2020高考物理二轮复习600分冲刺专题二能量与动量第7讲动量和能量观点的应用优练含解析.doc

-8-动量和能量观点的应用一、选择题(本题共8小题其中1～5题为单选6～8题为多选)1．(2019·山东省烟台市模拟)如图所示光滑细杆BC和AC构成直角三角形ABC其中AC杆竖直BC杆和AC杆间的夹角θ＝37°两根细杆上分别套有可视为质点的小球P、Q质量之比为1︰2。现将P、Q两个小球分别从杆AC和BC的顶点由静止释放不计空气阻力sin37°＝0.6。则P、Q两个小球由静止释放后到运动至C点的过程中下列说法正确的是(C)A．重力的冲量之比为1︰1B．重力的冲量之比为5︰6C．合力的冲量之比为5︰8D．合力的冲量之比为5︰2[解析]设AC为5lBC为4lP球沿AC杆做自由落体运动设下落的时间tp5l＝eq\f(12)gteq\o\al(2p)Q球沿BC杆做匀加速运动加速度为a＝gcos37°＝0.8g设下落的时间为tQ4l＝eq\f(12)ateq\o\al(2Q)由以上方程可得：eq\f(tptQ)＝eq\f(11)。由冲量的定义I＝Ft可得两球的重力的冲量比为：eq\f(IPIQ)＝eq\f(mPgtPmQgtQ)＝eq\f(mPmQ)＝eq\f(12)故A、B都错误；由速度公式v＝at可得两球的速度比：eq\f(vPvQ)＝eq\f(gtP0.8gtQ)＝eq\f(108)；由动量定理I合＝ΔP＝mΔv可知两球的合力的冲量比：eq\f(IP合IQ合)＝eq\f(mPvPmQvQ)＝eq\f(12)×eq\f(10.8)＝eq\f(58)。故C正确D错误。2．(2019·武汉名校模拟)如图所示甲、乙两个同学各乘一辆小车在光滑的水平面上匀速相向行驶做抛球游戏。两辆小车速度均为v0＝4m/s。已知甲车上有质量m＝1kg的小球若干个甲和他的车及所带小球的总质量为M1＝50kg乙和他的车总质量为M2＝30kg。为了保证两车不相撞甲不断地将小球一个一个地以相对地面16m/s的水平速度抛向乙且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不相撞则此时(C)A．两车的共同速度的大小为2m/s甲总共抛出小球5个B．两车的共同速度的大小为2m/s甲总共抛出小球10个C．两车的共同速度的大小为1m/s甲总共抛出小球10个D．两车的共同速度的大小为1m/s甲总共抛出小球5个[解析]以甲、乙两同学及两车组成的系统为研究对象甲、乙两同学及两车组成的系统总动量沿甲车的运动方向甲不断抛球、乙接球当甲和小车与乙和小车具有共同速度时可保证刚好不相撞设共同速度为v则M1v0－M2v0＝(M1＋M2)v得v＝eq\f(M1－M2M1＋M2)v0＝eq\f(2080)×4m/s＝1m/s这一过程中乙和他的车的动量变Δp＝[30×4－30×(－1)]kg·m/s＝150kg·m/s每一个小球被乙接住后到最终的动量变化为Δp1＝(16×1－1×1)kg·m/s＝15kg·m/s故小球个数为N＝eq\f(ΔpΔp1)＝eq\f(15015)＝10(个)选项C正确。3.(2019·山东省青岛市模拟)雨打芭蕉是我国古代文学中重要的抒情意象。为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力小玲同学将一圆柱形水杯置于院中测得10分钟内杯中雨水上升了15mm查询得知当时雨滴落地速度约为10m/s设雨滴撞击芭蕉后无反弹不计雨滴重力雨水的密度为1×103kg/m3据此估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力约为(A)A．0.25NB．0.5NC．1.5ND．2.5N[解析]由于是估算压强所以不计雨滴的重力。设雨滴受到支持面的平均作用力为F。设在Δt时间内有质量为Δm的雨水的速度由v＝10m/s减为零。以向上为正方向对这部分雨水应用动量定理：FΔt＝0－(－Δmv)＝Δmv。得：F＝eq\f(ΔmvΔt)；设水杯横截面积为S对水杯里的雨水在Δt时间内水面上升Δh则有：Δm＝pSΔh；F＝ρSveq\f(ΔhΔt)压强为：ρ＝eq\f(FS)＝ρveq\f(ΔhΔt)＝1×103×10×eq\f(15×10－310×60)＝0.25N/m2故A正确B、C、D错误；故选A。4．(2019·陕西省榆林市模拟)如图甲所示物块A、B的质量分别是mA＝4.0kg和m＝3.0kg用轻弹簧拴接放在光滑的水平地面上物块B右侧与竖直墙壁相接触另有一物块C从t＝0时以一定速度向右运动在t＝4s时与物块A相碰并立即与A粘在一起不再分开物块C的v－t图象如图乙所示墙壁对物块B的弹力在4s到12