2021新高考物理一轮精炼：专题七 碰撞与动量守恒 WORD版含解析.docx

1、专题七碰撞与动量守恒考情探究课标解读考情分析备考指导考点内容动量、动量定理1.理解冲量和动量。2.通过理论推导和实验,理解动量定理。3.能用动量定理解释生产生活中的有关现象。在学生初步形成的运动与相互作用观念和能量观念的基础上,引导学生通过研究碰撞现象拓展对物理世界的认识和理解。通过探究碰撞过程中的守恒量,进一步发展学生运动与相互作用的观念和能量观念,使其了解物理规律具有适用范围和条件。通过实验探究和理论推导,让学生经历科学论证过程,理解动量定理的物理实质与牛顿第二定律的一致性。能从理论推导和实验验证的角度,理解动量守恒定律,深化对物体之间相互作用规律的理解。能用动量和机械能的知识分析和解释机

2、械运动现象,解决一维碰撞问题。动量守恒定律是高考命题的重点和热点,常常与牛顿运动定律、能量守恒定律等知识综合考查。常见的考查形式:(1)动量定理在流体中的应用;(2)满足动量守恒定律条件的分析判断,对单一过程进行简单应用;(3)在碰撞、反冲等问题中,利用动量守恒、动量定理、能量守恒和牛顿运动定律综合考查。动量守恒定律及其应用1.理解动量守恒定律,能用其解释生产生活中的有关现象。2.知道动量守恒定律的普适性。3.通过实验,了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。4.定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。动量和能量的综合体会用守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与统一。

3、真题探秘基础篇固本夯基基础集训考点一动量、动量定理1.(多选)为了进一步探究课本中的迷你小实验,某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端套上笔帽,用力把笔帽往下压后迅速放开,他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离。不计空气阻力,忽略笔帽与弹簧间的摩擦,在弹簧恢复原长的过程中()A.笔帽一直做加速运动B.弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等C.弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等D.弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率答案CD2.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2,以下判断正确的是

4、()小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 Ns小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 Ns A.B.C.D.答案C3.蹦床运动有“空中芭蕾”之称,某质量m=50 kg的运动员从距蹦床h1=1.25 m高处自由落下,接着又能弹起h2=1.8 m高,运动员与蹦床接触时间t=0.50 s,在空中保持直立,不计空气阻力,取g=10 m/s2,求:(1)运动员与蹦床接触时间内,所受重力的冲量大小I;(2)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(1)250 Ns(2)1 600 N考点二动量守恒定律及其应

5、用 4.(多选)如图所示,A、B两物体质量之比mA mB=32,原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统的动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统的动量守恒答案BCD5.一质量为M的航天器远离太阳和行星,正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为v1,加速后航天

6、器的速度大小v2等于(v0、v1、v2均为相对同一参考系的速度)()A.(M+m)v0-mv1MB.(M+m)v0+mv1MC.Mv0+mv1M-mD.Mv0-mv1M-m答案C考点三动量和能量的综合6.(多选)如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F,则下列说法中正确的是()A.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒B.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒C.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒D.木块A离开

7、墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒答案BC7.(多选)如图所示,小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道,整个小车(含管道)的质量为2m,原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看作质点的小球,质量为m,半径略小于管道半径,以水平速度v从左端滑上小车,小球恰好能到达管道的最高点,然后从管道左端滑离小车。关于这个过程,下列说法正确的是()A.小球滑离小车时,小车回到原来位置B.小球滑离小车时相对小车的速度大小为vC.车上管道中心线最高点的竖直距离为v23gD.小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,小车的动量变化大小是mv3答案BC8.如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,

8、右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长,重物始终在木板上。重力加速度为g。答案4v03g综合篇知能转换综合集训拓展一动量定理的理解与应用1.(2018湖北黄冈期末)在2017年6月的全球航天探索大会上,我国公布了“可重复使用运载火箭”的概念方案。方案之一为“伞降方案”:当火箭和有效载荷分离后,火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道,并加速下落至低空轨道,然后采用降落伞减速,接近地面时打开气囊,让火箭安全着陆。对该方案设计的物理

9、过程,下列说法正确的是()A.火箭和有效载荷分离过程中该系统的总机械能守恒B.从返回轨道下落至低空轨道,火箭的重力加速度增大C.从返回轨道至低空轨道,火箭处于超重状态D.打开气囊是为了减小地面对火箭的冲量答案B2.一小球从水平地面上方无初速度释放,与地面发生碰撞后反弹至速度为零,假设小球与地面碰撞没有机械能损失,运动时的空气阻力大小不变,下列说法正确的是()A.上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量B.小球与地面碰撞过程中,地面对小球的冲量为零C.下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功D.从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功答案D拓展二关于碰撞

