2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練21 動量和能量觀點綜合應(yīng)用中的“三個模型” 新人教版.doc

分層規(guī)范快練(二十一)動量和能量觀點綜合應(yīng)用中的“三個模型” 雙基過關(guān)練12019湖南師大附中摸底考試如圖所示，質(zhì)量均為M0.4 kg的兩長平板小車A和B開始時緊靠在一起都靜止于光滑水平面上小物塊(可看成質(zhì)點)m0.2 kg以初速度v9 m/s從最左端滑上小車A的上表面，最后停在小車B最右端時速度為v22 m/s，最后A的速度v1為()A1.5 m/sB2 m/sC1 m/s D0.5 m/s解析：三物體整體分析，系統(tǒng)動量守恒mv(mM)v2Mv1v11.5 m/s.答案：A2如圖所示，在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為.一質(zhì)量為m(m<M)的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運動，不計沖上斜面過程中的機(jī)械能損失如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面頂端如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達(dá)到的最大高度為()Ah B.hC.h D.h解析：若斜面固定，由機(jī)械能守恒定律可得mv2mgh；若斜面不固定，系統(tǒng)水平方向動量守恒，有mv(Mm)v1，由機(jī)械能守恒定律可得mv2mgh(Mm)v.聯(lián)立以上各式可得hh，故D正確答案：D32019福建龍巖質(zhì)檢(多選)如圖所示，兩個質(zhì)量和速度均相同的子彈分別水平射入靜止在光滑水平地面上質(zhì)量相同、材料不同的兩矩形滑塊A、B中，射入A中的深度是射入B中深度的兩倍上述兩種射入過程相比較()A射入滑塊A的子彈速度變化大B整個射入過程中兩滑塊受到的沖量一樣大C兩個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同D射入滑塊A中時阻力對子彈做功是射入滑塊B中時的兩倍解析：設(shè)子彈的初速度為v，子彈與滑塊的共同速度為v，則根據(jù)動量守恒定律，有mv(Mm)v，解得v；由于兩矩形滑塊A、B的質(zhì)量相同，故最后子彈與滑塊的速度都是相同的，子彈速度變化相同，故A錯誤：滑塊A、B的質(zhì)量相同，初速度均為零，末速度均為，故動量變化量相等，根據(jù)動量定理可知兩滑塊受到的沖量相等，故B正確；根據(jù)能量守恒定律，兩個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)減小的機(jī)械能，故兩個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同，故C正確；根據(jù)動能定理，子彈射入滑塊中時阻力對子彈做功等于子彈動能的減小量，故射入滑塊A中時阻力對子彈做功等于射入滑塊B中時阻力對子彈做功，故D錯誤答案：BC42019長沙模擬(多選)如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，小車A端固定一根輕彈簧，彈簧的另一端連接一個放置在小車上且質(zhì)量為m的物體C，已知小車底部光滑，彈簧處于壓縮狀態(tài)彈簧被釋放后，物體C被彈出向B端運動，最后與B端粘在一起下列說法中正確的是()A物體C離開彈簧時，小車在向左運動B物體C與B端粘在一起之前，小車的運動速率與物體C的運動速率的比值為C物體C與B端粘在一起后，與小車一同向右運動D整個過程中，小車、物體C及彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒解析：系統(tǒng)動量守恒，物體C離開彈簧時正向右運動，動量方向向右，系統(tǒng)的總動量為零，所以小車的動量方向向左，由動量守恒定律有mv1Mv20，所以小車的運動速率v2與物體C的運動速率v1的比值為；當(dāng)物體C與小車的B端粘在一起后，由動量守恒定律知，系統(tǒng)的總動量為零，即小車和物體均靜止，整個過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以選項A、B正確答案：AB5(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球A位于光滑水平面上，小球A與墻之間用輕彈簧連接現(xiàn)用與小球A完全相同的小球B以水平速度v0與A相碰后粘在一起壓縮彈簧，不計空氣阻力，若壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能為E，兩球回到小球A原靜止位置時的速度大小為v，此過程中墻對彈簧的沖量大小為I，則下列表達(dá)式中正確的是()AEmvI0BvI2mv0CvImv0DEmvI2mv0解析：小球B與 A相碰過程，由動量守恒定律得mv0(mm)v，v為小球B碰撞小球A后瞬間兩小球共同運動的速度大小，解得v，兩小球組成的系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運動，當(dāng)其速度減小到零時，彈簧的彈性勢能最大，由機(jī)械能守恒定律可得E2m2mv，此后兩球做加速運動，回到小球A原靜止位置時兩球速度大小v，兩小球組成的系統(tǒng)受到的合力即墻對彈簧的作用力，根據(jù)動量定理可得墻對彈簧的沖量大小I2mv0，故選項B、D正確答案：BD6.如圖所示，A、B兩個木塊用彈簧相連接，它們靜止在光滑水平面上，A和B的質(zhì)量分別為99m和100m，一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射入木塊A內(nèi)沒有穿出，求在以后過程中彈簧的最大彈性勢能為多大？