专题二 第二讲 动量 动量守恒定律——课后“高仿”检测
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一、高考真题集中演练——明规律
1.(2017·全国卷Ⅰ)将质量为 1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为
600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为
(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )
A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/s
C.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s
解析:选A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气
喷出后的瞬间,火箭的动量大小为 p,根据动量守恒定律,可得 p-mv0=0,解得 p=mv0
=0.050 kg×600 m/s=30 kg·m/s,选项 A正确。
2.[多选](2017·全国卷Ⅲ)一质量为 2 kg 的物块在合外力 F的作
用下从静止开始沿直线运动。F随时间 t变化的图线如图所示,则(
)
A.t=1 s 时物块的速率为 1 m/s
B.t=2 s 时物块的动量大小为 4 kg·m/s
C.t=3 s 时物块的动量大小为 5 kg·m/s
D.t=4 s 时物块的速度为零
解析:选AB 法一:根据 Ft 图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力 F的冲量,
可知在 0~1 s、0~2 s、0~3 s、0~4 s 内合外力冲量分别为 2 N·s、4 N·s、3 N·s、2 N·s,
应用动量定理 I=mΔv可知物块在 1 s、2 s、3 s、4 s 末的速率分别为 1 m/s、2 m/s、1.5
m/s、1 m/s,物块在这些时刻的动量大小分别为 2 kg·m/s、4 kg·m/s、3 kg·m/s、2
kg·m/s,则 A、B项正确,C、D项错误。
法二:前2 s 内物块做初速度为零的匀加速直线运动,加速度 a1== m/s2=1 m/s2,t
=1 s 时物块的速率 v1=a1t1=1 m/s,A正确;t=2 s 时物块的速率 v2=a1t2=2 m/s,动
量大小为 p2=mv2=4 kg·m/s,B正确;物块在 2~4 s 内做匀减速直线运动,加速度的大小
为a2==0.5 m/s2,t=3 s 时物块的速率 v3=v2-a2t3=(2-0.5×1)m/s=1.5 m/s,动量大
小为 p3=mv3=3 kg·m/s,C错误;t=4 s 时物块的速率 v4=v2-a2t4=(2-0.5×2)m/s=1
m/s,D错误。
3.(2018·全国卷Ⅱ)汽车 A在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现
其正前方停有汽车 B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车 B。两
车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后 B车向前滑
动 了 4.5 m ,A车 向 前 滑 动 了 2.0 m 。 已 知 A和B的 质 量分 别 为
2.0×103 kg 和1.5×103 kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为 0.10,两车碰撞时间极
短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小 g=10 m/s2。求:
(1)碰撞后的瞬间 B车速度的大小;