6.动量—2025高考物理真题分类汇编(原卷版+解析版)

文档属性

名称 6.动量—2025高考物理真题分类汇编(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 1.9MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-07-09 21:37:31

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2025年高考物理分类解析
专题6 动量
1.(2025高考广东卷)如图所示,无人机在空中作业时,受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角,其大小F随时间t的变化关系为F = F0-kt(F ≠ 0,F0、k均为大于0的常量),无人机的质量为m,重力加速度为g。关于该无人机在0到T时间段内(T是满足F > 0的任一时刻),下列说法正确的有( )
A.受到空气作用力的方向会变化
B.受到拉力的冲量大小为
C.受到重力和拉力的合力的冲量大小为
D.T时刻受到空气作用力的大小为
【答案】AB
【解析】无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动,则无人机受到空气作用力与重力和拉力的合力等大反向,随着F的减小重力和拉力的合力如图
可知无人机受到空气作用力的大小和方向均会改变,在T时刻有,F = F0-kT
解得,A正确、D错误;
由于拉力F随时间t均匀变化,则无人机在0到T时间段内受到拉力的冲量大小为F—t图像与坐标轴围成的面积为,B正确;
将拉力分解为水平和竖直方向,则无人机受重力和拉力的合力在水平方向有,
无人机受重力和拉力的合力在竖直方向有
0到T时间段内无人机受重力和拉力的合力在水平方向的冲量为
0到T时间段内无人机受重力和拉力的合力在竖直方向的冲量为
则0到T时间段内无人机受到重力和拉力的合力的冲量大小为,C错误。
2.(2025高考福建卷)传送带转动的速度大小恒为1m/s,顺时针转动。两个物块A、B,A、B用一根轻弹簧连接,开始弹簧处于原长,A的质量为1kg,B的质量为2kg,A与传送带的动摩擦因数为0.5,B与传送带的动摩擦因数为0.25。t=0时,将两物块放置在传送带上,给A一个向右的初速度v0=2m/s,B的速度为零,弹簧自然伸长。在t=t0时,A与传送带第一次共速,此时弹簧弹性势能Ep=0.75J,传送带足够长,A可在传送带上留下痕迹,则(  )
A.在t=时,B的加速度大小大于A的加速度大小
B.t=t0时,B的速度为0.5m/s
C.t=t0时,弹簧的压缩量为0.2m
D.0﹣t0过程中,A与传送带的痕迹小于0.05m
【答案】BD
【解析】根据题意可知传送带对AB的滑动摩擦力大小相等都为
初始时A向右减速,B向右加速,故可知在A与传送带第一次共速前,AB整体所受合外力为零,系统动量守恒有,
代入数值解得t=t0时,B的速度为
在A与传送带第一次共速前,对任意时刻对AB根据牛顿第二定律有,
由于,故可知,故A错误,B正确;
在时间内,设AB向右的位移分别为,;,由功能关系有
解得
故弹簧的压缩量为,故C错误;
A与传送带的相对位移为
B与传送带的相对为
故可得
由于时间内A向右做加速度逐渐增大的减速运动,B向右做加速度逐渐增大的加速运动,且满足,作出AB的图像
可知等于图形的面积,等于图形的面积,故可得
结合
可知,故D正确。
【特别提醒】当物块速度小于传送带速度时,所受摩擦力方向与传送带速度方向相同,物块加速运动,摩擦力做正功;当物块速度大于传送带速度时,所受摩擦力方向与传送带速度方向相反,物块减速运动,摩擦力做负功;当物块速度等于水平传送带速度时,摩擦力为零,物块随传送带一起运动。
3. (2025年1月浙江选考)如图所示,光滑水平地面上放置完全相同两长板A和B,滑块C(可视为质点)置于B的右端,三者质量均为。A以的速度向右运动,B和C一起以的速度向左运动,A和B发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A和B的长度均为0.75,C与A、B间动摩擦因数均为0.5,则(  )
A. 碰撞瞬间C相对地面静止
B. 碰撞后到三者相对静止,经历的时间为0.2s
C. 碰撞后到三者相对静止,摩擦产生的热量为
D. 碰撞后到三者相对静止,C相对长板滑动的距离为0.6m
【答案】D
【解析】.碰撞瞬间C相对地面向左运动,选项A错误;
向右为正方向,则AB碰撞过程由动量守恒 ,解得 v1=1m/s
方向向右;当三者共速时 ,可知 v=0
即最终三者一起静止,可知经历的时间 ,选项B错误;
碰撞到三者相对静止摩擦产生的热量 ,选项C错误;
碰撞到三者相对静止由能量关系可知
可得 ,选项D正确。
