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1专题27动量-2019年高三二模、三模物理试题分项解析（III）一．选择题1．（2019广东佛山二模）拍皮球是大家都喜欢的体育活动，既能强身又能健体。已知皮球质量为0.4kg，为保证皮球与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为1.25m，小明需每次在球到达最高点时拍球，每次拍球作用距离为0.25m，使球在离手时获得一个竖直向下4m/s的初速度。若不计空气阻力及球的形变，g取10m/s2，则每次拍球A．手给球的冲量为1.6kg·m/sB．手给球的冲量为2.0kg·m/sC．人对球做的功为3.2JD．人对球做的功为2.2J【参考答案】D【名师解析】根据题述，使球在离手时获得一个竖直向下4m/s的初速度，根据动量定理，合外力给皮球的冲量为I=mv=0.4×4kg·m/s=1.6kg·m/s，选项A错误；手给球的冲量与重力冲量之和等于合外力冲量，手给球的冲量小于1.6kg·m/s，选项B错误；设人对球做的功为W，由动能定理，W+mgh=12mv2，解得W=2.2J，选项D正确C错误。2．（2019湖南娄底二模）如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ。为保持木板的速度不变，须对木板施一水平向右的作用力F。从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，木块与物体组成的系统产生的内能为A．2mv2B．mv2C.mv22D.mv24【参考答案】C2【名师解析】s相＝vt－v2t，v＝μgt,Q＝μmg·s相＝12mv2，故C正确。二．计算题1．（18分）（2019湖北宜昌四月调研）足够长的水平传送带右侧有一段与传送带上表面相切的14光滑圆弧轨道，质量为M＝2kg的小木盒从离圆弧底端h=0.8m处由静止释放，滑上传送带后作减速运动，1s后恰好与传送带保持共速。传送带始终以速度大小v逆时针运行，木盒与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，木盒与传送带保持相对静止后，先后相隔T＝5s，以v0＝10m/s的速度在传送带左端向右推出两个完全相同的光滑小球，小球的质量m＝1kg．第1个球与木盒相遇后，球立即进入盒中并与盒保持相对静止，第2个球出发后历时△t＝0.5s与木盒相遇。取g＝10m/s2，求：（1）传送带运动的速度大小v，以及木盒与第一个小球相碰后瞬间两者共同运动速度大小v1；（2）第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇；（3）从木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量。【名师解析】（1）设木盒下滑到弧面底端速度为v，对木盒从弧面下滑的过程由动能定理得212MghMv（1分）依题意，木箱滑上传送带后做减速运动，由运动学公式有vvat（1分）对箱在带上由牛顿第二定律有=MgMa（1分）代入数据联立解得传送带的速度v=2m/s（1分）设第1个球与木盒相遇，根据动量守恒定律得01()mvMvmMv（1分）代入数据，解得v1=2m/s（1分）3（2）设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s，第1个球经过t0与木盒相遇，则00stv（1分）设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a，根据牛顿第二定律有()()mMgmMa得：22m/sag（1分）设木盒减速运动的时间为t1,加速到与传送带相同的速度的时间为t2，则12vtta=1s（1分）故木盒在2s内的位移为零（1分）依题意：03svtvt（1分）其中t3为木盒回到与1球碰撞点后再随带运动的时间，则对1球和2球有0123ttttTt（1分）代入数据解得：s=10mt0=1s（1分）（3）自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的这一过程中,传送带的位移为x，木盒的位移为x1,则：0()9mxvTtt（1分）1120()5mxvTtttt（1分）故木盒相对与传送带的位移为14mxxx（1分）则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量为24JQMmgx（）（2分）2，（2019湖南益阳四月模拟）如图所示，质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的甲、乙两物体之间夹有少量炸药，两物体一起沿水平地面向右做直线运动，当速度V。