2015物理《高考专题》(二轮)专题检测卷专题三第7讲动量守恒定律及其应用
高考物理动量守恒定律的应用及其解题技巧及练习题(含答案)
高考物理动量守恒定律的应用及其解题技巧及练习题 (含答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律的应用1.竖直平面内存在着如图甲所示管道，虚线左侧管道水平，虚线右侧管道是半径R=1m 的半圆形，管道截面是不闭合的圆，管道半圆形部分处在竖直向上的匀强电场中，电场强度 E=4X 10/m .小球a 、b 、c 的半径略小于管道内径， b 、c 球用长L 2m 的绝缘细轻杆连接，开始时c 静止于管道水平部分右端P 点处，在M 点处的a 球在水平推力F 的作用下由静止向右运动，当 F 减到零时恰好与b 发生了弹性碰撞，F-t 的变化图像如图乙所示，且满足F 2 t 2 —.已知三个小球均可看做质点且 m a =0.25kg , m b =0.2kg , m c =0.05kg ，小球 (1) 小球a 与b 发生碰撞时的速度 v o ; (2) 小球c 运动到Q 点时的速度v ;(3) 从小球c 开始运动到速度减为零的过程中，小球 c 电势能的增加量.【答案】(1) V 4m/s (2) v=2m/s (3) E p 3.2J 【解析】【分析】对小球 a ,由动量定理可得小球 a 与b 发生碰撞时的速度；小球a 与小球b 、c 组 成的系统发生弹性碰撞由动量守恒和机械能守恒可列式，小球c 运动到Q 点时，小球b 恰好运动到P 点，由动能定理可得小球 c 运动到Q 点时的速度；由于b 、c 两球转动的角速 度和半径都相同，故两球的线速度大小始终相等，从c 球运动到Q 点到减速到零的过程列能量守恒可得； 解：⑴对小球a ,由动量定理可得I m a V 。
0 由题意可知，F-图像所围的图形为四分之一圆弧 ，面积为拉力F 的冲量，由圆方程可知S 1m 2 代入数据可得：v 0 4m/s(2)小球a 与小球b 、c 组成的系统发生弹性碰撞 ， 由动量守恒可得 m a V 0 m a V | (m b m c )v 21 2 1 2 12由机械能守恒可得 m a v 0m a v 1 (m b m c )v 222 2解得 V 1 0, V 2 4m/ sA E阳1r c 带q=5 x 1'0)C 的正电荷，其他小球不带电，不计一切摩擦， g=10m/s 2，求小球c运动到Q点时，小球b恰好运动到P点，由动能定理1 2 1 2 m c gR qER ㊁血 mjv ㊁血 mjv ?代入数据可得v 2m/ s⑶由于b 、c 两球转动的角速度和半径都相同，故两球的线速度大小始终相等，假设当两球速度减到零时，设b 球与O 点连线与竖直方向的夹角为 从c 球运动到Q 点到减速到零的过程列能量守恒可得：1 2(m b m c )v qERsin 22.如图所示，小明参加户外竞技活动，站在平台边缘抓住轻绳一端，轻绳另一端固定在 '点，绳子刚好被拉直且偏离竖直方向的角度0 =60.小明从A 点由静止往下摆，达到 O 点正下方B 点突然松手，顺利落到静止在水平平台的平板车上，然后随平板车一起向右运 动•到达C 点，小明跳离平板车(近似认为水平跳离)，安全落到漂浮在水池中的圆形浮漂 上•绳长L=1.6m ,浮漂圆心与 C 点的水平距离x=2.7m 、竖直高度y=1.8m ，浮漂半径 R=0.3m 、不计厚度，小明的质量m=60kg ，平板车的质量 m=20kg ，人与平板车均可视为质点，不计平板车与平台之间的摩擦.重力加速度g=10m/s 2，求：_*』吩(1) 轻绳能承受最大拉力不得小于多少？ (2) 小明跳离平板车时的速度在什么范围？(3) 若小明跳离平板车后恰好落到浮漂最右端，他在跳离过程中做了多少功 ？【答案】(1) 1200N (2) 4m/s Wv< 5m/s( 3) 480J 【解析】 【分析】(1)首先根据机械能守恒可以计算到达B 点的速度，再根据圆周运动知识计算拉力大小.(2)由平抛运动规律,按照位移大小可以计算速度范围( 3)由动量守恒和能量守恒规律计算即可. 【详解】解(I)从A 到B .