高三物理一轮复习练习曲 第14章 碰撞与动量守恒 限时规范特训.doc

2014届高三物理一轮复习练习曲：限时规范特训 第14章 碰撞与动量守恒 (时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题7分，共70分)1在相等的时间内动量的变化相等的运动有()a匀速圆周运动b自由落体运动c平抛物体运动 d.匀减速直线运动解析：相等的时间内动量的变化相等，则合外力恒定答案：bcd2一颗手榴弹以v010 m/s的水平速度在空中飞行设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0.2 kg，沿原方向以250 m/s的速度飞去，那么，质量为0.4 kg的大块在爆炸后速度大小和方向是()a. 125 m/s，与v0反向 b. 110 m/s，与v0反向c. 240 m/s，与v0反向 d. 以上答案均不正确解析：由动量守恒定律有mv0m1v1m2v2，即0.6100.22500.4v2，解得v2110 m/s，则b正确答案：b3. 如图所示在质量为m的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞过程中，下列哪些情况是可能发生的()a小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(mm0)vmv1mv2m0v3b摆球的速度不变，小车和木块的速度变化为v1和v2，满足mvmv1mv2c摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v1，满足mv(mm)v1d小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(mm0)v(mm0)v1mv2解析：摆球未受到水平力作用，球的速度不变，可以判定a、d项错误，小车和木块碰撞过程，水平方向无外力作用，系统动量守恒，而题目对碰撞后小车与木块是分开还是连在一起，没有加以说明，所以两种情况都可能发生，即b、c选项正确答案：bc42012北京市朝阳区高三统考在光滑水平面上，有两个小球a、b沿同一直线同向运动(b在前)，已知碰前两球的动量分别为pa12 kgm/s、pb13 kgm/s，碰后它们动量的变化分别为pa、pb.下列数值可能正确的是()apa3 kgm/s、pb3 kgm/sbpa3 kgm/s、pb3 kgm/scpa24 kgm/s、pb24 kgm/sdpa24 kgm/s、pb24 kgm/s解析：对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律，碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况本题属于追及碰撞，碰前，后面运动物体的速度一定要大于前面运动物体的速度(否则无法实现碰撞)，碰后，前面物体的动量增大，后面物体的动量减小，减小量等于增大量，所以pa0，pb0，并且papb，据此可排除选项b、d；若pa24 kgm/s、pb24 kgm/s，碰后两球的动量分别为pa12 kgm/s、pb37 kgm/s，根据关系式ek可知，a球的质量和动量大小不变，动能不变，而b球的质量不变，但动量增大，所以b球的动能增大，这样系统的机械能比碰前增大了，选项c可以排除；经检验，选项a满足碰撞所遵循的三个原则，本题答案为a.答案：a5如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑()a在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒b在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功c被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动d被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处解析：小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒，由于小球与槽质量相等，分离后小球和槽的速率大小相等，小球与弹簧接触后，由能量守恒可知，它将以原速率被反向弹回，故c项正确答案：c6将物体p从置于光滑水平面上的斜面体q的顶端以一定的初速度沿斜面往下滑，如图所示在下滑过程中，p的速度越来越小，最后相对斜面静止，那么由p和q组成的系统()a动量守恒b水平方向动量守恒c最后p和q以一定的速度共同向左运动d最后p和q以一定的速度共同向右运动解析：p沿斜面向下做减速运动，系统竖直方向合外力不为零，系统动量不守恒，由于系统在水平方向的合外力为零，所以水平方向动量守恒，由于p开始有一初速度，系统在水平方向有一向左的初动量，最后pq相对静止，又以一定的速度共同向左运动答案：bc7如图所示，物体a静止在光滑的水平面上，a的左边固定有轻质弹簧，与a质量相等的物体b以速度v向a运动并与弹簧发生碰撞，a、b始终沿同一直线运动，则a、b组成的系统动能损失最大的时刻是()aa开始运动时 ba的速度等于v时cb的速度等于零时 da和b的速度相等时解析：当b触及弹簧后减速，而物体a加速，当vavb时，a、b间距最小，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，由能量守恒知系统损失动能最多，故只有d对答案：d82013西安市统测如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下关于这个过程，下列说法正确的是()a小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置b小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量大小是c小球和小车作用前后，小车和小球的速度可能没有变化d车上曲面的竖直高度不会大于解析：小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，a错由小球恰好到最高点，知道两者有共同速度，对于车、球组成的系统，由动量守恒定律列式为mv2mv，得共同速度v.小车动量的变化为，显然，这个增加的动量是小球压力作用的结果，故b对对于c，由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，所以是可能的，两曲面光滑时会出现这个情况由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为2m()2，所以系统动能减少了，如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即mgh，得h.显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些答案：bcd9长木板a放在光滑的水平面上，质量为m2 kg的另一物体b以水平速度v02 m/s滑上原来静止的长木板a的表面，由于a、b间存在摩擦，之后a、b速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是()a木板获得的动能为2 jb系统损失的机械能为4 jc木板a的最小长度为1 mda、b间的动摩擦因数为0.1解析：从题图可以看出，b做匀减速运动，a做匀加速运动，最后的共同速度为1 m/s，系统动量守恒，mv0(mm)v，求得m2 kg，木板获得的动能为1 j，系统损失的动能为2 j，木板的最小长度为两者在1 s内的位移差为1 m，b运动的加速度为1 m/s2，动摩擦因数为0.1.答案：cd10. 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，最后恰好又回到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错误，b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错误，d正确答案：bd二、非选择题(共30分)11(15分)两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的n极相对，推动一下，使两车相向运动某时刻甲的速度为2 m/s，乙的速率为3 m/s，方向与甲相反两车运动过程中始终未相碰求：(1)两车最近时，乙的速度为多大？(2)甲车开始反向运动时，乙车的速度为多大？解析：(1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取乙车的速度方向为正方向由动量守恒定律得：m乙v乙m甲v甲(m甲m乙)v所以两车最近时，乙车的速度为vm/s m/s1.33 m/s.(2)甲车开始反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙，由动量守恒定律得：m乙v乙m甲v甲m乙v乙得v乙m/s2 m/s.答案：(1)1.33 m/s(2)2 m/s12(15分)2012湖北省武汉市部分学校高三联考如图所示，光滑水平面上a、b两小球沿同一方向运动，a球的动量pa4 kgm/s，b球的质量mb1 kg，速度vb6 m/s，已知两球相碰后，a球的动量减为原来的一半，方向与原方向一致求(1)碰