高考物理二轮总复习 6-3研究动力学问题的三个基本观点回归基础提分课时练习

用心 爱心 专心1 20112011 年高考物理二轮总复习回归基础提分课时练习年高考物理二轮总复习回归基础提分课时练习 第六章第六章 第三课时第三课时 一 选择题 共 10 小题 每小题 6 分 共 60 分 在每小题给出的四个选项中至少有一 项符合题意 全部选对的得 6 分 漏选的得 3 分 错选的得 0 分 1 如图所示 F1和 F2等大反向 同时作用在静止于光滑水平面上的物体 A B 已知 mA mB 经过相等时间后撤去两力 以后两物体相碰并黏合成一体 这时 A B 将 A 停止运动 B 向左运动 C 向右运动 D 不能确定 解析 取 F1方向为正 根据动量定理 有 F1t mAvA F2t mBvB 据动量守恒定律 有 mAvA mBvB mA mB v 由题意知 F1 F2 故联立可求碰后 A B 均静止 答案 A 2 在光滑水平面上 动能为 E0 动量的大小为 p0的小钢球 1 与静止的小钢球 2 发生 碰撞 碰撞前后球 1 的运动方向相反 将碰撞后球 1 的动能和动量的大小分别记为 E1 p1 球 2 的动能和动量的大小分别记为 E2 p2 则必有 A E1 E0 B p1E0 D p2 p0 解析 据能量守恒 钢球碰后动能 E1 E0 所以 p1p0 故 A B D 正确 而碰后动能不可能增加 故 C 错误 答案 ABD 3 矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成 将其放在 光滑的水平面上 如图所示 质量为 m 的子弹以速度 v 水平射入滑 块 若射击上层 则子弹刚好不穿出 若射击下层 整个子弹刚好 嵌入 则上述两种情况相比较 A 两次子弹对滑块做的功一样多 B 两次滑块受的冲量一样大 C 子弹嵌入下层过程中克服阻力做功较少 D 子弹射入上层过程中系统产生的热量较多 解析 由水平方向动量守恒可以知道 两种情况对应的末速度是一样的 系统动 能的减少也是一样的 系统产生的热量也一样多 D 错误 由动能定理可知 子弹克服阻 力做功相同 子弹对滑块做功相同 A 对 C 错 由动量定理可以分析 两次滑块所受冲量 一样大 B 也正确 答案 AB 4 一辆小车静止在光滑水平面上 小车立柱上拴有一根长 为 L 的轻绳 轻绳末端拴着一个小球 如图所示 现将小球拉至 水平位置后自静止释放 小球摆动的过程中不计一切阻力 则下 列说法中正确的是 A 小球摆动过程中机械能守恒 B 小球开始摆动后 小球和小车组成的系统机械能守恒 动量守恒 C 小球开始摆动后 小球和小车组成的系统机械能不守恒 动量不守恒 用心 爱心 专心2 D 小球开始摆动后 小球达最大速度时小车也同时达最大速度 解析 在小球下摆过程中 因小车运动 轻绳悬点移动 轻绳对小球做功不为零 故小球的机械能不守恒 但小球和小车组成的系统机械能是守恒的 小球在竖直方向上动 量不守恒 但水平方向因无外力作用 水平方向上系统动量是守恒的 故 A B C 均错 误 小球在最低点时速度最大 由水平方向动量守恒可知 小车此时速度也为最大 故 D 正确 答案 D 5 如图所示 在光滑的水平面上 有质量均为 m 的 A B 两个物体 B 与轻弹簧一端 相连 弹簧的另一端固定在墙上 开始时弹簧处于原长 A 以一定的速度与 B 发生正碰 碰撞时间极短 碰后两物体以相同的速度压缩弹簧 弹簧的最大弹性势能为 Ep 不计一切摩 擦 则 A 碰撞后 A 物体的速度可能大于 Ep m B 碰撞后 A 物体的速度可能小于 Ep m C 碰撞前 A 物体的速度可能小于 Ep m D 碰撞前 A 物体的速度一定等于 2 Ep m 解析 设碰撞前 A 的速度为 v0 A 与 B 碰后它们共同的速度为 v 以 A B 弹簧 为研究对象 由能量守恒定律可得 2m v2 Ep 解得碰撞后 A 物体的速度 v A B 1 2 Ep m 错误 对 A B 碰撞过程 由动量守恒定律 mv0 2mv 解得碰撞前物体 A 的速度 v0 2v 2 C 错误 D 