由功能关系可得1 2 mgL(1 cos ) mv ①2代人数据求得v=4 m/s ②m b gR(1cos ) m c gRsin 解得sin0637因此小球c 电势能的增加量： E p qER(1 sin ) 3.2J2在最低点B处，T mg mv③联立①②解得，轻绳能承受最大拉力不得小于T=1200N(2) 小明离开滑板后可认为做平抛运动1 2竖直位移y gt1 2 3④2离C点水平位移最小位移x R v min t⑤离C点水平位移最大为X R V min t⑥联立④⑤⑥解得小明跳离滑板时的速度 4 m/s Wvw 5 m/s(3) 小明落上滑板时，动量守恒mv (m m0)V| ⑦代人数据求得V i=3 m/s⑧离开滑板时，动量守恒(m m0)v| mv C m o V2⑨将⑧代人⑨得V2=-3 m/s由功能关系可得1 2 1 2 1 2 W ( — mv C m0v2) m m0 v1⑩.2 2 2解得W=480 J3. 某种弹射装置的示意图如图所示，光滑的水平导轨MN右端N处于倾斜传送带理想连接，传送带长度L=15.0m,皮带以恒定速率v=5m/s顺时针转动，三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B C置于水平导轨上， B C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B与轻弹簧连接，C未连接弹簧，B C处于静止状态且离N点足够远，现让滑块A以初速度V0=6m/s 沿B、C 连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起•碰撞时间极短，滑块C脱离弹簧后滑上倾角0 =37的传送带，并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上，已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数卩=0.8重力加速度g=10m/s2, sin37=0.6, cos37°0.8.1滑块A、B碰撞时损失的机械能；2滑块C在传送带上因摩擦产生的热量Q;3若每次实验开始时滑块A的初速度V。
2014广东物理《高考专题》(二轮)复习课件：专题三 第7讲动量守恒定律及其应用
(2分)
答案：(1) 2gR (2) 2gR
3Leabharlann (3) 2gR v 2gR M
6 9
【总结提升】
力学规律的选取原则
(1)求解物体某一时刻受力及加速度时，可用牛顿第二定律列 式解决，有时也可结合运动学公式列出含有加速度的关系式。 (2)研究某一物体受到力的持续作用而使运动状态发生改变时，
(2)三种表达形式: p′ ①p=___; m1v1′+m2v2′ ②m1v1+m2v2=__________; -Δ p2 。 ③Δ p1=_____ (3)碰撞的种类及特点： 种 类 特 点
弹性碰撞
非弹性碰撞 完全非弹性碰撞
守恒 ②碰撞前后总动能_____ 相等 ①动量_____; 守恒 ②动能有_____ 损失 ①动量_____; 守恒 ①碰后两物体合为一体;②动量_____; 大 ③动能损失最___
撞后的瞬间，A和B的速度分别为v1和v2。在碰撞过程中，由能 量和动量守恒定律，得
1 1 1 2 2 mv mv1 2m v 2 2 2 2 2
① ②
mv=mv1+(2m)v2 式中，以碰撞前木块A的速度方向为正方向。 由①②式得
v2 v1 2
③
设碰撞后A和B运动的距离分别为d1和d2,由动能定理得
【解析】(1)由题意知，A脱离滑杆时的速度v0=ωr 设A、B碰后的速度为v1，由动量守恒定律得： mv0=2mv1 A与B碰撞过程损失的机械能
E 1 1 mv 0 2 2mv12 2 2 4
解得 E 1 mr 2 2。
(2)AB不能与弹簧相碰，设AB在PQ上运动的加速度大小为a,
(5)对求解的结果加以分析、验证和说明。
07讲 动量与动量守恒定律基本应用解析版
2022-2023高考物理二轮复习（新高考）专题03力与动量.动量守恒定律●高考考点分析---在高考中，牛顿定律、功能关系、动量守恒定律是解题的三种基本方法。
无论什么运动状况，都可以从这三方面入手。
三者可以是递进关系：由牛顿定律的力引出功能关系、动量定理；也可能是并列关系：有些题目从三个角度都可以进行解析。
只有熟练运用这三者，才能在高考中游刃有余。
该类题型一般为单项选择题、不定项选择题、实验和计算题。
●知识框架●学习目标1.理解冲量与动量之间的关系。
2.熟练掌握动量守恒定律及其条件。
3.理清碰撞问题中的动量、能量关系。
4.能够将反冲问题举一反三，掌握其解题思路。
07讲动量与动量守恒定律基本应用●力与物体平衡的思维导图●重难点突破1.动量定理：Ft=mv-mv 0注：F 为物体所受合力；要规定正方向。
