1、1单元高考模拟特训(六)一、选择题(15 题只有一项符合题目要求，68 题有多项符合题目要求，每小题 6分，共 48 分)1如图所示，运动员向球踢了一脚，踢球时的力 F100 N，球在地面上滚动了 10 s后停下来，则运动员对球的冲量为( )A1 000 Ns B500 NsC0 D无法确定解析：滚动了 10 s 是地面摩擦力对足球的作用时间，不是踢球的力的作用时间，由于不能确定运动员对球的作用时间，所以无法确定运动员对球的冲量，选项 D 正确答案：D2跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于( )A人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小B人跳在沙坑的动量变化量比跳在水泥地上小C人跳在沙坑受到
2、的冲量比跳在水泥地上小D人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小解析：人跳远从一定高度落下，落地前的速度( v )一定，则初动量相同；落v20 2gh地后静止，末动量一定，所以人下落过程的动量变化量 p 一定，因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用的时间短，根据动量定理 F t p，当 p 一定， t 大，则 F小，故 D 对答案：D3将静置在地面上，质量为 M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度 v0竖直向下喷出质量为 m 的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )A. v0 B. v0mM MmC. v0 D. v0MM m
3、 mM m解析：根据动量守恒定律 mv0( M m)v，得 v v0，选项 D 正确mM m答案：D24如图，质量为 M 的小船在静止水面上以速率 v0向右匀速行驶，一质量为 m 的救生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率 v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为( )A v0 v B v0 vmM mMC v0 (v0 v) D v0 (v0 v)mM mM解析：取向右为正方向， 由动量守恒有( M m)v0 mv Mv，解之有v v0 (v0 v)，故 C 正确mM答案：C5如图所示，一个质量为 m 的物块 A 与另一个质量为 2m 的物块 B 发生正碰，碰后 B物块刚好
4、能落入正前方的沙坑中假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块 B 与地面间的动摩擦因数为 0.1，与沙坑的距离为 0.5 m， g 取 10 m/s2，物块可视为质点则 A 碰撞前瞬间的速度为( )A0.5 m/s B1.0 m/sC1.5 m/s D2.0 m/s解析： A、 B 碰撞过程动量守恒， mv0 mv12 mv2，机械能无损失，mv mv 2mv .碰撞后对 B 物体应用动能定理 2mgx 2mv ，解得 v01.5 12 20 12 21 12 2 12 2m/s，C 项正确答案：C6 A、 B 两球沿同一条直线运动，如图所示的 x t 图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中 a、
5、 b 分别为 A、 B 碰撞前的 x t 图象 c 为碰撞后它们的 x t 图象若 A 球质量为 1 kg，则 B 球质量及碰后它们的速度大小为( )3A2 kg B. kg23C4 m/s D1 m/s解析：由图象可知碰撞前二者都做匀速直线运动， va m/s3 m/s， vb4 102m/s2 m/s，碰撞后二者连在一起做匀速直线运动， vc m/s1 m/s.4 02 2 44 2碰撞过程中动量守恒，即mAva mBvb( mA mB)vc可解得 mB kg23由以上可知选项 B、D 正确答案：BD7古时有“守株待兔”的寓言假设兔子的质量约为 2 kg，以 15 m/s 的速度奔跑，撞树
6、后反弹的速度为 1 m/s，取兔子初速度的方向为正方向，则( )A兔子撞树前的动量大小为 30 kgm/sB兔子撞树过程中的动量变化量为 32 kgm/sC兔子撞树过程中的动量变化的方向与兔子撞树前的速度方向相同D兔子受到撞击力的冲量大小为 32 Ns解析：由题意可知，兔子的初速度 v015 m/s，则兔子撞树前的动量大小 p1 mv12 kg15 m/s30 kgm/s，选项 A 正确；末速度 v1 m/s，末动量 p2 mv22 kg(1 m/s)2 kgm/s，兔子撞树过程中的动量变化量为 p p2 p12 kgm/s30 kgm/s32 kgm/s，选项 B 错误；兔子撞树过程中的动量
7、变化量为负值，说明兔子撞树过程中的动量变化的方向与兔子撞树前的速度方向相反，选项 C 错误；由动量定理可知兔子受到撞击力的冲量 I p32 Ns，选项 D 正确答案：AD82019南昌市一模静止在光滑水平面上的物体受到水平拉力 F 的作用，拉力 F 随时间 t 变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是( )A04 s 内物体的位移为零B04 s 内拉力对物体做功为零C4 s 末物体的动量为零4D04 s 内拉力对物体的冲量为零解析：由图象可知物体在 04 s 内先做匀加速运动后做匀减速运动，4 s 末的速度为零，位移在 04 s 内一直增大，A 错误；前 2 s 内拉力做正功，后 2 s 内拉
8、力做负功，且两段时间内做功代数和为零，故 B 正确；4 s 末的速度为零，故物体的动量为零，C 正确；根据动量定理，04 s 内物体的动量的变化量为零，所以拉力对物体的冲量为零，故 D 正确答案：BCD二、非选择题(本题共 3 个小题，52 分)9(12 分)2019抚州模拟“探究碰撞中的不变量”的实验中：(1)入射小球 m115 g，原静止的被碰小球 m210 g，由实验测得它们在碰撞前、后的 x t 图象如图甲，可知入射小球碰撞后的 m1v 1是_kgm/s，入射小球碰撞前的m1v1是_kgm/s，被碰撞后的 m2v 2是_kgm/s，由此得出结论_(2)实验装置如图乙所示，本实验中，实验
9、必须要求的条件是_A斜槽轨道必须是光滑的B斜槽轨道末端点的切线是水平的C入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D入射小球与被碰小球满足 mamb， ra rb(3)图中 M、 P、 N 分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是_A maON maOP mbOMB maOP maON mbOMC maOP maOM mbOND maOM maOP mbON解析：(1)由图甲所示图象可知，碰撞前球 1 的速度：v1 m/s1 m/s，x1t 0.20.2碰撞后，球的速度：5v 1 m/s0.5 m/s，x 1t 1 0.30 0.200.4 0.2v 2 m/s0.
