2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動量守恒定律 課后分級演練19 碰撞 反沖運動.doc
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課后分級演練(十九) 碰撞 反沖運動【A級基礎(chǔ)練】1(多選)A、B兩個質(zhì)量相等的球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動,A球的動量是7 kgm/s,B球的動量是5 kgm/s,A球追上B球發(fā)生碰撞,則碰撞后A、B兩球的動量可能值是()ApA8 kgm/s,pB4 kgm/sBpA6 kgm/s,pB6 kgm/sCpA5 kgm/s,pB7 kgm/sDpA2 kgm/s,pB14 kgm/s解析:BC從動量守恒的角度分析,四個選項都正確;從能量角度分析,A、B碰撞過程中沒有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為它們的動能,所以碰撞后它們的總動能不能增加,碰前B在前,A在后,碰后如果二者同向,一定仍是B在前,A在后,A不可能超越B,所以碰后A的速度應(yīng)小于B的速度A選項中,顯然碰后A的速度大于B的速度,這是不符合實際情況的,所以A錯碰前A、B的總動能Ek碰后A、B的總動能,B選項中EkEk,所以D是不可能的綜上,本題正確選項為B、C.2質(zhì)量為M的物塊以速度v運動,與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰,碰撞后二者的動量正好相等二者質(zhì)量之比可能為()A6B3C4D5解析:B設(shè)碰撞后兩物塊的動量都為p,根據(jù)動量守恒定律可得總動量為2p,根據(jù)p22mEk可得碰撞前的總動能Ek1,碰撞后的總動能Ek2根據(jù)碰撞前后的動能關(guān)系可得.3(2017北京西城區(qū)期末)(多選)冰壺運動深受觀眾喜愛,圖1為2014年2月第22屆索契冬奧會上中國隊員投擲冰壺的鏡頭在某次投擲中,冰壺甲運動一段時間后與對方靜止的冰壺乙發(fā)生碰撞,如圖2.若兩冰壺質(zhì)量相等,則碰后兩冰壺最終停止的位置下列選項正確的是()解析:BCD因為兩個冰壺質(zhì)量完全相同,由動量守恒定律易知,B、C、D對,A錯4.我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現(xiàn)女子3 000 m接力三連冠觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時,乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出在乙推甲的過程中,忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則()A甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量B甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反C甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量D甲對乙做多少負功,乙對甲就一定做多少正功解析:B在甲、乙相互作用的過程中,系統(tǒng)的動量守恒,即甲對乙和乙對甲的沖量大小相等,方向相反,甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反,選項B正確,A錯誤由Ek和WEk可知,選項C、D均錯誤5.如圖所示,質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛,一質(zhì)量為m的救生員站在船尾,相對小船靜止若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中,則救生員躍出后小船的速率為()Av0vBv0 vCv0(v0v)Dv0(v0v)解析:C以向右為正方向,據(jù)動量守恒定律有(Mm)v0mvMv,解得vv0(v0v),故選C.6(多選)(2017天津和平質(zhì)量調(diào)查)幾個水球可以擋住一顆子彈?國家地理頻道的實驗結(jié)果是:四個水球足夠!