2.动量守恒条件：（1）不受外力或者所受外力的矢量和为零时，系统的动量守恒。
（2）当外力相对系统内力小很多时，系统的动量守恒。
（3）当某一方向上的合外力为零时，系统在该方向上动量守恒。
3.动量守恒定律：1如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变．2表达式：(1)p＝p′或m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′.系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量．(2)Δp 1＝－Δp 2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向．●考点应用1.应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)．(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)．(3)规定正方向，确定初、末状态动量．(4)由动量守恒定律列出方程．(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明．例1.（2022·山东·临邑第一中学高二阶段练习）如图所示，下列情形都忽略空气阻力。
下列说法正确的是（）A．若子弹击入沙袋时间极短，可认为击入过程子弹和沙袋组成的系统，水平方向动量守恒B．若子弹击入杆的时间极短，可认为子弹和固定杆组成系统动量守恒C．圆锥摆系统动量守恒D．以上说法都不正确【答案】A【详解】A．子弹击入沙袋时间极短，水平方向合外力为零，故可认为击入过程子弹和沙袋组成的系统，水平方向动量守恒。
2015届江苏省高考物理二轮分项测试：动量含解析
动量 冲量 动量定理（2014·江西重点中学协作体第二次联考）1. 如图所示，轻弹簧下悬重物2m 。
2m 与1m 之间用轻绳连接。
剪断1m 、2m 间的轻绳，经较短时间1m 有速度，2m 有速度大小为v ，求这段时间内弹力的冲量及弹力的平均值。
【知识点】冲量 动量定理 【答案解析】g m uvm )(21+ 解析： 1m 、2m 静止时，弹力大小等于g m m )(21+，剪断轻绳，1m 自由下落，2m 向上加速运动，1m 达到速度u 的时间为gu t =∆ 对2m ：mv t g m t F =∆-∆2u m v m t g m v m t F 2121+=∆+=∆弹力的平均值g m u vm u g u m v m gu u m v m t t F F )()(212121+=+=+=∆∆=【思路点拨】确定研究对象，根据动量定理进行求解，属于基本题型。
（2014·福建漳州八校第四次联考）2. 如图所示，质量为M 的小车静止在光滑的水平地面上，车上有2个质量均为m 的小球，现用两种方式将球相对于地面以恒定速度V 向右水平抛出。
第一种方式是将2个小球一起抛出，第二种方式是将小球依次先后抛出。
比较用上述不同方式抛完小球后小车的最终速度（ ） A ．第一种较大 B ．第二种较大 C ．二者一样大 D ．不能确定【知识点】动量守恒定律 【答案解析】C解析：小车与小球 组成的系统，水平方向动量守恒mv Mv 201+=，所以两种情况下小车的最后速度是相同的.故选CvM【思路点拨】根据水平方向动量守恒定律，系统动量守恒（2014·湖南十三校第二次联考）2. 如图所示，在光滑水平桌面上有两个小球，质量为m 1的小球以速度v 与质量为m 。
静止的小球发生正碰，两球碰撞后粘在一起运动。
求碰撞过程中系统动能的损失。
【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【答案解析】)(221221m m v m m +解析：m1、m2碰时动量守恒m1v=（m1+m2）v ′两球碰撞后粘在一起的速度为v′＝211m m v m +系统损失的动能△Ek=21m1v2−21（m1+m2）v′2＝)(221221m m v m m +．【思路点拨】本意主要考查了碰撞过程中动量守恒定律的应用．（2014·吉林市普高二模）3. 如图所示，三个可视为质点的滑块质量分别为m A =m ，m B =2m ，m C =3m ，放在光滑水平面上，三滑块均在同一直线上．一轻质弹簧的一端固定在滑块B 上，另一端与滑块C 接触但未连接，B 、C 均静止。
高考物理一轮专题检测：第7讲 动量守恒定律及其应用.pdf