10、75 m/s，x 2t 2 0.35 0.200.4 0.2入射小球碰撞后的m1v 10.0150.5 kgm/s0.007 5 kgm/s，入射小球碰撞前的m1v10.0151 kgm/s0.015 kgm/s，被碰小球碰撞后的m2v 20.010.75 kgm/s0.075 kgm/s，碰撞前系统总动量 p m1v10.015 kgm/s，碰撞后系统总动量p m1v 1 m2v 20.015 kgm/s，p p，由此可知：碰撞过程中动量守恒(2)“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故 A 错误；要保证
11、每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故 B 正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射小球每次都要从同一高度由静止滚下，故 C 正确；为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求 mamb， ra rb，故 D 正确故选 B、C、D.(3)要验证动量守恒定律即： mav0 mav1 mbv2，小球做平抛运动，根据平抛运动规律可知根据两小球运动的时间相同，上式可转换为： mav0t mav1t mbv2t，故需验证maOP maOM mbON，因此 A、B、D 错误，C 正确故选 C.答案：(1)0.007 5 0.015 0.007 5 碰撞过程中动量守恒 (2)BCD (3)C10(1
12、8 分)2019江西上饶一模如图所示，质量为 3 kg 的小车 A 以 v04 m/s 的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为 1 kg 的小球 B(可看做质点)，小球距离车面高 h0.8 m某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为 1 kg 的物块 C 发生碰撞并黏连在一起(碰撞时间可忽略 )，此时轻绳突然断裂此后，小球刚好落入小车右端固定的沙桶中(小桶的尺寸可忽略)，不计空气阻力，取重力加速度g10 m/s 2.求：(1)绳未断前小球与沙桶的水平距离(2)从初始状态到小球落入沙桶与桶相对静止，整个 A、 B、 C 系统损失的机械能 E.6解析：(1) A
13、与 C 碰撞至黏连在一起的过程， A、 C 构成系统动量守恒，设两者共同速度为 v1，mAv0( mA mC)v1.解得 v13 m/s.轻绳断裂，小球在竖直方向做自由落体运动，离 A 高度 h0.8 m由 h gt2得落至12沙桶用时 t0.4 s.所以，绳未断前小球与沙桶的水平距离x( v0 v1)t0.4 m.(2)最终状态为 A、 B、 C 三者共同运动，设最终共同速度为 v2，由水平方向动量守恒，得(mA mB)v0( mA mB mC)v2，解出 v23.2 m/s.系统最终损失的机械能为动能损失和重力势能损失之和 E Ek Ep mBgh，12 mA mB v20 12 mA m
14、B mC v2代入数据解得 E14.4 J.答案：(1)0.4 m (2)14.4 J11(22 分)如图所示，在光滑水平桌面 EAB 上有质量为 M0.2 kg 的小球 P 和质量为m0.1 kg 的小球 Q， P、 Q 之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接)，桌面边缘 E 处放置一质量也为 m0.1 kg 的橡皮泥球 S，在 B 处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道释放被压缩的轻弹簧， P、 Q 两小球被轻弹簧弹出，小球 P 与弹簧分离后进入半圆形轨道，恰好能够通过半圆形轨道的最高点 C；小球 Q 与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S 碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的 D 点已知
15、水平桌面高为 h0.2 m， D 点到桌面边缘的水平距离为 x0.2 m，重力加速度为 g10 m/s 2，求：(1)小球 P 经过半圆形轨道最低点 B 时对轨道的压力大小 FNB；(2)小球 Q 与橡皮泥球 S 碰撞前瞬间的速度大小 vQ；(3)被压缩的轻弹簧的弹性势能 Ep.7解析：(1)小球 P 恰好能通过半圆形轨道的最高点 C，则有 Mg Mv2CR解得 vC gR对于小球 P，从 B C，由动能定理有2 MgR Mv Mv12 2C 12 2B解得 vB 5gR在 B 点有 FNB Mg Mv2BR解得 FNB6 Mg12 N由牛顿第三定律有 F NB FNB12 N(2)设 Q 与 S 做平抛运动的初速度大小为 v，所用时间为 t，根据公式 h gt2，得12t0.2 s，根据公式 x vt，得 v1 m/s碰撞前后 Q 和 S 组成的系统动量守恒，则有 mvQ2 mv解得 vQ2 m/s(3)P、 Q 和弹簧组成的系统动量守恒，则有 MvP mvQ解得 vP1 m/sP、 Q 和弹簧组成的系统，由能量守恒定律有 Ep Mv mv12 2P 12 2Q解得 Ep0.3 J答案：(1)12 N (2)2 m/s (3)0.3 J
