第一章 动量守恒定律 复习题-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册(含解析)_第1页
第一章 动量守恒定律 复习题-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册(含解析)_第2页
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2022-2023华中师大一附中2024届动量复习题(题选)一、单选题1.如图所示,一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点,开始时沙袋处于静止状态,一弹丸以水平速度v0击中沙袋后未穿出,时间极短,之后二者共同摆动,若弹丸质量为m,沙袋质量为5m,弹丸和沙袋形状大小忽略不计,弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是()A.弹丸打入沙袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变B.弹丸打入沙袋过程中,弹丸对沙袋的冲量与沙袋对弹丸的冲量相同C.弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为D.沙袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为2.如图所示,一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的水平底板上放着一个质量为m的小木块。现使木箱获得一个向右的初速度v0,则()A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块和木箱最终速度为v0C.小木块与木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动3.如图所示,小车静止放在光滑的水平面上,将系着轻绳的小球拉开一定的角度,然后同时放开小球和小车,不计空气阻力,那么在以后的过程中()A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反(或者都为零)4.如图所示,质量均为m的小球和小环用长为l不可伸长的轻绳相连,小环套在光滑固定的水平细杆上,将小球拉至轻绳与杆夹角为时,由静止释放,下列判断错误的是()A.小球和小环组成的系统,动量不守恒B.小球向右摆到的最高点和释放点的高度相同C.小球运动到最低点时,速度为D.小球运动到最低点时,轻绳对环的拉力为5.机器人大赛中,A、B两相同机器人在同一直线上运动的位移—时间()图像如图所示,A的图像为直线,B的图像为过原点的抛物线,C、D为两图像的交点,机器人可看成质点,所受阻力相等,则()A.时刻B追上A,运动过程共相遇两次B.时间段内B的平均速度小于A的平均速度C.时间段内牵引力对B做功大于对A做的功D.时间段内B所受牵引力的冲量大于A所受牵引力的冲量6.平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m,弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖,撞击速度均为v。每次撞击后速度大小均变为,撞击的时间极短,发现质量为M的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g,则单位时间撞击锅盖的豆子个数为()A. B. C. D.7.如图所示,质量为mA=3kg,mB=1kg的物块A和B用轻弹簧相连,放置在光滑水平面上,在F作用下弹簧处于压缩状态,物块B紧靠竖直墙面,已知弹簧处于压缩状态时弹性势能为6J。现将F撤去,则在物块B离开墙面以后的运动过程中,A、B运动的v-t图像正确的是()A.B.C.D.8.如图所示,A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球,mA=5mB。B球静止,拉起A球,使细线与竖直方向夹角为30°,由静止释放,在最低点A与B发生弹性碰撞.不计空气阻力,则关于碰后两小球的运动,下列说法正确的是()A.A静止,B向右,且偏角小于30°B.A向左,B向右,且偏角等于30°C.A、B均向右,A球偏角小于B球偏角,且都小于30°D.A、B均向右,A球偏角小于B球偏角,且A球偏角小于30°,B球偏角大于30°9.如图所示,从竖直面上大圆的最高点A引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上。一物体由静止开始,从A点分别沿两条轨道滑到端点B、C,则()A.两个过程中物体重力的冲量大小相等 B.两个过程中物体动量的变化率大小相等C.物体到达端点B、C时的动能相等 D.物体到达端点B、C时重力的功率相等10.如图所示,足够长的光滑细杆PQ水平固定,质量为2m的物块A穿在杆上,可沿杆无摩擦滑动。质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上,整个装置处于静止状态,A、B可视为质点。若把A固定,让质量为0.01m的子弹以v0的速度水平射入物块B(时间极短,子弹未穿出)后,物块B恰好能到达水平杆PQ位置,重力加速度为g,则()A.在子弹射入物块B的过程中,子弹和物块B构成的系统动量和机械能都守恒B.子弹射入物块B的初速度C.若物块A不固定,子弹仍以射入,物块B仍能摆到水平杆PQ位置D.若物块A不固定,子弹仍以射入,当物块B摆到最高点时速度为11.如图所示,载有物资的热气球静止于距水平地面的高处,现将质量为的物资以相对地面的速度水平投出,已知投出物资前热气球的总质量为,所受浮力不变,重力加速度,不计阻力,以下判断不正确的是()A.投出物资后,物资下落过程中热气球和物资组成的系统动量守恒B.投出物资后热气球与物资在水平方向上的速度大小之比始终是C.物资落地时物资与热气球的距离为D.投出物资后,物资下落过程中热气球和物资组成的系统机械能增加12.如图甲为2022年北京冬奥会的跳台滑雪场地“雪如意”,其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。其部分赛道可简化为如图乙所示的轨道模型,着陆坡可视为倾角为θ的斜面,质量为m的运动员(可视为质点)从跳台O处以水平向右的速度飞出,运动员在着陆坡CD上的E点着陆并沿ED下滑(垂直于接触面的速度突变为零而平行于接触面的速度保持不变)。运动员在E点的速度大小为v,速度方向与着陆坡之间的夹角为α,运动员与着陆坡的作用时间为,运动过程中不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是()A.在下落相等高度的过程中,运动员所受重力的冲量相等B.在下落相等的时间间隔内,运动员动量的变化量不同C.适当减小着陆坡与水平方向的倾角可以减小运动员受到的撞击力,增加安全性D.着陆坡对运动员的平均作用力大小为13.质量为、内壁间距为的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为的小物块,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,小物块与箱壁碰撞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. B. C. D.14.如图所示,三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平地面上,c车上一人跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,人跳离c车和b车时对地的水平速度相同,他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止,此后()A.a、c两车的运动速率相等 B.a、c两车的运动方向一定相反C.a、b两车的运动速率相等 D.三辆车的运动速率关系为vc>vb>va15.一物块静止在光滑水平面上,时刻起在水平力F的作用下开始运动,F随时间按正弦规律变化如图所示,则下列选项中错误的是()A.在01.5s时间内,第1s末物块的动量最大B.第2.0s末,物块回到出发点C.在01.0s时间内,F的功率先增大后减小D.在0.5s1.5s时间内,F的冲量为016.如图,光滑水平面上有两个质量相同的物体a和b,a上系有一轻弹簧。开始时,a静止,b以某一速度向a运动,压缩弹簧然后分离。假设在此碰撞过程中没有机械能损失,关于两物体动量的大小,下列说法正确的是()A.当弹簧压缩到最大程度时,a的动量大于b的动量B.当弹簧压缩到最大程度时,a的动量小于b的动量C.当两物体完全分离时,a的动量小于碰撞前b的动量D.当两物体完全分离时,a的动量等于碰撞前b的动量17.如图所示,有光滑弧形轨道的小车静止于光滑的水平面上,其总质量为M,有一质量也为M的铁块以水平速度v沿轨道的水平部分滑上小车。若轨道足够高,铁块不会滑出,则铁块沿圆弧形轨道上升的最大高度为()A. B. C. D.18.如图所示,将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一固定的竖直墙壁(不与槽粘连)。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是(

