【文档说明】高考物理复习 计算题专练 动量（含答案解析）.doc，共(14)页，288.000 KB，由MTyang资料小铺上传

转载请保留链接：https://www.ichengzhen.cn/view-75085.html

以下为本文档部分文字说明：

2020(人教版)高考物理复习计算题专练动量1.光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接)，用手挡住

B不动，此时弹簧弹性势能Ep=49J；在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑导轨，轨道半径R=0.5m．B恰能完成半个圆周运动到达导轨最高点

C.g取10m/s2，求：(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小；(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小．2.如图所示，质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块，小木块可视为质点．现使木箱和小木块同时获得大

小为2m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4J，小木块最终停在木箱正中央．已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3，木箱内底板长为0.2m．(g取10m/s2)求：(1)木箱的最终速度的大小；(2)小木块与木箱碰撞的次数．3.如图所示,在光滑水平面上有一辆质量m1

=8kg的平板小车,车上有一个质量m=1.9kg的木块,木块距小车左端6m(木块可视为质点),车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶。一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞,瞬间击中木块并留在其中。如果木块刚好不从车上掉下,求木块与平板小车之间的动摩擦因数μ

。(g取10m/s2)4.如图所示,固定在地面上的光滑的圆弧面与车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个滑块A,其质量为mA=2kg,在半径为R=1.25m的圆弧面顶端由静止下滑,车C的质量为mC=6kg,在车C的左端有

一个质量mB=2kg的滑块B,滑块A与B均可看作质点,滑块A与B碰撞后黏合在一起共同运动,最终没有从车C上滑出,已知滑块A和B与车C的动摩擦因数均为μ=0.5,车C与水平地面的摩擦忽略不计。g取10m/s2。求:(1)滑块A滑到圆弧面末端时对轨道的压力大小;(2

)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;(3)车C的最短长度。5.如图所示,静止在光滑水平面上的小车M=20kg。从水枪中喷出的水柱的横截面积S=10cm2,速度v=10m/s,水的密度ρ=1.0×103kg/m3。用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁,且冲击到小车前壁的

水全部沿前壁流进小车中。当有质量m=5kg的水进入小车时,试求:(1)小车的速度大小;(2)小车的加速度大小。6.如图所示，质量为m=245g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦

因数为μ=0.4.质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g取10m/s2.子弹射入后，求：(1)子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v1；(2)木板向右滑行的最大速度v2；(3)物块在木板上滑行的时间t.7.如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧

轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m，A和B的质量相等，A和B整体与桌面之间

的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2.求：(1)碰撞前瞬间A的速率v；(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v′；(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l.8.2017年9月在济青高速公路上，一辆轿车强行超车时，失控冲出车道与另

一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5m，据测算两车相撞前速度约为30m/s.(1)试求车祸中车内质量约60kg的人受到的平均冲力是多大？(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1s，求这时人体

受到的平均冲力为多大？9.在一水平支架上放置一个质量m1=0.98kg的小球A,一颗质量为m0=20g的子弹以水平初速度v0=300m/s的速度击中小球A并留在其中。之后小球A水平抛出恰好落入迎面驶来的沙车中,已知沙车的质量m2=2kg,沙车的速

度v1=2m/s,水平面光滑,不计小球与支架间的摩擦。(1)若子弹打入小球A的过程用时Δt=0.01s,求子弹与小球间的平均作用力大小。(2)求最终小车B的速度。10.质量为mB=2kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为m

A=6kg的物块A停在木板B的左端，质量为mC=2kg的小球C用长为L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O.现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与物块A发生正碰，碰撞作用时间很短为Δt=10－2s，之后小球C反弹所能上升的最

大高度h=0.2m．已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1，物块A与小球C均可视为质点，不计空气阻力，取g=10m/s2.求：(1)小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小；(2)为使物块A不滑离木板B，木板B至少多长．11.运载火箭是人类进行太空探索的重

要工具，一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力．某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性，模型甲内部装有Δm=100g的压缩气体，总质量为M=1kg，点火后全部压缩气体以v0=570m/s的速度从底部喷口在极短的时间内竖直

