（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）

熱點(diǎn)7沖量和動(dòng)量的應(yīng)用(建議用時(shí)：20分鐘)1(2019·煙臺(tái)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)入水槍的水流速度可忽略不計(jì)，已知水的密度為.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vD2B高壓水槍的功率為D2v3C水柱對(duì)煤層的平均沖力為D2v2D手對(duì)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(huì)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Ba球和b球所受的靜電斥力對(duì)兩球始終做負(fù)功Ca球一直沿原方向運(yùn)動(dòng)，b球要反向運(yùn)動(dòng)Da、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(duì)彈簧的鎖定，在A離開擋板后，B在某段時(shí)間內(nèi)的vt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(shì)能為2 JCA的質(zhì)量為1 kg，最大速度為4 m/sD在A離開擋板后彈簧的最大彈性勢(shì)能為4.5 J5(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的四分之一光滑圓弧，質(zhì)量為m的小球從圓弧頂端由靜止釋放，對(duì)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(duì)小車的靜摩擦力最大為mgB若地面粗糙且小車能夠靜止不動(dòng)，則地面對(duì)小車的靜摩擦力最大為2mgC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(guó)押題卷二)如圖所示，內(nèi)壁光滑，四角呈圓弧狀的長(zhǎng)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(zhǎng)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)軌M、N平行，相距為L(zhǎng)，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(chǎng)中，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)零時(shí)刻對(duì)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()At時(shí)刻兩金屬棒的速度相同Bt時(shí)刻a、b兩棒速度差為vC在t時(shí)刻撤去力F后，導(dǎo)軌之間的電勢(shì)差UMN會(huì)變小D在t時(shí)刻撤去力F后，導(dǎo)軌之間的電勢(shì)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：Imgt，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(huì)相撞，故C正確，D錯(cuò)誤2解析：選BC.設(shè)t時(shí)間內(nèi)，從水槍噴出的水的體積為V，質(zhì)量為m，則mV，VSvtD2vt，單位時(shí)間噴出水的質(zhì)量為vD2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t時(shí)間內(nèi)水槍噴出的水的動(dòng)能Ekmv2D2v3t，由動(dòng)能定理知高壓水槍在此期間對(duì)水做的功為WEkD2v3t，高壓水槍的功率PD2v3，選項(xiàng)B正確；考慮一個(gè)極短時(shí)間t，在此時(shí)間內(nèi)噴到煤層上水的質(zhì)量為m，設(shè)煤層對(duì)水柱的作用力為F，由動(dòng)量定理，F(xiàn)tmv，t時(shí)間內(nèi)沖到煤層水的質(zhì)量mD2vt，解得FD2v2，由牛頓第三定律可知，水柱對(duì)煤層的平均沖力為FFD2v2，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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shì)能剛好全部轉(zhuǎn)化為B的動(dòng)能，EpmBv，所以彈簧被鎖定時(shí)彈性勢(shì)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(zhǎng)到最長(zhǎng)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(mAmB)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mBv0mAvAmBvB可得，此時(shí)vA4 m/s，共速時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，EpmBv(mAmB)v，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得Ep3 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(duì)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時(shí)，速度為v.根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mv2mgRcos ，由牛頓第二定律有Nmgcos m，解得小球?qū)π≤嚨膲毫镹3mgcos ，其水平分量為Nx3mgcos sin mgsin 2，根據(jù)平衡條件，地面對(duì)小車的靜摩擦力水平向右，大小為fNxmgsin 2，可以看出：當(dāng)sin 21，即45°時(shí)，地面對(duì)車的靜摩擦力最大，其值為fmaxmg，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mvMv0，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則得mgRmv2Mv2，解得vm，故C正確，D錯(cuò)誤6解析：選D.因?yàn)槭情L(zhǎng)方形空腔管，所以AB長(zhǎng)度大于AD長(zhǎng)度，角小于45度，取角等于0的極端狀態(tài)，則左邊小球不能到達(dá)，時(shí)間為無(wú)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(duì)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(duì)A子彈：fdA0EkA，得EkAfdA；對(duì)B子彈：fdB0EkB，得EkBfdB.由于dAdB，則有子彈入射時(shí)的初動(dòng)能EkAEkB，故B錯(cuò)誤，D正確；對(duì)兩子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則有，而EkAEkB，則得到mAmB，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(huì)運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤8解析：選BD.由牛頓第二定律知，對(duì)a棒有FFAma1，對(duì)b棒有FAma2，其中FABIL，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v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v，A錯(cuò)誤，B正確；在t時(shí)刻分析電路知UMNEIRBLva·R，同理t(t>t)時(shí)刻有UMN，又m(vavb)m(vavb)，解得UMNUMN，C錯(cuò)誤，D正確- 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