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2023 年高考物理二轮复习讲练测(新高考专用)
专题二 动量和动能(测)
(时间:90分钟 分值:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每个题目只有一个选项符合要求,选对得
4分,选错得0分。
1、(2023届·河南开封市高三上学期开学考试)质量为1kg的物体做直线运动,其速度—时间图像如图3所
示,则物体在0~5s内和10s~20s内所受合外力的冲量分别是( )
A. 10N•s, 10N•s B. 5N•s,0 C. 5N•s,10N•s D. 5N•s, 10N•s
2、(2023·江苏常熟市高三上学期期中)在摸高测试中,一质量为m的同学下蹲后用力蹬地的同时举臂起跳,
在刚要离地时其手指距地面的高度为h,离地后身体姿势保持不变,手指摸到的最大高度为h,若从蹬地到离
1 2
开地面的时间为t,空气阻力不计,重力加速度为g,则在该同学上升的过程中( )
A. 地面对该同学做正功
B. 地面对该同学的冲量为零
C. 该同学的机械能增加mg(h-h)
2 1
D. 地面对该同学的弹力平均值为
3、(2023届·河北邢台市六校高三上学期第一次联考)近些年来,人们对手机的依赖性越来越强,躺着玩手
机时出现砸伤眼睛的事情屡见不鲜。若手机的质量为160g,从离人眼睛约为20cm的高度无初速度掉落,砸到
眼睛后手机反弹高度为5cm,眼睛受到手机冲击的时间为0.05s,不计空气阻力,g=10m/s2,则手机( )
A. 刚要接触眼睛之前的速度约为3m/s
B. 对眼睛的冲量大小约为0.16N·s
C. 对眼睛的作用力大小约为11.2N
D. 与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.96kg·m/s4、(2023届·人大附中高三上学期开学考试)质量为 和 的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间
不计,其位移—时间图像如图所示,由图像可判断以下说法正确的是( )
A. 碰后两物体的运动方向相同 B. 碰后 的速度大小为
C. 两物体的质量之比 D. 两物体的碰撞是弹性碰撞
5、(2023届·湖北新高考联考协作体高三上学期开学考试)意大利物理学家伽利略在研究打击现象时,偶然
间发现打击的效果与锤子的重量以及它的速度有关,他由此定义了最早的“动量”近似概念。现用质量为20m
的铁锤沿水平方向将质量为m、长为l的铁钉敲入木板,铁锤每次以相同的水平速度v 击钉,随即与钉一起运
0
动并使钉进入木板一定距离。在每次受击进入木板的过程中,钉所受到的平均阻力(本题指钉克服阻力做的功
与对应过程的位移之比)为前一次受击进入木板过程所受平均阻力的2倍。若敲击三次后钉恰好全部进入木板,
则第一次进入木板过程中钉所受到的平均阻力大小为( )
A. B. C. D.
6、(2023·北京海淀区高三上学期期中)在 时刻,将一物体(可视为质点)竖直向上抛出。以抛出点为
坐标原点、竖直向上为正方向,忽略空气阻力,图中能正确反映该物体的动量p随时间t、动能E 随位移x变
k
化的图像是( )
A. B. C. D.
7、(2023·湖北黄冈市高三上学期期中)如图所示,位于长江中游鄂州段的观音阁距今已有六百多年的历史,
屡经江水冲击而不倒。若观音阀的外围有一块平直的墙壁,墙壁受到江水冲击的面积为S,江水以恒定速度
垂直撞击墙壁,之后沿墙壁两侧流走。已知江水密度为 ,则墙壁受到江水的冲击力为( )A. B. C. D.