专题检测卷(七) 动量守恒定律及其应用 (45分钟 100分) 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分,每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的) 1. “蹦极”是一项刺激的极限运动,一个重为F0的运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从高处跳下,测得弹性绳的弹力F的大小随时间t的变化图像如图所示。
若将蹦极过程视为在竖直方向上的运动,且空气阻力不计,下列说法正确的是( ) A.t1～t2时间内运动员处于超重状态 B.t3时刻运动员的速度最大 C.t1～t3时间内运动员受到的弹力冲量和重力冲量大小相等 D.t1～t5时间内运动员的机械能先减小后增大 2.如图所示,小车M由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成,静止在光滑水平面上。
当小车固定时,从A点由静止滑下的物块m到C点恰好停止。
如果小车不固定,物块m仍从A点静止滑下 ( ) A.还是滑到C点停住 B.滑到BC间某处停住 C.会冲出C点落到车外 D.上述三种情况都有可能3.如图所示,一质量M=3.0kg的长方体木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量m=1.0kg的小木块A。
现以地面为参照系,给A和B以大小均为4.0m/s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离木板B。
站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是 ( ) A.2.4 m/sC.3.0 m/sD.1.8 m/s 4.在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别是ma、mb。
两球在t时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞前后的速度图像如图所示。
下列关系正确的是 ( )A.ma>mbB.mamB,中间用一段轻绳相连接并有一被压缩的轻质弹簧,A、B、C均处于静止状态。
若细绳被剪断后,A、B滑离C之前,A、B在C上向相反方向滑动,设A与C、B与C之间的摩擦力大小分别用f1、f2表示,用P表示A、B和弹簧组成的系统,用Q表示A、B、C和弹簧组成的系统。
2015名师高考物理复习精品课件 动量 动量守恒定律及其应用
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一、动量、动能、动量变化量
名称 项目 定义
动
量
动
能
动量变化量
物质的质 量和速度 的乘积
物体由于 运动而具 有的能量
物体末动量与初 动量的矢量差
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考纲要求 动量、动量 定理、动量 守恒定律及 其应用Ⅱ 弹性碰撞和 非弹性碰撞 Ⅰ 光电效应Ⅰ 爱因斯坦光 电效应方程 Ⅰ 考点 2013
高频考点 2012 2011 福建30(2)，课标 (Ⅰ)35(2)，课标 (Ⅱ)35(2)，江苏 12(1)(3)，安徽 22，广东35
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名称 项目
动
量
动
能
动量变化量
1 2 定义式 p＝ m v Ek＝ mv Δp＝p′－p 2 矢标性 矢量 标量 矢量 特点 状态量 状态量 过程量 关联方 p2 1 2Ek Ek＝ ， Ek＝ pv， p＝ 2mEk， p＝ v 2 m 2 程
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二、动量定理与动能定理的比较
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动量定理
动能定理
内容
公式 标矢性 因果 关系 因 果
力在一个过程中对物 物体在一个过程始末的 动量变化量 等于它在这 全所做的功，等于物 体在这个过程中 冲量 个过程中所受力的 . 动能的变化 . 1 2 1 2 F合t＝ mv′－mv . F合s＝ 2mv2－2mv1 . 矢 量式 合外力的冲量 动量 的变化 涉及力与 时间 .
