2021年高考物理动量守恒定律解析版
【三年高考】2021 2021年物理试题分类汇编解析:专题07 动量(含

【三年高考】2021 2021年物理试题分类汇编解析:专题07 动量(含----24c6b324-6ea6-11ec-9878-7cb59b590d7d【三年高考】2021-2021年物理试题分类汇编解析:专题07-动量(含2022~2022版高考试题精修分项目分析专题07动量二千零二十一1.【2021全国2卷】高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()a.10nb.10nc.10nd.10n【答案】c二3四由动量定理可知:,解得:3,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为10n,故c正确故选c推荐理由:使用动能定理计算着陆时的速度,然后使用动量定理计算地面上的接触力2.【2021全国1卷】高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能()a、它与通过B的时间成正比,与位移C成正比,与速度D成正比,与动量B成正比【解析】本题考查匀变速直线运动规律、动能、动量及其相关的知识点。
根据初始速度为零时匀速变化的线性运动规律,在起始阶段,列车速度与时间成正比,即v=at,由动能公式确定ek=mv2,可知列车动能与速度的二次方成正比,与时间的二次方成正比,选项ac错误;由v2=2ax,可知列二车动能与位移x成正比,选项b正确;由动量公式p=mv,可知列车动能ek=mv=方成正比,选项d错误。
,也就是说,仅次于火车的动量3.【2021全国3卷】(多选)如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒a、B.电荷量相等,符号相反,因此它们固定在电容器上下极板附近,与极板的距离相等。
同时释放a、b,它们由静止开始运动,在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,a、B和重力之间的相互作用可以忽略。
下面的说法是正确的a.a的质量比b的大b、在时间t时,a的动能大于b.C。
浙江专版2021版高考物理一轮复习选修3_5第1讲动量动量守恒定律练习含解析

高考物理一轮复习选修:第1讲动量动量守恒定律考点1 动量定理的理解和应用(c)【典例1】如图所示,刚性U形金属导轨M1N1N2M2位于光滑水平桌面上,其左端中接有阻值为R 的电阻,它们总的质量为m0。
导轨的两条轨道间的距离为l,PQ是质量为m的金属杆,其电阻为r,可在轨道上滑动,滑动时保持与轨道垂直。
杆与轨道的接触是粗糙的,导轨的电阻均不计。
初始时,杆PQ位于图中的虚线处,虚线的右侧为一匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,磁感应强度的大小为B。
现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F作用于PQ上,使之从静止开始在轨道上向右做加速运动。
已知经过时间t通过电阻的电流为I0,导轨向右移动的距离为x0(导轨的N1N2部分尚未进入磁场区域)。
不考虑回路的自感,求 :(1)杆与轨道的摩擦力。
(2)PQ离开虚线的距离。
(3)在此过程中电阻所消耗的能量。
【解析】(1)因U形导轨在摩擦力作用下做匀加速运动,若其加速度为a,则有f=m0a而 a=由两式得f=2m0(2)经过时间t,杆的速度设为v,则杆和导轨构成的回路中的感应电动势E=B l v此时回路中的感应电流I0=得v=对PQ杆应用动量定理可得(F-f)t-B l∑Δq=mv而∑Δq==解得x=(3)由能量关系Q=(F-f)x-mv2=x-mQ R=Q=答案:(1)f=2m0(2)(3)1.(2019·金华模拟)课上老师做了这样一个实验:如图所示,用一象棋子压着一纸条,放在水平桌面上接近边缘处。
第一次,慢拉纸条,将纸条抽出,棋子掉落在地上的P点;第二次,将棋子、纸条放回原来的位置,快拉纸条,将纸条抽出,棋子掉落在地上的N点。
从第一次到第二次现象的变化,下列解释正确的是( )A.棋子的惯性变大了B.棋子受到纸条的摩擦力变小了C.棋子受到纸条的摩擦力的冲量变小了D.棋子离开桌面时的动量变大了【解析】选C。
两次拉动中棋子的质量没变,其惯性不变,故A错误;由于正压力不变,则纸条对棋子的摩擦力没变,故B错误;由于快拉时作用时间变短,摩擦力对棋子的冲量变小了,故C正确;由动量定理可知,合外力的冲量减小,则棋子离开桌面时的动量变小,故D错误。