)A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B.小球从最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与半圆形槽组成的系统动量守恒C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中,机械能守恒19.2022年2月4日冬奥会在北京举办,吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中。如图所示,一滑雪运动员在忽略阻力的情况下,从A点由静止下滑,沿半径r=50m的圆弧形滑道AB,经B点越过宽为d的横沟到达平台C时,其速度vC刚好沿水平方向。已知A、B两点的高度差为20m,坡道在B点的切线方向与水平面成37°角,vC=12m/s,运动员的质量m=50kg,重力加速度g取10m/s2(已知cos37°=0.8)下列说法正确的是()A.B、C两点间的高度差h=4.5mB.运动员在飞出B点前,对B点的压力大小为725NC.从B到C的运动过程中,运动员动量的变化量大小为150kg·m/sD.从A到B的运动过程中,运动员机械能的减少量为4375J20.质量为m1和m2的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是()A.碰撞后m2的速率大于m1的速率 B.碰撞前m2的速率大于m1的速率C.碰撞后m2的动量大于m1的动量 D.碰撞后m2的动能小于m1的动能21.如图所示,半径分别为3R和R的两光滑半圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两小球夹住,同时释放两小球,a、b球恰好均能通过各自半圆轨道的最高点,已知a球的质量为m。则()A.b球质量为mB.两小球与弹簧分离时,动能相等C.若要求a、b都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有的弹性势能为D.a球到达圆心等高处时,对轨道压力为9mg22.如图所示,质量为的光滑圆弧形槽静止在光滑水平面上,质量也为的小钢球从槽的顶端A处由静止释放,则()A.小球和槽组成的系统动量守恒B.小球不可能到达与A等高的C点C.小球下滑到底端B的过程中,小球所受重力的瞬时功率先增加后减小D.小球下滑到底端B的过程中,小球所受合力的瞬时功率增大23.第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京举行,冰壶是冬奥会的传统比赛项目。如题图所示,在某次比赛中,A壶静止在距大本营圆心O左侧L处。质量与A壶相同的B壶以一定速度沿直线AO方向与A壶发生对心碰撞,碰撞时间极短可不计,碰后B壶最终静止在大本营圆心O,A壶静止在距大本营圆心O右侧3L处,A、B两壶与水平冰面各处的动摩擦因数始终相同,两壶均可视为质点,不计空气阻力。则B壶碰前与碰后瞬时速度大小之比是()A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.4:124.2022年北京冬奥会短道速滑混合团体接力决赛中,中国队以2分37秒348的成绩夺冠。比赛中“接棒”运动员在前面滑行,“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程,如图所示。假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,对于两运动员交接棒的过程,下列说法正确的是()A.两运动员的加速度大小相同B.两运动员相互作用力冲量的矢量和一定等于零C.两运动员相互作用力做功之和一定等于零D.两运动员组成的系统动量守恒但机械能不守恒25.如图所示,质量为M的滑块静止在光滑的水平面上,滑块的光滑弧面底部与桌面相切,一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来,小球最后未越过滑块,则小球到达最高点时,小球和滑块的速度大小是()A.B.C. D.26.如图所示,长度为的轻绳上端固定,下端连接质量的小球B,小球B恰好和光滑的水平面接触,质量的小球A静止在小球B的左侧。现对小球A施加瞬间冲量使其获得大小为的水平向右的初速度,A与B发生碰撞且碰撞时间极短,此后轻绳与竖直方向的最大夹角。两小球均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度大小取,取水平向右为正方向。下列说法正确的是()A.在碰撞过程中,小球B对小球A的冲量为B.在碰撞结束瞬间,轻绳对小球B的拉力大小为C.小球A与小球B在碰撞过程中没有能量损失D.若小球B的质量变大,碰后轻绳与竖直方向的最大夹角可能变大27.如图甲所示,在光滑水平面上的轻质弹簧一端固定,物体A以速度v0向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量为x;现让该弹簧一端连接另一质量为m的物体B(如图乙所示),静止在光滑水平面上。物体A以2v0的速度向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量仍为x。已知整个过程弹簧处于弹性限度内,则()A.物体A的质量为2mB.物体A的质量为6mC.弹簧压缩量为最大值x时的弹性势能为D.弹簧重新恢复原长时,物体B的动量大小为28.如图甲所示,物块A、B间栓接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图如图乙所示,则下列说法正确的是()A.A的质量为3kgB.运动过程中A的最大速度为C.在A离开挡板前,AB及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒D.在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为9J二、多选题29.如图所示,某同学将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以同一速率沿不同方向抛出,运动轨迹分别为图上的1、2、3。若忽略空气阻力,在三个物体从抛出到落地过程中,下列说法正确的是(

)A.轨迹为1的物体在最高点的速度最大B.轨迹为3的物体在空中飞行时间最长C.轨迹为1的物体所受重力的冲量最大D.三个物体在任意单位时间内的速度变化量一定相同30.2022年冬奥会将在北京和张家口举行,如图所示是跳台滑雪某次训练中两位不同质量的运动员以相同的甲乙动能分别从O点沿同一方向水平滑出的情况,他们分别落在倾斜滑道的P、Q两点。不计运动员空中滑翔过程中所受的空气阻力,下列说法中正确的是(

)A.两位运动员落到滑道瞬间的速度方向相同B.两位运动员落到滑道时的动量大小相等C.两位运动员从O点滑出到落到滑道过程中,重力对他们做功相等D.两位运动员从O点滑出到落到滑道过程中,重力对他们的冲量大小相等31.两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4kg的物块C静止在前方,如图所示,B与C碰撞后二者会粘在一起运动,则下列说法正确的是()A.B、C碰撞刚结束时BC的共同速度为3m/sB.弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为3m/sC.弹簧的弹性势能最大值为12JD.弹簧再次恢复原长时A、B、C三物块速度相同32.如图所示,固定光滑曲面左侧与光滑水平面平滑连接,水平面依次放有100个质量均为的物块(所有物块在同一竖直平面内),质量为的0号物块从曲面上高h处静止释放后沿曲面滑到水平面,以速度与1号物块发生碰撞,0号物块反弹后滑上曲面再原路返回,如此反复,假设所有碰撞都是弹性碰撞,则下列说法正确的是()(所有物块均可视为质点,重力加速度为)A.100号物块最终动量为B.0号物块第二次反弹后沿斜面上升的高度为C.0号物块最终速度大小为D.0号物块最后一次与1号物块碰撞后至再次返回水平面的过程,曲面对0号物块作用力的冲量大小为33.将一个质量为m的小球以初速度v0竖直向上抛出,已知小球经时间t上升到最高点,再经一段时间匀速经过抛出点时,速度大小为v1。已知空气阻力大小与小球速度大小成正比,重力加速度为g,则下列判断正确的是(

