2024届寒假物理专项训练材料：动量与能量作业解析（含答案）.doc

高考复习材料

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2024届第一中学寒假物理专项练4动量与能量

1．(多选)在粗糙水平面上运动的物体，从A点开始受水平恒力F的作用做直线运动，经过B点时速度大小与A点速度大小相等，则在这个过程中()

A．物体可能做匀速直线运动

B．F的大小可能比摩擦力小

C．F与摩擦力对物体的总冲量一定为零

D．F与摩擦力对物体所做的总功一定为零

解析：因为物体经过B点时速度大小与A点速度大小相等，当力F与摩擦力等大反向时，物体做匀速直线运动，选项A正确。物体做直线运动，则力F和摩擦力共线，若力F小于摩擦力且方向相同，则物体做匀减速运动，减速到零后停止运动，则B点的速度大小不可能等于A点速度大小；若力F小于摩擦力且方向相反，则物体同样做匀减速运动，停止后不再运动，则B点的速度大小不可能等于A点速度大小；若F大于摩擦力且与摩擦力方向相同时，物体先做减速运动，速度减到零后反向加速，到达B点时可能与A点速度大小相同，选项B错误。由以上分析可知，从A到B物体的动量变化可能不为零，则由动量定理可知，F与摩擦力对物体的总冲量可能不为零，选项C错误。根据动能定理可知，物体动能的变化为零，则F与摩擦力对物体所做的总功一定为零，选项D正确。

答案：AD

2．2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40m/s，假设打一次喷嚏大约喷出50mL的空气，用时约0.02s。已知空气的密度为1.3kg/m3，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为()

A．13N B．0.13N

C．0.68N D．2.6N

解析：打一次喷嚏大约喷出气体的质量m＝ρV，由动量定理有eq\x\to(F)Δt＝mv，解得eq\x\to(F)＝eq\f(mv,Δt)＝eq\f(ρVv,Δt)＝eq\f(1.3×50×10－6×40,0.02)N＝0.13N，根据牛顿第三定律可知，打一次喷嚏人受到的平均反冲力为0.13N，故选项B正确。

答案：B

3．修建高层建筑时常用塔式起重机。某段时间内，重物在竖直方向上被匀加速提升，同时在水平方向上向右匀速移动。不计空气阻力。在此过程中()

A．重物的运动轨迹为斜向右上方的直线

B．绳子对重物拉力所做的功等于重物机械能的增加量

C．重物所受合力冲量的方向斜向右上方

D．绳子对重物拉力的冲量等于重物动量的增加量

解析：重物在竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则重物的合运动为曲线运动，故A错误；除重力做功外其他力对物体做的功等于物体机械能的增加量，则绳子对重物拉力所做的功等于重物机械能的增加量，故B正确；重物在竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则合力方向竖直向上，由I＝Ft可知，重物所受合力冲量的方向竖直向上，故C错误；由动量定理可知，绳子对重物拉力与重力的合力的冲量等于重物动量的增加量，故D错误。

答案：B

4．如图所示，质量为m的物块受水平恒力的作用在光滑的水平面上做曲线运动，经过时间t从M点运动到N点，速度大小由v变为eq\r(3)v，速度方向恰好改变了90°，则()

A．恒力的大小为eq\f(mv,t)

B．从M点到N点的运动过程中，恒力先做正功后做负功

C．从M点到N点的运动过程中，物块的机械能增加了mv2

D．从M点到N点的运动过程中，物块的机械能一直增大

解析：速度的变化量Δv＝eq\r(v2＋?\r(3)v?2)＝2v，由动量定理得Ft＝2mv，解得F＝eq\f(2mv,t)，故A错误；在M点物块受到的恒力方向与速度方向的夹角为钝角，因此物块从M点到N点的运动过程中，恒力先做负功后做正功，故B错误；在水平面上物块机械能的增量等于动能的增量，有ΔE＝mv2，故C正确；恒力先做负功后做正功，则物块的机械能先减小后增大，故D错误。

答案：C

5．如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接着质量为M的木块A，开始时木块A静止，现让一质量为m的木块B从木块A正上方高为h处自由下落，与木块A碰撞后一起向下压缩弹簧，经过时间t木块A下降到最低点。已知弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，木块A与木块B碰撞时间极短，重力加速度为g，则从两木块发生碰撞到木块A第一次回到初始位置时的过程中弹簧对木块A的冲量I的大小为()

A．2(M＋m)eq\r(2gh) B.2(M＋m)gt

C．2(M－m)eq\r(2gh) D．2meq\r(2gh)＋2(M＋m)gt

解析：B下落h时的速度为vB＝eq\r(2gh)，物块B与A碰撞过程，由动量守恒得mvB＝(M＋m)v，规定向下为正方向，则两物块从开始运动到到达最低点过程中，由动量定理得(M＋