山东省2021高考物理一轮复习 专题七 碰撞与动量守恒精练(含解析)

专题七碰撞与动量守恒【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容动量、动量定理1。
理解冲量和动量。
2.通过理论推导和实验,理解动量定理,能用动量定理解释生产生活中的有关现象。
动量守恒定律是高考命题的重点和热点,常常与牛顿运动定律、能量守恒定律等知识综合考查。
常见的考查形式有:(1)动量定理在流体中的应用;(2)满足动量守恒定律条件的分析判断,对单一过程进行简单应用;(3)在碰撞、反冲等问题中,综合应用动量守恒定律、动量定理、能量守恒定律和牛顿运动定律。
1。
在学生初步形成的运动与相互作用观念和能量观念的基础上,引导学生通过研究碰撞现象拓展对物理世界的认识和理解。
2。
通过探究碰撞过程中的守恒量,进一步发展学生运动与相互作用观念和能量观念,使其了解物理规律具有适用范围和条件。
3。
通过实验探究和理论推导,让学生经历科学论证过程,理解动量定理的物理实质与牛顿第二定律的一致性.4.能从理论推导和实验验证的角度,理解动量守恒定律,深化对物体之间相互作用规律的理解。
5.能用动量和机械能的知识分析和解释机械运动现象,解决一维碰撞问题。
动量守恒定律及其应用1.通过理论推导和实验,理解动量守恒定律,能用动量守恒定律解释生产生活中的有关现象。
2.知道动量守恒定律的普适性.3.通过实验,了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。
4.定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。
动量和能量的综合1。
能从牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律思考物理问题.2.体会用守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与统一.【真题探秘】基础篇固本夯基【基础集训】考点一动量、动量定理1。
(多选)为了进一步探究课本中的迷你小实验,某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端套上笔帽,用力把笔帽往下压后迅速放开,他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离。
不计空气阻力,忽略笔帽与弹簧间的摩擦,在弹簧恢复原长的过程中()A。
2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练:验证动量守恒定律的创新型实验(解析版)

验证动量守恒定律的创新型实验【原卷】1.用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。
(1)实验前需要调节气垫导轨水平:在轨道上只放滑块A,轻推一下滑块A,其通过光电门a和光电门b的时间分别为t1、t2,当t1___________t2(填“>”、“=”、“<”),则说明气垫导轨水平;(2)滑块B置于光电门b的左侧,滑块A静置于两光电门间的某一适当位置。
给B一个向右的初速度,通过光电门b的时间为1t∆,B与A碰撞后再次通过光电门b的时间为2t∆,滑块A通过光电门a的时间为3t∆。
为完成该实验,还必需测量的物理量有___________A.挡光片的宽度dB.滑块B的总质量m1C.滑块A的总质量m2D.光电门a到光电门b的间距L(3)若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒,则应该满足的表达式为:___________(用已知量和测量量表示)2.一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来验证动量守恒定律。
其实验步骤如下:步骤1:用天平测出A、B两个小球的质量m A、m B(m A>m B);步骤2:安装好实验装置,使斜槽末端保持水平,调整好频闪相机的位置并固定;步骤3:让入射小球从斜槽上某一位置P 由静止释放,小球离开斜槽后,用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置,照片如图乙所示;步骤4:将被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从位置P 由静止开始释放,使它们碰撞。
两小球离开斜槽后,用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置,照片如图丙所示。
