2019届人教版 动量与碰撞 单元测试

备战20丄9年高考优质原创物理试题分项解析专题16动量与碰撞一．选择题质量m的物块（可视为质点）以v0的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后，又沿原mv2这个过程中物体克服摩擦力做功的功率为P024t0c.这个过程中重力做功比摩擦力做功大D.这个过程中重力冲量与摩擦力冲量之比3：1【答案】B如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，圆弧轨道的最高点、桌面最左边缘和地面上的0点在同一竖直线上。小球B静止在水平桌面上，现将小球A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道R，小滑块的质量关系是mB=2mA，重力加速度g,桌面的长L=6R,水平桌面与地面的高度H=4R。则小球B的落地点到0点的距离可能是A.23RB.26RC.29RD.32r3333【答案】AB如图所示，一对杂技演员（都视为质点）荡秋千（秋千绳处于水平位置），秋千一端固定在离地面高为H的0点，秋千的长度可调节。改变秋千的长度，杂技演员每次都从A点（与0）由静止出发绕0点下摆,当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A。已知男演员质量2m和女演员质量m,秋千的质量不计，则男演员落地点C与0点的水平距离x最大值是H3HB.HC.D.2H22【答案】D4.如图所示，一质量M=8.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=2.0kg的小木块A.给A和B以大小均为5.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，A、B之间的动摩擦因数是0.5。则下列说法正确的是长木板的可能的长度是6m长木板的可能的长度是9m【答案】ABD5．质量为m的小球被两个弹性系数皆为k的相同弹簧固定在一质量为M的盒中，如图所示，盒从距桌面高h处开始下落，在盒开始下落的瞬间，两弹簧均未发生形变，小球静止。则下列说法正确的是TOC\o"1-5"\h\zMgM下落高度h>(1+)，盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起来2k2mMg2M下落高度h>(1+)，盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起来2km、M—m在小球到最高点时盒子恰好弹起，小球的加速度a=gm2M在小球到最高点时盒子恰好弹起，小球的加速度a=gm【答案】AC6•质量为3m足够长的木板静止在水平面上，木板与地面的摩擦可忽略，木板上依次排放质量均为m的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为仏现同时给木块1、2、3水平向右的初速度v0、2v0、3v0，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是,|j]国「习：77/77777777777777777777777777777777777777777777777777777777/7771木块相对静止前，木板是静止的1木块的最小速度是052木块的最小速度是6v04v2木块3从开始运动到相对静止时位移是0卩g【答案】CD下列说法中正确的是一个质量为m的小球甲以速度V在光滑水平面上运动，与一个等质量的静止小球乙正碰后，甲球的速11度变为v，那么乙球获得的动能等于-mV2—-mv2做匀速圆周运动的物体，在任何相等时间内，物体动量的变化量总是相等的运动不可能小车M静置于光滑水平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上小车的上表面，则m的最mv终速度为二-M4小球质量为2m,以速度v沿水平方向垂直撞击墙壁，球被反方向弹回速度大小是5v,球与墙撞击时间2mv为t,在撞击过程中，球对墙的平均冲力大小是-t【答案】B在2017年世界斯诺克国际锦标赛中，质量为m的白球以3v的速度被推出，与正前方另一静止的相同质量的黄球发生对心正碰，碰撞后黄球的速度为2v，运动方向与白球碰前的运动方向相同。若不计球与桌面间的摩擦，则碰后瞬间白球的速度为A.01B.—v23vC.vD.T【答案】C9.