2011高三物理一轮复习 第6章 动量 章末高效整合练习题

用心 爱心 专心 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 本题共 10 个小题 每小题 4 分 共 40 分 1 一个质量为 m 充足气的篮球竖直向下运动 与地面接触前的速度为 v1 经过 t 时间 篮球恢复原状 以速度 v2 其中 v2 v1 离开地面 在此过程中 A 篮球的加速度不变 B 篮球的机械能先减小后增大 C 地面对篮球的冲量为 m v1 v2 mg t D 地面对篮球做的功为 mv mv 1 22 1 1 22 2 答案 BC 2 如右图所示 半径和动能都相等的两个小球相向而行 甲球质量 m甲大于乙球质量 m乙 水平面是 光滑的 两球做对心碰撞以后的运动情况可能是 A 甲球速度为零 乙球速度不为零 B 两球速度都不为零 C 乙球速度为零 甲球速度不为零 D 两球都以各自原来的速率反向运动 解析 首先根据两球动能相等 m甲v m乙v得出两球碰前动量大小之比 1 22 甲 1 22 乙 为 因 m甲 m乙 则 p甲 p乙 则系统的总动量方向向右 p甲 p乙 m甲 m乙 根据动量守恒定律可以判断 碰后两球运动情况可能是 A B 所述情况 而 C D 情 况是违背动量守恒的 故 C D 情况是不可能的 答案 AB 3 如图所示 甲 乙两小车的质量分别为 m1 m2 且 m1 m2 用轻弹簧将两小车连 接 静止在光滑的水平面上 现在同时对甲 乙两车施加等大反向的水平恒力 F1 F2 使 甲 乙两车同时由静止开始运动 直起到弹簧被拉到最长 弹簧仍在弹性限度内 的过程中 对甲 乙两小车及弹簧组成的系统 下列说法正确的是 A 系统受到外力作用 动量不断增大 B 弹簧伸长到最长时 系统的机械能最大 C 甲车的最大动能小于乙车的最大动能 D 两车的速度减小到零时 弹簧的弹力大小等于外力 F1 F2的大小 答案 BC 4 质量分别为 m1和 m2的两个物体碰撞前后的位移 时间图象如右图所示 对图有以下 说法 碰撞前两物体动量相同 两物体质量相等 碰撞后两物体一起做匀速直线运 用心 爱心 专心 动 碰撞前两物体动量大小相等 方向相反 其中正确的是 A B C D 答案 C 5 如下图甲所示 光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙质量为 M 的平板车 一质量 为 m 的铁块以水平初速度 v0滑到小车上 两物体开始运动 它们的速度随时间变化的图象 如图乙所示 t0是滑块在车上运动的时间 则可以断定 A 铁块与小车最终滑离 B 铁块与小车的质量之比 m M 1 1 C 铁块与小车表面的动摩擦因数 v0 3gt0 D 平板车上表面的长度为 5v0t0 6 答案 ABC 6 A B 两球之间压缩一根轻弹簧 静置于光滑水平桌面上 已知 A B 两球质量分别为 2m 和 m 当用板挡住 A 球而只释放 B 球时 B 球被弹出落于距桌边距离为 s 的水平地面上 如右图所示 问当用同样的程度压缩弹簧 取走 A 左边的挡板 将 A B 同时释放 B 球 的落地点距桌边距离为 A B s 33s C s D s 6 3 解析 当用板挡住小球 A 而只释放 B 球时 根据能量守恒有 Ep mv 根据平 1 22 0 抛运动规律有 s v0t 当用同样的程度压缩弹簧 取走 A 左边的档板 将 A B 同时释放 设 A B 的速度分别为 vA和 vB 则根据动量守恒和能量守恒有 2mvA mvB 0 Ep 2mv mv 解得 vB v0 B 球的落地点距桌边距离为 1 22 A 1 22 B 6 3 s vBt s D 选项正确 6 3 答案 D 7 如右图所示 质量 M 50 kg 的箱子 放在光滑水平面上 箱子中有一个质量 m 30 kg 的铁块 铁块与箱子的左端 ab 壁相距 s 1 m 它一旦与 ab 壁接触后就不会分开 铁块 用心 爱心 专心 与箱底间的摩擦可以忽略不计 用水平向右的恒力 F 10 N 作用于箱子 2 s 末立即撤去作 用力 最后箱子与铁块的共同速度大小是 A m s B m s 2 5 1 4 C m s D m s 2 3 5 32 答案 B 8 质量相等的 5 个物块在光滑水平面上间隔一定距离排成一直线 如右图所示 具有初 动能 E0 的物块 1 向其他 4 个静止物块运动 依次发生碰撞 每次碰撞后不再分开 最后 5 个物块粘成一整体 这个整体的动能等于 A E0 B E0 4 5 C E0 D E0 1 5 1 25 解析 物块 1 的动能 E0 mv 得 v0 其初动量 p1 mv0 由 5 个 1 22 0 2E0 m2mE0 物块组成的系统动量守恒 以碰撞前为初状态 碰后粘连在一起为末状态 有 p1 5mv 即 5mv 解得 v 2mE0 1 5 2E0 m 末动能 Ek 5m v2 5m 2 选项 C 正确 1 2 1 2 1 5 2E0 m E0 5 答案 C 9 如右图所示 长木板静止在光滑的水平面上 