第十六章 高考真题集训
一、选择题
1.(2019·江苏高考)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦。小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大小为( )
A.v B.v
C.v D.v
答案 B
解析 由题意知,小孩跃离滑板时小孩和滑板组成的系统动量守恒,则Mv+mv′=0,得v′=,即滑板的速度大小为,B正确。
2.(2019·全国卷Ⅰ)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( )
A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg
C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg
答案 B
解析 设1 s内喷出气体的质量为m,喷出的气体与该发动机的相互作用力为F,由动量定理Ft=mv知,m== kg=1.6×103 kg,B正确。
3.(2018·全国卷Ⅱ)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )
A.10 N B.102 N
C.103 N D.104 N
答案 C
解析 设鸡蛋落地瞬间的速度为v,每层楼的高度大约是3 m,由动能定理可知:mgh=mv2,解得:v== m/s=12 m/s。落地时受到自身的重力和地面的支持力,规定向上为正方向,由动量定理可知:(N-mg)t=0-(-mv),解得:N≈1×103 N,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N,故C正确。
4.(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
答案 A
解析 由于喷气时间短,且不计重力和空气阻力,则火箭和燃气组成的系统动量守恒。燃气的动量p1=mv=0.05×600 kg·m/s=30 kg·m/s,则火箭的动量大小p2=p1=30 kg·m/s,A正确。
二、填空题
5.(2018·天津高考)质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是________m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N,则子弹射入木块的深度为________ m。
答案 20 0.2
解析 根据动量守恒定律可得mv0=(M+m)v,
解得v== m/s=20 m/s;
系统减小的动能转化为克服阻力产生的内能,
故有fd=mv-(M+m)v2,
解得d=
= m
=0.2 m。
6.(2016·天津高考)如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上,盒内有一小滑块B,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,则此时盒的速度大小为________,滑块相对于盒运动的路程为________。