2025版高考物理一轮复习真题精练专题七碰撞与动量守恒第17练动力学能量动量的综合应用课件

第17练

动力学、能量、动量的综合应用BD1.[2023新课标·19,6分,难度★★☆☆☆](多选)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等.现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻(

)A.甲的速度大小比乙的大B.甲的动量大小比乙的小C.甲的动量大小与乙的相等D.甲和乙的动量之和不为零

解析【易错警示】本题由于两磁铁质量不等,因此两磁铁所受摩擦力不等,两磁铁系统合外力不为零,系统动量不守恒,本题很容易思维定势,把系统理解成动量守恒.A2.[2020全国Ⅲ·15,6分,难度★★★☆☆]甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示.已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为(

)A.3J B.4J C.5J D.6J

解析3.[2021浙江1月·12,3分,难度★★★☆☆]在爆炸实验基地有一发射塔,发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪.爆炸物自发射塔竖直向上发射,上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2∶1、初速度均沿水平方向的两个碎块.遥控器引爆瞬间开始计时,在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声.已知声音在空气中的传播速度为340m/s,重力加速度g取10m/s2忽略空气阻力.下列说法正确的是(

)A.两碎块的位移大小之比为1∶2B.爆炸物的爆炸点离地面高度为80mC.爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/sD.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340mB

解析BC

4.BC

解析5.[2020北京·13,3分,难度★★★☆☆]在同一竖直平面内,3个完全相同的小钢球(1号、2号、3号)悬挂于同一高度,静止时小球恰能接触且悬线平行,如图所示.在下列实验中,悬线始终保持绷紧状态,碰撞均为对心正碰.

以下分析正确的是(

)A.将1号移至高度h释放,碰撞后,观察到2号静止、3号摆至高度h.若2号换成质量不同的小钢球,重复上述实验,3号仍能摆至高度hB.将1、2号一起移至高度h释放,碰撞后,观察到1号静止,2、3号一起摆至高度h,释放后整个过程机械能和动量都守恒C.将右侧涂胶的1号移至高度h释放,1、2号碰撞后粘在一起,根据机械能守恒,3号仍能摆至高度hD.将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度h释放,碰撞后,2、3号粘在一起向右运动,未能摆至高度h,释放后整个过程机械能和动量都不守恒D5.D将1号移至高度h释放,1号与2号碰后交换速度,2号与3号碰后交换速度,故碰后2号静止,3号摆至高度h.若将2号换成质量不同的小钢球,1号碰2号时不能交换速度,2号碰3号时也不能交换速度,碰后瞬间3号的动能小于1号与2号碰前瞬间1号的动能,则3号不能摆到高度h,故选项A错误.释放后下落过程以及摆起过程动量都不守恒,故选项B错误.右侧涂胶的1号碰2号时粘在一起,属于完全非弹性碰撞,机械能不守恒,与3号碰后,3号不能摆到高度h,故选项C错误.2号碰3号粘在一起,属于完全非弹性碰撞,机械能不守恒,释放后的下落过程以及摆起过程动量都不守恒,故选项D正确.解析6.[2021广东·13,11分,难度★★★☆☆]算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动,使用前算珠需要归零.如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置,甲靠边框b,甲、乙相隔s1=3.5×10-2m,乙与边框a相隔s2=2.0×10-2m,算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1.现用手指将甲以0.4m/s的初速度拨岀,甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1m/s,方向不变,碰撞时间极短且不计,重力加速度g取10m/s2.(1)通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框a;(2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间.

答案解析

(1)求C的质量;(2)若D在运动过程中受到的阻力F可视为恒力,求F的大小;(3)撤掉桩D,将C再次拉到图中实线位置,然后由静止释放,求A、B、C的总动能最大时C的动能.

解析答案

8.[2022全国乙·25,20分,难度★★★★☆]如图(a),一质量为m的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上;物块B向A运动,t=0时与弹簧接触,到t=2t0时与弹簧分离,第一次碰撞结束,A、B的v-t图象如图(b)所示.已知从t=0到t=t0时间内,物块A运动的距离为0.36v0t0.A、B

分离后,A滑上粗糙斜面,然后滑下,与一直在水平面上运动的B再次碰撞,之后A再次滑上斜面,达到的最高点与前一次相同.斜面倾角为θ(sinθ=0.6),与水平面光滑连接.碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内.求(1)第一次碰撞过程中,弹簧弹性势能的最大值;(2)第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值;(3)物块A与斜面间的动摩擦因数.

解析答案(2)由图象知0~t0内物块B与物块A的位移差等于弹簧的最大压缩量,也就是题图中该段时间物块A、B图象所夹面积,物块A在0~t0时间内的位移SA=0.36v0t0,即为0~t0内,v-t图象中A线与t轴所夹面积.解法一在压缩弹簧的过程中,物块A、B所受弹簧弹力大小相等,方向相反则物块A的加速度始终是物块B加速度的5倍,有aA=5aB(1分)若两者均做初速度为零的变速运动,则两者的位移满足SA=5S'B(1分)在图1中深灰色阴影面积为SA,浅灰色阴影面积为S'B.最大压缩量为X=1.2v0t0-SA-S'B=0.768v0t0(2分)

9.[2022山东·18,16分,难度★★★★★]如图所示,“L”形平板B静置在地面上,小物块A处于平板B上的O'点,O'点左侧粗糙,右侧光滑.用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在O'点正上方的O点,轻绳处于水平拉直状态.将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A发生碰撞,碰后小球速度方向与碰前方向相同,开始做简谐运动(要求摆角小于5°),A以速度v0沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞.一段时间后,A返回到O点的正下方时,相对于地面的速度减为零,此时小球恰好第一次上升到最高点.已知A的质量mA=0.1kg,B的质量mB=0.3kg,A与B的动摩擦因数μ1=0.4,B与地面间的动摩擦因数μ2=0.225,v0=4m/s,取重力加速度g=10m/s2.整个过程中A始终在B上,所有碰撞时间忽略不计,不计空气阻力,求:

解析答案

10.[2021湖南·14,15分,难度★★★★☆]如图,竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为L的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,水平轨道右下方有一段弧形轨道PQ.质量为m的小物块A与水平轨道间的动摩擦因数为μ.以水平轨道末端O点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy,x轴的正方向水平向右,y轴的正方向竖直向下,弧形轨道P端坐标为(2μL,μL),Q端在y轴上.重力加速度为g.新考法(1)若A从倾斜轨道上距x轴高度为2μL的位置由静止开始下滑,求A经过O点时的速度大小;(2)若A从倾斜轨道上不同位置由静止开