10、问题的研究3.甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是p1=5 kgm/s,p2=7 kgm/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10 kgm/s,则两球质量m1与m2间的关系可能是() A.m1=m2B.2m1=m2C.4m1=m2D.6m1=m2答案C4.2015课标,35(2),10分如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间。A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态。现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。答案(5-2)MmM拓展三子弹

11、打木块模型的处理5.如图,连接有水平轻弹簧的物块a静止于光滑水平面上,物块b以一定初速度向左运动。下列关于a、b两物块的动量p随时间t的变化关系图像,不合理的是()答案A6.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离平行放置,如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两

12、块钢板不会发生碰撞。不计重力影响。答案设子弹初速度为v0,射入厚度为2d的钢板后,最终钢板和子弹的共同速度为v。由动量守恒得(2m+m)v=mv0解得v=13v0此过程中动能损失为E=12mv02-123mv2解得E=13mv02分成两块钢板后,设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和v,由动量守恒得mv1+mv=mv0因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力,射穿第一块钢板的动能损失为E2,由能量守恒得12mv12+12mv2=12mv02-E2联立式,且考虑到v1必须大于v,得v1=12+36v0设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为v2,由动量守恒得2mv2=mv1损失的动能为E=

13、12mv12-122mv22解得E=121+32E2因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力,由式可得,射入第二块钢板的深度x为x=121+32d拓展四爆炸与反冲问题的研究7.小车上装有一桶水,静止在光滑水平地面上,如图所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S1、S2、S3、S4(图中未全画出)。要使小车向前运动,可采用的方法是()A.打开阀门S1B.打开阀门S2C.打开阀门S3D.打开阀门S4答案B8.(2018课标,24,12分)一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空。当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运

14、动。爆炸时间极短,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量。求(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间;(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。答案(1)1g2Em(2)2Emg应用篇知行合一应用一应用动量定理探究“流体模型”的冲击力问题应用集训1.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了45 mm。查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s,据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1103 kg/m3)() A.0.15 PaB.0.54 PaC.1.5 PaD.5.

15、4 Pa答案A2.正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)答案f=13nmv2应用二应用动量守恒定律探究人船模型问题应用集训1.如图所示,AB为一光滑水平横杆,杆上套一质量为M的圆环,环上系一长为L、质量不计的细绳,细绳的另一端拴一个质量为m的小球。现将细绳拉直,且与AB平行,

16、由静止释放小球,则当细绳与AB成角时,圆环移动的距离是多少?若在横杆上立一挡板,与环的初位置相距多远时才能使圆环在运动过程中恰好不与挡板相碰?答案mL(1-cos)M+m2mLM+m2.质量为M的气球带有一质量为m的人,共同静止在距地面高为h的空中,现从气球上放下一根不计质量的软绳,以便这个人沿着软绳滑到地面,则软绳至少多长?答案M+mMh应用三应用动量和能量观点探究力学综合问题应用集训1.如图所示,质量为m1=0.5 kg的小物块P置于台面上的A点并与水平弹簧的右端接触(不拴接),轻弹簧左端固定,且处于原长状态。质量M=1 kg的长木板静置于水平面上,其上表面与水平台面相平,且紧靠台面右端。

17、木板左端放有一质量m2=1 kg的小滑块Q。现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内),撤去推力,此后P沿台面滑到边缘C时速度v0=10 m/s,与木板左端的滑块Q相碰,最后物块P停在AC的中点,滑块Q停在木板上。已知台面AB部分光滑,P与台面AC间的动摩擦因数1=0.1,A、C间距离L=4 m。滑块Q与木板上表面间的动摩擦因数2=0.4,木板下表面与水平面间的动摩擦因数3=0.1(g取10 m/s2),求:(1)撤去推力时弹簧的弹性势能;(2)长木板运动中的最大速度;(3)长木板的最小长度。答案(1)27 J(2)2 m/s(3)3 m2.如图所示,半径R=2.8 m的光滑半圆

18、轨道BC与倾角=37的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与半圆轨道相切。在水平轨道上,两静止小球P、Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起。某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿半圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞。已知小球P的质量m1=3.2 kg,小球Q的质量m2=1 kg,小球P与斜面间的动摩擦因数=0.5,剪断细线前弹簧的弹性势能Ep=168 J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离。重力加速度g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,不计空气阻力,求:(1)

19、小球Q运动到C点时的速度大小;(2)小球P沿斜面上升的最大高度h;(3)小球Q离开半圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。答案(1)12 m/s(2)0.75 m(3)1 s5年高考A组基础题组 1.(2019课标,16,6分)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为()A.1.6102 kgB.1.6103 kgC.1.6105 kgD.1.6106 kg答案B2.(2018课标,14,6分)高铁列车在启动阶

20、段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段,列车的动能()A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比答案B3.(2018课标,15,6分)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10 NB.102 NC.103 ND.104 N答案C4.(2017天津理综,4,6分)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是()A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保