经多次实验,他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变。
①实验中放在斜槽末端的小球是________ (选填“A”或“B”);①若要验证他们的猜想,需要在照片中直接测量的物理量有____、____、____(选填“x 0”“y 0”“x 1”“y 1”“x 2”“y 2”)。
写出该实验小组猜想结果的表达式____________(用测量量表示)。
2021高考物理复习课件(经典版)第6章第1讲 动量 动量定理

2.用动量定理解释生活现象 (1)Δp 一定时,F 的作用时间越短,力越大;时间越长,力越小。 (2)F 一定时,力的作用时间越长,Δp 越大;时间越短,Δp 越小。 分析问题时,要明确哪个量一定,哪个量变化。 3.用动量定理解题的基本思路 (1)确定研究对象。在中学阶段用动量定理讨论的问题,其研究对象一 般仅限于单个物体。 (2)对物体进行受力分析,求合冲量。可先求每个力的冲量,再求各力 冲量的矢量和;或先求合力,再求其冲量。
A.在 F 作用下,这个物体若经过位移 2l,其动量将等于 2p B.在 F 作用下,这个物体若经过时间 2t,其动量将等于 2p C.在 F 作用下,这个物体若经过时间 4t,其动能将等于 2Ek D.在 F 作用下,这个物体若经过位移 2l,其动能将等于 2Ek
解析 由动量定理 Ft=Δp 知,A 错误,B 正确;由动能定理 Fl=ΔEk 和 l=12at2 知,C 错误,D 正确。
2.对冲量的理解 (1)冲量的两性 ①时间性:冲量不仅由力决定,还由力的作用时间决定,恒力的冲量 等于该力与该力的作用时间的乘积。 ②矢量性:对于方向恒定的力来说,冲量的方向与力的方向一致。 (2)作用力和反作用力的冲量:一定等大、反向,但作用力和反作用力 做的功之间并无必然联系。
(3)冲量与功的比较
解析 答案
2.(沪科版选修 3-5·P10·T3 改编)质量为 5 kg 的小球以 5 m/s 的速度竖
直落到地板上,随后以 3 m/s 的速度反向弹回,若取竖直向下的方向为正方
向,则小球动量的变化为( )
A.10 kg·m/s
B.-10 kg·m/s
C.40 kg·m/s
D.-40 kg·m/s
下载 定律
解 守恒定律的应用;(2)以生活中的实
1.3 动量守恒定律(解析版)

第3节动量守恒定律一、动量守恒的条件1.如图所示,木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑的水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩。
当撤去外力后,下列说法中不正确的是()A.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统的动量守恒B.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统的动量不守恒C.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量守恒D.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量不守恒2.如图所示,一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为M的平板,静止在O点,一质量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h,如图所示,让环自由下落,撞击平板.已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长,则下列说法正确的是()A.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒B.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒C .环撞击板后,板的新的平衡位置在O 点正下方D .碰撞后新平衡位置与下落高度h 无关3.如图所示,质量为m 、带有四分之一光滑圆弧槽的小车停放在光滑水平面上,一质量为m 的小球以水平速度0v 从底端滑上小车,到达某一高度后,小球又返回底端。