解析：子彈射入木塊A的極短時間內(nèi)，彈簧未發(fā)生形變(實際上是形變很小，忽略不計)，設(shè)子彈和木塊A獲得一共同速度v，由動量守恒定律有mv0(m99m)v之后木塊A(含子彈)開始壓縮彈簧推動B前進(jìn)，當(dāng)A、B速度相等時彈簧壓縮量最大，設(shè)此時彈簧的最大彈性勢能為Epm，A、B共同速度為v1，則對A(含子彈)、B組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律有(m99m)v(m99m100m)v1由機(jī)械能守恒定律有(m99m)v2(m99m100m)vEpm聯(lián)立式解得Epmmv.答案：mv7如圖甲所示，質(zhì)量M2 kg的木板以初速度v05 m/s在光滑的水平面上運動，質(zhì)量m0.5 kg的滑塊落在木板的右端沒有彈起，最終恰好沒掉下來，從滑塊落到木板上開始計時，二者的速度時間圖象如圖乙所示，g取10 m/s2，求：(1)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù).(2)木板的長度L和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q.解析：(1)由圖乙知，t2 s末二者達(dá)到共同速度，設(shè)共同速度為v對滑塊，由動量定理得mgtmv0對木板和滑塊組成的系統(tǒng)，水平方向動量守恒，由動量守恒定律得Mv0(Mm)v聯(lián)立解得0.2.(2)2 s內(nèi)木板的位移x1t9 m滑塊的位移x2t4 m木板的長度Lx1x25 m系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能QmgL5 J.答案：(1)0.2(2)5 J技能提升練8如圖所示，光滑固定斜面傾角30，一輕質(zhì)彈簧底端固定，上端與m03 kg的物體B相連，初始時B靜止，物體A質(zhì)量m1 kg，從斜面上與物體B相距x110 cm處由靜止釋放，物體A下滑過程中與物體B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞后粘在一起，已知碰后A、B經(jīng)t0.2 s下滑x25 cm至最低點，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，A、B可視為質(zhì)點，g取10 m/s2，求：(1)A、B兩物體從碰后到最低點的過程中彈簧彈性勢能的增加量Ep.(2)A、B兩物體從碰后至返回碰撞點的過程中，彈簧彈力沖量的大小解析：(1)設(shè)與B相撞前瞬間A的速度大小為v0，由動能定理得mgx1sinmv解得v01 m/sA、B相碰前后由動量守恒定律得mv0(mm0)v1解得v10.25 m/s從碰后到最低點的過程中，由機(jī)械能守恒定律得Ep(mm0)v(mm0)gx2sin解得Ep1.125 J(2)以沿斜面向上為正方向，從碰后至返回碰撞點的過程中，由動量定理得I(mm0)gsin2t(mm0)v1(m0m)v1解得I10 Ns答案：(1)1.125 J(2)10 Ns9如圖甲所示，半徑R0.45 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道最低點，在光滑水平面上緊挨B點有一靜止的平板車，其質(zhì)量M5 kg，長度L0.5 m，車的上表面與B點等高，可視為質(zhì)點的物塊從圓弧軌道最高點A由靜止釋放，其質(zhì)量m1 kg，g取10 m/s2.(1)求物塊滑到B點時對軌道壓力的大??；(2)若平板車上表面粗糙，物塊最終沒有滑離平板車，求物塊最終速度的大??；(3)若將平板車固定且在上表面鋪上一種動摩擦因數(shù)逐漸增大的特殊材料，物塊在平板車上向右滑動時，所受摩擦力f隨它距B點位移L的變化關(guān)系如圖乙所示，物塊最終滑離了平板車，求物塊滑離平板車時的速度大小解析：(1)物塊從A點滑到B點的過程中機(jī)械能守恒則mgRmv解得vB3 m/s在B點由牛頓第二定律得FNmgm解得物塊在B點時受到軌道對它的支持力FN30 N則物塊滑到B點時對軌道的壓力FNFN30 N(2)物塊滑上平板車后，物塊與平板車組成的系統(tǒng)動量守恒有，mvB(mM)v共解得物塊最終速度的大小v共0.5 m/s(3)物塊在平板車上滑行時克服摩擦力做的功Wf為FfL圖線與橫軸所圍的面積，則Wf J2 J物塊在平板車上滑動過程中，由動能定理得：Wfmv2mv解得物塊滑離平板車時的速度大小v m/s答案：(1)30 N(2)0.5 m/s(3) m/s102019領(lǐng)航高考沖刺卷如圖所示，質(zhì)量為m、半徑為R、內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，其左側(cè)緊靠豎直墻，右側(cè)緊靠一質(zhì)量為m的小滑塊將一質(zhì)量為2m的小球自左側(cè)槽口A的正上方某一位置由靜止開始釋放，由圓弧槽左端A點進(jìn)入槽內(nèi)，小球剛好能到達(dá)槽右端C點，重力加速度為g，求：(1)小球開始下落時距A的高度h；(2)小球從開始下落到槽最低點B的過程中，墻壁對槽的沖量；(3)小滑塊離開槽時的速度大小解析：(1)設(shè)小球第一次運動到槽最低點B時的速度為vB，小球從開始釋放到運動到B的過程中，有2mg(hR)2mvB，小球運動到C點時，設(shè)小球、半圓槽和小滑塊組成的系統(tǒng)的共同速度為v共，小球從B點到C點，有2mv2mgR(2mmm)v，2mvB(2mmm)v共，解得hR，vB2；(2)對小球、半圓槽和小滑塊組成的系統(tǒng)，從小球開始下落到小球運動到B點的過程中，在水平方向由動量定理得I2mvB0，解得I4m，方向水平向右；(3)對小球、半圓槽和小滑塊組成的系統(tǒng)，從小球由C點至第二次到B點的過程中，有4mv共2mvB2mv槽，4mv2mgR2mv2mv，解得vB0，v槽2，小球第二次到B點后，小滑塊離開槽而向右做勻速直線運動，速度為v槽2.答案：(1)R(2)4m，方向水平向右(3)2