)A.小球运动到最高点时处于平衡状态B.小球运动的最大加速度大小为C.上升过程中空气阻力的冲量大于下降过程中空气阻力的冲量D.小球由最高点回到抛出点的时间一定大于t34.如图所示,一足够长的轻质绸带放在水平光滑桌面上,A、B两物块静止在绸带上。现A、B同时受到反向、等大的力F作用,已知A的质量大于B的质量,A、B与绸带间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,则F由0逐渐增大的过程中()A.B先开始做加速运动 B.A、B同时相对绸带滑动C.同一时刻,A的动能不大于B的动能 D.同一时刻,A、B的加速度大小一定相等35.如图甲所示,水平放置的传送带在电机的作用下一直保持速度顺时针转动,两轮轴心间距为,质量为的物块(视为质点),以速度v1从左轮的正上方水平向右滑上传送带,经过时间到达右轮的正上方,物块与传送带间的动摩擦因数为,物块和传送带的图像如图乙所示,重力加速度,对此过程,下列说法正确的是()A.传送带对物块做的功为5JB.物块对传送带做的功为4JC.物块与传送带之间因摩擦产生热量5JD.传送带对物块摩擦力的冲量大小为36.如图,质量和半径都相同的四分之一光滑圆弧体A、B静止在光滑的水平面上,圆弧面的最低点和水平面相切,圆弧的半径为R。圆弧体B锁定,一个小球从A圆弧体的最高点由静止释放,小球圆弧体B上升的最大高度为。已知重力加速度大小为g,则()A.小球与圆弧体的质量之比为1∶1B.小球与圆弧体的质量之比为1∶2C.若圆弧体B没有锁定,则圆弧体B最终获得的速度大小为D.若圆弧体B没有锁定,则圆弧体B最终获得的速度大小为37.如图所示,光滑斜面长L=2m,倾角为θ=30°。质量为mA=0.2kg的物体A从斜面顶点由静止滑下,与此同时质量为mB=0.3kg的物体B从斜面底端以v0=5m/s的速度冲上斜面,两物体相碰撞后粘在一起,取重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是()A.两物体碰撞后立即一起沿斜面加速下滑B.两物体碰撞后立即一起沿斜面减速上滑一段距离再加速下滑C.两物体在碰撞过程中损失的机械能为3.5JD.两物体在碰撞过程中损失的机械能为1.5J38.如图所示,甲和他的冰车总质量,甲推着质量的小木箱一起以速度向右滑行。乙和他的冰车总质量也为,乙以同样大小的速度迎面而来。为了避免相撞,甲将小木箱以速度v沿冰面推出,木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力,则小木箱的速度v可能为()A. B. C. D.39.如图甲所示,倾角为的固定足够长的光滑斜面上,质量为1kg的物块在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始沿斜面向上做直线运动,F随时间t变化的关系图像如图乙所示。已知,取g=10m/s2。下列说法正确的是()A.t=4s时物块的动能为零B.t=6s时物块回到初始位置C.t=3s时物块的动量大小为12kg·m/sD.0~6s时间内F对物块所做的功为40J40.如题图所示,橙子辅导物理小组用轻绳连接的滑轮组(滑轮均为轻滑轮且不计摩擦)静止悬挂着质量均为m的两个物体A、B。动滑轮距上方墙壁足够远,两物体均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g。现将系统由静止释放,物体B下降高度h过程中,下列说法正确的是()A.A、B两物体构成的系统动量守恒B.轻绳的拉力大小为0.6mgC.物体B重力势能的减少量一定大于物体A重力势能的增加量D.物体B动量变化量为41.物体A和B用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动,如图甲所示。A的质量为,B的质量为。当连接A、B的绳突然断开后,物体A上升经某一位置时的速度为,此时物体B下落的速度大小为,如图乙所示。在这段时间里()A.物体A的重力对物体A的冲量为B.物体B的重力对物体B的冲量为C.弹簧的弹力对物体A的冲量为D.弹簧的弹力对物体A的冲量为42.在足够长的粗糙斜面上,用力推着一质量为1kg的物体沿斜面向上运动。t=0时撤去推力,0~6s内物体速度随时间变化的情况如图所示,则()A.合外力对物体做的功为零B.合外力对物体的冲量为零C.0~1s与1~6s内摩擦力做的功之比为1∶5D.0~1s与1~6s内摩擦力冲量大小之比为1∶543.如图甲,质量的子弹水平射入静置在水平地面上的木块并留在其中,此后木块运动的图像如图乙所示,其中x表示木块的位移,t表示木块运动的时间。已知木块的质量,重力加速度g取,下列说法正确的是()A.木块与水平地面之间的动摩擦因数为0.8B.子弹射入木块过程中,子弹损失的机械能为792JC.子弹射入木块过程中(未射出),木块的质量越大,子弹对木块的冲量越大D.子弹射入木块过程中(未射出),子弹的质量越大,系统损失的机械能越少44.如图所示,质量为2kg的物块B放在光滑水平面上,质量为1kg的物块A叠放在物块B上,A与B间的动摩擦因数为0.5,开始时,两物块处于静止状态,t=0时刻,给物块B施加一个水平向右的推力,推力随时间变化的规律如图2所示,t=5s时刻,物块A与B恰好发生相对滑动,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为10m/s2,则()A.t=5s时刻,推力大小为10NB.t=5s时刻,物体A的速度大小为12.5m/sC.0~5s内,物体A受到的摩擦力的冲量为D.0~5s内,推力F做功大小为134.75J45.如图是大型户外水上竞技闯关活动中“渡河”环节的简化图。固定在地面上的圆弧轨道上表面光滑。质量为48kg的平板浮于河面上,其左端紧靠着圆弧轨道,且其上表面与轨道末端相切。平板左侧放置质量为12kg的橡胶块A。质量为60kg的人从圆弧轨道上与平板高度差为1.8m处由静止滑下,人与A碰撞后经0.4s与平板共速,且A恰好冲出平板并沉入水中,不影响平板运动。已知人、橡胶块与平板间的动摩擦因数均为0.5;平板受到水的阻力是其所受浮力的0.1倍。平板碰到河岸立即被锁定,河面平静,水的流速忽略不计,整个过程中有足够的安全保障措施,取重力加速度g=10m/s2,则(

)A.人与橡胶块A碰撞时的速度为6m/sB.人与橡胶块A碰撞后,橡胶块A的速度为10m/sC.平板的长度为3.6mD.整个过程中,要平板能够到达河岸,河岸的最大宽度为5.6m46.如图所示,滑块P、Q静止在粗糙水平面上,一根轻弹簧一端与滑块Q相连,另一端固定在墙上,弹簧处于原长。现使滑块P以初速度v0向右运动,与滑块Q发生碰撞(碰撞时间极短),碰后两滑块一起向右压缩弹簧至最短,然后在弹簧弹力作用下两滑块向左运动,两滑块分离后,最终都静止在水平面上。已知滑块P、Q的质量分别为2m和m,两滑块与平面间的动摩擦因数相同,下列说法中正确的是()A.两滑块发生碰撞的过程中,其动量守恒,机械能不守恒B.两滑块分离时,弹簧一定处于原长C.滑块P最终一定停在出发点左侧的某一位置D.整个过程中,两滑块克服摩擦力做功的和小于mv0247.如图所示,将一光滑、质量为4m、半径为R的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨有一个质量为m的物块,今让一质量也为m的小球自左侧槽口A的正上方高R处从静止开始落下,与半圆槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是()A.小球在半圆槽内第一次到最低点B的运动过程中,槽的支持力对小球不做功B.小球第一次运动到半圆槽的最低点B时,小球与槽的速度大小之比为5:1C.小球第一次从C点滑出后将做竖直上抛运动D.物块最终的动能为三、实验题48.