高考物理二轮复习 专项训练 动量守恒定律的应用及解析
高考物理二轮复习 专项训练 动量守恒定律的应用及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律的应用1．2019年1月，中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW ，技术水平达到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置，一能量为109eV 的质子打到汞、钨等重核后，导致重核不稳定而放出20～30个中子，大大提高了中子的产生效率。
一个高能质子的动量为p 0，打到质量为M 、原来静止的钨核内，形成瞬时的复合核，然后再散裂出若干中子，已知质子质量为m ，普朗克常量为h 。
①求复合核的速度v ；②设复合核释放的某个中子的动量为p ，求此中子的物质波波长λ。
【答案】①0p v M m=+ ②h p λ=【解析】 【详解】①质子打到钨核上过程系统动量守恒，以质子的初速度方向为正方向 由动量守恒定律得：p 0＝（m +M ）v 解得：0p v M m=+ ②由德布罗意关系式可知，波长：h pλ=2．如图所示，质量均为m 的A 、B 两球套在悬挂的细绳上，A 球吊在绳的下端刚好不滑动，稍有扰动A 就与绳分离A 球离地高度为h ，A 、B 两球开始时在绳上的间距也为h ，B 球释放后由静止沿绳匀加速下滑，与A 球相碰后粘在一起(碰撞时间极短)，并滑离绳子.若B 球沿绳下滑的时间是A 、B 一起下落到地面时间的2倍，重力加速度为g ，不计两球大小及空气阻力，求：(1)A 、B 两球碰撞后粘在一起瞬间速度大小；(2)从B 球开始释放到两球粘在一起下落，A 、B 两球组成的系统损失的机械能为多少?【答案】 (2) 34mgh【解析】 【详解】(1)设B 球与A 球相碰前的速度大小为1v ，则1112h v t =碰撞过程动量守恒，设两球碰撞后的瞬间共同速度为2v ，根据动量守恒定律有122mv mv =两球一起下落过程中，222212h v t gt =+122t t =解得：2v =(2)B 球下滑到碰撞前，损失的机械能21112E mgh mv ∆==由(1)问知，1v = 因此112E mgh ∆=磁撞过程损失的机械能为222121112224E mv mv mgh ∆=-⨯= 因此整个过程损失的机械能为1234E E E mgh ∆=∆+∆=3．如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP ，由半径r ＝0.5m 的圆弧轨道CDP 和与之相切于C 点的水平轨道ABC 组成，圆弧轨道的直径DP 与竖直半径OC 间的夹角θ＝37°，A 、B 两点间的距离d ＝0.2m 。
2015年高考物理真题分类汇编动量专题(含解析)
2015年高考物理真题分类汇编：动量专题(2015新课标I-35（2）).【物理—选修3-5】（10分）如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间。
A的质量为m，B、C的质量都为M，三者都处于静止状态，现使A以某一速度向右运动，求m和M之间满足什么条件才能使A只与B、C各发生一次碰撞。
设物体间的碰撞都是弹性的。
【答案】（– 2）M m < M【考点】动量、动量守恒定律及其应用；弹性碰撞和非弹性碰撞；机械能守恒定律及其应用【解析】A向右运动与C发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的却是守恒、机械能守恒，设速度方向向右为正，开始时A的速度为v0 ,第一次碰撞后C的速度为v c ,A的速度为v A1 ,由动量守恒定律和机械能守恒得：mv0 = mv A1 + Mv c1·········○1 (2分)mv02 = mv A12 + Mv C12········○2 (2分)联立○1○2式得：v A1 = v0 ······○3 (1分)V C1 = v0·······○4 (1分)如果m>M ，第一次碰撞后，A与C 速度同向，且A的速度小于C的速度，不可能与B发生碰撞；如果m = M ，第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向右运动，A不可能与B发生碰撞，所以只需要考虑m < M的情况。
第一次碰撞后，A反向运动与B发生碰撞，设与B发生碰撞后，A的速度为v A2 ,B的速度为v B1，同样有：v A2 = v A1 = ()2v0·········○5 (1分)根据题意，要求A只与B、C各发生一次碰撞，应有：v A2 v C1·······○6 (1分)联立○4○5○6式得：m2 + 4mM – M2 0 ·········○7 (1分)解得： m （– 2）M ········○8 (1分)另一解m -（+ 2）M舍去，所以m和M应满足的条件为：（– 2）M m < M ·······○9 (1分)【2015新课标II-35】（2）（10分）滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段。
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专题检测卷(七)动量守恒定律及其应用A组(45分钟100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分。
每小题只有一个选项正确)1.(2013·黄山一模)“蹦极”是一项刺激的极限运动,一个重为F0的运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从高处跳下,测得弹性绳的弹力F的大小随时间t的变化图像如图所示。