8、(2023届·河南省顶级名校高三上学期10月考)在足够长的光滑倾斜长直轨道上,先后将甲、乙两个小
球分别以相同的初速度在同一位置沿轨道向斜上方弹出,两小球相遇时发生了完全非弹性碰撞,它们运动的v-
t图像如图所示。已知小球甲的质量为1kg,重力加速度大小g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 小球乙的质量为2kg
B. 两小球碰撞过程中的机械能损失为25J
C. 轨道斜面倾角满足tanθ=0.2
D. 两小球回到出发点时的速度大小为10m/s
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选
对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9、(2023届·湖南九校联考高三上学期开学考试)如图所示,直角边长为L的等腰直角三角形金属线框abc
静止在光滑绝缘水平面上,平行边界M、N间有垂直于水平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,
边界MN之间的宽度大于L,现给金属框一个水平向右的恒定推力F,使金属框从静止开始向右运动,开始时,
线框c端离边界M距离也为L,线框运动过程中ab边始终与边界M平行,ab边刚要进磁场时的速度与ab边刚
要出磁场时的速度大小均为v,线框的电阻为R,则( )
A. 线框进磁场过程通过ab边截面的电量为
B. 线框进磁场过程克服安培力的冲量大小为
C. 磁场的宽度为
D. 线框穿过磁场过程线框中产生的焦耳热为10、(2023届·山东临沂市高三上学期开学考试)如图所示,由两个 光滑圆弧轨道和水平光滑轨道组成的
装置始终在速度为 、方向向右的水平传送带上匀速运动,可看成质点的小球a和b分别从两侧半径为R
的 圆弧轨道上的C、B两点相对轨道由静止释放,其中C、D两点距水平轨道的高度为 ,A、B两点为圆
弧轨道最高处。已知a、b两小球在水平轨道上发生弹性碰撞,且a、b两小球的质量相等,重力加速度为g,
碰后a球与b球运动过程中能到达的最高位置分别为A点和D点,下列说法正确的是( )
A. 碰撞过程中两球的动量改变量相等
B. 碰撞过程中两球的动量改变量不相等
的
C. 碰后小球a对圆弧轨道 最大压力为3mg
D. 碰后小球b对圆弧轨道的最大压力为5mg
11、(2023届·福建福州一中高三上学期开学考试). 2022年冬奥会将在北京和张家口举行,如图所示是跳
台滑雪某次训练中两位不同质量的运动员以相同的甲乙动能分别从O点沿同一方向水平滑出的情况,他们分
别落在倾斜滑道的P、Q两点。不计运动员空中滑翔过程中所受的空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 两位运动员落到滑道瞬间的速度方向相同
B. 两位运动员落到滑道时的动量大小相等
C. 两位运动员从O点滑出到落到滑道过程中,重力对他们做功相等
D. 两位运动员从O点滑出到落到滑道过程中,重力对他们的冲量大小相等
12、(2023届·湖北新高考联考协作体高三上学期开学考试)光滑水平地面上,质量为3kg木板正以2m/s的
速度向右运动。某时刻在木板右端滑上可视为质点的小球,质量为1kg,速度向左,大小也是2m/s。经过3s
后,小球刚好滑到木板左端且二者刚好相对静止。这一过程中,下列说法中正确的是( )
A. 木板长度是9m B. 小球相对地面向左最远位移为2m
C. 系统因摩擦而生热8J D. 1.5s时,小球距离木板左端1.5m
三、实验题:本题共2小题,第13题6分,第14题9分,共15分。
13、(2023届·福建福州一中高三上学期开学考试)在“研究小球做平抛运动”的实验中:
(1)如图甲所示的实验中,观察到、两球同时落地,说明______;如图乙所示的实验:将两个光滑斜轨道固定
在同一竖直面内,滑道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由静止止同时释放,观察到球
1落到水平板上并击中球2,这说明______;(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片,小方格的边长 ,看小球在平抛
运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则照相机每隔______s曝光一次,小球平抛初速度为
______m/s,到达b点时的瞬时速度大小为 ______m/s(g=10m/s,最后一空的计算结果保留两位有效数字)。
14、(2023届·河南开封市高三上学期开学考试)用如图所示的装置,来完成“验证动量守恒定律”的实验。
实验中使用的小球1和2半径相等,用天平测得质量分别为m、m 在水平木板上铺一张白纸,白纸上面铺放
1 2.