某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下:(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时,可认为气垫导轨水平;(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间、及遮光片从A运动到B所用的时间t12;(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I=________,滑块动量改变量的大小Δp=________;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000cm,m1=1.5010-2kg,m2=0.400kg,=3.90010-2s,=1.27010-2s,t12=1.50s,取g=9.80m/s2。计算可得I=________N·s,Δp=____kg·m·s-1。(结果均保留3位有效数字)四、解答题49.如图所示,在光滑水平面上,两个物体的质量都是m,碰撞前物体B静止,物体A以速度v向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起,成为一个质量为2m的物体,以一定速度继续前进。求:(1)碰撞后物体的速度大小;(2)碰撞过程中物体B受到的冲量I。50.如图所示,光滑轨道abcd固定在竖直平面内,ab水平,bcd为半圆,圆弧轨道的半径R=0.32m,在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B(均可视为质点),用轻质细绳将A、B连接在一起,且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(未被拴接)。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量为M=2kg、足够长的小车,小车上表面与ab等高。现将细绳剪断,之后A向左滑上小车且恰好没有掉下小车,B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。物块A与小车之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2。求:(1)物块B运动到圆弧轨道的最低点b时对轨道的压力大小;(2)细绳剪断之前弹簧的弹性势能EP;(3)小车长度L。51.2022年2月8日北京冬奥会上,首钢滑雪大跳台的设计灵感来源于中国敦煌壁画中的“飞天”,丝带在空中飞舞的形态与大跳台赛道曲线十分契合,它闪耀着中国文化的自信和智慧。我国运动选手谷爱凌在这次比赛过程中从起跳台一跃而出(如图乙所示),速度方向与水平方向的夹角为40°,在空中飞行了2.8s后与着陆坡成20°角着陆后滑向终点区。已知着陆坡的倾角为40°(如图甲所示)。若不计空气阻力,重力加速度,tan40°=0.84,求:(1)运动员从起跳台跃出后运动到最高点时的速度大小;(结果保留两位有效数字)(2)假设运动员的质量为m,双脚与雪地着陆坡的缓冲时间为,则在垂直着陆坡方向上双脚受到的平均作用力为多少(结果用字母和三角函数表示)52.如图所示,竖直面内的光滑轨道由水平面AB,半径均为R的圆弧轨道BC,CD及水平面DE组成,BC段和CD段圆弧轨道所对的圆心角均为θ=60°,各段轨道间平滑连接,轻弹簧放在水平面AB上,一端固定在竖直墙面上,用质量为m的小球a向左挤压弹簧到P点,由静止释放小球a,小球a被弹簧弹出,沿水平轨道运动后滚上圆弧轨道,小球a到达D点时,对圆弧轨道的压力大小等于,B为重力加速度,求:(1)弹簧开始具有的弹性势能;(2)若在B点放一个小球b,用小球a仍压缩弹簧至P点由静止释放,a、b两球发生弹性碰撞后,小球b运动到D点时对圆弧轨道的压力恰好为零,小球b的质量大小(可用根号表示)。53.如图甲所示,物体A、B静止放在光滑水平面上,A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,此时弹簧长度。时刻,将细线烧断,A、B在弹簧弹力作用下做往复运动,A的图像如图乙所示(以向右为正方向)。已知A、B的质量分别为、,弹簧始终在弹性限度内。(1)求从细线烧断到弹簧第一次恢复原长的过程中,弹簧对物体B的冲量大小;(2)求从细线烧断到弹簧第一次伸长到时,物体B运动的位移大小。54.如图所示,A、B两小车间夹有少量炸药,并静置于足够大的光滑水平地面上,轻杆竖直固定在A上,长为L的轻绳一端系在轻杆的顶端,另一端系有质量为m的小球(视为质点)。现将A锁定,将小球从图示位置(轻绳水平伸直)由静止释放,小球通过最低点后继续向左摆动。已知A、B的质量均为,轻杆与炸药的质量均不计,重力加速度大小为g。(1)求小球通过最低点时轻绳对小球的拉力大小F;(2)若将A解锁,仍将小球从图示位置由静止释放,求小球通过最低点时两车的速度大小v;(3)若将A解锁,仍将小球从图示位置由静止释放,当小球通过最低点时炸药爆炸,两车瞬间分离,爆炸后瞬间A的速度大小为、方向水平向左,求系统因炸药爆炸而增加的机械能及爆炸后A的最大速度。55.如图所示,足够长的光滑水平直轨道上有物块A、B、C,质量分别为2m、m、m,B的左侧固定一轻弹簧(不与A固定),A、B共同以速度v0向C运动,弹簧处于原长,C静止,B、C间发生弹性碰撞。求:(1)B、C第一次碰撞后,C的速度大小vC;(2)弹簧具有的最大弹性势能Ep;(3)整个运动过程中,B的动量变化量的大小△p。56.如图所示,平台的左侧有一竖直挡板,劲度系数k=1000N/m的轻弹簧一端固定在挡板上,另一端与滑块A紧靠在一起但不拴接,长木板C放在水平面上,C的上表面与平台等高,在长木板的左端有一滑块B,用力缓慢的向左推A使弹簧由原长开始压缩,直到弹簧压缩量x=0.1m。将滑块A由静止释放,AB两个滑块将发生弹性碰撞。已知两个滑块和木板的质量分别为mA=0.4kg,mB=mC=0.6kg,平台上表面光滑,滑块B与木板间的动摩擦因数μ1=0.5,木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1,重力加速度g=10m/s2求:(1)弹簧储存的最大弹性势能;(2)滑块B与木板C相对运动时各自的加速度;(3)最终木板C的左端离平台的距离。57.如图所示,木块A和B并列放在一个光滑的水平面上,A、B质量分别为和,今有一子弹C,质量为,以速度从A木块射入,最终子弹C停留在木块B内,这时B、C的共同速度为。求:(1)最终木块A的速度;(2)子弹C在刚离开木块A时的速度v;(3)整个过程由于摩擦而增加的内能。58.如图(a),可当作质点的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上;可当作质点的物块B向A运动,B的初速度大小为1.2v0,零时刻B与弹簧接触,t0时刻物体A和B达到共同速度v0;该运动过程中A和B的加速度大小都一直在增大,但A和B的加速度大小之比始终为一恒定的数值;A、B的v-t图像如图(b)所示。已知从t=0到t=t0时间内,物块A运动的对地位移大小为0.36v0t0,求:(1)该运动过程中物体A和B的加速度大小之比;(2)该运动过程中物体B的对地位移大小。59.如图所示,半径为R=0.2m的光滑固定四分之一圆形轨道末端水平,与地面上足够长的水平木板C的上表面等高、平滑对接,但不粘连。现将质量mA=1kg的物块A从轨道上最左端由静止释放,此时物块B、木板C均静止,B到C左端的距离d=0.5m。物块A滑上木板C后经过一定时间与物块B发生碰撞,碰撞时间极短,且碰后A、B粘在一起。已知B、C的质量mB=0.5kg,mC=0.5kg,A、B与C间的动摩擦因数相同,A=B=0.2,C与地面间动摩擦因数C=0.05。重力加速度g=10m/s2。求:(1)物块A对圆形轨道最低点P的压力;(2)从A滑上C直至A、B发生碰撞所需的时间;(3)从释放A到三个物体最终均停止运动,全过程系统产生的摩擦热。60.一次投掷才艺表演时,投掷爱好者甲将质量的橡胶球A以的速度竖直向上拋出时,投掷爱好者乙同时将质量为的橡胶球斜向上方抛出。两球抛出高度相同,正好在最高点发生对心碰撞。投掷者甲和乙站在同一水平面上,两人间距d=16m。A、B两橡胶球的碰撞可看成弹性碰撞,碰撞前后均在同一竖直面内运动,不计空气阻力对两橡胶球的影响,重力加速度。求:(1)碰撞前瞬间橡胶球B的速度大小:(2)碰撞后瞬间橡胶球A的速度大小。61.冬奥会上,跳台滑雪运动员从跳台A处以某一初速度水平飞出,在空中飞行落在斜坡上B处,如图所示。运动员在空中所受阻力的方向竖直向上,已知运动员的质量为,阻力为重力的0.2倍,重力加速度取。