长木板的左端固定一个挡板 挡板上固定一个长度 为 L 的轻质弹簧 长木板与挡板总质量为 M 在木板的右端有一质量为 m 的铁块 现给铁 块一个水平向左的初速度 v0 铁块向左滑行并与轻弹簧相碰 碰后返回恰好停在长木板的 右端 根据以上条件可以求出的物理量是 A 铁块与轻弹簧相碰过程中所具有的最大弹性势能 B 弹簧被压缩的最大长度 C 长木板运动速度的最大值 D 铁块与长木板间的动摩擦因数 解析 弹簧弹性势能最大时 铁块和木板的速度相等 在压缩弹簧的过程中两物 体组成的系统动量守恒 摩擦力作为相互作用力 不知动摩擦因数 不能计算 但可根据 功能关系选择整个过程 可计算摩擦力做功 再根据动量守恒计算两者速度相等时的速度 并计算过程中动能的减少量 即为弹簧弹性势能的最大值 A 正确 因不知道弹簧劲度系 数 故不能计算出弹簧的形变 B 错误 而弹簧弹性势能达到最大后将释放出弹性势能 木板速度将继续增大 缺乏关于木板速度最大状态的参量 故无法计算最大速度 C 也错 误 选 A 答案 A 10 用心 爱心 专心 如右图所示 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 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 由能量守恒有 mgx mgR 解得 x 故选项 A 是正确的 R 答案 A 二 非选择题 本题共 4 个小题 共 60 分 11 14 分 如右图所示 质量 m1 0 3 kg 的小车静止在光滑的水平面上 车长 L 1 5 m 现有 质量 m2 0 2 kg 可视为质点的物块 以水平向右的速度 v0 2 m s 从左端滑上小车 最后在 车面上某处与小车保持相对静止 物块与车面间的动摩擦因数 0 5 取 g 10 m s2 求 1 物块在车面上滑行的时间 t 2 要使物块不从小车右端滑出 物块滑上小车左端的速度 v 0不超过多少 解析 1 设物块与小车共同速度为 v 以水平向右为正方向 根据动量守恒定律 有 m2v0 m1 m2 v 设物块与车面间的滑动摩擦力为 f 对物块应用动量定理有 ft m2v m2v0 又 f m2g 解得 t m1v0 m1 m2 g 代入数据得 t 0 24 s 2 要使物块恰好不从车面滑出 须使物块到车面最右端时与小车有共同的速度 设其 为 v 则 m2v 0 m1 m2 v 由功能关系有 m2v m1 m2 v 2 m2gL 1 22 0 1 2 代入数据解得 v 0 5 m s 故要使物块不从小车右端滑出 物块滑上小车左端的速度 v 0不超过 5 m s 答案 1 0 24 s 2 5 m s 12 用心 爱心 专心 16 分 2010 年豫南九校联考 如右图所示 小车的刚性支架上固定一条刚性的轨道 MN 轨道的左边是水平的 右边倾斜与水平面夹角为 53 两边通过一小段圆弧相连 小 车 支架和轨道的总质量为 2m 轨道 M N 两点间的高度差为 h 在轨道的最左边套一个质 量为 m 的物块 B 开始小车和物块一起以速度 v0沿光滑的水平面向右匀速运动 当小车与 墙壁碰撞后 小车立即以的速度弹回 物块 B 开始沿着轨道滑行 当物块从轨道的 N 点 v0 5 滑出时 小车的速度刚好为零 求 1 小车与墙壁碰撞时 墙壁对小车的冲量 2 物块 B 从 N 点滑出时的速度 3 物块滑动过程中 轨道对物块做的功 4 物块滑动过程中 系统减少的机械能 cos 53 0 6 解析 1 对小车 由动量定理 I 2m 2m v0 方向向左 v0 5 12mv0 5 2 整个系统碰撞后水平方向动量守恒 mv0 2m v0 mvNcos 53 vN v0 速度方向 1 5 与水平方向成 53 斜向右下 3 对物块 B 由动能定理 mgh W 得 W mgh mv2 N 2 mv2 0 2 4 由动量守恒得 E损 2m 2 mgh mv mv mgh 1 2 v0 5 1 22 0 1 22 N mv2 0 25 答案 1 方向向左 12mv0 5 2 v0 速度方向与水平方向成 53 斜向右下 3 mgh 4 mgh mv2 0 25 13 16 分 2010 石家庄二中 如图 是固定在水平面上的横截面为 形的光滑长 直导轨槽 槽口向上 槽内放置一金属滑块 滑块上有半径为 R 的半圆形光滑凹槽 金属 滑块的宽度为 2R 比 形槽的宽度略小 现有半径为 r r R 的金属小球以水平初速度 v0冲向滑块 从滑块上的半圆形槽口边缘进入 已知金属小球的质量为 m 金属滑块的质 量为 3m 全过程中无机械能损失 求 1 当金属小球滑离金属滑块时 金属小球和金属滑块的速度各是多大 2 当金属小球经过金属滑块上的半圆形槽的底部 A 点时 对金属块的作用力是多大 用心 爱心 专心 14 16 分 2010 年豫南九校联考 如右图所示 小车的刚性支架上固定一条刚性的轨道 MN 轨 道的左边是水平的 右边倾斜与水平面夹角为 53 两边通过一小段圆弧相连 小车 支 架和轨道的总质量为 2m