下列说法正确的是( )A .小车一直向左运动B .小球到达最高点时速度为零C .小球和小车组成的系统机械能守恒D .小球和小车组成的系统动量守恒二、动量守恒定律的应用4.如图所示,质量为M 的小车置于光滑的水平面上,车的上表面粗糙,有一质量为m 的木块以初速度0v 水平地滑至车的上表面,若车足够长,则( )A .木块的最终速度为0M v M mB .由于车上表面粗糙,小车和木块所组成的系统动量不守恒C .车上表面越粗糙,木块减少的动量越多D .改变车上表面的粗糙程度,小车获得的动量不变5.如图所示,光滑水平面上甲、乙两球间粘少许炸药,一起以速度0.5m/s 向右做匀速直线运动。
已知甲、乙两球质量分别0.1kg 和0.2kg 。
某时刻炸药突然爆炸,分开后两球仍沿原直线运动,从爆炸开始计时经过3.0s ,两球之间的距离为x =2.7m ,则下列说法正确的是( )A .刚分离时,甲、乙两球的速度方向相同B .刚分离时,甲球的速度大小为0.6m/sC .刚分离时,乙球的速度大小为0.3m/sD .爆炸过程中释放的能量为0.027J6.在光滑的水平轨道上放置一门质量为m 1的旧式炮车(不包含炮弹质量),炮弹的质量为m 2,当炮车沿与水平方向成θ角发射炮弹时,炮弹相对炮口的速度为v 0,则炮车后退的速度为( )A .201cos m v m θ B .102cos m v m θ C .2012cos +m v m m θ D .1012cos +m v m m θ7.如图所示,所有接触面均光滑,质量为M 的半圆弧槽静止地靠在竖直墙面处,A 、B 是槽的两个端点,C 为槽的底部中点。
高考三物理试题分类汇编:动量能量守恒(含解析)

高考三物理试题分类汇编:动量能量守恒(含解析)动量、能量守恒二、非选择题6. 江苏省淮阴中学2021届高三摸底考试质量区分为m 1和m 2的两个小球在润滑的水平面上区分以速度v 1、v 2同向运动并发作对心碰撞,碰后m 2被右侧的墙原速弹回,又与m 1相碰,碰后两球都运动。
求:两球第一次碰后m 1球的速度大小。
解:依据动量守恒定律得:⎩⎨⎧'=''+'=+221122112211v m v m v m v m v m v m〔2分〕解得:1221112m v m v m v +=' 〔2分〕7.福建省龙岩二中2021届高三摸底考试如以下图所示是固定在水平空中上的横截面为〝〞形的润滑长直导轨槽,槽口向上〔图为仰望图〕。
槽内放置一个木质滑块,滑块的左半部是半径为R 的半圆柱形润滑凹槽,木质滑块的宽度为2R ,比〝〞形槽的宽度略小。
现有半径r(r<<R)的金属小球以水平初速度V 0冲向滑块,从滑块的一侧半圆形槽口边缘进入。
金属小球的质量为m ,木质滑块的质量为3m ,整个运动进程中无机械能损失。
求: 〔1〕当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度各是多大;〔2〕当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端A 点时,金属小球的对地速度。
解:〔1〕设滑离时小球喝滑块的速度区分为21v v 和,由动量守恒2103mv mv mv +=又2221203212121mv mv mv == 得201v v -= 0221v v = 〔2〕小球过A 点时沿轨道方向两者有共同速度v ,沿切向方向速度为v '22202132121)3(v m mv mv vm m mv '==+= 得002321v v v v ='=8.湖北省众望高中2021届高三周练如下图,长度为L 的轻杆上端连着一质量为m 的体积VV ’α可疏忽的小重物B .杆的下端用铰链固接于水平面上的A 点.同时,置于同一水平面上的立方体C 恰与B 接触,立方体C 的质量为M .今做庞大的扰动,使杆向右倾倒,设B 与C 、C 与水平面间均无摩擦,而B 与C 刚脱离接触的瞬间,杆与空中夹角恰恰为π/6.求B 与C 的质量之比m/M 。
2021版高考物理一轮复习实验七验证动量守恒定律典型例题(含解析)

验证动量守恒定律典型例题热点一对实验原理及操作的考查【典例1】(2019·曲靖模拟)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。
(1)实验前需要调节气垫导轨水平,借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是。
(2)为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量关系,实验分两次进行。
第一次:让滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。
给A一个向右的初速度,通过光电门1的时间为Δt1,A与B碰撞后又分开,滑块A再次通过光电门1的时间为Δt2,滑块B通过光电门2的时间为Δt3。