若将蹦极过程视为在竖直方向上的运动,且空气阻力不计,下列说法正确的是( )A.t1～t2时间内运动员处于超重状态B.t3时刻运动员的速度最大C.t1～t3时间内运动员受到的弹力冲量和重力冲量大小相等D.t1～t5时间内运动员的机械能先减小后增大2.(2013·黄山一模)如图所示,质量分别为m1、m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上。
突然加一水平向右的匀强电场后,两球A、B将由静止开始运动,对两小球A、B和弹簧组成的系统,在以后的运动过程中,以下说法正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度)( )A.系统机械能不断增加B.系统机械能守恒C.系统动量不断增加D.系统动量守恒3.如图所示,小车M由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成,静止在光滑水平面上。
当小车固定时,从A点由静止滑下的物块m到C点恰好停止。
如果小车不固定,物块m仍从A点静止滑下( )A.还是滑到C点停住B.滑到BC间某处停住C.会冲出C点落到车外D.上述三种情况都有可能4.如图所示,一质量M=3.0kg的长方体木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量m=1.0kg的小木块A。
现以地面为参照系,给A和B以大小均为4.0m/s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离木板B。
站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是( )A.2.4 m/sB.2.8 m/sC.3.0 m/sD.1.8 m/s5.如图所示,一沙袋用轻细绳悬于O点。
开始时沙袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出,第一次弹丸的速度为v1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°,当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋,使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°,若弹丸质量是沙袋质量的,则以下结论中正确的是( )A.v1=v2B.v1∶v2=41∶42C.v1∶v2=42∶41D.v1∶v2=41∶836.(2013·宣城一模)如图所示,一轻杆两端分别固定着a、b两个半径相等的光滑金属球,a球质量大于b球质量,整个装置放在光滑的水平面上,将此装置从图示位置由静止释放,则( )A.在b球落地前瞬间,a球的速度方向向右B.在b球落地前瞬间,a球的速度方向向左C.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球的冲量为零D.在b球落地前的整个过程中,轻杆对b球做的功为零7.在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别是m a、m b。
两球在t时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞前后的速度图像如图所示。
下列关系正确的是( )A.m a>m bB.m a<m bC.m a=m bD.无法判断8.一辆小车静止在光滑水平面上,小车立柱上拴有一根长为L的轻绳,轻绳末端拴着一个小球,如图所示。
现将小球拉至水平位置后自静止释放,小球摆动的过程中不计一切阻力。
则下列说法中正确的是( )A.小球摆动过程中机械能守恒B.小球开始摆动后,小球和小车组成的系统机械能守恒、动量守恒C.小球开始摆动后,小球和小车组成的系统机械能不守恒、动量不守恒D.小球开始摆动后,小球达最大速度时小车也同时达最大速度二、计算题(本大题共2小题,共36分。
需写出规范的解题步骤)9.(16分)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为M A=2kg的物体A(可视为质点)。
一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度射穿A后,速度变为100m/s(子弹不会落在车上),最后物体A静止在车上。
若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5。
则(取g=10m/s2)(1)平板车最后的速度是多大?(2)子弹射穿物体A过程中系统损失的机械能为多少?(3)A在平板车上滑行的距离为多少?10.(20分)(2013·芜湖二模)如图所示,光滑水平面上有A、B两辆小车,A车内有一半径R=1m的光滑圆轨道,质量m C=0.5kg可视为质点的小球C置于圆轨道最底端。
已知m A=m B=1.0kg,开始时,B车静止,A车和C球以v0=10m/s的速度驶向B车并与其正碰后粘在一起(碰撞时间极短),不计空气阻力。
g取10m/s2,求:(1)小球C沿轨道上升到最高点时的速度。
(2)小球C沿轨道上升的最大高度。
(3)若小车B的质量为无穷大,小车A与之碰后粘在一起,圆轨道半径R可以调节,要使得碰后小球C能一直不脱离圆轨道,求R的取值范围。
B组(45分钟100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分,每小题只有一个选项正确)1.(2013·合肥二模)如图所示,A、B两小球离光滑地面高度均为h=5m,相距l=4.8m,将A以大小为2m/s的初速度v0向B水平抛出的同时,B自由下落。
A、B与地面发生弹性碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。