向下喷出；模型乙分为两级，每级内部各装有Δm2的压缩气体，每级总质量均为M2，点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v0从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出，喷出后经过2s时第一级脱离，同时第二级内全部压缩气体仍以速度v0从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出．喷气过程中的重力

和整个过程中的空气阻力忽略不计，g取10m/s2，求两种模型上升的最大高度之差．12.如图所示,上表面光滑的“L”形木板B锁定在倾角为37°的足够长的斜面上;将一小物块A从木板B的中点轻轻地释放,同时解除木板B的锁定,此后A与B发生碰撞,碰撞过程时间极短且不计能量损失;已知物块A的质量m=1kg,

木板B的质量m0=4kg,板长l=6m,木板与斜面间的动摩擦因数为μ=0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求第一次碰撞后的瞬间A、B的速度。(2)求在第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中,A距B下端的最大距离和

重力对A做的功。13.塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具，但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题．水枪产生的水柱对目标的冲击力与枪口直径、出水速度等因素相关．设有一水枪，枪口直径为d，出水速度为v，储水箱的体积为V.(1)水枪充满水可

连续用多长时间？(2)设水的密度为ρ，水柱水平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零，则水流对目标的冲击力是多大？你认为要控制水枪威力关键是控制哪些因素？不考虑重力、空气阻力等的影响，认为水柱到达目标的速度与出枪口时的速度相同．14.如图所示,两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠,组

成“8”字形通道,在“8”字形通道底端B处连接一内径相同的粗糙水平直管AB。已知E处距地面的高度h=3.2m,一质量ma=1kg的小球a从A点以速度v0=12m/s的速度向右进入直管道,到达B点后沿“8”字形轨道向上运动,到达D点时恰好与轨道无作用力,直接进

入DE管(DE管光滑),并与原来静止于E处的质量为mb=4kg的小球b发生正碰(a、b均可视为质点)。已知碰撞后a球沿原路返回,速度大小为碰撞前速度大小的三分之一,而b球从E点水平抛出,其水平射程s=0.8m。(g取10m/s2)(1)求碰后b球的速度大小。(2)求“8”字形管道上下两圆的半径

r和R。(3)若小球a在管道AB中运动时所受阻力为定值,请通过计算判断a球返回到BA管道时,能否从A端穿出?15.在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板，P处有一可视为质点的质量为2kg的物块C静止，OP的距离等于PQ

的距离，两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药，一起以v0=5m/s的速度向右做匀速运动，到P处碰C前引爆炸药，A、B瞬间弹开且在一条直线上运动，B与C发生碰撞后瞬间粘在一起，已知A的质量为1kg，B

的质量为2kg，若要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞，则A、B间炸药释放的能量应在什么范围内？(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)答案解析1.解：(1)设物块B在绳被拉断后的瞬时速率为vB，到达C点的速率为vC，根据B恰能完成半个圆周运动到达C点可得F向=mBg=

mBv2CR①对绳断后到B运动到最高点C这一过程，应用动能定理有-2mBgR=12mBv2C-12mBv2B②由①②解得vB=5m/s.(2)设弹簧恢复到自然长度时B的速率为v1，取向右为正方向，由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能转化为B的动能，则Ep=12mBv21③

根据动量定理有I=mBvB-mBv1④由③④解得I=-4N·s，其大小为4N·s.2.解：(1)设系统最终速度为v′，由于木箱与木块组成的系统没有受到外力作用，故系统动量守恒，以木箱的初速度方向为正方向，由动量守

恒定律有Mv－mv=(M＋m)v′，代入数据得v′=1m/s.(2)对整个过程，由能量守恒定律有12Mv2＋12mv2=ΔE＋12(M＋m)v′2，设碰撞次数为n，木箱内底板长度为L，则有n(μmgL＋0.4)=ΔE，代入数据得n=6次．3.解：设子弹射入木块后