第二次:在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶,同样让滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。
给A一个向右的初速度,通过光电门1的时间为Δt4,A与B碰撞后粘连在一起,滑块B通过光电门2的时间为Δt5。
为完成该实验,还必须测量的物理量有__________(填选项前的字母)。
A.挡光片的宽度dB.滑块A的总质量m1C.滑块B的总质量m2D.光电门1到光电门2的间距L(3)在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒,则应该满足的表达式为__________(用已知量和测量量表示)。
(4)在第一次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中机械能守恒,则应该满足的表达式为_____ (用已知量和测量量表示)。
【解析】(1)检验气垫导轨是否水平的方法是使其中一个滑块在导轨上运动,看滑块经过两光电门的时间是否相等,若相等,则导轨水平。
(2)以第一次实验为例,要验证动量守恒,则m1v1=-m1v2+m2v3,滑块经过光电门的速度用计算,则m1=-m1+m2,即=-+,则还需要测量的物理量是:滑块A的总质量m1和滑块B的总质量m2,故选B、C。
(3)在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒,则应该满足的表达式为m1v4=(m1+m2)v5,滑块经过光电门的速度用计算,则m1=(m1+m2),即=。
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动量守恒定律【知识梳理】一、动量守恒定律的条件及应用1.动量守恒定律:一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2.动量守恒左律的适用条件(1)前提条件:存在相互作用的物体系;(2)理想条件:系统不受外力;(3)实际条件:系统所受合外力为0:(4)近似条件:系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力:(5)方向条件:系统在某一方向上满足上而的条件,则此方向上动量守恒。
3.动量守恒左律的表达式(1)加“+加2巾=用"'+加2”,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和;(2)相互作用的两个物体动量的增量等大反向:(3)切=0,系统总动量的增量为零。
4.动量守恒的速度具有“四性":①矢量性;②瞬时性;③相对性:④普适性。
5.应用动量守恒泄律解题的步骤:(1)明确研究对象,确泄系统的组成(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(或某一方向上动量是否守恒);(3)规泄正方向,确泄初、末状态动量;(4)由动量守恒泄律列出方程;(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明。
二、碰撞与动量守恒定律1.碰撞的特点(1)作用时间极短,内力远大于外力,总动量总是守恒的。
(2)碰撞过程中,总动能不增。
因为没有其他形式的能量转化为动能。
(3)碰撞过程中,当两物体碰后速度相等时,即发生完全非弹性碰撞时,系统动能损失最大。
(4)碰撞过程中,两物体产生的位移可忽略。
2 •碰撞的种类及遵从的规律3.关于弹性碰撞的分析两球发生弹性碰撞时满足动量守恒立律和机械能守恒立律。
在光滑的水平而上,质量为“的钢球沿一条直线以速度巾与静止在水平而上的质量为加2的钢球发生弹性碰撞,碰后的速度分别是V H V2加1% =w I v1+m2v2①m. - in.由①②可得:引= ------------ 心③/??! + m22nuv2 = 心④m A +m2利用③式和④式,可讨论以下五种特殊情况:a.当m{ > m2时,儿>0, v2 > 0 ,两钢球沿原方向原方向运动;b.当“v®时,^! < 0 , v2 > 0 ,质量较小的钢球被反弹,质量较大的钢球向前运动:C.当m A = m2时,V, = 0, V2 = v0,两钢球交换速度©d•当« m2时,儿a%, v2很小时,几乎以原速率被反弹回来,而质量很大的m2几乎不动。
例如橡皮球与墙壁的碰撞。