4. (2025高考甘肃卷)如图,小球A从距离地面处自由下落,末恰好被小球B从左侧水平击中,小球A落地时的水平位移为。两球质量相同,碰撞为完全弹性碰撞,重力加速度g取,则碰撞前小球B的速度大小v为(  )
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】小球A和B碰撞过程中,水平方向动量守恒,竖直方向A球的竖直分速度不变。设碰撞后小球A的水平速度为v1,小球B的水平速度为v2,由动量守恒定律,mv=mv1+ mv2,碰撞为完全弹性碰撞,由能量守恒定律,
联立解得:v1=v,v2=0;小球A在竖直方向上做匀加速直线运动,h=gt2,解得t=2s。碰撞后小球A运动了t’=t-1s后落地,由x=vt’可得碰撞前小球B的速度大小v=3.0m/s,B正确。
5.(2025年高考湖南卷)如图,某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成,C是可以在滑轨上运动的标准测量件,其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时,将弹药放入装载台圆筒内,两端用物块A和B封装,装载台与滑轨等高。引爆后,假设弹药释放的能量完全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D,D与滑轨间的动摩擦因数为。D在滑轨上运动距离后抛出,落地点距抛出点水平距离为,根据可计算出弹药释放的能量。某次测量中,A、B、C质量分别为、、,,整个过程发生在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度大小为g。则(  )
A.D的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等
B.D的初动能与其落地时的动能相等
C.弹药释放的能量为
D.弹药释放的能量为
【答案】BD
【解析】爆炸后,AB组成的系统动量守恒,即3mv1=mv2
B与C碰撞过程动量守恒mv2=6mv,联立解得v=0.5v1。
爆炸后瞬间A的动能,D的初动能
两者不相等,故A错误;
D水平滑动过程中摩擦力做功为
做平抛运动过程中重力做的功为
故D从开始运动到落地瞬间合外力做功为0,根据动能定理可知D的初动能与其落地时的动能相等,故B正确;
D物块平抛过程有,,联立可得
水平滑动过程中根据动能定理有
化简得
弹药释放的能量完全转化为A和B的动能,则爆炸过程的能量为
故C错误,D正确。
6.(2025高考广东卷)如图所示,光滑水平面上,小球M、N分别在水平恒力和作用下,由静止开始沿同一直线相向运动在时刻发生正碰后各自反向运动。已知和始终大小相等,方向相反。从开始运动到碰掉后第1次速度减为0的过程中,两小球速度v随时间t变化的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律两物体受外力F大小相等,由图像的斜率等于加速度可知M、N的加速度大小之比为4:6=2:3,可知M、N的质量之比为6:4=3:2;设分别为3m和2m;由图像可设MN碰前的速度分别为4v和6v,则因MN系统受合外力为零,向右为正方向,则系统动量守恒,则由动量守恒定律
若系统为弹性碰撞在,则能量关系可知
解得、
因M、N的加速度大小之比仍为2:3,则停止运动的时间之比为1:1,即两物体一起停止,则BD是错误的;
若不是弹性碰撞,则
可知碰后速度大小之比为
若假设v1=2v,则v2=3v,此时满足
则假设成立,因M、N的加速度大小之比仍为2:3,则停止运动的时间之比为1:1,对M来说碰撞前后的速度之比为4v:2v=2:1
可知碰撞前后运动时间之比为2:1,可知A正确,C错误。
7. (2025高考甘肃卷)(14分)如图1所示,细杆两端固定,质量为m的物块穿在细杆上。初始时刻。物块刚好能静止在细杆上。现以水平向左的力F作用在物块上,F随时间t的变化如图2所示。开始滑动瞬间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长,重力加速度为g,θ=30°。
求:
(1)t=6s时F的大小,以及t在0~6s内F的冲量大小。
(2)t在0~6s内,摩擦力f随时间t变化的关系式,并作出相应的f t图像。
(3)t=6s时,物块的速度大小。
【答案】(1),
(2)见解析 (3)
【解析】(1)由图2可知,F随时间t线性变化,
所以当t=6s时,F=(2分)
在0~6s时间内力F的冲量等于F—t图线与横轴围成的面积, (2分)
(2)由于初始时刻,物块刚好能静止在细杆上,则有mgsin30°=μmgcos30°
解得μ=tan30°= (1分)
在垂直杆方向,当Fsinθ=mgcosθ时t=4s(1分)
在0~4s时间内,垂直杆方向,Fsinθ+N=mgcosθ(1分)
摩擦力(1分)
在4~6s时间内,垂直杆方向,Fsinθ=mgcosθ+N