复写纸,记下重锤线所指的位置O。先不放小球2 ,使小球1从斜槽上某一点S由静止滚下,落到水平木板P
点。再把小球2静置于斜槽轨道末端,重复上述操作,小球1和小球2碰撞后分别落在水平木板上,在白纸上
留下各自落点的痕迹。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,可以通过测量小球做平抛运动的水平射程来解决这
个问题。确定碰撞前后落点的位置P、M、N,用刻度尺测量出水平射程OP、OM、ON
①本实验必须满足的条件是___________
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端必须是水平的
C.小球1每次必须从同一位置由静止释放
②实验器材准备时,为确保小球1碰后不弹回,要求m________m(选填“>”、“<”、“=”)
1 2
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式为:OP=________ ;(用m、m、OM、ON表示)
1 2
(2)在上述实验中换用不同材质的小球,其它条件不变,记录下小球的落点位置。下面三幅图中,可能正确
的是________。
四、解答题:本题共4小题,第15题8分,第16题9分,第17题12分,第18题16分,共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算
的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13、(2023届·山东学情空间区域校验共同体高三上学期开学考试)如图所示,固定光滑轨道ABC的AB段
水平,BC段为半圆形,B是半圆轨道的最低点、C是半圆轨道的最高点。长L=1.5m、质量M=0.4kg的木板位
于足够长的光滑水平面上,木板左端紧靠A点,上表面与AB等高。将质量均为m=0.2kg的小滑块甲、乙放置
在木板上距A点0.5m处,甲、乙之间夹有被压缩的轻质短弹簧。某时刻弹簧弹开,甲向左运动,乙恰好未从
木板上滑下,已知甲、乙与木板间的动摩擦因数均为 ,重力加速度g=10m/s2。
(1)求甲到达A点时的速度大小;
(2)若甲能通过半圆轨道的C点且整个过程中对轨道的压力不超过20N,求轨道BC半径的取值范围;
(3)若在水平面与木板间固定一块桌布,木板与桌布间的动摩擦因数 ,求乙滑下木板时的速度。
14、(2023届·湖南永州市一中高三上学期开学考试)如图所示,光滑水平地面上停放着一辆质量为 的小
车,小车的左侧靠在竖直墙壁上,半径为 的四分之一光滑圆弧轨道 的最低点 与水平轨道 平滑相接,
车的右端固定有一个轻质弹簧,水平轨道 段粗糙, 段光滑。现有一可视为质点的物块从A点正上方
处无初速度下落,恰好落小车上沿圆轨道滑动,然后沿水平轨道滑行,与弹簧相接触并压缩弹簧,最后
又返回到 相对于车静止。已知 ,物块与水平轨道 间的动摩擦因数为 ,不考虑空气阻力和物
块落入圆弧轨道时的能量损失。求:
(1)物块下落后由A滑至 处时,对轨道的压力大小;
的
(2)水平轨道 段 长度;
(3)压缩弹簧过程中,弹簧所具有的最大弹性势能。
15、(2023·北京海淀区高三上学期期中)如图所示,AB段是长为5R的粗糙水平轨道,BC段是半径为R的
光滑竖直半圆形轨道,两段轨道在B点处平滑连接,质量均为m的滑块1和滑块2分别静止于A点和B点。现
用力F对滑块1施加一水平向右的瞬时冲量,使其以 的初速度沿轨道AB运动,与滑块2发生碰撞,碰
后二者立即粘在一起沿轨道BC运动并通过C点。已知两滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.4,半圆形轨
道的直径BC沿竖直方向,重力加速度为g,滑块1和2均可视为质点。求:
(1)力F对滑块1所做的功W;
(2)滑块1和滑块2组成的系统在碰撞过程中损失的机械能E ;
损
(3)滑块1和滑块2经过C点时对轨道压力的大小F 。
压16、(2023·湖北黄冈市高三上学期期中)如图所示,光滑水平面上放一足够长的木板,其质量 ,
开始处于静止状态。从木板左端滑上一小木块,其质量 ,初速度 。距离木板右端
处固定一竖直挡板,木板与挡板碰撞过程时间极短,且无机械能损失。木块与木板之间的动摩擦因
数 ,重力加速度 取 。求:
(1)当木块刚滑上木板时,木块和木板的加速度大小;
(2)当木板与挡板刚要碰撞时、木块、木板的速度大小;
(3)木板与挡板碰撞之后,木块相对木板滑动的最大距离。