（新课标）2020版高考物理大二轮复习专题强化训练8力学中的动量和能量问题.docx

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1、专题强化训练(八)一、选择题1．(多选)如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层．设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零．高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ.下列说法正确的是(　　)A．高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρvπD2B．高压水枪的功率为ρπD2v3C．水柱对煤层的平均冲力为ρπD2v2D．手对高压水枪的作用力水平向右[解析]　设Δt时间内，从水枪喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，则Δm＝ρΔV，ΔV＝SvΔt＝πD

2、2vΔt，单位时间喷出水的质量为＝ρvπD2，选项A错误．Δt时间内水枪喷出的水的动能Ek＝Δmv2＝ρπD2v3Δt，由动能定理知高压水枪在此期间对水做功为W＝Ek＝ρπD2v3Δt，高压水枪的功率P＝＝ρπD2v3，选项B正确．考虑一个极短时间Δt′，在此时间内喷到煤层上水的质量为m，设煤层对水柱的作用力为F，由动量定理，FΔt′＝mv，Δt′时间内冲到煤层水的质量m＝ρπD2vΔt′，解得F＝ρπD2v2，由牛顿第三定律可知，水柱对煤层的平均冲力为F′＝F＝ρπD2v2，选项C正确．当高压水枪向右喷出高压水流时，水流对高压

3、水枪的作用力向左，由于高压水枪有重力，根据平衡条件，手对高压水枪的作用力方向斜向右上方，选项D错误．[答案]　BC2．(2019·河北名校联盟)如图所示，自动称米机已在许多大粮店广泛使用．买者认为：因为米流落到容器中时对容器有向下的冲力而不划算；卖者则认为：当预定米的质量达到要求后时，自动装置即刻切断米流，此刻有一些米仍在空中，这些米是多给买者的，因而双方争执起来，下列说法正确的是(　　)A．买者说的对B．卖者说的对C．公平交易D．具有随机性，无法判断[解析]　设米流的流量为d，它是恒定的，米流在出口处速度很小可视为零，若切断米

4、流后，设盛米的容器中静止的那部分米的质量为m1，空中还在下落的米的质量为m2，则落到已静止的米堆上的一小部分米的质量为Δm.在极短时间Δt内，取Δm为研究对象，这部分米很少，Δm＝d·Δt，设其落到米堆上之前的速度为v，经Δt时间静止，取竖直向上为正方向，由动量定律得(F－Δmg)Δt＝Δmv即F＝dv＋d·Δt·g，因Δt很小，故F＝dv根据牛顿第三定律知F＝F′，称米机的读数应为M＝＝＝m1＋d因切断米流后空中尚有t＝时间内对应的米流在空中，故d＝m2可见，称米机读数包含了静止在袋中的部分米的质量m1，也包含了尚在空中的下落

5、的米的质量m2，即自动称米机是准确的，不存在哪方划算不划算的问题，选项C正确．[答案]　C3．(多选)(2019·四川绵阳模拟)如图所示，在光滑水平面上有一静止的物体M，物体上有一光滑的半圆弧形轨道，最低点为C，两端A、B一样高，现让小滑块m从A点由静止下滑，则(　　)A．m不能到达M上的B点B．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动C．m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零D．M与m组成的系统机械能定恒，水平方向动量守恒[解析]　根据机械能守恒、动量守恒定律的条件，M和m组成的系统机械

6、能守恒，水平方向动量守恒，D正确；m滑到右端两者有相同的速度有：0＝(m＋M)v，v＝0，再根据机械能守恒定律mgR＝mgh＋(m＋M)v2可知，m恰能到达M上的B点，且m到达B的瞬间，m、M速度为零，A错误；m从A到C的过程中M向左加速运动，m从C到B的过程中M向左减速运动，B错误，C正确．[答案]　CD4．(2019·蓉城名校联盟)如图所示，在足够长的固定斜面上有一质量为m的薄木板A，木板A获得初速度v0后恰好能沿斜面匀速下滑．现将一质量也为m的小滑块B无初速度轻放在木板A的上表面，在滑块B在木板A上滑动的过程中(B始终未从

7、A的上表面滑出，B与A间的动摩擦因数大于A与斜面间的动摩擦因数)，下列说法正确的是(　　)A．A、B组成的系统动量和机械能都守恒B．A、B组成的系统动量和机械能都不守恒C．当B的速度为v0时，A的速度为v0D．当A的速度为v0时，B的速度为v0[解析]　由于木板A沿斜面体匀速下滑，所以此时木板A的合力为零，当小滑块B放在木板A上表面后，A、B组成的系统所受的合力为零，则系统的动量守恒，由于A、B间有摩擦力的作用，则系统的机械能一直减小，即机械能不守恒，A、B错误；由于B与A之间的动摩擦因数大于A与斜面间的动摩擦因数，所以当A、B

8、共速后将沿斜面共同匀速下滑，即B的速度不可能大于A的速度，由动量守恒定律知C正确，D错误．[答案]　C5．(多选)(2019·华中师大附中五月模拟)如下图所示，在光滑水平面上，质量为m的A球以速度v0向右运动，与静止的质量为4m的B球碰撞，碰撞后A球以v＝αv0