正确 Ep m 答案 D 6 如图所示 水平轻质弹簧与物体 A 和 B 相连 放在光滑水平面上 处于静止状态 物体 A 的质量为 m 物体 B 的质量为 M 且 M m 现用大小相等的水平恒力 F1 F2拉 A 和 B 从它们开始运动到弹簧第一次达到最长的过程中 A 因 M m 所以 B 的动量大于 A 的动量 B A 的动能最大时 B 的动能也最大 C F1和 F2做的总功为零 D 弹簧第一次达到最长时 A 和 B 总动能最大 解析 物体 A B 和弹簧组成的系统 所受的合外力为零 系统的动量守恒 总 动量为零 虽然 M m 但 A B 的动量总是等大 反向 故 A 错误 水平外力做正功 弹 簧的弹力做负功 水平外力与弹簧的弹力大小相等时 A B 动能最大 之后弹簧的弹力大 于水平外力 总功为负 弹簧第一次达到最长时物体 A 和 B 的速度为零 总动能为零 故 C D 错误 B 正确 答案 B 7 如图所示 质量为 M 长为 L 的长木板放在光滑水 平面上 一个质量为 M 的物块 视为质点 以一定的初速度从 左端冲上木板 如果长木板是固定的 物块恰好停在木板的 右端 如果长木板不固定 则物块冲上后在木板上最多能滑行的距离为 A L B 3L 4 C L 4 D L 2 用心 爱心 专心3 解析 固定时 由动能定理得 MgL Mv 后来木板不固定有 1 22 0 Mv0 2Mv Mgs Mv 2Mv2 故得 s L 2 1 22 0 1 2 答案 D 8 如图所示 质量为 M 的 L 形物体 静止在光滑的水 平面上 物体的 AB 部分是半径为 R 的四分之一光滑圆弧 BC 是水平面 将质量为 m 的小滑块从 A 点静止释放沿圆弧 面滑下并最终停在物体的水平面 BC 之间的 D 点 则 A 滑块从 A 滑到 B 物体与滑块组成的系统动量守恒 机械能也守恒 B 滑块从 A 到 D 点 物体与滑块组成的系统水平方向动量守恒 能量守恒 C 滑块从 B 到 D 物体与滑块组成的系统动量守恒 机械能不守恒 D 滑块滑到 D 点时 物体的速度为零 解析 滑块由 A 到 B 因受重力作用 故动量不守恒 故 A 错 但水平方向动量守 恒 故滑块到 D 处时 因其初速度为零 物体的速度为零 故 D 对 小滑块最终停在 D 点 说明 BC 部分有摩擦 故机械能不守恒 但能量守恒 故 BC 对 答案 BCD 9 南京模拟 A B 两球沿一直线运动并发生正碰 如 图所示为两球碰撞前后的位移图象 a b 分别为 A B 两球 碰撞前的位移图象 C 为碰撞后位移图象 若 A 球质量是 m 2kg 则由图象判断下列结论正确的是 A A B 碰撞前的总动量为 3kg m s B 碰撞时 A 对 B 所施冲量为 4N s C 碰撞前后 A 的动量变化为 4kg m s D 碰撞中 A B 两球组成的系统损失的动能为 10J 答案 BCD 10 2010 湖南师大附中月考 位于竖直平面内的光 滑轨道由三部分组成 中间部分水平 左 右两侧均为 与水平部分相切的半径相同的半圆形状 其中左侧的半 圆形由薄壁内部光滑的细圆管弯成 右侧的半圆形由光 滑凹槽弯成 两个切点分别为 M 和 N 如图所示 用一 根轻细线连接 a b 两个小球 中间夹住一轻质弹簧 整 个装置静置于水平部分 现在突然剪断细线 a b 两个 小球离开弹簧后才进入半圆轨道 而且都是恰好能到达左右轨道的最高点 已知薄壁细圆 管的内径稍大于小球 a 的直径 远小于半圆形的半径 R 下列说法正确的是 A 刚脱离弹簧时小球 a 的速度小于小球 b 的速度 B 刚脱离弹簧时小球 a 的动能大于小球 b 的动能 C 小球 a 刚通过 M 点时对轨道的压力小于小球 b 刚通过 N 点时对轨道的压力 D 小球 a 到达最高点时对轨道的压力小于小球 b 到达最高点时对轨道的压力 解析 由于左侧的半圆形由薄壁内部光滑的细圆管弯成 所以弹簧左端的小球 a 沿左侧轨道恰到达竖直面轨道的最高点时速度为零 根据机械能守恒定律 mv mg 2R 1 22 a 得刚脱离弹簧时速度 va 2 弹簧右端的小球 b 