专题1.10 动量定理和动量守恒定律-2023年高考物理靶向专项强化训练（三大题型+冲刺模拟）

2023年高考物理靶向专项强化训练

专题1.10 动量定理和动量守恒定律

1．《点绛唇》是北宋文学家苏轼创作的一首词，其中一句“雨打芭蕉闲听雨，道是有愁又无愁”是脍炙人口的名句。设雨水竖直匀速下落，某张芭蕉叶认为是水平的，该叶片的面积为S，水滴落到叶片上以原来的一半速率竖直反弹，测得叶片受到雨水的作用力大小为F。已知空中雨水的平均密度为，不考虑落到叶片上雨水的重力。单位时间内雨水下落的高度为（　　）

A． B．

C． D．

2．离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发动机，工作时将推进剂离子化，使之带电，然后在静电场作用下推进剂得到加速后喷出，从而产生推力，这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等，航天器质量M，单个离子质量m，带电量q，加速电场的电压为U，高速离子形成的等效电流强度为I，根据以上信息计算该发动机产生的推力为（　　）

A． B． C． D．

3．某同学为了研究瞬间冲量，设计了如图所示的实验装置。将内径为d的圆环水平固定在离地面一定高度的铁架台上，在圆环上放置直径为1.5d，质量为m的薄圆板，板上放质量为2m的物块，圆板中心，物块均在环的中心轴线上。对圆板施加指向圆心的瞬间冲量I，物块与圆板间摩擦因数为μ，不计圆板与圆环之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑圆板翻转，以下说法正确的是（　　）

A．若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块与圆板相对滑动的位移越大

B．若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块离开圆板时的速度越大

C．当冲量时，物块一定会从圆板上掉落

D．当冲量时，物块一定会从圆板上掉落

4．如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，则下列说法不正确的是（　　）

A．A、B两木块分离时，A、B的速度大小均为

B．A、B两木块分离时，C的速度大小为

C．C球由静止释放到最低点的过程中，A对B的弹力的冲量大小为

D．C球由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为

5．1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”。已知频率为的光子的动量为，式中h为普朗克常量，c为光速。光对物体单位面积的压力叫辐射压强或光压。某二氧化碳气体激光器发出的激光功率为，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为，该激光的波长为，光速，且，则（　　）

A．该激光器单位时间内发出的光子数可表示为

B．该激光器单位时间内发出的光子数可表示为

C．该光束可能产生的最大光压约为

D．该光束可能产生的最大光压约为

6．如图（a），质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的a-t图像如图（b）所示，S1表示0到t1时间内A的a-t图线与坐标轴所围面积大小，S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积大小。下列说法正确的是（　　）

A．0到时间内，墙对B的冲量为0

B．B运动后，弹簧的最大形变量等于

C．mA：mB＝S3：S2

D．S1－S2=S3

7．水平力F方向确定，大小随时间的变化如图a所示，用力F拉静止在水平桌面上的小物块，物块质量为3 kg，在F从0开始逐渐增大的过程中，物块的加速度随时间变化的图像如图b所示，重力加速度大小为10 m/s2，由图可知（　　）

A．在0～2 s时间内，物块所受摩擦力的冲量为0 B．在0～4 s时间内，水平力F的冲量为48 N·s

C．在0～4 s时间内，合力的冲量为12 N·s D．在0～4 s时间内，合力做的功为24 J

8．如图所示，A、B两个小球（可视为质点），间隙极小，两球球心连线竖直，从离地面高度H处以相同的初速度同时竖直向下抛出，B先与地面碰撞，再与A的碰撞后B静止于地面，所有碰撞均为弹性碰撞，则（　　）