的共同速度为v1,以水平向左为正方向,则由动量守恒有m0v0-mv=(m+m0)v1①代入数据解得v1=8m/s。它们恰好不从小车上掉下来,则它们相对平板车滑行s=6m时它们跟小车具有共同速度v2,则由动量守恒得(m+m0)v1-m1v=(m+m0+m1)v2②由能量守恒定律得Q=μ(

m+m0)gs=0.5(m+m0)m1v2-0.5(m+m0+m1)③联立①②③并代入数据解得μ=0.54。4.解：(1)根据机械能守恒定律:mAgR=mAvA==5m/s滑块A滑到圆弧面末端时,根据牛

顿第二定律得FN-mAg=mA则FN=mAg+mA=60N根据牛顿第三定律,滑块A对轨道的压力大小为60N。(2)A滑块与B滑块碰撞,根据动量守恒定律得mAvA=(mA+mB)vv==2.5m/s。(3)A、B在

C上滑行受到的摩擦力为Ff=μ(mA+mB)g=20NA、B在C上滑行满足动量守恒(mA+mB)v=(mA+mB+mC)vC解得vC=1m/s设车的最短长度为l,根据能量守恒得：0.5(mA+mB)v2-0.5(mA+mB+mC)=Ffl,

l=0.375m。5.解：(1)流进小车的水与小车组成的系统动量守恒,设当进入质量为m的水后,小车速度为v1,则mv=(m+M)v1,即v1==2m/s。(2)质量为m的水流进小车后,在极短的时间Δt内,冲击小车的水的质量Δm=ρS(v-v1)Δt,设此时水对车

的冲击力为F,则车对水的作用力为-F,由动量定理有-FΔt=Δmv1-Δmv,得F=ρS(v-v1)2=64N,小车的加速度a==2.56m/s2。6.解：(1)子弹进入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，由动量守恒定律可得m0v0=(m0＋m)v1，

解得v1=6m/s.(2)当子弹、物块、木板三者同速时，木板的速度最大，由动量守恒定律可得(m0＋m)v1=(m0＋m＋M)v2，解得v2=2m/s.(3)对物块和子弹组成的整体应用动量定理得－μ(m

0＋m)gt=(m0＋m)v2－(m0＋m)v1，解得t=1s.7.解：设滑块的质量为m.(1)根据机械能守恒定律有mgR=12mv2，得碰撞前瞬间A的速率v=2gR=2m/s.(2)根据动量守恒定律有mv=

2mv′，得碰撞后瞬间A和B整体的速率v′=12v=1m/s.(3)根据动能定理有12(2m)v′2=μ(2m)gl，得A和B整体沿水平桌面滑动的距离l=v′22μg=0.25m.8.解：(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直

到停止，位移为0.5m．设运动的时间为t，根据x=v02t得t=2xv0=130s.根据动量定理有Ft=Δp=mv0，得F=mv0t=60×30130N=5.4×104N.(2)若人系有安全带，则F′=mv0t′=60×301N=1.8×103N.9.解：(1)子

弹打入木块的过程,对子弹和小球由动量守恒得,m0v0=(m0+m1)v对小球由动量定理得Δt=m1v-0解得=588N。(2)子弹打入之后小球平抛,对系统水平方向动量守恒,规定向右为正方向。(m0+m1)v-m2v1=(m0+m1

+m2)v2解得v2=m/s,方向水平向右。10.解：(1)C下摆过程，根据动能定理得mCgL=12mCv2C，解得碰前C的速度vC=4m/s.C反弹过程，根据动能定理得－mCgh=0－12mCvC′2，解得碰后C的速度vC′=2m/s，取向右为正方向

，对C根据动量定理得－F·Δt=－mCvC′－mCvC，解得碰撞过程中C所受的撞击力大小F=1200N.(2)C与A碰撞过程，根据动量守恒定律得mCvC=－mCvC′＋mAvA，解得碰后A的速度vA=2m

/s，A恰好滑至B右端并与其共速时，B的长度最小．根据动量守恒定律得mAvA=(mA＋mB)v，解得A、B的共同速度v=1.5m/s，根据能量守恒定律得μmAgx=12mAv2A－12(mA＋mB)v2，解得木板B的最小长度x=0.5m.11.解：对模型甲