e.当/??! » in2时,v « v0, v2 « 2v0,说明柏很大时速度几乎不变,而质量很小的加2获得的速度是原来运动物体速度的2倍,这是原来静I匕的钢球通过碰撞可以获得的最大速度,例如铅球碰乒乓球。
4.一般的碰撞类问题的分析(1)判泄系统动量是否守恒。
(2)判泄物理情景是否可行,如追碰后,前球动量不能减小,后球动量在原方向上不能增加;追碰后,后球在原方向的速度不可能大于前球的速度。
(3)判泄碰撞前后动能是否不增加。
【限时检测】(建议用时:30分钟)一、单选题1.两球A、B在光滑水平而上沿同一直线,同一方向运动,w?A=lkg, 7M B=2kg, v A=6m,''s, VB=2m/s o当A 追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是()A.VA-5m;s, V*B =2. 5m/sB. VA-—4nVs, -7m;sC・ VA-2m/s» VB‘=4m/s D・VA-7IH Z S> VB-1. 5m/s【答案】c【解析】AD•考虑实际运动情况,碰撞后两球同向运动,A球速度应不大于B球的速度,故AD错误;两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量应守恒•碰撞前总动量为p=PA^PB-^AyA^^ByB=(l x6+2><2 ) kg*m/s= 10kg*nVs总动能= (1x1x6^1x2x2^ = 221B.碰撞后,总动量为P 分AVA'+加B\*B'= 1 x (-4)+2 x 7=10kg・m/s总动能= 1x1x4^1x2x7^57;则p'=p, E k > E k t符合动量守恒,但是不符合能量关系;故B错误;C.碰撞后,总动量为(1X2+2X4) kg^in*S= 1 Okgmr s符合动呈守恒宦律,能量关系= 1x1x2^1x2x4^18;则p=p9E k<E k,则碰后符合动量和能量关系,则C 正确。
故选c。
2.水平而上有质疑相等的-b两个物体并排放置,水平推力丹、已分别作用在物体a、b 上,一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下,两物体的图线如图所示,图中AB//CD,则整个运动过程中()A.Fi对a物体做的功等于河对b物体做的功B.円对a物体的冲量小于尺对b物体的冲量C.r时刻a物体和b物体的速度方向相反D.r时刻a物体和b物体位移相等【答案】B【解析】A.根据X图象,由于AB '3 CD平行,撤去推力后物体的加速度相同,由f=ma知,可见两物体所受的摩擦力大小相同.v-t图象与时间轴所|1;|的而枳表示位移,则知整个过首屮a的位移比b的小,由W广fic知,a、b克服摩擦力做功W a<W b o对整个过程,由动能定理得W r-W f=O,则推力做功为W F=W ft结合W a<W bf得水平擔力Fi. Ft所做的功州V%。
故A错误:B.根据I = ft可知,摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量,根据动量泄理, 对整个过程研究得F A~ floa = °一九=°由图看出则有弘V心2即尺对a物体的冲量小于F2对b物体的冲量。
故B正确;C.r时刻a物体和b物体图象相交,则可知,此时二者的速度大小相等,方向相同,故C 错误;D.图象与时间轴帀成的面积表示位移,则可知两物体的位移不相等,故D错误;故选B。
3.—串质虽:为50g的钥匙从橱柜上1.8m髙的位宜由静止开始下落,掉在水平地板上,钥匙与地板作用的时间为0.05s,且不反弹。
重力加速度S = 10m/s2 ,此过程中钥匙对地板的平均作用力的大小为()A.5NB. 5.5NC. 6ND. 6.5N【答案】D【解析】钥匙自由落体到地而的速度为v2 = 2gh解得v = 6ni/s取向上的方向为正方向,根据冲量等于动量的变化量可得(F-mg)t =0-mv解得F = 6.5N故选D.4.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。
已知甲的质量为lkg,则碰撞过程两物块损失的机械能为()C. 5 JD. 6 J【答案】A【解析】由g图可知,碰前川.乙的速度分别为"甲=5m/s,吃=lm/s;碰后甲、乙的速度分别为v;=-lm/s,吃=2m/s・甲、乙两物块碰撞过程中,由动酚恒得耐问卩+/n z v z=〃如琳+加乙巧;解得加/ = 6kg则损失的机械能为AE = *叫朮+1叫.咗-1叫啼-1叫或解得AE = 3J故选A。
二、多选题5.如图所示,一半径为R的竖直光滑半圆轨道在底部与光滑水平而相切,质量为加的小球A以初速度%)=6廊沿水平而向右运动,与静I匕的质量为3加的小球B 发生碰撞后粘连在一起滑向半圆轨道。