=lm/s时夹在两物体间的炸药爆炸，之后甲物体以7m/s的速度仍沿原方向运动。已知两物体均可视为质点，甲物体与地面间的动摩擦因数为0.35，乙物体与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g=10m/S2。求：(1)炸药爆炸使甲、乙两物体增加的总动能；(2)甲、乙两物体分离2s后两者之间的距离。【名师解析】43.(2019湖北名校联盟三模)如图所示，水平轨道与半径为0.5m的半圆形光滑竖直轨道相连，固定在地面上。可视为质点的滑块a和小球b紧靠在一起静止于半圆圆心O的正下方N点，滑块a和小球b中间放有少许火药，某时刻点燃火药，滑块a和小球b瞬间分离，小球b恰好能通过半圆轨道的最高点P，落地点与滑块a最终停下的位置相同，已知a和b质量分别为2m、m，取重力加速度g＝10m/s2，求：5(1)小球b的最大速度大小；(2)滑块a与轨道间的动摩擦因数。【名师解析】（1）物块在最低点时速度最大，由动能定理有：物体在P点时重力提供向心力，有：解得：；（2）与分离瞬间在水平方向上动量守恒，对滑块向左运动有：滑块向左运动的距离为：小球做平抛运动，竖直方向有：水平方向有：由于，解得：。4.(20分)(2019湖北名校联盟二模)如图所示，长木板C质量为mc＝0.5kg，长度为l＝2m，静止在光滑的水平地面上，木板两端分别固定有竖直弹性挡板D、E（厚度不计），P为木板C的中点，一个质量为mB＝480g的小物块B静止在P点。现有一质量为mA＝20g的子弹A，以v0＝100m/s的水平速度射入物块B并留在其中（射入时间极短），已知重力加速度g取10m/s2（1）求子弹A射入物块B后的瞬间，二者的共同速度；（2）A射入B之后，若与挡板D恰好未发生碰撞，求B与C间的动摩擦因数μ1；（3）若B与C间的动摩擦因数μ2＝0.05，B能与挡板碰撞几次？最终停在何处？【名师解析】（1）子弹射入物块过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mAv0＝（mA+mB）v1，代入数据解得：v1＝4m/s；6（2）由题意可知，B与D碰撞前达到共同速度，A、B、C系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：（mA+mB）v1＝（mA+mB+mC）v2，由能量守恒定律得：，代入数据解得：μ1＝0.4；（3）A、B、C组成的系统动量守恒，最终三者速度相等，以向左为正方向，由能量守恒定律得：碰撞次数：n＝1+，代入数据解得：n＝4.5，由题意可知，碰撞次数为4次，最终刚好停在P点。5.(2019新疆二模)【命题意图】本题以绳系小球与小物块碰撞为命题背景，考查机械能守恒定律，动量守恒定律，动能定理及其相关知识点，意在考查用数学知识解决物理问题的能力。【解题思路】76.（2019洛阳二模）如图，“冰雪游乐场”滑道上的B点左侧水平而粗糙，右侧是光滑的曲面，左右两侧平滑连接质量m=30kg的小孩从滑道顶端A点由静止开始下滑，经过B点时被静止的质量为M=60kg的家长抱住，一起滑行到C点停下(C点末画出)已知A点高度h=5m，人与水平滑道间的动摩擦因数p=0.2，g取10m/s2，求；(1)小孩刚到B点时的速度大小vB；(2)B、C间的距离s。【命题意图】本题以“冰雪游乐场”为情景，考查机械能守恒定律、动量守恒定律和完全非弹性碰撞、动能定理及其相关知识点。【解题思路】7.（2019湖南永州三模）高空杂技表演，男、女演员可简化为用轻绳系着的质量不同的质点。如图所示，在某次表演中，固定在同一悬点的两根长均为L的轻绳分别系着男、女演员，他们在竖直面内先后从不同高度的出发点无初速摆下，同时到达最低点，在最低点相拥后，恰能起摆到男演员的出发点。已知男、女演员质量分别为M、m，女演员的出发点与最低点的高度差为4L・重8力加速度为g,不计空气阻力。（1）求女演员第一次摆到最低点时轻绳对她的拉力大小（2）若两人接着从男演员的出发点一起无初速摆下，到达最低点时男演员推开女演员，为了使女演员恰能回到其最初出发点，求男演员对女演员所做的功【名师解析】(1)设女演员第一次到达最低点时速度大小为v0由2021＝4vmLmg①2分LmmgF20＝v②2分解得mgF23＝③2分(2)设男演员第一次到达最低点时速度大小为v，男、女演员相拥后的速度大小仍为v，返回过程在最低点，女演员被推出前后的速度大小应为v和v0由mv0－Mv＝(m＋M)v④2分2202121＝vvmmW⑤2分解得2)2()(＝MmgLMmmMW2分