2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 動量和能量 1-3-7 碰撞與動量守恒訓(xùn)練.docx
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1-3-7 碰撞與動量守恒 課時(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練 1.(2018天津河?xùn)|一模)(多選)一輛汽車在平直公路上從靜止開始運(yùn)動,所受阻力恒定,10 s末撤掉牽引力,其速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,則下列說法正確的是( ) A.0~5 s和10~15 s內(nèi)加速度相同 B.0~5 s和10~15 s內(nèi)阻力做功相等 C.0~5 s和5~10 s內(nèi)牽引力做功的平均功率相等 D.0~5 s和10~15 s內(nèi)合外力的沖量相同 [解析] v-t圖線的斜率表示加速度,由圖可知0~5 s和10~15 s內(nèi)加速度大小相等,但是方向相反,故不相同,A錯(cuò)誤; v-t圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,由圖可知0~5 s和10~15 s內(nèi)位移相等,又阻力恒定,故阻力做功相等,B正確; 0~5 s內(nèi):加速度a1= m/s2=2 m/s2,位移x1=510 m=25 m; 5~10 s內(nèi):加速度為零,位移x2=510 m=50 m; 10~15 s內(nèi):加速度a3= m/s2=-2 m/s2,位移x3=510 m=25 m; 根據(jù)牛頓第二定律,0~5 s內(nèi):F1-f=ma1 根據(jù)平衡條件,5~10 s內(nèi):F2=f 根據(jù)牛頓第二定律,10~15 s內(nèi):-f=ma3 聯(lián)立解得:F1=4m(N),F(xiàn)2=2m(N) 0~5 s內(nèi)牽引力做功的平均功率為: ===20m(W), 5~10 s內(nèi)牽引力做功的平均功率為: ===20m(W), 故0~5 s和5~10 s內(nèi)牽引力做功的平均功率相等,C正確; 由C項(xiàng)分析可知0~5 s和10~15 s內(nèi)汽車的位移相同,所受合外力等大、反向,故沖量也是等大、反向,故D錯(cuò)誤。 [答案] BC 2.(2018山東菏澤一模)有一個(gè)豎直固定放置的光滑四分之一圓軌道,軌道圓心O到地面的高度為h,小球從軌道最高點(diǎn)A由靜止開始沿著圓弧軌道滑下,從軌道最低點(diǎn)B離開軌道,然后做平拋運(yùn)動落到水平地面上的C點(diǎn),C點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離也等于h,則下列說法正確的是( ) A.當(dāng)小球運(yùn)動到軌道最低點(diǎn)B時(shí),軌道對它的支持力等于重力的4倍 B.小球在圓弧軌道上運(yùn)動的過程中,重力對小球的沖量在數(shù)值上大于圓弧軌道的支持力對小球的沖量 C.根據(jù)已知條件可以求出該四分之一圓軌道的軌道半徑為0.2h D.小球做平拋運(yùn)動落到地面時(shí)的速度與水平方向夾角θ的正切值tan θ=0.5 [解析] 由mgR=mv,F(xiàn)B-mg=m,解得FB=3mg,A錯(cuò)誤;小球從A運(yùn)動到B,合外力沖量水平向右,則支持力的沖量在豎直方向的分量與重力的沖量大小相等,故支持力沖量在數(shù)值上大于重力的沖量,B錯(cuò)誤;小球做平拋運(yùn)動時(shí),h-R=gt2,h-R=vBt,解得R=0.2h,C正確;設(shè)小球做平拋運(yùn)動位移與水平方向夾角為α,則tan α=1,因?yàn)閠an θ=2 tan α,所以tan θ=2,D錯(cuò)誤。 [答案] C 3.(2018河北衡水中學(xué)二模)(多選) 如圖,質(zhì)量分別為m1=1.0 kg和m2=2.0 kg的彈性小球a、b,用輕繩緊緊地把它們捆在一起,使它們發(fā)生微小的形變。該系統(tǒng)以速度v0=0.10 m/s沿光滑水平面向右做直線運(yùn)動。某時(shí)刻輕繩突然自動斷開,斷開后兩球仍沿原直線運(yùn)動。經(jīng)過時(shí)間t=5.0 s后,測得兩球相距s=4.5 m,則下列說法正確的是( ) A.剛分離時(shí),a球的速度大小為0.7 m/s B.剛分離時(shí),b球的速度大小為0.2 m/s C.剛分離時(shí),a、b兩球的速度方向相同 D.兩球分開過程中釋放的彈性勢能為0.27 J [解析] 系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得:(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,位移:s=v1t-v2t,代入數(shù)據(jù)解得:v1=0.70 m/s,v2=-0.20 m/s,負(fù)號表示速度方向與正方向相反,故選項(xiàng)A、B正確,C錯(cuò)誤;由能量守恒定律得:(m1+m2)v+Ep=m1v+m2v,代入數(shù)據(jù)解得:Ep=0.27 J,選項(xiàng)D正確。 [答案] ABD 4.(2018福建泉州檢測)如圖所示,兩個(gè)大小相同、質(zhì)量均為m的彈珠靜止在水平地面上。某小孩在極短時(shí)間內(nèi)給第一個(gè)彈珠水平?jīng)_量使其向右運(yùn)動,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)彈珠運(yùn)動了距離L時(shí)與第二個(gè)彈珠發(fā)生彈性正碰,碰后第二個(gè)彈珠運(yùn)動了2L距離停下。已知彈珠所受阻力大小恒為重力的k倍,重力加速度為g,則小孩對第一個(gè)彈珠( ) A.施加的沖量為m B.