高考物理一轮复习 第六章 专题5 力学三大观点的综合应用备考典题精炼 粤教版.doc

第六章 专题5 力学三大观点的综合应用(课时活页卷)一、单项选择题1a、b两球在光滑水平面上做相向运动，已知mamb，当两球相碰后，其中一球停止，则可以断定()a碰前a的动量与b的动量大小相等b碰前a的动量大于b的动量c若碰后a的速度为零，则碰前a的动量大于b的动量d若碰后b的速度为零，则碰前a的动量大于b的动量【答案】c【解析】a、b两球动量守恒，有mavambvbmavambvb.若va0，则碰前a的动量大于b的动量；若vb0，则碰前a的动量小于b的动量（2013.广东高州中学月考）2如图所示，质量为m的小车静止在光滑的水平面上，小车上ab部分是半径为r的四分之一光滑圆弧，bc部分是粗糙的水平面现把质量为m的小物体从a点由静止释放，m与bc部分间的动摩擦因数为，最终小物体与小车相对静止于b、c之间的d点，则b、d间的距离x随各量变化的情况是()a其他量不变，r越大x越大b其他量不变，越大x越大c其他量不变，m越大x越大d其他量不变，m越大x越大【答案】a【解析】两个物体组成的系统水平方向的动量是守恒的，所以当两物体相对静止时，系统水平方向的总动量为零，则两物体最终会停止运动，由能量守恒得mgxmgr，解得x，故选项a是正确的（经典题）3如图所示，设质量为m的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动() a一定沿v0的方向飞去b一定沿v0的反方向飞去c可能做自由落体运动d以上说法都不对【答案】c【解析】根据动量守恒得v.mv可能大于、小于或等于mv0，所以v可能小于、大于或等于零4一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v.在此过程中()a地面对他的冲量为mvmgt，地面对他做的功为mv2b地面对他的冲量为mvmgt，地面对他做的功为零c地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2d地面对他的冲量为mvmgt，地面对他做的功为零【答案】b【解析】在运动员从下蹲状态向上起跳过程中，由动量定理imgtmv，即imvmgt.在此过程中，运动员双脚受地面弹力作用，但未离开地面，故地面对运动员不做功，故b项正确二、双项选择题（2013.广东梅州中学月考）5如图所示为甲、乙两物体碰撞相互作用前后的vt图像，则由图像可知()a一定是甲物体追击乙物体发生碰撞b可能是乙物体追击甲物体发生碰撞c甲、乙两物体的质量比为32d甲、乙两物体作用前后总动能有损失【答案】ac【解析】由vt图像可知，是甲物体追击乙物体发生碰撞，a项正确，b项错误；甲、乙两物体相互作用，系统所受合外力为零，动量守恒，由动量守恒定律得m1v1m2v2m1v1m2v2，解得m1m232，c项正确；计算出碰撞前后甲、乙两物体的动能，可知甲、乙两物体作用前后总动能不变，d项错误6. 如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程木块动能增加了6 j，那么此过程产生的内能可能为()a16 jb12 jc6 j d4 j【答案】ab【解析】设子弹的质量为m0，初速度为v0，木块质量为m，则子弹打入木块过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，即：m0v0(mm0)v，此过程产生的内能等于系统损失的动能，即：em0v(mm0)v2m0v，而木块获得的动能e木m26 j，两式相除得：1，所以a、b项正确7(2011全国高考)质量为m、内壁间距为l的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞n次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()a. mv2 b. v2c. nmgl dnmgl【答案】bd【解析】小物块与箱子作用过程中满足动量守恒，最后恰好又回箱子正中间二者相对静止，即为共速，设速度为v1，mv(mm)v1，系统损失动能ekmv2(mm)v，a项错误，b项正确；由于碰撞为弹性碰撞，故碰撞时不损失能量，系统损失的动能等于系统产生的热量，即ekqnmgl，c项错误，d项正确8在一条直线上，运动方向相反的两球发生正碰以球1的运动方向为正，碰前球1、球2的动量分别是p16 kgm/s，p28 kgm/s.