高中物理
动量与动量的综合运用
（时间：45分钟。满分：100分）
1、选择题（本题共7题，每题6分，共42分。每题给出的四个选项中，第1至4题只有一个选项符合题目要求。如何第5至7题有很多选项吗？如果所有选项都符合问题要求，则得6分，如果全部选项都选对但不是全部，则得3分，如果选错了，您将获得 0 分。）
1.（2017·国家卷一）质量1.00kg的模型火箭点火发射到空中。 50g燃烧气体在极短的时间内以600m/s的速度从火箭喷嘴喷出。气体喷射后的一瞬间，火箭的动量为（喷射过程中可以忽略重力和空气阻力）（ ）
A.30kg·m/s B.5.7×102kg·m/s
C.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s
2.（2017年山东青岛一墨）一颗子弹水平射入静止在光滑水平地面上的木块，然后不再穿透。木块的动能增加8J，木块的质量大于子弹的质量。那么这个过程中产生的内能可能是（）
A.18JB.16JC.10JD.6J
3、如图所示，两个质量为m1、m2的弹性球叠在一起，从高度h自由落体，h远大于两个球的半径。所有碰撞均为完全弹性碰撞高中物理动量题，且均发生在垂直方向。已知m2=3m1，则球m1反弹后能到达的高度为（）
啊B.2h
C.3小时 D.4小时
4、质量为m的运动员从蹲下状态起跳。 Δt时间后，身体伸直并离开地面。速度为 v，此过程中 ( )
A、他所面对的地面的动量为mv+mgΔt，他所面对的地面所做的功为
MV2
B、他所面对的地面的动量为mv+mgΔt，他所面对的地面所做的功为零。
C、他所面对的地面的动量为mv，他所面对的地面所做的功为
MV2
D、他所面对的地面的动量为mv-mgΔt，他所面对的地面所做的功为零。
5、蹦极时，长弹力绳一端固定高中物理动量题，另一端绑在人身上。人从几十米高处跳下。蹦极过程简化为人在垂直方向的运动。从绳到人 在第一次下降到最低点时，下列分析正确的是（ ）
A、绳子对人的动量总是向上，对人的动量先增大后减小
B、绳子对人的拉力总是做负功，人的动能先增大后减小。
C、当绳子完全拉直时，绳子的弹性势能为零，人的动能最大。
D、当人处于最低点时，绳子对人的拉力等于人的重力。
6. 在一条直线上，两个运动方向相反的球正面相撞。以球1的运动方向为正，碰撞前球1和球2的动量分别为p1=6kg·m/s和p2=-8kg·m/s。如果两个球所在的水平面是光滑的，则它们碰撞后各自的动量可以是（）
A.p1'=4kg·m/s,p2'=-6kg·m/s
B.p1'=-4kg·m/s, p2'=2kg·m/s
C.p1'=-8kg·m/s, p2'=6kg·m/s
D.p1'=-12kg·m/s，p2'=10kg·m/s
7.（2017·江西吉安质检）如图A所示，一块长木板A放置在光滑的水平面上，质量m=4kg的小物体B滑到原本静止的长木板上在水平速度v=2m/s的A上表面，由于A、B之间的摩擦力，A、B的速度随时间的变化如图B所示。若g为10m/s2，则有：下列说法正确的是（ ）
A、木板A获得的动能是2J
B、系统损失的机械能为2J
C、A板最小长度为2m
DA和B之间的动摩擦因数为0.1
2.计算题（本题共3题，共58分）
8.（18分）将一个质量为0.5kg的小块放在水平地面上的A点。距离A点5m处的B位置有一堵墙，如图所示。物块从 A 点开始沿 AB 方向移动，初速度为 v0 = 9m/s。物块在与墙壁碰撞之前的瞬间速度为 7m/s。碰撞后以6m/s的速度向相反方向移动直至静止。 g取10m/s2。
(1) 求木块与地面之间的动摩擦系数μ。