摩擦力(1分)
相应f—t图像如图。
(1分)
(3)在0~6s时间内沿杆方向,由动量守恒定律,
在0~6s时间内摩擦力的冲量等于f—t图线与横轴围成的面积,则
(2分)
联立有
可得(2分)
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2025年高考物理分类解析
专题6 动量
1.(2025高考广东卷)如图所示,无人机在空中作业时,受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角,其大小F随时间t的变化关系为F = F0-kt(F ≠ 0,F0、k均为大于0的常量),无人机的质量为m,重力加速度为g。关于该无人机在0到T时间段内(T是满足F > 0的任一时刻),下列说法正确的有( )
A.受到空气作用力的方向会变化
B.受到拉力的冲量大小为
C.受到重力和拉力的合力的冲量大小为
D.T时刻受到空气作用力的大小为
2.(2025高考福建卷)传送带转动的速度大小恒为1m/s,顺时针转动。两个物块A、B,A、B用一根轻弹簧连接,开始弹簧处于原长,A的质量为1kg,B的质量为2kg,A与传送带的动摩擦因数为0.5,B与传送带的动摩擦因数为0.25。t=0时,将两物块放置在传送带上,给A一个向右的初速度v0=2m/s,B的速度为零,弹簧自然伸长。在t=t0时,A与传送带第一次共速,此时弹簧弹性势能Ep=0.75J,传送带足够长,A可在传送带上留下痕迹,则(  )
A.在t=时,B的加速度大小大于A的加速度大小
B.t=t0时,B的速度为0.5m/s
C.t=t0时,弹簧的压缩量为0.2m
D.0﹣t0过程中,A与传送带的痕迹小于0.05m
3. (2025年1月浙江选考)如图所示,光滑水平地面上放置完全相同两长板A和B,滑块C(可视为质点)置于B的右端,三者质量均为。A以的速度向右运动,B和C一起以的速度向左运动,A和B发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A和B的长度均为0.75,C与A、B间动摩擦因数均为0.5,则(  )
A. 碰撞瞬间C相对地面静止
B. 碰撞后到三者相对静止,经历的时间为0.2s
C. 碰撞后到三者相对静止,摩擦产生的热量为
D. 碰撞后到三者相对静止,C相对长板滑动的距离为0.6m
4. (2025高考甘肃卷)如图,小球A从距离地面处自由下落,末恰好被小球B从左侧水平击中,小球A落地时的水平位移为。两球质量相同,碰撞为完全弹性碰撞,重力加速度g取,则碰撞前小球B的速度大小v为(  )
A B.
C. D.
5.(2025年高考湖南卷)如图,某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成,C是可以在滑轨上运动的标准测量件,其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时,将弹药放入装载台圆筒内,两端用物块A和B封装,装载台与滑轨等高。引爆后,假设弹药释放的能量完全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D,D与滑轨间的动摩擦因数为。D在滑轨上运动距离后抛出,落地点距抛出点水平距离为,根据可计算出弹药释放的能量。某次测量中,A、B、C质量分别为、、,,整个过程发生在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度大小为g。则(  )
A.D的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等
B.D的初动能与其落地时的动能相等
C.弹药释放的能量为
D.弹药释放的能量为
6.(2025高考广东卷)如图所示,光滑水平面上,小球M、N分别在水平恒力和作用下,由静止开始沿同一直线相向运动在时刻发生正碰后各自反向运动。已知和始终大小相等,方向相反。从开始运动到碰掉后第1次速度减为0的过程中,两小球速度v随时间t变化的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. (2025高考甘肃卷)(14分)如图1所示,细杆两端固定,质量为m的物块穿在细杆上。初始时刻。物块刚好能静止在细杆上。现以水平向左的力F作用在物块上,F随时间t的变化如图2所示。开始滑动瞬间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长,重力加速度为g,θ=30°。
求:
(1)t=6s时F的大小,以及t在0~6s内F的冲量大小。
(2)t在0~6s内,摩擦力f随时间t变化的关系式,并作出相应的f t图像。
(3)t=6s时,物块的速度大小。
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