：0=(M－Δm)v甲－Δmv0h甲=v2甲2g=10859m≈200.56m对模型乙第一级喷气：0=(M－Δm2)v乙1－Δm2v0解得：v乙1=30m/s2s末：v乙1′=v乙1－gt=10m/sh

乙1=v2乙1－v′2乙12g=40m对模型乙第一级喷气：M2v乙1=(M2－Δm2)v乙2－Δm2v0解得：v乙2=6709m/sh乙2=v2乙22g=2244581m≈277.10m可得：Δh=h乙1＋h乙2－h甲=944081m≈1

16.54m12.解：(1)对木板B受力分析,有μ(mA+mB)gcos37°=mBgsin37°,所以在A与B发生碰撞前,木板B处于静止状态。设小物块A与木板B发生弹性碰撞前的速度大小为v0,由机械能守恒定律得mg

sin37°=设A与B发生弹性碰撞后的速度分别为v1和v2,碰撞过程动量守恒和能量守恒,有mv0=mv1+m0v2m0联立以上各式解得v1=-3.6m/s,v2=2.4m/s可见,A与B第一次碰后,A的速度大

小为3.6m/s,方向沿斜面向上,B的速度大小为2.4m/s,方向沿斜面向下。(2)A与B第一次碰后,A沿板向上做匀减速运动,B沿斜面向下做匀速直线运动,在A与B第一次碰撞后到第二次碰撞前,当A与B速度相等时,A与B下端有最大距离,此过程中,A运动的时间t1=A距B下端有最大距离xm=xB

-xA其中xA=(v1+v2)t1xB=v2t1解得xm=3m设A与B第一次碰撞后到第二次碰撞前历时为t2,碰前A的速度为v,由于A与B从第一次碰撞后到第二次碰撞前位移相同,即t2=v2t2此过程中,对A由动能定理WG=mv

2-解得WG=28.8J。13.解：(1)设Δt时间内，从枪口喷出的水的体积为ΔV，则ΔV=vSΔt，S=πd22，所以单位时间内从枪口喷出的水的体积为ΔVΔt=14vπd2，水枪充满水可连续用的时间t=V14vπd2=4Vvπd2.(2)Δt时间内从枪口喷出的水的质量m

=ρΔV=ρSvΔt=ρ·πd22vΔt=14ρπd2vΔt.质量为m的水在Δt时间内与目标作用，由动量定理有FΔt=Δp，以水流的方向为正方向，得-FΔt=0-14ρπd2vΔt·v=0-14ρπd2v2Δt，解得F=14πρd2v2.可见，要控制水枪威力关键是要控

制枪口直径d和出水速度v.14.解：(1)b球离开E点后做平抛运动h=gt2s=vbt解得vb=1m/s。(2)a、b碰撞过程,动量守恒,以水平向右为正方向,则有mava=-ma×va+mbvb解得va=3m/s。碰前a在D处恰好与轨道无作用力,则

有mag=ma,解得r=0.9m。R==0.7m。(3)小球从B到D,根据机械能守恒得0.5mama+magh解得0.5ma=36.5J从A到B过程,由动能定理得-Wf=0.5mama解得Wf=35.5J。从D到B,根据机械能守恒得0.5ma+magh=0.5mavB'

2解得0.5mavB'2=32.5J<Wf,所以不能从A端穿出。15.解：对A、B引爆炸药前后，由动量守恒定律可得(mA＋mB)v0=mAvA＋mBvB，设炸药爆炸释放出来的能量为E，由能量守恒定律可知12mAv2A＋12mBv2B－12(mA＋mB)v20=E，

B、C碰撞前、后，由动量守恒定律可得mBvB=(mC＋mB)v共，若要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞，根据题意可得知若炸开后，A仍向右运动，需满足vA≤v共，代入数据可得E≥3J；若炸开后，A向左运动，需满足|vA|≤3v共，代入数据可得E≤1875J．综合可得3J≤E≤1875

J.