小球可视为质点且它们碰撞时间极短,重力加速度为g,关于-拐粘连之后的运动,下列说法中正确的是()A BA.能够到达半圆轨道的最高点B.会在到达半圆轨道最髙点之前某个位程脫离轨道C.刚滑上半圆轨道时对轨道的压力为4加gD.在半圆轨道上滑到与圆心等高处时对轨道的压力为陀【答案】BD【解析】A、B小球发生碰撞mv0 =(m + 3m)vV = 7V«刚上圆轨道时,对AB整体受力分析解得F N = 13〃?g对A、B整体在圆弧轨道上的运动运用动能定理分析叮无解,无法到达轨道锻髙点。
对A、B整体从底端运动到与圆心等高位宜运用动能定理分析支持力充当向心力故AC错误,BD正确。
故选BD.6.如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图,打夯前先将桩料扶正立于地基上,桩料进入泥上的深度忽略不计。
已知夯锤的质量为M=450kg,桩料的质量为加=50kg。
每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶7»o = 5m处再释放,让夯锤自由下落,夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。
桩料进入泥丄后所受阻力随打入深度h的变化关系如图乙所示,宜线斜率k= 5.05 x 104N/m. g取lOmZ,则下列说法不正确的A.夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为9 m/sB.夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为4.5 nV'sC.打完第一夯后,桩料进入泥上的深度为lmD.打完第三夯后,桩料进入泥上的深度为3 m【答案】ABD【解析】AB.设夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为巾,则v: = 2 肌解得%= J2g 九)=10m/s 取向下为正方向,设夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为v,由动量守恒定律得Mu。
= (M +m)v代入数据解得v = 9m/s故AB错误,符合题意:C.由乙图知,桩料下沉过程中所受的阻力随距离均匀变化,可用平均力求阻力做功,则—一如T卅对夯锤与桩料,由动能宦理得(Af +m)gh+W f =0—丄(M+〃?)2代入数据解得/? = lm故C正确,不符合题意:D.由于每次提升重锤距桩帽的髙度均为加,每次碰撞后瞬间的速度均为“设三次打击后共下降x,则由图象可知,克服阻力做功W=-lcx22由能量守恒泄律得(M + 加)gx + 3 x 丄(M + m)v2 = - kx12 2解得x = 1.65m故D错误,符合题意。
故选ABD。
三、解答题7.长为/的轻绳上端固定,下端系着质量为"的小球』,处于静止状态。
2受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动,恰好能通过圆周轨迹的最髙点。
当2回到最低点时,质量为加2的小球B与之迎而正碰,碰后•鉄E粘在一起,仍做圆周运动.并能通过圆周轨迹的最髙点。
不计空气阻力,重力加速度为g,求(1)X受到的水平瞬时冲量2的大小;(2)碰撞前瞬间E的动能&至少多大?【答案】(1)If 原;⑵件=50(2“+吋2g【解析】(1)J恰好能通过圆周轨迹的最髙点,此时轻绳的拉力刚好为零,设2在最髙点时的速度大小为X由牛顿第二定律,有』从最低点到最髙点的过程中机械能守恒.取仇迹锻低点处重力势能为零.设』在最低点的速度大小为"人,有如M =占“『+2“g/②厶厶由动量定理,有/ =加匕③联立①®③式,得I=“歹④<)设两球粘在一起时速度大小为v^A.B粘在一起后恰能通过圆周仇迹的最高点,需足『=欣⑤要达到上述条件,碰后两球速度方向必须与碰前2的速度方向相冋,以此方向为正方向,设〃碰前瞬间的速度大小为叫,由动量守恒泄律,有叫乍-ft1\V A =(叫+加2)"'⑥又瓦=£祝2怎,瓦一5g/(2“+〃J ⑧2加28.如图所示,在光滑的水平地而上,质量为1.75kg的木板右端固左一光滑四分之一圆弧槽,木板长2.5m. R弧槽半径为0.4111,木板左端静置一个质屋:为0.25kg的小物块B,小物块与木板之间的动摩擦因数“ =0.8o在木板的左端正上方,用长为lm的不可伸长的轻绳将质疑为lkg的小球A悬于固左点O•,现将小球A拉至左上方,轻绳处于伸直状态且与水平方向成&=30。