求运动员:(1)在空中运动过程中动量的变化量;(2)从A运动到B的过程中,重力做功的功率。62.如图所示,固定点O上系一长L=0.5m的细绳,细绳的下端系一质量的小球(可视为质点),原来处于静止状态,球与平台的边缘B点接触但对平台无压力,平台高h=0.8m。一质量的物块开始静止在平台上的P点,现使物块获得一水平向右的初速度,物块沿粗糙平台向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰,碰后小球m在绳的约束下做圆周运动,恰好经过最高点A,而物块落在水平地面上的C点,其水平位移x=1m。不计空气阻力,。求:(1)碰撞后瞬间物块的速度大小v2;(2)碰撞后瞬间小球对细绳的拉力FT;(3)若平台表面与物块间的动摩擦因数μ=0.2,物块与小球的初始距离为x1=6m,求物块在P处的初速度v0大小。63.如图所示,滑板静止于足够长光滑水平地面,上表面由长度为的粗糙水平部分AB和四分之一光滑圆周BC组成(半径未知)平滑连接而成,小物体P(可视为质点)置于滑板最右端A点,一根长度为不可伸长的细线,一端固定于点,另一端系质量为的小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与等高处(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,在最低点与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知物体P的质量和滑板的质量均为,重力加速度为。求:(1)小球Q与物体P碰后瞬间,物体P的速度大小;(2)若,为保证物体始终不会从圆弧上C点离开滑板,求圆弧半径满足的条件;(3)要使物体P最终停在滑板上,求物体P与滑板AB段的动摩擦因数应满足的条件。64.如图所示,质量的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直固定挡板,B的右端到挡板的距离为。一小物体A(可视为质点)的质量,以初速度从B的左端水平滑上B。已知A与B间的动摩擦因数,B与竖直挡板碰前A和B已相对静止。B与挡板的碰撞时间极短,碰后以原速率弹回。重力加速度取,整个过程中A始终未滑离B。(1)计算B与挡板碰撞前瞬间的速度大小;(2)计算满足题设条件的的最短距离;(3)长木板B与竖直挡板碰撞后,计算A与B再次相对静止时,B板右端离竖直挡板的距离。(结果保留两位小数)65.如图所示,质量为M的圆形薄板(不计厚度)水平放置,其圆心处于质量为m的小球(可视为质点)之间用一段一定长度(无弹性、不可伸长)轻绳(图中没有画出)连接,开始时,球紧挨着板的圆心处放置,在它们正下方h=0.2m处,有一固定支架,架上有一个半径为的圆孔,且小于薄板的半径R,圆孔与薄板中心均在同一竖直线上,现让球与薄板同时下落(不计空气阻力),当薄板落到固定支架上时,与支架发生没有机械能损失的碰撞,碰后球与薄板即分离,直到轻绳绷紧,在绷紧瞬间绳作用力远大于重力,轻绳绷紧前薄板与支架未发生第二次碰撞。(只考虑薄板与支架发生第二次碰撞前的情况)(1)薄板质量M=2kg,薄板与支架碰撞时间为0.01s,求碰撞过程支架对薄板的平均作用力大小(2)薄板质量M=2kg,小球质量m=0.2kg,绳长l=0.5m时,求绳绷紧后瞬间板与球的速度(3)薄板质量M和小球质量m为任意值时,绳长满足什么条件可使绳绷紧后瞬间板与球的速度方向是向下的?66.在光滑水平面上放置一质量为M=4kg的木板,木板左端放置一质量为m=2kg的小物块,距木板右端d=6m处放置一质量也为m=2kg的铁块,现对小物块施加一大小为F=10N的拉力,其方向与水平方向的夹角为θ=53°,如图所示。拉力F作用一段时间后,木板与铁块发生弹性碰撞(碰撞时间极短),此时立即撤去拉力F,在此后的运动过程中,小物块始终未滑离木板。已知小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.25,重力加速度大小为g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求(1)拉力F作用的时间;(2)木板的最小长度。67.“高手在民间”,在工地农民工大哥架设了一套简吻而有效的砖块输送系统,其结构如图所示。长的滑板端抵在水平放置的轮胎上,另一端架在高处,形成一个倾角的滑道。将砖块白点由静止释放,沿滑道加速下滑到点与轮胎发生碰撞,碰后砖块斜向上飞起,最终自动落入小车车厢内。已知砖块与滑板间的动摩擦因数,传块与轮胎碰撞前后水平方向速度保持不变,且知碰后传块在空中运动轨迹的最高点与碰撞点的高度差为,而小车水平放置时车厢上边缘与点的高度差,重力加速度取(1)若砖块的质量,与轮胎碰撞时间,求碰撞过程巾砖块所受轮胎平均作用力的大小;(2)小车车厢长,为确保砖块能够自动飞人小车,求小车水平放置邛车头到点水平距离的取值范围。68.如图所示,传送带与水平方向成角,顺时针匀速转动的速度大小为,传送带长,光滑水平面上有一块木板,其上表面粗糙,且与传送带底端B以及右侧固定半圆形光滑轨道槽的最低点C等高,槽的半径。质量为的物块(可视为质点)以初速度,自A端沿AB方向滑上传送带,在底端B滑上紧靠传送带上表面的静止木板,木板质量为,不考虑物块冲上木板时碰撞带来的机械能损失,物块滑至木板右端时,木板恰好撞上半圆槽,木板瞬间停止运动,物块进入槽内且恰好能通过最高点D。已知物块与传送带间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为。取重力加速度,,,求:(1)物块从A运动到B点经历的时间t;(2)物块从A运动到B点与传送带摩擦产生的热量Q;(3)木板的长度L。69.如图,一滑板的上表面由长度为L的水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平地面上。物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为μ(μ<1)。一根长度为L、不可伸长的细线,一端固定于O′点,另一端系一质量为m0的小球Q。小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与O′同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短),设物体P的质量为m,滑板的质量为2m。(1)求小球Q与物体P碰撞前瞬间细线对小球拉力的大小;(2)若物体P在滑板上向左运动从C点飞出,求飞出后相对C点的最大高度。70.如图为一种游戏装置。装置由光滑水平轨道、竖直光滑圆形螺旋轨道(螺距很小,可忽略,简称圆轨道)和倾角的粗糙长轨道组成。圆轨道与水平轨道相切,倾斜轨道和水平轨道由小圆弧平滑连接。小物块通过各轨道连接处时无机械能损失。游戏中质量为M的小物块A以初速度在水平轨道上与质量为的静止小物块B发生弹性碰撞,碰后B经过圆轨道后滑上倾斜轨道,最终小物块B返回且不脱离圆轨道进入螺旋轨道左侧的水平轨道,成功完成游戏。已知圆轨道半径为,小物块B与倾斜轨道之间的动摩擦因数,重力加速度g取,忽略空气阻力,,。求:(1)若小物块B返回时恰能不脱离圆轨道并进入螺旋轨道左侧水平轨道,小物块B返回出发点时的速度;(2)若小物块B返回时恰能不脱离圆轨道并进入螺旋轨道左侧水平轨道,则整个过程中小物块B损失的机械能;(3)为能完成游戏,且A不滑入螺旋轨道,则A的质量M和速度应满足的关系式及M的取值范围。71.图a为某型号蛙式打夯机的实物图。打夯机工作过程中周期性地将夯头(连同支架)抬高到一定高度然后落下,把地面夯实。我们把实物图的右边部分简化为如图b所示的物理模型:底座A与支架固连在一起,支架的上方有一转轴O,轴上固定着一根硬杆,杆的另一端固定一个重球C,C的转动半径为r。为了简化,打夯机离地前与地面保持相对静止,设A的质量(包括支架)为M,重球C的质量为m,其余各部件的质量都忽略不计。忽略空气阻力,重力加速度为g。(1)为了使打夯机底座离开地面,重球的转速n至少为多大?(2)调整转速,当重球转动到半径与竖直方向的夹角为θ时,夯头A开始离开地面,求此时重球C的速率v0;(3)忽略打夯机其他部分的牵连和影响,仅以图b所示的模型计算,在(2)的转速下,从离地时刻算起,经过多长时间,A、C组成的系统的重心上升到最高点?72.如图所示,质量为的长木板静止在粗糙的水平地面上,在木板的右端有一质量为的小物块,初始状态木板和小物块均处于静止状态。