完全相同的水球緊挨在一起水平排列,子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運動,恰好能穿出第4個水球,則可以判斷的是()A子彈在每個水球中的速度變化相同B子彈在每個水球中運動的時間不同C每個水球?qū)ψ訌椀臎_量不同D子彈在每個水球中的動能變化相同解析:BCD恰好能穿出第4個水球,即末速度v0,逆向看子彈由右向左做初速度為零的勻加速直線運動,則自左向右子彈通過四個水球的時間比為(2)()(1)1,則B正確由于加速度a恒定,由atv,可知子彈在每個水球中的速度變化不同,A項錯誤因加速度恒定,則每個水球?qū)ψ訌椀淖枇愣?,則由Ift可知每個水球?qū)ψ訌椀臎_量不同,C項正確由動能定理有Ekfx,f相同,x相同,則Ek相同,D項正確7(2017安徽江南十校聯(lián)考)如圖所示,一個質(zhì)量為m的物塊A與另一個質(zhì)量為2m的物塊B發(fā)生正碰,碰后B物塊剛好能落入正前方的沙坑中假如碰撞過程中無機械能損失,已知物塊B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,與沙坑的距離為0.5 m,g取10 m/s2,物塊可視為質(zhì)點則A碰撞前瞬間的速度為()A0.5 m/sB1.0 m/sC1.5 m/sD2.0 m/s解析:C碰后物塊B做勻減速直線運動,由動能定理有2mgx02mv,得v21 m/s.A與B碰撞過程中動量守恒、機械能守恒,則有mv0mv12mv2,mvmv2mv,解得v01.5 m/s,則C項正確8.(2016北京豐臺區(qū)質(zhì)檢)如圖所示,兩質(zhì)量分別為m1和m2的彈性小球A、B疊放在一起,從高度為h處自由落下,h遠大于兩小球半徑,落地瞬間,B先與地面碰撞,后與A碰撞,所有的碰撞都是彈性碰撞,且都發(fā)生在豎直方向、碰撞時間均可忽略不計已知m23m1,則A反彈后能達到的高度為()AhB2hC3hD4h解析:D所有的碰撞都是彈性碰撞,所以不考慮能量損失設(shè)豎直向上為正方向,根據(jù)機械能守恒定律和動量守恒定律可得,(m1m2)gh(m1m2)v2,m2vm1vm1v1m2v2,(m1m2)v2m1vm2v,m1vm1gh1,將m23m1代入,聯(lián)立可得h14h,選項D正確9如圖所示,光滑水平直軌道上有三個滑塊A、B、C,質(zhì)量分別為mAmC3mB,A、B用細繩連接,中間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與滑塊不拴接)開始時A、B以共同速度v0運動,C靜止某時刻細繩突然斷開,A、B被彈開,然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起最終三滑塊之間距離不變求B與C碰撞前B的速度及最終的速度解析:對A、B被彈開過程由動量守恒有:(mAmB)v0mAvAmBvB,對B、C碰撞過程由動量守恒有:mBvB(mBmC)vC由題意知三個滑塊最終速度相同vAvC解得最終速度vAvC;B與C碰撞前B的速度vB.答案:碰撞前B的速度為最終的速度為10(2017東營模擬)如圖所示,甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務(wù)某時刻甲、乙都以大小為v02 m/s的速度相向運動,甲、乙和空間站在同一直線上且可視為質(zhì)點甲和他的裝備總質(zhì)量為M190 kg,乙和他的裝備總質(zhì)量為M2135 kg,為了避免直接相撞,乙從自己的裝備中取出一質(zhì)量為m45 kg的物體A推向甲,甲迅速接住A后即不再松開,此后甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運動,且安全“飄”向空間站(設(shè)甲、乙距離空間站足夠遠,本題中的速度均指相對空間站的速度)(1)乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出?(2)設(shè)甲與物體A作用時間為t0.5 s,求甲與A的相互作用力F的大小解析:(1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)動量守恒,以乙的方向為正方向,則有:M2v0M1v0(M1M2)v1以乙和A組成的系統(tǒng)為研究對象,由動量守恒得:M2v0(M2m)v1mv代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得v10.4 m/s,v5.2 m/s.(2)以甲為研究對象,由動量定理得,F(xiàn)tM1v1(M1v0)代入數(shù)據(jù)解得F432 N.答案:(1)5.2 m/s(2)432 N【B級提升練】11.(多選)質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上,箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為.