施加的沖量為m C.做的功為kmgL D.做的功為3kmgL [解析] 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)彈珠運(yùn)動了距離L時(shí)與第二個(gè)彈珠發(fā)生彈性正碰,根據(jù)動量守恒和能量守恒可知,兩彈珠速度發(fā)生交換,即第一個(gè)彈珠碰后停止運(yùn)動,第二個(gè)彈珠以第一個(gè)彈珠碰前的速度繼續(xù)向前運(yùn)動了2L距離停下,從效果上看,相當(dāng)于第二個(gè)彈珠不存在,第一個(gè)彈珠直接向前運(yùn)動了3L的距離后停止運(yùn)動,根據(jù)動能定理可知,小孩對第一個(gè)彈珠做的功等于彈珠獲得的動能,也等于克服阻力做的總功,即W=Ek=kmg3L,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確;施加的沖量I=Δp=p-0=-0==m,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。 [答案] D 5.(2018江西上饒六校一聯(lián))(多選)如圖甲所示,在光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧一端固定,物體A以速度v0向右運(yùn)動壓縮彈簧,測得彈簧的最大壓縮量為x,現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體B(如圖乙所示),物體A以2v0的速度向右壓縮彈簧,測得彈簧的最大壓縮量仍為x,則( ) A.A物體的質(zhì)量為3m B.A物體的質(zhì)量為2m C.彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢能為mv D.彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢能為mv [解析] 彈簧固定,當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí),彈性勢能最大,A的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,A及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則知彈簧被壓縮過程中最大的彈性勢能等于A的初動能,設(shè)A的質(zhì)量為mA,即有: Epm=mAv 當(dāng)彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體B時(shí),A與彈簧相互作用的過程中B將向右運(yùn)動,A、B速度相等時(shí),彈簧的彈性勢能最大,選取A的初速度的方向?yàn)檎较?,由動量守恒定律得:mA2v0=(m+mA)v 由機(jī)械能守恒定律得:Epm=mA(2v0)2-(mA+m)v2 解得:mA=3m,Epm=mv 故A、C正確,B、D錯(cuò)誤。 [答案] AC 6.(2018湖北宜昌調(diào)研)如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球沿同一直線運(yùn)動。兩球的質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA,規(guī)定向右為正方向,兩球的動量均為5 kgm/s,運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動量變化量為-3 kgm/s,則( ) A.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶2 B.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶4 C.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶2 D.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶4 [解析] 規(guī)定向右為正方向,兩球初始動量均為5 kgm/s,則兩球均向右運(yùn)動,又因?yàn)閯恿縫=mv,mB=2mA,所以vA=2vB,則斷定左方為A球,故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤。碰撞后A球的動量變化量為-3 kgm/s,則碰撞后A球的動量為pA=2 kgm/s,據(jù)動量守恒定律可得B球碰撞后的動量應(yīng)為pB=8 kgm/s,由p=mv,得v=,所以==,故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案] C 7.(2018湖北四地七校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半圓槽,A、C等高,B為圓槽最低點(diǎn),小球從A點(diǎn)正上方O點(diǎn)靜止釋放,從A點(diǎn)切入圓槽,剛好能運(yùn)動至C點(diǎn)。設(shè)球在AB段和BC段運(yùn)動過程中,運(yùn)動時(shí)間分別為t1、t2,合外力的沖量大小為I1、I2,則( ) A.t1>t2 B.t1=t2 C.I1>I2 D.I1=I2 [解析] 小球從A點(diǎn)正上方O點(diǎn)靜止釋放,做自由落體運(yùn)動,從A點(diǎn)切入圓槽,剛好能運(yùn)動至C點(diǎn),則知小球在AB段平均速率大于BC段平均速率,又兩段路程相等,所以球在AB段和BC段運(yùn)動時(shí)間的大小關(guān)系為t1- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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