已知小物块与木板之间的动摩擦因数为,木板与地面之间的动摩擦因数为,某时刻一质量为的子弹以速度,沿水平方向向右射入木板并留在其中,g取,忽略小物块的大小,子弹射入木板时间极短,不考虑射入过程中木板对地发生的位移。(1)求子弹射入木板过程中子弹和木板内能的增量Q1;(2)若使小物块不能从木板上滑落,求木板的最小长度L;(3)物块与木板之间由于摩擦而产生的内能增量Q2。73.如图所示,长为L的水平传送带顺时针匀速转动,一长木板紧靠传送带右端B放在光滑的水平面上,长木板的上表面与传送带的上表面在同一水平面上。质量为m的物块轻放在传送带的左端A,物块从B端滑离传送带时的速度大小为,物块与长木板间的动摩擦因数为0.4(物块与传送带间动摩擦因数未知),重力加速度为g,长木板质量为2m,求:(1)物块与传送带间的最小滑动摩擦力;(2)物块滑上长木板后,要使物块不滑离长木板,长木板至少多长。74.如图,用水平传送带向右运送货物,传送带左、右端点A、B间距为,装货物的凹形薄木箱质量为、长度。现将质量的货物放入静止的木箱,木箱左侧位于A端。货物恰与木箱左侧壁接触。放入货物后,传送带由静止开始依次做匀加速运动、匀速运动和匀减速运动直到静止,木箱在传送带匀速运动中的某时刻与传送带共速,且停止运动时其右侧刚好到达B端,该过程中,传送带减速段、加速段的加速度大小均为,最大速度。已知木箱与货物间的动摩擦因数,木箱与传送带间的动摩擦因数,重力加速度g取,货物可视为质点,货物与木箱间的碰撞为时间极短的完全非弹性碰撞,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:(1)传送带加速运动过程中,木箱侧壁对货物的作用力大小;(2)传送带减速运动过程中,系统因摩擦产生的热量;(3)传送带匀速运动的时间。75.为了解决航空公司装卸货物时因抛掷造成物品损坏的问题,一位同学设计了一种缓冲转运装置,如图所示。卸货时飞机不动,缓冲装置A紧靠飞机,转运车B靠紧A。包裹C沿缓冲装置A的光滑曲面由静止滑下,经粗糙的水平部分,滑上转运车B并最终停在转运车B上被运走,B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为μ1=0.2,缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.1,转运车B与地面间的摩擦可忽略。A、B的质量均为M=40kg,A、B水平部分的长度均为L=4m。包裹C可视为质点且无其他包裹影响,重力加速度g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。C与B的右挡板发生碰撞的时间极短,碰撞时间和损失的机械能都可忽略。(1)要求包裹C在缓冲装置A上运动时A不动,则包裹C的质量最大不超过多少?(2)若某包裹的质量m=10kg,为使该包裹能停在转运车B上,则该包裹释放时的高度h应满足什么条件?(3)若某包裹的质量m=50kg,为使该包裹能滑上转运车B,则该包裹释放时的高度h的最小值应是多少?76.一边长为L=1m的正方体固定在水平地面上,两个可视为质点的小球A、B通过长为2L的轻绳连接,小球B锁定在图示位置,A的质量为,B的质量为。现解除对B的锁定,立即对A施加一竖直向下的瞬时冲量I,使A立即获得速度。经过极短时间,A和B速度大小相等,当A撞击到地面时与地面牢固粘连。已知在B运动的过程中轻绳一直没有断裂。不计一切摩擦,重力加速度大小为。(1)从A获得速度开始至A、B速度大小相等的过程中,求A、B及轻绳组成的系统损失的机械能;(2)求B球到达其轨迹最高点时的速度大小;(3)B球越过最高点后继续运动,当轻绳再次绷直时,求轻绳与水平面的夹角。

参考答案:1.D解:A.弹丸打入沙袋过程中,沙袋的速度逐渐增大,所需的向心力不断增大,因此沙袋所受绳子的拉力逐渐增大,由牛顿第三定律可得:细绳所受拉力大小逐渐增大,故A错误;B.弹丸打入沙袋过程中,弹丸对沙袋的作用力与沙袋对弹丸的作用力大小相等,方向相反,作用时间相同,因此弹丸对沙袋的冲量大小等于沙袋对弹丸的冲量大小,但方向相反,C.弹丸打入沙袋过程中,系统动量守恒,由动量守恒定律可得得产生的热量为D.沙袋和弹丸一起摆动到最高点过程中,由动能定理可得解得2.B解:木箱与小木块组成的系统水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒,最终两者以相同的速度一起向右运动,取v0的方向为正方向,由动量守恒定律有解得3.D解:以小球和小车组成的系统为研究对象,在水平方向上不受外力的作用,所以系统在水平方向上动量守恒,而在竖直方向上,由于存在重力和支持力的作用,且小球在竖直方向上的加速度不为0,而小车在竖直方向上静止,系统在竖直方向上受到的合力不为零,因此系统在竖直方向上动量不守恒;由于初始状态小车与小球均静止,所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零,要么大小相等、方向相反。4.C解:A.根据题意可知,系统竖直方向上合力不为零,则小球和小环组成的系统,动量不守恒,故A正确,不符合题意;B.根据题意可知,系统在水平方向上合力为零,则水平方向上动量守恒,运动到最高点时,竖直方向上速度为零,水平方向速度也为零,则重力势能与释放点的相等,即高度相同,故B正确,不符合题意;C.根据题意可知,小球运动到最低点时,设小球速度的大小为,小环速度的大小为,由动量守恒定律有由机械能守恒定律有解得故C正确;D.根据题意可知,小球相对于小环的速度为由牛顿第二定律有解得5.D解:A.图像中交点表示同一时刻到达同一位置,由图像可知,时刻追上B,时刻B追上A,故A错误;B.由图可知,时间段内,A和B的位移相等,则平均速度相等,C.图像中图像的斜率表示物体的速度,由图可知,在时刻,A物体的速度大于B物体的速度,A和B的位移相等,由动能定理有,可得D.图像中图像的斜率表示物体的速度,由图可知,物体A做匀速直线运动,物体B做加速运动,由牛顿第二定律有,可得由公式可知,时间段内B所受牵引力的冲量大于A所受牵引力的冲量,6.A解:取竖直向下为正方向,设时间内撞击锅盖的豆子个数为n,则由动量定理可得因为锅盖刚好被顶起,所以所以有解得单位时间撞击锅盖的豆子个数为,故A正确,B、C、D错误。7.B解:撤掉F后,当弹簧恢复到原长时,弹性势能转化为物块A的动能,则解得v0=2m/s此时物块B将要离开墙壁,此后弹簧的长度将被拉长,物块A做减速运动,物块B做加速运动,当两者的速度相等时,弹簧被拉的最长,此时由动量守恒定律解得v1=1.5m/s然后由于A继续减速,B继续加速,则弹簧的长度缩短,最后回复到原长,则由动量守恒定律和能量关系可知解得vA1=1m/svB1=1m/s此后的过程弹簧被压缩,最短时的共同速度仍为1.5m/s,结合上述分析可知,图像B正确,ACD错误。8.D解:设A球到达最低点的速度为v,在最低点A与B发生弹性碰撞后,A球的速度为vA,B球的速度为vB,取向右为正方向,由动量守恒定律可得mAv=mAvA+mBvB由机械能守恒定律可得mAv2=mAvA2+mBvB2解得,因此A、B均向右,A球偏角小于30°,B球偏角大于30°。9.A解:A.设轨道与竖直方向的夹角为,由牛顿第二定律可得物体下落的加速度为设圆的半径为,由几何知识可得轨道的长度为根据匀变速运动位移与时间的关系可得联立解得物体达到轨道的时间为通过上述分析可知物体下滑时间与斜面的倾角无关,只与圆的半径和重力加速度有关,故物体从A点分别沿两条轨道滑到端点B、C时间相同,因此两个过程中物体重力的冲量大小相等,故A正确;BC.物体到达轨道底端的速度为由于两条轨道与竖直方向夹角不同,因此物体到达端点B、C时速度大小不同,故此时物体的动能不相等,动量大小不相等,由于初动量都为零,故动量的变化率不相等,故BC错误;D.物体到达轨道底端时速度沿竖直方向的分量为根据瞬时功率公式可得物体到达轨道底端时重力的功率为由于两条轨道与竖直方向夹角不同,故物体到达端点B、C时重力的功率不相等,10.D解:A.在子弹射入物块B的过程中,子弹和物块B构成的系统,所受的合外力远小于内力,其动量守恒,但由于摩擦产生内能,所以机械能不守恒,故A错误;B.子弹射入物块B后一起向上摆至最高点过程中,由机械能守恒定律有解得子弹射入物块B后的速度为子弹射入物块B过程中,由动量守恒定律得解得子弹射入物块B的初速度为C.若物块A不固定,子弹仍以射入后,子弹和物块B的动能转化为物块A和物块B(包括子弹)的动能和物块B(包括子弹)的重力势能,所以物块B的上摆高度小于物块A固定时的上摆高度,D.当物块B摆到最高点时,物块A、B和子弹具有相同的速度,在水平方向系统动量定守恒,由动量守恒定律有解得

