高考物理二轮总复习精品课件 第二部分 专题二 第7讲 动量 动量的综合应用.ppt

新题演练?能力迁移1.(2021·广西南宁期末)中国高铁成为走出国门的“中国名片”。小宏同学评估高铁在运行时撞击飞鸟的安全问题,假设飞鸟的质量为0.25kg,列车的速度是300km/h,忽略小鸟的初速度,两者相撞的作用时间是0.01s,请你帮助小宏同学估算飞鸟对高铁的平均撞击力最接近于()A.2×103N B.2×104NC.2×105N D.2×106NA解析:分析飞鸟的受力情况,忽略小鸟的初速度,末速度和高铁一样,v=300km/h=83.3m/s,设高铁的速度方向为正方向,由动量定理可得Ft=mΔv,解得F=N=2×103N,飞鸟对高铁的平均撞击力与高铁对飞鸟的撞击力大小相等、方向相反,故飞鸟对高铁的平均撞击力为2×103N,故A正确,B、C、D错误。2.中国空间实验室的建设过程是,首先发射核心舱,核心舱入轨并完成相关技术验证后,再发射实验舱与核心舱对接,组合形成空间实验室。假设实验舱先在近地圆形过渡轨道上运行,某时刻实验舱短暂喷气,离开过渡轨道与运行在较高轨道上的核心舱安全对接。忽略空气阻力,以下说法正确的是()A.实验舱应当向前喷出气体B.喷气前后,实验舱与喷出气体的总动量不变C.喷气前后,实验舱与喷出气体的机械能不变D.实验舱在飞向核心舱过程中,机械能逐渐减小B解析:由题意可知,实验舱喷气后轨道变大,做离心运动,实验舱在喷气过程速度变大,实验舱喷气过程系统动量守恒,喷气前后实验舱与喷出气体的总动量不变,喷出气体后实验舱速度变大,由动量守恒定律可知,应向后喷出气体,故A错误,B正确;喷气过程作用力对实验舱与气体均做正功,系统机械能增加,故C错误;忽略空气阻力,实验舱在飞向核心舱过程只有万有引力做功,实验舱的机械能守恒,故D错误。3.(2021·浙江高三三模)如图所示,质量为m的滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,质量为m的小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,绳长为L。开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有黏性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动到绳与竖直方向的夹角为60°时达到最高点。滑块与小球均视为质点,空气阻力不计,重力加速度为g,则以下说法正确的是()A.绳的拉力对小球始终不做功B.滑块与小球的质量关系为m=2mC4.(2020·天津卷)长为l的轻绳上端固定,下端系着质量为m1的小球A,处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动,恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时,质量为m2的小球B与之迎面正碰,碰后A、B粘在一起,仍做圆周运动,并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力,重力加速度为g。(1)求A受到的水平瞬时冲量I的大小。(2)碰撞前瞬间B的动能Ek至少多大?(2)设两球粘在一起时的速度大小为v,A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点,需满足v=vA⑤要达到上述条件,碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同,以此方向为正方向,设碰前瞬间B的速度大小为vB,由动量守恒定律,有m2vB-m1vA=(m1+m2)v⑥5.(2022·广东卷)某同学受自动雨伞开伞过程的启发,设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块,初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度v0=10m/s向上滑动时,受到滑杆的摩擦力Ff为1N,滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞,带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量m=0.2kg,滑杆的质量m杆=0.6kg,A、B间的距离l=1.2m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:(1)滑块在静止时和向上滑动的过程中,桌面对滑杆支持力的大小FN1和FN2;(2)滑块碰撞前瞬间的速度大小v;(3)滑杆向上运动的最大高度h。答案:(1)8N5N(2)8m/s(3)0.2m解析:(1)当滑块处于静止时桌面对滑杆的支持力等于滑块和滑杆的总重力,即FN1=(m+m杆)g=8N滑块向上滑动过程中受到滑杆的摩擦力为1N,根据牛顿第三定律可知滑块对滑杆的摩擦力也为1N,方向竖直向上,则此时桌面对滑杆的支持力为FN2=m杆g-Ff=5N。(2)滑块向上运动到碰前瞬间,根据动能定理有代入数据解得v=8m/s。(3)由于滑块和滑杆发生完全非弹性碰撞,即碰后两者共速,碰撞过程根据动量守恒有mv=(m+m杆)v共碰后滑块和滑杆以速度v共整体向上做竖直上抛运动,根据动能定理有怎样得高分多研究对象、多过程碰撞问题【典例示范】如图所示,质