沿右侧半圆形光滑凹槽恰到达竖直面轨 gR 道的最高点 由 m g m v2 R 得速度 v 根据机械能守恒定律 gR m v m g 2R m v2 得刚脱离弹簧时速度 vb 所以刚脱离弹簧时小球 a 的 1 22 b 1 25gR 速度小于小球 b 的速度 选项 A 正确 由动能守恒定律可知 刚脱离弹簧时小球 a 和小球 b 的动量大小相等 由小球 a 的速度小于小球 b 的速度可知 小球 a 的质量大于小球 b 的 用心 爱心 专心4 质量 由 Ek 可知 动量大小相等的两个小球质量大的动能小 所以刚脱离弹簧时小 P2 2m 球 a 的动能小于小球 b 的动能 选项 B 错误 在 M 点 由牛顿第二定律得 FM mg mv R 解得 FM 5mg 在 N 点 由牛顿第二定律得 FN m g m v R 解得 2 a2 b FN 6m g 而 mva m vb 1 所以小球 a 刚通过 M 点时对轨道 FM FN 5m 6m 5vb 6va 5 5 12 的压力小于小球 b 刚通过 N 点时对轨道的压力 选项 C 正确 小球 b 到达最高点时对轨道 的压力为零 而小球 a 到达最高点时对轨道的压力等于重力 选项 D 错误 答案 AC 二 论述 计算题 本题共 3 小题 共 40 分 解答时应写出必要的文字说明 计算公 式和重要的演算步骤 只写出最后答案不得分 有数值计算的题 答案中必须明确数值和 单位 11 高考山东理综 如图所示 光滑水平直轨道上有三个滑块 A B C 质量分别为 mA mC 2m mB m A B 用细绳连接 中间有一压缩的轻弹簧 弹簧与滑块不拴接 开 始时 A B 以共同速度 v0运动 C 静止 某时刻细绳突然断开 A B 被弹开 然后 B 又与 C 发生碰撞并粘在一起 最终三滑块速度恰好相同 求 B 与 C 碰撞前 B 的速 度 解析 设共同速度为 v 滑块 A 与 B 分开后 B 的速度为 vB 由动量守恒定律 mA mB v0 mAv mBvB mBvB mB mC v 联立以上两式 得 B 与 C 碰撞前 B 的速度 vB v0 9 5 12 高考全国 如图所示 倾角为 的斜面 上静止放置三个质量均为 m 的木箱 相邻两木箱 的距离均为 l 工人用沿斜面的力推最下面的木箱使 之上滑 逐一与其他木箱碰撞 每次碰撞后木箱都 粘在一起运动 整个过程中工人的推力不变 最后 恰好能推着三个木箱匀速上滑 已知木箱与斜面间的动摩擦因数为 重力加速度为 g 设 碰撞时间极短 求 1 工人的推力 2 三个木箱匀速运动的速度 3 在第一次碰撞中损失的机械能 解析 1 设工人的推力为 F 根据平衡的知识有 F 3mgsin 3 mgcos 2 设第一次碰撞前瞬间木箱速度为 v1 由动能定理得 Fl mglsin mglcos mv 0 1 22 1 设碰撞后两木箱的速度为 v2 由动量守恒定律可得 mv1 2mv2 设再次碰撞前瞬时速度为 v3 对前两木箱由动能定理得 Fl 2mglsin 2 mglcos 2mv 2mv 1 22 3 1 22 2 设碰撞后三个木箱一起运动的速度为 v4 由动量守恒定律可得 2mv3 3mv4 用心 爱心 专心5 联立以上各式解得 v4 2 3 2gl sin cos 3 设第一次碰撞中的能量损失为 E 根据能量守恒有 E mv 2mv 1 22 1 1 22 2 代入数据得 E mgl sin cos 13 AOB 是光滑的水平轨道 BC 是半径为 R 的光 滑圆弧轨道 两轨道恰好相切 如图所示 质量为 M M 9m 的小木块静止在 O 点 一质量为 m 的子弹 以某一速度水平射入木块内未穿出 木块恰好滑到圆 弧的最高点 C 处 子弹 木块均视为质点 1 求子弹射入木块前的速度 2 若每当木块回到 O 点时 立即有相同的子弹以相同的速度射入木块 且留在其中 当第六颗子弹射入木块后 木块能上升多高 3 当第 n 颗子弹射入木块后 木块上升的最大高度为 则 n 值为多少 R 4 解析 1 子弹与木块作用 由动量守恒定律得 mv M m v1 由 B 到 C 的过程中