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2019-2020学年高考物理二轮复习 专题检测（九）站在“动量观点”
的高度解决力学问题
1.[多选] 如图所示，质量为2 kg的足够长平板车Q上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为2 kg
的物体P，一颗质量为0.01 kg的子弹以700 m/s的速度水平瞬间射穿P后，速度变为100 m/s，若P、Q之间的动摩擦因数为0.5，则( )
A．由于P、Q之间不光滑，子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量不守恒
B．子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量守恒，能量守恒 C．子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量守恒，能量不守恒 D．子弹瞬间射穿P后，P的速度为3 m/s
解析：选BD 取子弹的初速度v0的方向为正方向，子弹瞬间射穿物体P的过程满足动量守恒条件。由动量守恒，可知mv0＝mv＋MvP，解得vP＝3 m/s，选项A错误，D正确；子弹瞬间射穿P的过程，机械能不守恒，但能量守恒，选项B正确，C错误。
2．质量为m的物体放在光滑水平地面上，在与水平方向成θ角的恒力F作用下，由静止开始运动，经过时间t，速度为v，在此时间内恒力F和重力的冲量大小分别为( )
A．Ft,0 C．mv,0
B．Ftcos θ，0 D．Ft，mgt
解析：选D 冲量的计算一定要与功的计算区别开来，功的大小不但取决于力的大小、物体位移的大小，还与力和物体运动的方向的夹角θ有关。而力的冲量与力和物体运动的方向的夹角θ没有关系，可直接由公式进行计算，求得恒力F的冲量为Ft，重力的冲量为
mgt。
3.[多选]质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平
向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )
12A.mv 21
C.NμmgL 2
B.
mMv2 m＋M D．NμmgL
解析：选BD 根据动量守恒，小物块和箱子的共同速度v′＝
mv，损失的动能ΔEk
M＋m1212＝mv－(M＋m)v′＝22mMv2，所以B正确；根据能量守恒，损失的动能等于因摩擦m＋M产生的热量，而计算热量的方法是摩擦力乘以相对位移，所以ΔEk＝fNL＝NμmgL，可见D正确。
4．(2018届高三·汕头六校联考)冰壶运动深受观众喜爱，图1为冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图2。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是选项图中的( )
解析：选B 两冰壶碰撞过程动量守恒，两冰壶发生正碰，由动量守恒定律可知，碰撞前后系统动量不变，两冰壶的动量方向即速度方向不会偏离甲原来的方向，故A错误；如果两冰壶发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，两冰壶质量相等，碰撞后两冰壶交换速度，甲静止，乙的速度等于甲的速度，碰后乙做减速运动，最后静止，最终两冰壶的位置如选项图B所示，故B正确；两冰壶碰撞后，甲的速度不可能大于乙的速度，碰后乙在前，甲在后，故C错误；碰撞过程机械能不可能增大，两冰壶质量相等，碰撞后甲的速度不可能大于乙的速度，即碰撞后甲的位移不可能大于乙的位移，故D错误。
5．[多选]如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的s-t(位移—时间)图像，已知m1＝0.1 kg。由此可以判断( )
A．碰前m2静止，m1向右运动 B．碰后m2和m1都向右运动 C．m2＝0.3 kg
D．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能
解析：选AC 由位移—时间图像的斜率表示速度，碰前m2的位移不随时间而变化，处
Δs于静止状态，m1的速度大小为v1＝＝4 m/s，速度方向只有向右才能与m2相碰，故A正确；
Δt由题图可知，碰后m2的速度为正，说明向右运动，m1的速度为负，说明向左运动，故B错误；由题图求出碰后m2和m1的速度分别为v2′＝2 m/s，v1′＝－2 m/s，根据动量守恒定律得，
m1v1＝m2v2′＋m1v1′，代入数据解得，m2＝0.3 kg，故C正确；碰撞过程中系统损失的机械
111222
能为ΔE＝m1v1－m1v1′－m2v2′，代入解得，ΔE＝0，故D错误。
222
6.如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平面上。有一质量也为m、速度为v0的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后又下降而离开小车，离开后铁球的运动情况是( )
A．做平抛运动，速度方向与小车运动方向相同 B．做平抛运动，速度方向与小车运动方向相反 C．做自由落体运动 D．铁球与小车有相同的速度
解析：选C 设铁球离开小车时，铁球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量121212
守恒，机械能守恒，由动量守恒定律得：mv0＝mv1＋mv2，由动能守恒得：mv0＝mv1＋mv2，
222联立解得：v1＝0，v2＝v0，即铁球与小车分离后二者交换速度，所以铁球与小车分离后做自由落体运动，故选项C正确。
7.如图所示为某运动员用头颠球，若足球用头顶起，每次上升高度为80 cm，足球的质量为400 g，与头部作用时间Δt为0.1 s，则足球一次在空中的运动时间及足球给头部的作用力大小(空气阻力不计，g取10 m/s)( )
A．t＝0.4 s；FN＝40 N C．t＝0.8 s；FN＝36 N
B．t＝0.4 s；FN＝36 N D．t＝0.8 s；FN＝40 N
2h2
12
解析：选C 足球自由下落时有h＝gt，解得t＝2
g＝0.4 s，竖直向上运动的时
间等于自由下落运动的时间，所以t总＝2t＝0.8 s；设竖直向上为正方向，由动量定理得(FN－mg)Δt＝mv－(－mv)，又v＝gt＝4 m/s，联立解得FN＝36 N，故C正确。
8．在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，一个平抛，若不计空气阻力，从三个小球抛出到落地的过程中( )
A．三个小球动量的变化量相同 B．下抛球和平抛球动量的变化量相同 C．上抛球动量变化量最大