A．A、B两球的质量之比为1：3

B．A、B两球的质量之比为1：2

C．碰后A球上升的最大高度为8H

D．碰后A球上升的最大高度为16H

9．如图所示，将一质量为M半径为R内壁光滑的半圆槽置于光滑的水平面上，现从半圆槽右端入口处静止释放一质量为m（）的小球，则小球释放后，以下说法中正确的是（　　）

A．小球能滑至半圆槽左端槽口处

B．小球滑至半圆槽最低点时半圆槽的位移大小为

C．若开始时小球在半圆槽最低点且小球有方向向左大小为v0的初速度，则小球再次回到半圆槽最低点时的速度大小为

D．若开始时小球在半圆槽最低点且小球有方向向左大小为v0的初速度，如果小球能从左侧槽口飞出，则离开槽口后还能上升的最大高度为

10．如图甲，物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg，两物块之间用轻弹簧拴接，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，下列说法正确的是（　　）

A．墙壁对物块B的弹力在4~12s的时间内对B的冲量I的大小为12N·s

B．物块C的质量为2kg

C．B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为8J

D．B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为4J

11．如图，在光滑水平面上，轨道ABCD的质量M =0.4 kg，其中AB段是半径R=0.4 m的光滑弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5 m，C点右侧的轨道光滑，轨道的右端连接一轻质弹簧。 现有一质量m=0.1kg的小物体在A点正上方高为H=3.6m处由静止自由落下，恰沿A点切线滑入圆弧轨道，重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．小物体和轨道组成的系统在全过程中动量守恒

B．小物体第一次返回到A点时的速度为4m/s

C．小物体第一次返回到A点时的速度为0

D．轨道M在水平面上运动的最大速率为2.0 m/s.

12．如图，足够长的间距的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间存在一个宽度未知的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示．一根质量，阻值的金属棒以初速度从左端开始沿导轨滑动，第一次穿过磁场区域后，速度变为，然后与另一根质量，阻值的原来静置在导轨上的金属棒发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（　　）

A．金属棒第一次穿过磁场时回路中有顺时针方向的感应电流

B．匀强磁场的宽度

C．金属棒第二次进入磁场的速度大小为

D．棒在磁场中克服安培力所做的功等于两棒上产生的焦耳热之和

13．如图所示，足够长的光滑水平面右侧固定一竖直弹性挡板，质量为12m的小球A静止在光滑水平面上。质量为m的小球B以初速度v0向左与小球A发生正碰，每次碰撞后小球B的速度大小均变为原来的，方向向右下列说法正确的是（　　）

A．第一次碰撞后小球A的速度大小为

B．第一次碰撞过程中系统损失的机械能为

C．小球A和小球B最多可以碰撞3次

D．小球A和小球B最多可以碰撞4次

14．如图所示，一质量的工件静止在水平地面上，其段为一半径的光滑圆弧轨道，段为一长度的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点，离水平轨道平面的高度为h，一质量可视为质点的小物块，与间的动摩擦因数。工件与地面间的动摩擦因数。（取）（　　）

A．若工件固定，将小物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，则P、C两点间的高度差h为

B．若将一水平恒力F作用于工件，使小物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动，则F的大小为

C．若地面光滑，且段长度L未知，当小物块由P点静止释放，恰好没有从工件上滑落，此过程中小物块和工件组成的系统动量守恒

D．若地面光滑，且段长度L未知，当小物块由P点静止释放，恰好没有从工件上滑落，则L的值为

15．如图所示，固定斜面足够长，斜面与水平面的夹角，一质量为的L形工件沿斜面以速度匀速向下运动。工件上表面光滑，下端为挡板，现将一质量为m的小木块轻轻放在工件上的A点，当木块运动到工件下端时（与挡板碰前的瞬间），工件速度刚好减为零，而后木块与挡板第一次相碰，以后木块将与挡板发生多次碰撞．已知木块与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短，木块始终在工件上运动，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）

A．下滑过程中，工件和木块系统沿斜面方向上动量不守恒

B．下滑过程中，工件的加速度大小为

C．木块与挡板第1次碰撞后瞬间，工件的速度大小为

D．木块与挡板第1次碰撞至第2次碰撞的时间间隔为