子彈B射入的深度,則( )
A.子彈A的質(zhì)量一定比子彈B的質(zhì)量大
B.入射過程中子彈A受到的阻力比子彈B受到的阻力大
C.子彈A在木塊中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比子彈B在木塊中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長
D.子彈A射入木塊時(shí)的初動(dòng)能一定比子彈B射入木塊時(shí)的初動(dòng)能大
8.(多選)如圖所示,金屬導(dǎo)
6、軌M、N平行,相距為L,光滑金屬棒a和b垂直于導(dǎo)軌且緊靠著放置,它們的質(zhì)量均為m,在兩導(dǎo)軌之間的電阻均為R.整個(gè)裝置位于水平面內(nèi),處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),長度足夠長.零時(shí)刻對a施加一平行于導(dǎo)軌的恒力F.在t時(shí)刻電路中電流恰好達(dá)到穩(wěn)定.則( )
A.t時(shí)刻兩金屬棒的速度相同
B.t時(shí)刻a、b兩棒速度差為Δv=
C.在t時(shí)刻撤去力F后,導(dǎo)軌之間的電勢差UMN會變小
D.在t時(shí)刻撤去力F后,導(dǎo)軌之間的電勢差UMN恒定不變
熱點(diǎn)7 沖量和動(dòng)量的應(yīng)用
1.解析:選C.因?yàn)樗麄兊馁|(zhì)量不同,所以受到的摩擦力也不同,位移相同,根據(jù)功的定義可知摩擦力做功不同,故
7、A錯(cuò)誤;相同的滑車、相同的滑道,則他們下滑的加速度是相同的,下滑的時(shí)間相同,重力的沖量為:I=mgt,因?yàn)橘|(zhì)量不同,所以重力沖量也不相同,故B錯(cuò)誤;相同的滑車、相同的滑道,則他們下滑的加速度是相同的,所以他們到達(dá)底端時(shí)的速度也是相同的,不會相撞,故C正確,D錯(cuò)誤.
2.解析:選BC.設(shè)Δt時(shí)間內(nèi),從水槍噴出的水的體積為ΔV,質(zhì)量為Δm,則Δm=ρΔV,ΔV=SvΔt=πD2vΔt,單位時(shí)間噴出水的質(zhì)量為=ρvπD2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;Δt時(shí)間內(nèi)水槍噴出的水的動(dòng)能Ek=Δmv2=ρπD2v3Δt,由動(dòng)能定理知高壓水槍在此期間對水做的功為W=Ek=ρπD2v3Δt,高壓水槍的功率P==ρπD2v3,選
8、項(xiàng)B正確;考慮一個(gè)極短時(shí)間Δt′,在此時(shí)間內(nèi)噴到煤層上水的質(zhì)量為m,設(shè)煤層對水柱的作用力為F,由動(dòng)量定理,F(xiàn)Δt′=mv,Δt′時(shí)間內(nèi)沖到煤層水的質(zhì)量m=ρπD2vΔt′,解得F=ρπD2v2,由牛頓第三定律可知,水柱對煤層的平均沖力為F′=F=ρπD2v2,選項(xiàng)C正確;當(dāng)高壓水槍向右噴出高壓水流時(shí),水流對高壓水槍的作用力向左,由于高壓水槍有重力,根據(jù)平衡條件,手對高壓水槍的作用力方向斜向右上方,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
3.解析:選D.由于地面光滑,系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,當(dāng)兩球速度相同時(shí),系統(tǒng)損失機(jī)械能最大,兩球相距最小,故A錯(cuò)誤;由題意可知,a球動(dòng)量大于b球動(dòng)量,因此系統(tǒng)動(dòng)量水平向右,故
9、b球運(yùn)動(dòng)過程中將先反向運(yùn)動(dòng)而a球后反向運(yùn)動(dòng),因此靜電斥力對a、b球先做負(fù)功后做正功,故B、C錯(cuò)誤,D正確.