初始時小物塊停在箱子正中間,如圖所示現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v,小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間,并與箱子保持相對靜止設(shè)碰撞都是彈性的,則整個過程中,系統(tǒng)損失的動能為()A.mv2B.v2C.NmgLDNmgL解析:BD設(shè)最終箱子與小物塊的速度為v1,根據(jù)動量守恒定律:mv(mM)v1,則動能損失Ekmv2(mM)v,解得Ekv2,B對;依題意,小物塊與箱壁碰撞N次后回到箱子的正中央,相對箱子運動的路程為s0.5L(N1)L0.5LNL,故系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量即為系統(tǒng)損失的動能,EkQNmgL,D對12.一個人在地面上立定跳遠的最好成績是x,假設(shè)他站在船頭要跳上距離在L遠處的平臺上,水對船的阻力不計,如圖所示則()A只要Lx,他一定能跳上平臺B只要Lx,他有可能跳上平臺C只要Lx,他一定能跳上平臺D只要Lx,他有可能跳上平臺解析:B若立定跳遠時,人離地時速度為v,如題圖從船上起跳時,人離船時速度為v.船的速度為v船,由能量守恒Emv2,Emv2mv.所以vv,人跳出的距離變小,所以B正確13.如圖所示,一個傾角為的直角斜面體靜置于光滑水平面上,斜面體質(zhì)量為M,頂端高度為h,今有一質(zhì)量為m的小物體,沿光滑斜面下滑,當小物體從斜面頂端自由下滑到底端時,斜面體在水平面上移動的距離是()A.B.C.D.解析:C此題屬“人船模型”問題,m與M組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,設(shè)m在水平方向上對地位移為x1,M在水平方向?qū)Φ匚灰茷閤2,因此0mx1Mx2且x1x2hcot .由可得x2,故選C.14.如圖所示,平板車P的質(zhì)量為M,小物塊Q的質(zhì)量為m,大小不計,位于平板車的左端,系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上一不可伸長的輕質(zhì)細繩長為R,一端懸于Q的正上方高為R處,另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計)今將小球拉至細繩與豎直方向成60角的位置由靜止釋放,小球到達最低點時與Q碰撞的時間極短,且無能量損失,已知Q離開平板車時速度大小是平板車速度的兩倍,Q與P之間的動摩擦因數(shù)為,Mm41,重力加速度為g.求:(1)小球到達最低點與Q碰撞前瞬間的速度是多大?(2)小物塊Q離開平板車時平板車的速度為多大?(3)平板車P的長度為多少?解析:(1)小球由靜止擺到最低點的過程中,有mgR(1cos 60)mv解得v0(2)小球與物塊Q相撞時,沒有能量損失,動量和機械能都守恒,則mv0mv1mvQ,mvmvmv解得v10,vQv0Q在平板車上滑行的過程中,有mvQMvm2v則小物塊Q離開平板車時平板車的速度為vvQ(3)由能量守恒定律可知mglmvMv2m(2v)2解得l.答案:(1)(2)(3)15如圖所示,固定的光滑平臺左端固定有一光滑的半圓軌道,軌道半徑為R,平臺上靜止放著兩個滑塊A、B,其質(zhì)量mAm,mB2m,兩滑塊間夾有少量炸藥平臺右側(cè)有一小車,靜止在光滑的水平地面上,小車質(zhì)量M3m,車長L2R,車面與平臺的臺面等高,車面粗糙,動摩擦因數(shù)0.2,右側(cè)地面上有一不超過車面高的立樁,立樁與小車右端的距離為x,x在0x2R的范圍內(nèi)取值,當小車運動到立樁處立即被牢固粘連點燃炸藥后,滑塊A恰好能夠通過半圓軌道的最高點D,滑塊B沖上小車兩滑塊都可以看做質(zhì)點,炸藥的質(zhì)量忽略不計,爆炸的時間極短,爆炸后兩個滑塊的速度方向在同一水平直線上,重力加速度為g10 m/s2.求:(1)滑塊A在半圓軌道最低點C時受到軌道的支持力FN;(2)炸藥爆炸后滑塊B的速度大小vB;(3)請討論滑塊B從滑上小車在小車上運動的過程中,克服摩擦力做的功Wf與s的關(guān)系解析:(1)以水平向右為正方向,設(shè)爆炸后滑塊A的速度大小為vA,設(shè)滑塊A在半圓軌道運動到達最高點的速度為vAD,則mAgm得到vAD滑塊A在半圓軌道上運動過程中,據(jù)動能定理:mAg2RmAvmAv得:vAvAC滑塊A在半圓軌道最低點:FNmAgm得:FNmAgmA6mg(2)在A、B爆炸過程,動量守恒,則mBvBmA(vA)0得:vBvA(3)滑塊B滑上小車直到與小車共速,設(shè)為v共整個過程中,動量守恒:mBvB(mBM)v共得:v共滑塊B從滑上小車到共速時的位移為xB小車從開始運動到共速時的位移為x車R兩者位移之差(即滑塊B相對小車的位移)為:xxBx車(Lx)R所以,滑塊B會從小車上滑離討論:當0x時,滑塊B克服摩擦力做功為Wf2mg(Lx)4m(2Rx)當x2R時,滑塊B從滑上小車到共速時克服摩擦力做功為Wf12mgxB.答案:見解析- 1.請仔細閱讀文檔,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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