11.C解:A.载有物资的热气球原来处于静止状态,则有投出物资后,由于所受浮力不变,且不计阻力,物资下落过程中热气球和物资组成的系统所受合外力为零,故系统满足动量守恒,A正确;B.投出物资后,物资下落过程中热气球和物资组成的系统在水平方向满足动量守恒,且系统初动量为零,则有可得由于阻力不计,则投出物资后热气球与物资在水平方向上均做匀速直线运动,故在水平方向上的速度大小之比始终是,B正确;C.物资抛出后做平抛运动,则有,联立解得,投出物资后,热气球竖直方向向上做匀加速直线运动,水平方向做匀速运动,热气球的加速度大小为则有,则物资落地时物资与热气球的距离为C错误;D.投出物资后,浮力对热气球做正功,故物资下落过程中热气球和物资组成的系统机械能增加,D正确。本题选择错误的,12.D解:A.重力的冲量由于平抛运动下落相同高度的时间不相等,重力的冲量不相等,A错误;B.在下落相等的时间间隔内,根据动量定理可知运动员动量的变化量相等,方向竖直向下,B错误;CD.设着陆坡对运动员的平均作用力大小为F,根据动量定理有解得D正确;着陆坡与水平方向的倾角θ越小,作用力越大,越不安全,C错误。13.B解:AB.小物块与箱子组成的系统,在整个过程中受到的外力之和为零,故系统满足动量守恒,设最终小物块与箱子共同的速度为,则有解得则整个过程中,系统损失的动能为故A错误,B正确;CD.小物块与箱壁碰撞次后恰又回到箱子正中间,可知整个过程中,小物块与箱子发生的相对路程为则整个过程中,因摩擦产生的内能为根据能量守恒可知,整个过程中,系统损失的动能为故CD错误。14.B解:若人跳离b、c车时速度为v,由动量守恒定律,人跳离c车的过程,有0=-M车vc+m人v人跳上和跳离b车的过程,有m人v=-M车vb+m人v人跳上a车过程,有m人v=(M车+m人)va所以vc=-vb=0va=即vc>va>vb并且vc与va方向相反。15.B解:A.从图象可以看出在前1.0s力的方向和运动方向相同,物块经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动,所以第1.0s末,物块的速度最大,动量最大,故A正确;B.该物块在后半个周期内受到的力与前半个周期受到的力的方向相反,前半个周期内做加速运动,后半个周期内做减速运动,所以物块在0~2.0s内的位移为正,没有回到出发点,C.内,速度在增大,力F先增大后减小,根据瞬时功率得力F的瞬时功率开始时为0,1s末的瞬时功率为0,所以在01.0s时间内,F的功率先增大后减小,故C正确;D.在图象中,F与t之间的面积表示力F的冲量,由图可知,0.5s1.0s之间的面积与1.0s1.5s之间的面积大小相等,一正一负,所以和为0,则在0.5s1.5s时间内,F的冲量为0,选错误的,16.D解:AB.当弹簧压缩到最大程度时,a和b的速度相同,由于二者的质量相等,则动量相等,故AB错误;CD.设b的初速度为v0,a和b的质量均为m,当两物体完全分离时,设a和b的速度分别为v1、v2,取向右为正方向根据动量守恒定律可得根据机械能守恒定律可得联立解得,所以当两物体完全分离时,a的动量等于碰撞前b的动量,故C错误,D正确。17.A解:铁块上升到最高点时与小车具有共同的速度,则由动量守恒定律由能量关系可知解得18.C解:AD.小球在半圆形槽内右侧运动时,半圆形槽同时水平向右运动,即半圆形槽的机械能增加,故小球的机械能减少,可知半圆形槽对小球的支持力对小球做负功,故AD错误;B.小球从最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与半圆形槽组成的系统在水平方向受到外力之和为零,故系统水平方向满足动量守恒;但小球具有竖直方向的加速度,而半圆形槽竖直方向没有加速度,故系统在竖直方向的外力之和不为零,系统在竖直方向不满足动量守恒,C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,由于所有接触面均光滑,此过程只有小球重力势能与小球动能、半圆形槽动能之间相互转化,故小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒,故C正确。19.D解:A.运动队员从B点到C点的过程做斜抛运动,根据速度的合成与分解有则vB的竖直分量为B、C两点间的高度差故A错误;B.在B点解得C.运动员从B到C的时间为根据动量定理可知从B到C的运动过程中,运动员动量的变化量大小为D.根据能量守恒定律可知从A到B的运动过程中,运动员机械能的减少量为20.C解:A.图像的斜率表示物体的速度,两物体正碰后,碰后的速度大小为碰后的速度大小为碰后两物体的速率相等,故A错误;B.根据图像可知碰前的速度大小为碰前速度为0,C.两小球碰撞过程中满足动量守恒定律,即解得两物体质量的关系为根据动量的表达式可知碰后的动量大于的动量,故C正确;D.根据动能的表达式可知碰后的动能大于的动能,21.C解:当小球恰好能通过半圆轨道的最高点时,在最高点的位置,小球的重力提供小球做圆周运动的向心力,对a小球,根据动能定理得在最高点时,根据牛顿第二定律得联立解得同理对b分析可得:b球的速度为A.对a、b组成的系统进行研究,在释放瞬间,两小球的动量守恒,选a球的速度方向为正方向,则解得故A错误;B.动能与动量的关系为因为两个小球的动量相等,但质量不相等,则两小球与弹簧分离时,动能也不相等,C.若两小球的质量相等,则与弹簧分力时两小球的速度大小相等,方向相反,根据上述分析,两小球具备的最小速度与上述分析的a球的速度相等,则弹簧的弹性势能等于两小球的动能之和,因此故C正确;D.当a球到达圆心等高处时,对此过程根据动能定理得在与圆心等高的位置,根据牛顿第二定律得:结合牛顿第三定律可得N=FN联立解得N=mg方向水平向右,故D错误;22.C解:A.由于小球在竖直方向存在加速度,而圆弧形槽在竖直方向没有加速度,所以小球和槽组成的系统在竖直方向的合力不为零,系统不满足动量守恒,故A错误;B.小球和槽组成的系统在水平方向的合力为零,故小球和槽组成的系统在水平方向满足动量守恒,且小球和槽组成的系统满足机械能守恒,可知小球刚好到达与A等高的C点速度为零,此时圆弧形槽的速度也为零,C.根据重力的瞬时功率小球在A处静止释放,可知小球在A处的重力瞬时功率为零;小球在B处的竖直分速度为零,可知小球在B处的重力瞬时功率为零;小球在A、B之间的竖直分速度不为零,则小球的重力瞬时功率为零;故小球下滑到底端B的过程中,小球所受重力的瞬时功率先增加后减小,故C正确;D.小球在A处静止释放,可知小球在A处所受合力的瞬时功率为零;小球在B处的速度处于水平方向,在B处的合力处于竖直方向,可知小球在B处所受合力的瞬时功率为零;23.C解:设冰壶质量为m,B壶碰前与碰后瞬时速度大小分别为、,A壶碰后瞬时速度大小为,两壶与冰面各处的动摩擦因数为μ,两壶碰后各自做匀减速直线运动,加速度大小均为由题知联立解得即B壶碰前与碰后瞬时速度大小之比是3:1。24.BD解:A.两运动员交接棒的过程,他们之间的相互作用力大小相等、方向相反,根据可知不知二者的质量,则无法比较二者的加速度大小,选项A错误;B.根据牛顿第三定律可知,两运动员之间的相互作用力大小相等,方向相反,且作用时间相等,根据可知两运动员相互作用力的冲量大小相等,方向相反,冲量之和一定为零,选项B正确;C.两运动员相互作用时,相对地面的位移不一定相同,因此相互作用力的功之和不一定等于零,选项C错误;D.两运动员组成的系统动量守恒,但“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员的过程中要消耗人体的化学能,转化为系统的机械能,则机械能不守恒,选项D正确。故选BD。25.A解:小球沿滑块上滑的过程中,小球和滑块组成的系统在水平方向上不受外力,因而系统在水平方向上动量守恒,小球到达最高点时和滑块具有相同的对地速度v(若速度不相同,必然相对运动,此时一定不是最高点).由系统在水平方向上动量守恒得mv0=(M+m)v所以v=26.C解:A.对小球B,由机械能守恒定律得解得对小球A与小球B组成的系统,由动量守恒定律得解得所以在碰撞过程中,小球B对小球A的冲量为A错误;B.对小球B,由牛顿第二定律得解得B错误;C.对小球A与小球B组成的系统,碰撞前的总动能为碰撞后的总动能为所以小球A与小球B在碰撞过程中没有能量损失,C正确;D.由上述分析可得当小球B的质量变大时,变大,轻绳与竖直方向的最大夹角变小,D错误。27.C解:ABC.