如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳（绳子的长度不计）相连的两个相同的物体p、Q质量均为m,在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t=0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是（）Po—F3mvt=0至t=时间内，P、Q的总动量不守恒2F3mvt=0至t二时间内，P、Q的总动量守恒FTOC\o"1-5"\h\z5mv5t二时，Q的动量为只mv\o"CurrentDocument"2F2t二2mV时，P、Q两点的距离2mv2\o"CurrentDocument"FF【答案】D10.如图所示，固定的粗糙斜面的倾角6=37°,长度L=4m,可视为质点的滑块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到斜面底端时速度大小v=4m/s，滑块的质量m=200g，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2,滑块沿斜面下滑的加速度大小为2m/s2滑块与斜面间的动摩擦因数为0.6整个下滑过程的时间为1.5s在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小为4N・s【答案】AD二．计算题（12分）如图所示，半径为R,内径为R,内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个略小于管径、质量分别为m1=3m>m2=m的小球P、Q。小球Q静止在水平面上，小球P以某一初速度向右运动，与小球Q发生弹性碰撞。P、Q两球通过最高点C后落地点分别为M、N,已知：胡CN|2-|CM|2=12R。求：（1）碰撞前小球P的速度（2）碰撞后小球P、Q的速度【答案】（1）碰撞前小球P的速度v0=3.；IgR；（2）碰撞后小球P的速度v=；碰撞后小球Q的速度卩2=|<2gR;（3）小球P对细管的作用力大小是3mg，方向竖直向下；小球Q对细管的作用力大小是mg，方向竖直向上2蹦床运动有“空中芭蕾”之称，某质量m=60kg的运动员从距蹦床h]=1.25m高处自由落下，接着又能弹起h2=1.8m高，运动员与蹦床接触时间t=0.40s，在空中保持直立，取g=10m/s2，求：运动员从自由下落到弹起到最高这段时间内，所受重力的冲量大小I；运动员与蹦床接触时间内，受到蹦床平均弹力的大小F.【答案】①900N•s②2250N（18分）如图所示，竖直圆形轨道半径为R,固定在木板B上，木板放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，木板上静止一个小球A,小球A的质量为3m。木板B和含圆周轨道总质量为12m。一质量为m的子弹以速度v0射入小球并停在其中，小球向右运动进入圆形轨道后，会在圆形轨道内侧做圆周运动。重力加速度为g,不计小球与环和木板间的摩擦阻力。求：（1）子弹射入小球过程中产生的内能（2）当小球运动到圆形轨道的最低点时，木板对水平面的压力（3）为保证小球不脱离圆形轨道，且不会木板在竖直方向上跳起，求子弹速度的范围364mgR+mv2【答案】（1）Q=mv2；（2）N=0；（3）综上所述为保证小球不脱离圆形轨道，且8024R不会木板在竖直方向上跳起，子弹速度的范围V<4j2gR或4\5gR<vV8\2gR4.（14分）如图所示，水平面OB足够长，斜面OA倾角（=37。，底端0点与斜面上A点相距s=12.5m,质量2kg滑块乙位于斜面底端0,质量1kg滑块甲从斜面上的A点由静止下滑，t0=1.5s后乙滑块以初速度v0=8m/s向左运动，甲乙碰撞时间极短，且无机械能损失。甲、乙两物体大小不计，甲滑块经斜面底端时能量损失不计，甲、乙与斜面间、水平面间的动摩擦因数都是0.5，sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：AVD乙OBAVD乙OB（1）滑块甲的运动时间；（2）滑块乙最终停在与斜面底端0相距多远的水平面上？最终甲乙滑块的距离是多少？.【答案】（1）3.7s；（2）8m；2m—质量为m的蹦极运动员身系弹性蹦极绳，由水面上方的高台自由下落，从开始下落到绳对人刚产生作用力前，人下落的高度为h此后经历时间t蹦极绳达到最大伸长量，人到水面还有数米距离.在此过程中蹦极绳对人的作用力始终竖直向上，重力加速度为g，不计空气阻力，求该段时间内蹦极绳对人的平均作用力大小.【解析】（3）自由落体运动阶段h=学（1分）2g

