高考物理 备考艺体生百日突围系列 专题07 碰撞与动量守恒(含解析).doc 下载本文

A.A、B两船速度大小之比为2∶3 B.A、B(包括人)两船动量大小之比为1∶1 C.A、B(包括人)两船的动能之比为2∶3 D.A、B(包括人)两船的动能之比为1∶1 【答案】 B

考点:考查了动量守恒定律的应用

点评:关键是根据动量守恒列出守恒式子求解分析

6.如图所示,静止在光滑水平面上的木板,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3kg。质量m=1kg的铁块以水平速度v0=4m/s,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为 ( )

A. 3J B. 4J C. 6J D. 20J 【答案】 A 【解析】

设铁块与木板速度相同时,共同速度大小为v,铁块相对木板向右运动时,滑行的最大路程为L,摩擦力大小为f.根据能量守恒定律得:铁块相对于木板向右运动过程:

1122mv0=fL+(M+m)v+EP 22铁块相对于木板运动的整个过程:v

1122mv0=2fL+(M+m)v,又根据系统动量守恒可知,mv0=(M+m)22

联立得到:EP=3J.故选A

7.如右图所示,在光滑的水平面上停放着一辆平板车,车上放有一木块B.车左边紧靠一个固定的光滑的1/4圆弧轨道,其底端的切线与车表面相平.木块A从轨道顶端静止释放滑行到车上与B碰撞并立即黏在一起在车上滑行,与固定在平板车上的轻弹簧作用后被弹回,最后两木块与车保持相对静止,则从A开始下滑到相对静止全过程中,A、B和车组成的系统 ( )

A.动量守恒 B.小车一直向右运动

C.机械能减少量等于木块与车之间的摩擦生热 D.弹簧的最大弹性势能等于木块与车之间的摩擦生热 【答案】 B

考点:考查了动量守恒定律的应用

点评:关键是对系统的运动过程,以及运动过程中的受力情况正确把握

8.(多选)一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,速度大小与碰撞前相同,作用时间为0.1s。则碰撞过程中墙壁对小球的平均作用力F和墙壁对小球做功的平均功率大小P为 ( )

A.F=18N B.F=36N C.P=0 D.P=108w 【答案】 BC 【解析】

规定初速度方向为正方向,初速度v1=6m/s,碰撞后速度v2=-6m/s;△v=v2-v1=-12m/s,负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反;根据动量定理:Ft=m?△v=0.3kg×(-12m/s)=-3.6kg?m/s,墙壁对小球的平均作用力F=36N,故A错误,B正确.碰撞前后小球速度大小不变,小球动能不变,对碰撞过程,对小球

由动能定理得:W=△Ek=0,碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0,墙壁对小球做功的平均功率大小P为0,故C正确,D错误.故选BC. 考点:动量定理;功率

【名师点睛】对于矢量的加减,我们要考虑方向,动能定理是一个标量等式,对于动能定理的研究,则无需考虑方向。

9.(多选)质量为M和m0的滑块用轻弹簧连接,以恒定的速度v沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞,如图所示,碰撞时间极短,在此过程中,下列情况可能发生的是 ( )

A.M、m0、m速度均发生变化,分别为v1、v2、v3,而且满足?M+m0?v?Mv1?m0v2?mv3 B.m0的速度不变,M和m的速度变为v1和v2,而且满足Mv?Mv1?mv2 C.m0的速度不变,M和m的速度都变为v',且满足Mv??M+m?v'

D.M、m0、m速度均发生变化,M、m0速度都变为v1,m的速度变为v2,且满足

?M+m0?v0??M+m0?v1?mv2

【答案】 BC

考点:动量守恒定律

【名师点睛】解决本题的关键合理选择研究对象,知道在碰撞的瞬间前后m0的速度不变,M和m组成的系统动量守恒、应用动量守恒定律即可正确解题。

10.(多选)如图,质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b,用轻绳紧紧的把它们捆在一起,使它们发生微小的形变。该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开,断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=5.0s后,测得两球相距s=4.5m,则下列说法正确的是 ( )

A、刚分离时,a球的速度大小为0.7m/s B、刚分离时,b球的速度大小为0.2m/s

C、刚分离时,a、b两球的速度方向相同 D、两球分开过程中释放的弹性势能为0.27J 【答案】 ABD

考点:动量守恒定律;能量守恒定律

【名师点睛】本题考查了求小球的速度,弹簧的弹性势能,分析清楚运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题.

二、非选择题

11.如图所示,竖直平面内的光滑半圆形轨道MN的半径为R,MP为粗糙水平面.两个小物块A、B可视为质点,在半圆形轨道圆心O的正下方M处,处于静止状态.若A、B之间夹有少量炸药,炸药爆炸后,A恰能经过半圆形轨道的最高点N,而B到达的最远位置恰好是A在水平面上的落点.已知粗糙水平面与B之间的动摩擦因数为μ,求:

(1)A在轨道最高点的速度大小; (2)B到达的最远位置离M点的距离; (3)A与B的质量之比. 【答案】 (1)vN?【解析】

2vN(1)A恰能经过半圆形轨道的最高点 mAg?mA RgR(2)x=2R (3)mA?4? mB5解得 vN?gR (2分)

12gt 2(2)A做平抛运动,由平抛运动规律 x?vNt 2R?B到达的最远位置离M点的距离即为 x=2R (3分)