(2) 若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙壁对物块施加的平均力F。
(3) 求木块反向运动时克服摩擦力所做的功W。
9.（20分）如图所示，将两条光滑的金属导轨，不考虑阻力，相距l放置在半径为R的水平绝缘桌上。
圆弧部分处于垂直平面内，水平直轨部分处于磁感应强度为B且垂直方向的均匀磁场中，末端与桌面边缘齐平。两金属杆ab、cd与两导轨垂直且与导轨接触良好。杆ab的质量为2m，电阻为r，杆cd的质量为m，电阻为r。重力加速度为g。开始时，杆cd静止在水平直线导轨上，杆ab从圆弧顶部释放，没有初速度。进入水平直线导轨后，不与杆cd接触，继续向右移动。最后，两根杆离开导轨落到地面。 。棒ab和棒c的着地点到桌子边缘的水平距离之比为3:1。求：
(1) 杆ab、杆cd离开导轨时的速度；
(2) 杆cd在水平导轨上的最大加速度；
(3)两杆在导轨上运动时产生的焦耳热。
10.（20分）（2017·山东临沂模拟）香港迪士尼乐园入口旁边有一个喷泉。在水泵的作用下，鲸鱼模型的背部会喷出垂直的水柱，将站在冲浪板上的米老鼠模型抬起。它上升并稳定地悬停在空中。随着音乐旋律网校头条，米老鼠模型可以上下移动，吸引人们驻足，如图所示。该景观可以简化如下。假设水柱以一定的速度从喷嘴垂直向上喷出，水柱的流量为Q（流量定义：单位时间内向上通过水柱横截面的水的体积）。假设水柱处于相同高度。横截面各处的水流速度相同。冲浪板的底部是一块平板，其面积大于水柱的截面积，保证所有的水都能喷射到冲浪板的底部。在水柱撞击冲浪板之前，其水平方向的速度可以忽略不计。水击中冲浪板后，垂直方向的速度立即变为零，并在水平方向均匀扩散。已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为m0，水的密度为ρ，重力加速度为g，空气阻力和水阻力可以忽略不计。
(1)求单位时间内喷泉喷出的水的质量。
(2)由于水柱顶部的水与冲浪板的相互作用时间很短，因此在分析水对冲浪板的作用力时可以忽略这部分水的重力。尝试计算当米老鼠模型悬停在空中时水到达冲浪板底部的速度。
(3)要改变米老鼠模型在空中悬停的高度，需要调节水泵对水做功的功率。水泵对水的功率定义为单位时间内从喷嘴喷出的水的动能。根据问题(2)的计算结果，推导出冲浪板底部距喷嘴的高度h与水泵在水面做功的功率P0之间的关系。
回答
1.A2.A3.D4.B5.AB6.BC7.AD
8.答案(1)0.32(2)130N(3)9J
9.答案(1)
(2)
(3)
MG
10.答案(1)ρQ(2)
(3)h=
分析（1）假设在很短的时间内，从喷嘴喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，喷嘴处水柱的初速度为v0，横截面积为喷嘴为S。
则Δm=ρΔV，ΔV=Sv0Δt=QΔt，解为单位时间内从喷嘴喷出的水的质量为
=ρQ。
(2) 假设当米老鼠模型和冲浪板悬停在空中时，水柱顶部的水冲击冲浪板底面的速度从 v 变为 0，则板上所受的力为F'，木板对水面的作用力为F，以向下为正方向，与水柱顶部水的重力无关，根据动量定理FΔt=0-(Δm) (-v)，根据牛顿第三定律 F=F'
由于米老鼠模型是悬停在空中的，所以F'=m0g，联合求解可得v=
。
(3) 假设米老鼠模型和冲浪板悬停时从底面到喷嘴的高度为h。对于单位时间内喷出的水量，根据机械能守恒定律（或运动学公式），可得
(Δm)v2+(Δm)gh=
(Δ米)
，水泵对水做功的功率为P0=
，联立解为 h=