当弹簧固定时,当弹簧压缩量最大时,弹性势能最大,物体A的动能转化为弹簧的弹性势能,根据系统的机械能守恒得弹簧被压缩过程中最大的弹性势能等于A的初动能,设A的质量为,即有当弹簧一端连接另一质量为的物体B时,A与弹簧相互作用的过程中B将向右运动,A、B速度相等时,弹簧的弹性势能最大,选取A的初速度的方向为正方向,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立得故AB错误,C正确;D.弹簧重新恢复原长时,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得物体B的动量大小为解得选项D错误。28.B解:A.A刚离开墙壁与弹簧恢复原长时B的速度最大,由图乙所示图象可知,B的最大速度弹簧伸长最长时弹力最大,的加速度最大,此时共速,由图知共同速度为共在A离开挡板后,取向右为正方向,由动量守恒定律,有解得故A错误;B.当弹簧第一次恢复原长时A的速度最大,由动量守恒定律和机械能守恒得解得A的最大速度故B正确;C.在A离开挡板前,由于挡板对A有作用力,A、及弹簧组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,D.分析A离开挡板后A、的运动过程,并结合图象数据可知,弹簧伸长到最长时,A、的共同速度为共根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有共联立解得弹簧的最大弹性势能29.CD解:A.物体在最高点的速度为从最高点做平抛的初速度,由可得即轨迹为3的物体在最高点的速度最大,故A错误;BC.根据斜上抛运动的对称性可知从最高点为平抛运动,由斜抛的总时间为因,则可得轨迹为1的物体在空中飞行时间最长,由重力的冲量为则轨迹为1的物体所受重力的冲量最大,故B错误,C正确;D.三个物体均做斜上抛运动,由可知,三个物体在任意单位时间内的速度变化量一定相同,故D正确;故选CD。30.AC解:A.设倾斜滑道与水平面的夹角为,运动员的初速度为v0时,飞行时间为t,水平方向的位移大小为x、竖直方向的位移大小为y,运动员在水平方向上做匀速直线运动,有x=v0t在竖直方向上做自由落体运动,有运动员落在斜面上时,有联立解得可得两位运动员落到滑道瞬间的速度方向速与水平方向的夹角为,则有联立可得所以两位运动员落到滑道瞬间的速度方向相同,故A正确;C.两位运动员从O点滑出到落到滑道过程中,重力做功为故C正确;D.两位运动员质量不同,重力的冲量为所以重力对他们的冲量大小不相等,故D错误;B.因为重力做功相等,初动能相等,根据动能定理可知落到斜面上的动能也相等,由因为两位运动员质量不同,所以落到滑道时的动量大小不相等,故B错误。故选AC。31.BC解:A.由题意可知,B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰撞后瞬间B、C两者的共同速度为vBC,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得解得

A错误;B.当A、B、C三物块的速度相等时,弹簧的弹性势能最大,A、B、C三物块组成的系统动量守恒,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得解得即物块A的速度为3m/s,B正确;

C.由能量守恒定律可得弹簧的弹性势能最大值为C正确;D.设弹簧再次恢复原长时A的速度为v1,B、C速度为v2,从B、C碰撞后到弹簧再次恢复原长的运动中,三物块组成系统动量守恒,机械能守恒,则有

联立解得v1=0v2=4m/s或v1=2m/sv2=6m/s(不合理,舍去)D错误。32.BC解:A.对0号物块,根据机械能守恒定律有解得0号物块与1号物块发生弹性正碰过程,由动量守恒和机械能守恒有,解得,1~100号物块两两之间碰撞时交换速度,所以100号物块最终速度是0号物块与1号物块发生弹性正碰后1号物块的速度,所以100号物块的最终动量为故A错误;B.0号物块第二次与1号物块发生碰撞时的速度大小为,碰撞规律与第一次碰撞规律相同,则碰后速度为根据机械能守恒有解得故B正确;C.根据以上分析规律可知最终碰撞结束时,0号物块的速度大小为,故C正确;D.0号物块最后一次与1号物块碰撞后至再次返回水平面的过程,0号物块的动量变化量的大小为根据动量定理,曲面的作用力和重力的合力对小球的冲量大小为,33.BD解:A.小球运动到最高点速度为零,但由于受到重力作用,加速度不为零,不是平衡状态,A错误;B.小球最终做匀速运动,有mg=kv1刚抛出时加速度最大ma=mg+kv0得B正确;C.作出小球运动的v—t图像如下图所示上图第一、第四象限中阴影部分的面积表示上升和下降过程的位移大小相等方向相反;由于f=kv,则可将纵坐标改为f,因此第一、第四象限中阴影部分的面积仍相等,其物理意义为上升、下降过程阻力的冲量等大反向,C错误;D.小球上升的平均加速度一定大于下降的平均加速度,故小球由最高点回到抛出点的时间一定大于t,D正确。故选BD。34.AC解:A.最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,A的质量大于B的质量,根据可知A的最大静摩擦力大于B,F先达到B的最大静摩擦力,B先开始做加速运动,故A正确;B.B开始做加速运动时,A相对绸带保持静止,A、B不是同时相对绸带滑动,C.B未开始做加速运动时,A、B都保持静止,B开始做加速运动后,以A、B和绸带为系统所受的外力之合为零,动量守恒,则有,因为,则有,故C正确;D.A、B所受到的摩擦力相等,根据牛顿第二定律可知同一时刻,A的加速度大小小于B的加速度大小,故选AC。35.BD解:A.经过时间到达右轮的正上方,则物块的位移为传送带对物块做的功为解得A错误;B.传送带位移为物块对传送带做的功为解得B正确;C.物块与传送带之间因摩擦产生热量为解得C错误;D.传送带对物块摩擦力的冲量大小为解得D正确;故选BD。36.AC解:AB.设小球质量为m,圆弧体质量为M,小球从圆弧体A上滚下时,A的速度大小为,小球的速度大小为,由题意可知解得故A正确,B错误;CD.若圆弧体B没有锁定,则小球与圆弧体B作用过程类似于弹性碰撞,交换速度,因此圆弧体B最终获得的速度大小为,故C正确,D错误。故选AC。37.BD解:AB.设两物体运动时间t1后相碰撞,则有v0t1-gsinθ·t+gsinθ·t=L解得t1=0.4s此时A的速度大小为vA=gsinθ·t1=2m/s方向向下;B的速度大小为vB=v0-gsinθ·t1=3m/s方向向上.取沿斜面向上的方向为正方向,则根据动量守恒定律可得mBvB-mAvA=(mA+mB)v解得v=1m/s所以两物体相碰撞后立即一起沿斜面减速上滑一段距离再加速下滑,选项B正确,A错误;CD.两物体在碰撞过程中损失的机械能为ΔE=mB+-(mA+mB)v2=1.5J选项D正确,C错误。故选BD。38.CD解:设甲至少以速度将箱子推出,推出箱子后甲的速度为,乙接在箱子后的速度为,取向右方向为正方向。甲将箱子沿冰面推给乙的过程,甲和箱子组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律得乙把箱子抓住的过程,乙与箱子组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律得如果甲、乙不相撞,则有联立解得故选CD。39.AB解:A.以沿斜面向上为正方向,0~3s时间内,对物块受力分析,根据牛顿第二定律得解得3~6s时间内,对物块受力分析,根据牛顿第二定律得解得t=4s时物块的速度为故t=4s时物块的动能为零,A正确;B.0~3s时间内的位移为3~4s时间内的位移为4~6s时间内的位移为t=6s时物块的位移是故此时回到初始位置,B正确;C.t=3s时物块的速度为t=3s时物块的动量大小为C错误;D.0~6s时间内F对物块所做的功为D错误。40.BC解:B.设物体B下降加速度大小为a,则物体A上升加速度大小为,轻绳的拉力大小为T,由牛顿第二定律,对物体B有mg-T=ma对物体A有解得T=0.6mg故B正确;A.以A、B两物体构成的系统为研究对象进行受力分析,该系统受到竖直向下的重力和竖直向上的绳子的拉力,通过A选项的分析可知该系统受到的重力大于绳子的拉力,故该系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故A错误;C.物体B下降高度h过程中,绳子对B物体做负功,即绳子对A物体做正功,即故绳子对A、B两物体构成的系统做功为零,因此该系统机械能守恒。根据机械能守恒定律可知,物体B重力势能的减少量等于物体A重力势能增加量与A、B两物体动能增加量之和,因此物体B重力势能的减少量

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