（4分）质量为M的木块，静止在光滑水平面上.一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向向右射向木块,最后木块与子弹的速度分别为V］、v2•求：工幡口.W当v2=0时，V］的大小；31木块获得的速度最大值.（12分）将一轻质弹簧竖直地固定在水平地面上，其上端拴接一质量为mB=3kg的平板，开始时弹簧处于压缩状态，在平板正上方何=5cm处将一质量为mA=1kg的物块A无初速度释放，物块A与平板碰后合为一体，平板用t=0.2s的时间到达最低点，且下降的高度为h2=5cm,再经过一段时间平板返回到出发点，整个过程弹簧始终处在弹性限度以内，重力加速度g=10m/s2。空气阻力不计，求：0—1—1XX（1）上述过程中弹簧的弹性势能最大为多少？（2）物块A与平板由碰撞结束到平板返回到出发点的过程中，弹簧的冲量应为多大？【答案】（12分）（1）2.125J（2）18N・s（14分）如图所示，一质量为M=4kg的长木板B静止在光滑的水平面上，在长木板B的最右端放置一可视为质点的小铁块A，已知长木板的长度为L=1-4m，小铁块的质量为m=1kg，小铁块与长木板上表面之间的动摩擦因数为卩二0.4，重力加速度g=10m/s2。如果在长木板的右端施加一水平向右的恒力F=28N，为了保证小铁块能离开长木板，则恒力的作用时间至少应为多大？BAF【答案】1s（14分）（14分）如图所示，PQ是倾角为a的光滑斜面，MQ是光滑水平面，MQ足够长，MN是半径为R的光滑半圆轨道，M点是半圆轨道的最低点，该点放置一个质量为m的静止小球（乙球）。质量也为m的甲

10球一开始位于斜面的最高点P点，P点到水平面MQ的距离亍R。将甲球由静止释放，甲乙两球发生弹性碰撞。重力加速度g。10（1）求乙球恰好能做完整的圆周运动，则两球碰后瞬间，乙球对M点压力大小为多少？斜面倾角Q为多少？（2）仅增大甲球的质量，求乙球在第一次落到MQ上的落点到M点的最短距离。答案】（14分）1）6mg（4分）30°（3分）（2）2R（7分）丨20解得：\=、；—gR（18分）如图所示，在光滑水平地面上有一质量为2m的平板车B，平板车B的左端距离为s°=0.3m处放有固定的竖直挡板，其最右端放有一质量为m的重物A（可视为质点）。开始时，平板车B和重物A都静止。现在给重物一初速度v0=1.8m/s,使重物和平板车均向左运动，并与挡板发生碰撞，碰撞时平板车和重物的速度恰好相等，已知平板车或重物与挡板碰撞时均没有机械能损失。求：（1）若A始终在B上且不会与挡板碰撞，B与竖直挡板碰撞之前的加速度大小a2；（2）当只有B与挡板发生碰撞，要使A不离开B，B的长度L至少多大；（3）当A和B与挡板同时发生碰撞，要使A不离开B，B的长度L至少多大。【答案】（18分）（1）0.6m/s2（4分）（2）1.3m（8分）（3）0.9m（6分）10.（12分）如图所示，在光滑的水平地面上有一平板小车质量为M=2kg,体积相等的滑块甲和乙质量均为m=1kg，三者处于静止状态。某时刻起滑块甲以初速度v1=2m/s向左运动，同时滑块乙以v2=4m/s向右运动。最终甲、乙两滑块均恰好停在小车的两端。小车长L=9.5m，两滑块与小车间的动摩擦因数相同，（g取10m/s2，滑块甲和乙可视为质点）求：1）两滑块与小车间的动摩擦因数；2）两滑块运动前滑块乙离右端的距离答案】（12分）1）0.1（2）7.5m（14分）如图所示的装置，一足够长的质量为mC二3.5kg的长木板C放在光滑的水平面上，与另一等高的固定长木板并排放在一起。质量为m=1kg的可视为质点的滑块A放在固定的长木板上，将弹簧压A缩并处于锁定状态，但滑块A与弹簧不拴接，开始时弹簧储存的弹性势能为Ep=5・8J，弹簧的自然长度小于固定长木板的长度。解除锁定后，滑块A向右滑动一段时间与弹簧分离，与放在长木板C最左端的质量为m二0.5kg的滑块B发生碰撞，A、B碰撞过程中损失了0.5J的机械能，B未从木板上滑出。已知滑块BA在固定长木板上滑动的距离为x二0.95m，滑块A与固定长木板之间的动摩擦因数为卩1=0.4，滑块A、B与长木板C之间的动摩擦因数均为卩2=0.1，重力加速度g二10m/s2°（1）求长木板C的最终速度应为多大？（2）求长木板C获得最终速度时其向右运动的距离为多少?答案】(1)0.4m/s(2)0.42m如图甲所示