B球质量m=0.2kg,不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,g=10m/s2。
B 球第一次与地相碰的过程中,合力对B球的冲量大小I及A、B第一次相碰时,B球离地高度H为( )A.I=2N·s,H=0.8mB.I=2N·s,H=4.2mC.I=4N·s,H=0.8mD.I=4N·s,H=4.2m2.(2012·福建高考)如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。
若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )A.v0+vB.v0-vC.v0+(v0+v)D.v0+(v0-v)3.如图所示,光滑的水平地面上有一上表面水平的小车C,A、B两物体的质量m A>m B,中间用一段轻绳相连接并有一被压缩的轻质弹簧,A、B、C均处于静止状态。
若细绳被剪断后,A、B滑离C之前,A、B在C上向相反方向滑动,设A与C、B与C之间的摩擦力大小分别用f1、f2表示,用P表示A、B和弹簧组成的系统,用Q表示A、B、C和弹簧组成的系统。
关于A、B在C上滑动的过程,下列说法中正确的是( )A.若f1=f2,则P和Q动量均不守恒B.若f1=f2,则P动量守恒,Q动量不守恒C.若f1≠f2,则P动量守恒,Q动量守恒D.若f1≠f2,则P动量不守恒,但Q动量守恒4.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。
木箱和小木块都具有一定的质量。
现使木箱获得一个向右的初速度v0,则( )A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动5.如图甲所示,光滑水平面上并排放着两个相同的木块A、B,一颗子弹以一定速度水平射入A并穿出木块B,用I A表示木块A受到子弹作用力的冲量,p B表示木块B的动量,且I A、p B随时间变化的规律分别如图乙、丙所示,那么( )A.b=B.c=2bC.(t2-t1)=t1D.b=a6.(2013·合肥二模)在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m。
现B球静止,A球向B球运动,发生正碰。
已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩到最紧时的弹性势能为E p,则碰前A球的速度等于( )A. B.C. D.27.如图所示,完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动。
A、B间夹有少量炸药,对A、B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法,其中正确的是( )A.炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相同B.炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相反C.炸药爆炸过程中,A、B两物块组成的系统动量不守恒D.A、B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程中动量守恒8.(2013·蚌埠一模)如图所示,质量相同的两木块A、B用劲度系数为k的轻弹簧连接后静止于光滑的水平面上,开始弹簧处于自然伸长状态,现用一水平恒力F拉木块A,经过时间t,弹簧第一次被拉至最长,此时木块A的位移为s,则在该过程中( )A.t时刻A的动能为FsB.t时刻A的动量为FtC.A、B加速度相等时,弹簧的伸长量为D.A、B速度相等时,其加速度也相等二、计算题(本大题共2小题,共36分。
需写出规范的解题步骤)9.(16分)(2013·安庆二模)如图所示,光滑水平面上有一平板车B上表面水平,质量m B=2kg,在其左端放置一物块A,质量m A=2kg,开始A、B均处于静止状态。
现有一颗质量为m0=0.01kg的子弹以初速度v0=600m/s水平射向A,并瞬间从A中穿出,穿出后速度变为v=100m/s,已知A、B间有摩擦力作用,且A始终在B上,求:(1)物块A的最大速度v A;(2)平板车B的最大速度v B;(3)子弹损失的动能;(4)整个系统所产生的焦耳热。
10.(20分)(2013·马鞍山二模)如图所示,在光滑水平地面上有一固定的挡板,挡板上固定一个轻弹簧。
现有一质量M=3kg,长L=4m的小车AB(其中O为小车的中点,AO部分粗糙,OB部分光滑),一质量为m=1kg的小物块(可视为质点),放在车的最左端,车和小物块一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右匀速运动,车撞到挡板后瞬间速度变为零,但未与挡板粘连。
已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内,小物块与车AO部分之间的动摩擦因数为μ=0.3,重力加速度g=10m/s2。
求:(1)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;(2)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧对小物块的冲量;(3)小物块最终停在小车上的位置距A端多远。
答案解析A组1.【解析】选D。
t1～t2时间内,运动员的加速度方向向下,处于失重状态,A错;t3时刻,弹性绳拉力最大,表明人已运动至最低点,速度为零,B错;0～t3时间内,运动员的动量变化为零,表明这段时间内人受到的重力的冲量与弹力的冲量大小相等,C错;t1～t5时间内,拉力先做负功,后做正功,运动员的机械能先减小,后增大,D对。