2019高考物理二輪復(fù)習(xí)小題狂做專練(打包31套).zip
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14 動量與能量
一、單選題
1.【河北省衡水中學(xué)2019屆高考模擬】如圖所示,A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、m、2m,三個小球從同一高度同時出發(fā),其中A球有水平向右的初速度v0,B、C由靜止釋放。三個小球在同一豎直平面內(nèi)運動,小球與地面之間、小球與小球之間的碰撞均為彈性碰撞,則小球與小球之間最多能夠發(fā)生碰撞的次數(shù)為( ?。?
A.1次
B.2次
C.3次
D.4次
2.【河北省武邑中學(xué)2018-2019學(xué)年高考模擬】如圖所示,有一條捕魚小船??吭诤叴a頭,一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量。他進行了如下操作:首先將船平行碼頭自由停泊,然后他輕輕從船尾上船,走到船頭后停下,而后輕輕下船。他用卷尺測出船后退的距離為d,然后用卷尺測出船長L,已知他自身的質(zhì)量為m,則船的質(zhì)量為(???)
A.mL-d/d B.mL+d/d C.mL/d D.mL+d/L
3.【全國百強校山西大學(xué)附屬中學(xué)2018-2019學(xué)年高考模擬】如圖所示,傾角θ = 30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面長度為60m。質(zhì)量為3kg的滑塊A由斜面底端以初速度v0 = 15 m/s沿斜面向上運動,與此同時,一質(zhì)量為2kg的物塊B從靜止由斜面頂端沿斜面向下運動,物塊A、B在斜而上某處發(fā)生碰撞,碰后A、B粘在一起。已知重力加速度大小為g =10 m/s2。則
A.A、B運動2 s后相遇
B.A、B相遇的位置距離斜面底端為22.5 m
C.A、B碰撞后瞬間,二者速度方向沿斜而向下,且速度大小為1m/s
D.A、B碰撞過程損失的機械能為135J
4.【湖北省宜昌市英杰學(xué)校2018-2019學(xué)年高考模擬】光滑水平地面上,A,B兩物塊質(zhì)量都為m,A以速度v向右運動,B原來靜止,左端有一輕彈簧,如圖所示,當A撞上彈簧,彈簧被壓縮到最短時
A.A、B系統(tǒng)總動量為2mv
B.A的動量變?yōu)榱?
C.B的動量達到最大值
D.A、B的速度相等
5.【陜西省西安市遠東第一中學(xué)2018-2019學(xué)年高考模擬】如圖所示,質(zhì)量為0.5kg的小球在距離車底面高20m處以一定的初速度向左平拋,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車中,車底涂有一層油泥,車與油泥的總質(zhì)量為4kg,設(shè)小球在落到車底前瞬間速度是25m/s,則當小球與小車相對靜止時,小車的速度是( ?。?
A.5m/s B.4m/s
C.8.5m/s D.9.5m/s
二、多選題
6.【山東省煙臺二中2019屆高三上學(xué)期10月月考物理試題】如圖所示,在光滑的水平面上有一輛平板車,人和車都處于靜止狀態(tài)。一個人站在車上用大錘敲打車的左端,在連續(xù)的敲打下,下列說法正確的是
A.車左右往復(fù)運動
B.車持續(xù)向右運動
C.大錘、人和車租車的系統(tǒng)水平方向動量守恒
D.當大錘停止運動時,人和車也停止運動
7.【全國百強校2018-2019學(xué)年高考模擬】如圖所示,在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m裝有光滑弧形槽的小車,小車的弧形和水平部分均光滑。質(zhì)量為m的小物塊以水平速度v沿槽向車上滑去,到達某一高度后,小物塊又返回車右端,在這一過程中,下面說法正確的是
A.小物塊上升到最大高度時相對地面的速度為零
B.小物塊在弧形槽上升的最大高度為v24g
C.小物塊離開小車以后將向右做平拋運動
D.小物塊離開小車后做自由落體運動
8.【全國百強校福建省莆田市第一中學(xué)2019屆高三上學(xué)期第一次月考物理試題】如圖所示,水平光滑軌道寬和彈簧自然長度均為d。m2的左邊有一固定擋板。m1由圖示位置靜止釋放,當m1與m2相距最近時m1速度為v1,則在以后的運動過程中( )
A.m1的最小速度是0