4.解析:選C.在A離開擋板前,由于擋板對A有作用力,所以A、B系統(tǒng)所受合外力不為零,則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,A錯(cuò)誤;A剛離開擋板時(shí),B的速度最大,為3 m/s,此時(shí)彈簧彈性勢能剛好全部轉(zhuǎn)化為B的動(dòng)能,Ep=mBv,所以彈簧被鎖定時(shí)彈性勢能為9 J,B錯(cuò)誤;分析A離開擋板后A、B的運(yùn)動(dòng)過程,并結(jié)合圖象數(shù)據(jù)可知,彈簧伸長到最長時(shí)A、B的共同速度為v共=2 m/s,根據(jù)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律有mBv0=(mA+mB)v共,得A的質(zhì)量為1 kg,當(dāng)B的速度最小時(shí),A的速度最大,由mBv0=m
10、AvA+mBvB可得,此時(shí)vA=4 m/s,共速時(shí)彈簧彈性勢能最大,E′p=mBv-(mA+mB)v,代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得E′p=3 J,C正確,D錯(cuò)誤.
5.解析:選C.若地面粗糙且小車能夠靜止不動(dòng),因?yàn)樾∏蛑挥兄亓ψ龉?,故小球機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒可求得小球任一位置時(shí)的速度,由向心力公式可求得小球受到的支持力;對小車受力分析可求得靜摩擦力的最大值.若地面光滑,小球下滑的過程中,小車向左運(yùn)動(dòng),系統(tǒng)的水平動(dòng)量守恒,系統(tǒng)的機(jī)械能也守恒,由此列式,可求得小球滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí)小車的速度.設(shè)圓弧半徑為R,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到豎直方向與半徑夾角為θ時(shí),速度為v.根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:mv2=mgRcos θ,由
11、牛頓第二定律有N-mgcos θ=m,解得小球?qū)π≤嚨膲毫镹=3mgcos θ,其水平分量為Nx=3mgcos θsin θ=mgsin 2θ,根據(jù)平衡條件,地面對小車的靜摩擦力水平向右,大小為f=Nx=mgsin 2θ,可以看出:當(dāng)sin 2θ=1,即θ=45°時(shí),地面對車的靜摩擦力最大,其值為fmax=mg,故A、B錯(cuò)誤;若地面光滑,當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí),小車的速度設(shè)為v′,小球的速度設(shè)為v.小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得mv-Mv′=0,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,則得mgR=mv2+Mv′2,解得v′=m,故C正確,D錯(cuò)誤.
6.解析:選D.因?yàn)槭?/p>
12、長方形空腔管,所以AB長度大于AD長度,θ角小于45度,取θ角等于0的極端狀態(tài),則左邊小球不能到達(dá),時(shí)間為無窮大,D球可以到達(dá),所以左邊到達(dá)的時(shí)間大于右邊到達(dá)的時(shí)間,又根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得兩球到達(dá)時(shí)的速率相同,所以正確選項(xiàng)為D.
7.解析:選D.由于木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài),則兩子彈對木塊的推力大小相等,則兩子彈所受的阻力大小相等,設(shè)為f,根據(jù)動(dòng)能定理得:對A子彈:-fdA=0-EkA,得EkA=fdA;對B子彈:-fdB=0-EkB,得EkB=fdB.由于dA>dB,則有子彈入射時(shí)的初動(dòng)能EkA>EkB,故B錯(cuò)誤,D正確;對兩子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則有=,而EkA>EkB,則得到mA
13、<mB,故A錯(cuò)誤;子彈A、B從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊,木塊始終保持靜止,分析得知,兩子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)時(shí)間必定相等,否則木塊就會運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤.
8.解析:選BD.由牛頓第二定律知,對a棒有F-FA=ma1,對b棒有FA=ma2,其中FA=BIL=,開始時(shí)a棒加速度要比b棒加速度大,所以兩棒的速度差Δv增大,則兩棒所受安培力FA增大,在t時(shí)刻電路中電流恰好達(dá)到穩(wěn)定,由I=知,兩棒速度差不變,兩棒加速度相同,可知FA=,可得Δv=,A錯(cuò)誤,B正確;在t時(shí)刻分析電路知UMN=E-IR=BLva-·R=,同理t′(t′>t)時(shí)刻有U′MN=,又m(va+vb)=m(v′a+v′b),解得UMN=U′MN,C錯(cuò)誤,D正確.
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