专题07动量(测)-2017年高考物理二轮复习讲练测(解析版)

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文档介绍

专题07动量(测)-2017年高考物理二轮复习讲练测(解析版)

专题07动量 ‎【满分:110分 时间:90分钟】‎ 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中, 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)‎ ‎1.下列说法正确的是: ( )‎ A、物体速度变化越大,则加速度越大 B、物体动量发生变化,则物体的动能一定变化 C、合外力对系统做功为零,则系统的动量一定守恒 D、系统所受合外力为零,则系统的动量一定守恒 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】满足下列情景之一的,即满足动量守恒定律:⑴系统不受外力或者所受外力之和为零;⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒 ‎2.如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的同一物体由静上开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端。第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向,两次所用时间相同,则在这两个过程中: ( )‎ A.F1做的功比F2做的功多 B.第一次物体机械能的变化较多 C.第二次合外力对物体做的功较多 D.两次物体动能的变化量相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据题中信息可得,物块运动过程中的位移和时间都相等,因为是从静止开始运动的,所以根据公式得加速度a相同,根据公式物体到达斜面顶端时速度相同,即动能相同,所以动能变化量相同,根据动能定理得知,合外力做功相等.由图示分析可知,第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力,故两物体克服摩擦力做功不同,重力做功相同,做的功比做的少,故AC错误;物体末速度相同,又由于处于相同的高度,所以两物体机械能变化相同,故B错误;两种情况下,物体的末速度相同,物体初末动量相同,则两次物体动量的变化量相同,故D正确;‎ ‎【名师点睛】两物体均做匀加速直线运动,在相等的时间内沿斜面上升的位移相等,但斜面对物体的摩擦力不同,所以推力做功不同,由物体的运动特征判断出物体机械能的增量关系,结合本题功能关系:除重力以外的合力对物体做功等于机械能的增量,不难看出结果 ‎3.如图所示,在光滑的水平面上,质量的小球A以速率向右运动。在小球的前方O点处有一质量为的小球B处于静止状态,Q点处为一竖直的墙壁.小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动.小球B与墙壁碰撞后原速率返回并与小球A在P点相遇,,则两小球质量之比为: ( )‎ A、7:5 B、1:3 C、2:1 D、5:3‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】解答本题的突破口是根据碰后路程关系求出碰后的速度大小之比,本题很好的将直线运动问题与动量守恒和功能关系联系起来,比较全面的考查了基础知识.‎ ‎4.如图所示,质量为M的人在远离任何星体的太空中,与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用,他与飞船总保持相对静止的状态。这个人手中拿着一个质量为m的小物体,他以相对飞船为v的速度把小物体抛出,在抛出物体后他相对飞船的速度大小为: ( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】 A ‎【解析】‎ 人和小物体组成的系统无外力作用,所以系统的动量守恒,由动量守恒定律可得:mv=Mv’解得结果。‎ ‎5.质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落,不考虑空气阻力的影响,g取10m/s2,下列说法中正确的是: ( )‎ A.2s末小球的动量大小为40kg·m/s B.2s末小球的动能为40J C.2s内重力的冲量大小为20N·s D.2s内重力的平均功率为20W ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎6.质量为m的小球P以大小为v的速度与质量为3m的静止小球Q发生正碰,碰后小球P以大小为的速度被反弹,则正碰后小球Q的速度大小是: ( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 小球P和Q的正碰满足动量守恒定律(设小球P的运动方向为正方向),有:,解得:,故选B。‎ ‎7.在光滑水平面上,质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰,两球相碰后,A球的动能恰好变为原来的1/4。则碰后B球的速度大小是: ( )‎ A. B. C. D.无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 两球相碰后A球的速度大小变为原来的1/2,相碰过程中满足动量守恒,若碰后A速度方向不变,则,可得B球的速度,而B在前,A在后,而A球在后的速度应小于B球在前的速度,不满足实际情况,因此A球一定反向运动,即,可得,因此A正确,B、C、D错误。‎ ‎8.如图所示,一长木板放置在水平地面上,一根轻弹簧右端固定在长木板上,左端连接一个质量为m的小物块,小物块可以在木板上无摩擦滑动。现在用手固定长木板,把小物块向左移动,弹簧的形变量为x1;然后,同时释放小物块和木板,木板在水平地面上滑动,小物块在木板上滑动;经过一段时间后,长木板达到静止状态,小物块在长木板上继续往复运动。长木板静止后,弹簧的最大形变量为x2。已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。当弹簧的形变量为x时,弹性势能,式中k为弹簧的劲度系数。由上述信息可以判断: ( )‎ A.整个过程中小物块的速度可以达到 B.整个过程中木板在地面上运动的路程为 C.长木板静止后,木板所受的静摩擦力的大小不变 D.若将长木板改放在光滑地面上,重复上述操作,则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎9. A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,图表示发生碰撞前后的v-t 图线,由图线可以判断: ( )‎ A、A、B的质量比为3:2‎ B、A、B作用前后总动量守恒 C、A、B作用前后总动量不守恒 D、A、B作用前后总动能不变 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】满足下列情景之一的,即满足动量守恒定律:⑴系统不受外力或者所受外力之和为零;⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒 ‎10.在光滑水平面上动能为E,动量大小为P的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为,球2的动能和动量大小分别记为,则必有: ( )‎ A、 B、 C、 D、‎ ‎【答案】AB ‎【解析】因为碰撞前后动能不增加,故有,,,A正确CD错误;根据动量守恒定律得:,得到,可见,,B正确;‎ ‎【名师点睛】本题考查对碰撞过程基本规律的理解和应用能力.碰撞过程的两大基本规律:系统动量守恒和总动能不增加,常常用来分析碰撞过程可能的结果 ‎11.两个小球在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,B球在前,A球在后,,,当A球与B球发生碰撞后,AB两球的速度可能为: ( )‎ A、 B、‎ C、 D、‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒;碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能,根据能量守恒定律,碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能;同时考虑实际情况,碰撞后A球速度不大于B球的速度 ‎12.如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.由此可以确定: ( )‎ A.物块返回底端时的速度 B.物块所受摩擦力大小 C.斜面倾角θ D.3t0时间内物块克服摩擦力所做的功 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 上滑过程中做初速度为的匀减速直线运动,下滑过程过初速度为零末速度为v 的匀加速直线运动,上滑和下滑的位移大小相等,所以有,解得,A正确;上滑过程中有,下滑过程中有,解得,由于不知道质量,所以不能求出摩擦力,可以求出斜面倾角,故B错误C正确;由于不知道物体的质量,所以不能求解克服摩擦力所做的功 ‎【名师点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移 二、非选择题(本大题共4小题,第13、14题每题10分;第15、16题每题15分;共50分)‎ ‎13.(10分) 如图所示,光滑水平轨道上放置长坂A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。‎ ‎【答案】vA=2m/s ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】A与C 碰撞过程中动量守恒,然后列式求解,A和B在摩擦力作用下达到共同速度,由同理守恒定律列出式子,A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足速度相等 ‎14.(10分)如图所示,质量为M=10kg的小车静止在光滑的水平地面上,其AB部分为半径R=0.5m的光滑圆孤,BC部分水平粗糙,BC长为L=2m。一可看做质点的小物块从A点由静止释放,滑到C点刚好停止。已知小物块质量m=6kg,g取10m/s2‎ 求:(1)小物块与小车BC部分间的动摩擦因数;‎ ‎(2)小物块从A滑到C的过程中,小车获得的最大速度.‎ ‎【答案】(1);(2)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)m滑至C的过程中,由系统水平方向动量守恒知,共速时m、M均静止,则有能量守恒得: ,故: 。‎ ‎(2)物块滑至B位置时车速最大,此过程中对系统由水平方向动量守恒得:‎ 由动能关系: ‎ 解得: 。‎ ‎【名师点睛】本题关键分析清楚系统的运动情况,知道系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,同时根据功能关系列式求解。‎ ‎15.(15分)如图所示,粗糙斜面与光滑水平面通过可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角α=370.A、B是两个质量均为m=1kg的小滑块(可视为质点),C为左侧附有胶泥的竖直薄板(质量均不计),D是两端分别水平连接B和C的轻质弹簧.当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能沿斜面向下匀速运动.现撤去F,让滑块A从斜面上距底端L=1m处由静止下滑,求:(g=10m/s2,sin370=0.6)‎ ‎(1)滑块A到达斜面底端时的速度大小;‎ ‎(2)滑块A与C接触粘在一起后,A、B和弹簧构成的系统在作用过程中,弹簧的最大弹性势能.‎ ‎【答案】(1)2m/s;(2)1 J ‎【解析】‎ ‎(2)当A、B具有共同速度时,系统动能最小,弹簧的弹性势能最大,为Epm 由动量守恒定律有 mv1=2mv (2分)‎ Epm= mv12/2-(2m)v22/2 (1分)‎ 由上二式解得 Epm=1 J (1分)‎ ‎【名师点睛】本题综合考查了动能定理、动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,关键理清运动过程,合力地选择研究对象,运用动量守恒定律解题.(1)当物体受到恒力F时,做匀速直线运动,根据平衡得出动摩擦因数,撤去恒力F后,对A从初始位置到达底端的过程运用动能定理求出滑块A到达斜面底端时的速度大小;(2)滑块A与B碰撞的瞬间,A、B组成的系统动量守恒,根据动量守恒求出碰后的速度,此时,系统动能最小,弹簧弹性势能最大,结合能量守恒求出最大的弹性势能.‎ ‎16.(15分)如图所示,轻弹簧的两端与质量均为2m的B、C两物块固定连接,静止在光滑水平面上,物块C紧靠挡板不粘连,另一质量为m的小物块A以速度从右向左与B发生弹性正碰,碰撞时间极短可忽略不计,(所有过程都是在弹簧弹性限度范围内)求:‎ ‎(1)A、B碰后瞬间各自的速度;‎ ‎(2)弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比;‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎(2)弹簧第一次压缩到最短时,B的速度为零,该过程机械能守恒,由机械能守恒定律得,弹簧的弹性势能:‎ 从弹簧压缩最短到弹簧恢复原长时,B、C与弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧恢复原长时,‎ B的速度,速度方向向右,C的速度为零,‎ 从弹簧恢复原长到弹簧第一次伸长最长时,B、C与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒,‎ 弹簧伸长最长时,B、C速度相等,以向右为正方向,由动量守恒定律得:,‎ 由机械能守恒定律得:,‎ 解得:,‎ 弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比:;‎ ‎【名师点睛】A、B发生弹性碰撞,碰撞过程动量守恒、机械能守恒,由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出碰后两物体的速度.在B压缩弹簧过程中,系统机械能守恒,由机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能;当弹簧第一次伸长最长时,B、C两物体组成的系统动量守恒、机械能守恒,由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能,然后求出弹簧的弹性势能之比
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