若两球所在水平面是光滑的，碰后各自的动量可能是()ap14 kgm/s，p26 kgm/sbp14 kgm/s，p22 kgm/scp18 kgm/s，p26 kgm/sdp112 kgm/s，p210 kgm/s【答案】bc【解析】解答本题时要注意，两球的碰撞不一定是弹性碰撞，所以，它们在碰撞过程中动量守恒，但动能不一定守恒，一般情况下，要有一部分机械能转化为内能，除此之外，还要注意它们的速度关系经过计算可知，4种情况均符合动量守恒一般来说，在碰撞过程中，要有一部分机械能转化为内能，即系统会损失一部分机械能，即有经计算知，选项d不符合上述关系，所以选项d错误再仔细分析选项a、b、c中的速度关系，发现在选项a中，碰后两小球的速度方向不变，好像二者相互穿过一样(如图所示)，这显然是不可能的，所以选项a错误同样对选项b、c进行分析，可以判断b、c是正确的9用不可伸长的细线悬挂一质量为m的小木块，木块静止，如图所示现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是()a从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒b子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为c忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能d子弹和木块一起上升的最大高度为【答案】bd【解析】从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒，但总能量小于子弹射入木块前的动能，因此a、c错误；由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为，b项正确；之后子弹和木块一起上升，该阶段由机械能守恒可得上升的最大高度为，d项正确三、非选择题10在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置：(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则()am1m2，r1r2 bm1m2，r1r2cm1m2，r1r2 dm1m2，r1r2(2)若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是_a直尺 b游标卡尺 c天平d弹簧测力计 e停表(3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用图甲所示装置进行实验时(p为碰前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为_.(用装置图中的字母表示)【答案】(1)c(2)ac(3)m1opm1omm2on【解析】(1)为防止反弹造成入射球返回斜槽，要求入射球质量大于被碰球质量，即m1m2，为使入射球与被碰球发生对心碰撞，要求两小球半径相同故c项正确(2)设a球碰前的速度为v1，a、b相碰后的速度分别为v1、v2.由于两球都从同一高度做平抛运动，当以运动时间为一个计时单位时，可以用它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度因此，验证的动量守恒关系m1v1m1v1m2v2可表示为m1x1m1x1m2x2.所以需要直尺、天平，而无需弹簧测力计、停表由于题中两个小球都可认为是从槽口开始做平抛运动的，两球的半径不必测量，故无需游标卡尺(3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1opm1omm2on.11两个质量分别为m1和m2的劈a和b，高度相同，放在光滑水平面上a和b的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示一质量为m的物块位于劈a的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下，然后又滑上劈b.求物块在b上能够达到的最大高度【答案】h【解析】设物块到达劈a的底端时，物块和a的速度大小分别为v和v，由机械能守恒和动量守恒得mghmv2m1v2m1vmv设物块在劈b上达到的最大高度为h，此时物块和b的共同速度大小为v，由机械能守恒和动量守恒得mgh(m2m)v2mv2mv(m2m)v联立式得hh.12在原子核物理中，研究核子与核关联的最好途径是“双电荷交换反应”. 这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似两个小球a和b用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板p，右边有一小球c沿轨道以速度v0射向b球，如图所示c与b发生碰撞并立即结成一个整体d.在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变然后，a球与挡板p发生碰撞，碰后a、d都静止不动，a与p接触而不粘连过一段时间，突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)已知a、b、c三球的质量均为m.(1)求弹簧长度刚被锁定时a球的速度(2)求在a球离开挡板p之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能【答案】(1)v0(2)mv【解析】(1)设c球与b球粘结成d时，d的速度为v1，由动量守恒定律得mv0(mm)v1当弹簧压缩至最