B.m1的最小速度是m1-m2m1+m2v1
C.m2的最大速度是v1
D.m2的最大速度是2m1m1+m2v1
三、解答題
9.【全國百強校遼寧省大連市第二十四中學(xué)2018屆高考模擬物理試題】如圖所示為過山車模型,它由光滑水平軌道和豎直面內(nèi)的光滑圓形軌道組成,Q點為圓形軌道最低點,M點為最高點,圓形軌道半徑R=0.32 m。水平軌道PN右側(cè)的光滑水平地面上,并排放置兩長木板c、d,兩木板間相互接觸但不粘連,長木板上表面與水平軌道PN平齊,木板c質(zhì)量m3=2.2 kg,長L=4 m,木板d質(zhì)量m4=4.4 kg。質(zhì)量m2=3.3 kg的小滑塊b放置在軌道QN上,另一質(zhì)量m1=1.3 kg的小滑塊a從P點以水平速度v0向右運動,沿圓形軌道運動一周后進入水平軌道與小滑塊b發(fā)生彈性碰撞。碰后a沿原路返回到M點時,對軌道壓力恰好為0。已知小滑塊b與兩長木板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.16,g=10 m/s2。
(1)求小滑塊a與小滑塊b碰撞后,a和b的速度大小v1和v2;
(2)碰后滑塊b最終恰好沒有離開木板d,求滑塊b在木板c上滑行的時間及木板d的長度。
10.【廣東江門市2018年高三調(diào)研測試】如圖所示,光滑水平面上放著質(zhì)量都為m的物塊A和B,A、B 間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接),在A、B間系一輕質(zhì)細繩固定。在短暫時間內(nèi)燒斷細繩,B向右運動,脫離輕彈簧一段時間后與向左勻速運動、速度為v0的物塊C發(fā)生碰撞,碰后B、C立刻形成粘合體并停止運動,C的質(zhì)量為2m,求:
(1)B、C相撞前一瞬間B的速度大??;
(2)繩被燒斷前彈簧的彈性勢能為多大?
答案與解析
一、單選題
1.【解析】由于三球豎直方向的運動情況相同,一定可以發(fā)生碰撞,可假設(shè)高度無窮大,可看作三球碰撞完成后才落地,A、B第一碰撞后水平速度互換,B、C發(fā)生第二碰撞后,由于B的質(zhì)量小于C的質(zhì)量,則B反向;B、A發(fā)生第三次碰撞后,B、?A水平速度互換,A向左,B豎直下落,三球不再發(fā)生碰撞,所以最多能夠發(fā)生3次碰撞,故C正確,A、B、D錯誤;故選C。
【答案】C
2.【解析】人在船上行走過程中,人和船所受合力為零,人和船組成的系統(tǒng)動量守恒,設(shè)船的質(zhì)量為M,任一時刻人相對地面的速度大小為v1,船相對地面的速度大小為v2,則:mv1+M(-v2)=0,解得:v1v2=Mm;人在船上行走過程中人和船通過的距離滿足L-dd=v1v2=Mm,解得:船的質(zhì)量M=L-ddm。故A項正確,BCD三項錯誤。
【答案】A
3.【解析】兩物體在斜面上運動的加速度大小均為a=gsin300=5m/s2,設(shè)經(jīng)過時間t 兩物體相遇,則(v0t-12at2)+12at2=L解得t=4s,相遇的位置距離斜面底端為s=v0t-12at2=20m,選項AB錯誤;相碰前兩物體的速度分別為vA=v0-at=-5m/s,方向沿斜面向下;vB=at=20m/s,取向下為正方向,由動量守恒定律可知:mAvA+ mBvB=( mA+ mB)v,解得v=11m/s,選項C錯誤;A、B碰撞過程損失的機械能為ΔE=12mAvA2+12mBvB2-12(mA+mB)v2=135J,選項D正確;故選D。
【答案】D
4.【解析】A:A、B組成的系統(tǒng)所受的合外力為零,動量守恒,初始時總動量為mv;彈簧被壓縮到最短時,A、B系統(tǒng)總動量仍為mv。故A項錯誤。BCD:A在壓縮彈簧的過程中,B做加速運動,A做減速運動,兩者速度相等時,彈簧壓縮量最大,然后B繼續(xù)加速,A繼續(xù)減速,所以彈簧壓縮最短時,B的動量未達到最大值。彈簧被壓縮到最短時,A、B的速度相等,A的動量不為零。故BC兩項錯誤,D項正確。
【答案】D
5.【解析】設(shè)小球的初速度為v0,小球拋出后做平拋運動,根據(jù)動能定理得:mgh=12mv2-12mv02,解得v0=15m/s,小球和車作用過程中,水平方向動量守恒,規(guī)定向右為正,則有-mv0+Mv=M+mv',解得v'=5m/s,A正確。
【答案】A
二、多選題
6.【解析】把人和車看成一個整體,根據(jù)動量守恒定律分析即可.
把人和車看成一個整體,用大錘連續(xù)敲打車的左端,根據(jù)動量守恒可知,系統(tǒng)的總動量為零,當把錘頭打下去時,大錘向右運動,小車就向左運動,抬起錘頭時大錘向左運動,小車向右運動,所以在水平面上左、右往返運動.車不會持續(xù)地向右駛?cè)?,當當大錘停止運動時,人和車也停止運動,ACD正確。
【答案】ACD
7.【解析】A項:小物塊和小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,由動量守恒mv=(m+m)v共可知,小物塊上升到最大高度時相對地面的速度不為零:,故A錯誤; B項:由能量守恒可得:12mv2=12(m+m)v共2+mgh ,綜合v共=mvm+m,解得:h=v24g,故B正確; C、D項:由動量守恒和能量守恒可知,小物塊從底端進入圓弧槽,到達最高點后返回到低端時兩者交換速度,即小物塊的速度減少為零,小車的速度變?yōu)関0, 小物塊以后將做自由落體運動,故C錯誤,D正確。故應(yīng)選BD。
【答案】BD
8.【解析】從小球m1到達最近位置后繼續(xù)前進,此后拉到m2前進,m1減速,m2加速,達到共同速度時兩者相距最遠,此后m1繼續(xù)減速,m2加速,當兩球再次相距最近時,m1達到最小速度,m2達最大速度:兩小球水平方向動量守恒,速度相同時保持穩(wěn)定,一直向右前進,m1v1=m1v1'+m2v2,12m1v12=12m1v1'2+12m2v22;解得v1'=m1-m2m1+m2v1,v2=2m1m1+m2v1,故m2的最大速度為2m1m1+m2v1,m2的最小速度為m1-m2m1+m2v1,BD正確。
【答案】BD
三、解答題
9.【解析】(1)小滑塊a在M點,由牛頓第二定律得:m1g=m1vM2R
小滑塊a從碰后到到達M的過程中,由機械能守恒定律得:12m1v12=12m1vM2+m1g?2R
解得:v1=4m/s,
兩滑塊碰撞過程中動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得:m1v0=-m1v1+m2v2,
碰撞過程中機械能守恒,由機械能守恒定律得:12m1v02=12m1v12+12m2v22
解得:v0=9.2m/s,v2=5.2m/s
(2)小滑塊b滑上長木板c時的加速度大?。篴1=μ0g=1.6m/s2,
此時兩塊長木板的加速度大小為:a2=μ0m2gm3+m4=0.8m/s2
小滑塊b在c上滑行過程中,b的位移:x1=v2t-12a1t2
兩塊長木板的位移:x2=12a2t2,x1-x2=L
解得:t=1s,t1=103s不合題意,舍去;
b剛離開長木板c時,b的速度v2′=v2-a1t=3.6m/s,
b剛離開長木板c時,d的速度v3=a2t=0.8m/s,
設(shè)d的長度至少為x,由動量守恒定律可得:m2v2′+m4v3=(m2+m4)v
解得:v=2m/s
由能量守恒定律得:μ0m2gx=12m2v'22+12m4v32-12m2+m4v2
解得:x=1.4m
10.【解析】(1)B與C碰撞過程,以B的初速度方向為正,根據(jù)動量守恒定律得:mvB-2mv0=0
得:vB=2v0
(2)對A、B,彈簧恢復(fù)原長時,根據(jù)動量守恒定律得:mvB-mvA=0
彈性勢能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動能,則EP=12mvA2+12mvB2
聯(lián)立得:EP=4mv02
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