21、持不变B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变答案B5.2015福建理综,30(2),6分如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是() A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动答案D6.2015天津理综,9(1)如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前

22、、后的速率之比为31,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞,A、B两球的质量之比为,A、B碰撞前、后两球总动能之比为。答案41957.(2017天津理综,10,16分)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg。初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。现将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮),然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s2,空气阻力不计。求:(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t; (2)A的最大速度

23、v的大小;(3)初始时B离地面的高度H。答案(1)0.6 s(2)2 m/s(3)0.6 m8.2016海南单科,17(2),8分如图,物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下,初始时静止;从发射器(图中未画出)射出的物块B沿水平方向与A相撞,碰撞后两者粘连在一起运动,碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由传感器(图中未画出)测得。某同学以h为纵坐标,v2为横坐标,利用实验数据作直线拟合,求得该直线的斜率为k=1.92 10-3 s2/m。已知物块A和B的质量分别为mA=0.400 kg和mB=0.100 kg,重力加速度大小g=9.80 m/s2。()若碰撞时间极短且忽略

24、空气阻力,求h-v2直线斜率的理论值k0。()求k值的相对误差(=|k-k0|k0100%,结果保留1位有效数字)。答案()2.0410-3 s2/m()6%B组综合题组1.2018天津理综,9(1)质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5103 N,则子弹射入木块的深度为m。答案200.22.2016天津理综,9(1)如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上,盒内有一小滑块B,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的

25、动摩擦因数为。若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,则此时盒的速度大小为,滑块相对于盒运动的路程为。答案v3v23g3.(2018课标,24,12分)汽车A在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5 m,A车向前滑动了2.0 m。已知A和B的质量分别为2.0103 kg和1.5103 kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小g=10 m/s2。

26、求(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小;(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。答案(1)3.0 m/s(2)4.25 m/s4.(2019课标,25,20分)静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为mA=1.0 kg,mB=4.0 kg;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0 m,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为Ek=10.0 J。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为=0.20。重力加速度取g=10 m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。(1)求弹簧释放后瞬间A

27、、B速度的大小;(2)物块A、B中的哪一个先停止?该物块刚停止时A与B之间的距离是多少?(3)A和B都停止后,A与B之间的距离是多少?答案(1)4.0 m/s1.0 m/s(2)B先停0.50 m(3)0.91 m5.(2019课标,25,20分)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示。t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-t图像如图(b)所示,图中的

28、v1和t1均为未知量。已知A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力。图(a)图(b)(1)求物块B的质量;(2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A克服摩擦力所做的功;(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等。在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。答案(1)3m(2)215mgH(3)119C组教师专用题组1.2016课标,35(2),10分如图,水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直;a和b相距l,b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为34m。

29、两物块与地面间的动摩擦因数均相同。现使a以初速度v0向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞。重力加速度大小为g。求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件。答案32v02113glv022gl2.2016课标,35(2),10分如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg,冰块的质量为m2=10 kg,小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g

30、=10 m/s2。()求斜面体的质量;()通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩?答案()规定向右为速度正方向。冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度,设此共同速度为v,斜面体的质量为m3。由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m2v20=(m2+m3)v12m2v202=12(m2+m3)v2+m2gh式中v20=-3 m/s为冰块推出时的速度。联立式并代入题给数据得m3=20 kg()设小孩推出冰块后的速度为v1,由动量守恒定律有m1v1+m2v20=0代入数据得v1=1 m/s设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3,由动量守恒和机械能守恒定律有m2v20=m2v2+m3v

31、312m2v202=12m2v22+12m3v32联立式并代入数据得v2=1 m/s由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方,故冰块不能追上小孩。3年模拟时间:70分钟分值:75分一、单项选择题(每题3分,共24分)1.(2020届山东等级考模拟,8)秦山核电站是我国第一座核电站,其三期工程采用重水反应堆技术,利用中子(01n)与静止氘核(12H)的多次碰撞,使中子减速。已知中子某次碰撞前的动能为E,碰撞可视为弹性正碰。经过该次碰撞后,中子损失的动能为() A.19EB.89EC.13ED.23E答案B2.(2020届辽宁大连八中期中,6)如图所示,甲、乙两个小孩子各乘

32、一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车总质量共为M=30 kg,乙和他的冰车总质量也是30 kg,游戏时甲推着一个质量m=15 kg的箱子和他一起以大小为v0=2 m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住,若不计冰面的摩擦,问甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞()A.4.4 m/sB.5.2 m/sC.6.4 m/sD.8.0 m/s答案B3.(2019河北百校联盟二联,7)如图所示,质量为2 kg的小车以2.5 m/s的速度沿光滑的水平面向右运动,现在小车上表面上方1.25 m高度处将一质量为

33、0.5 kg的可视为质点的物块由静止释放,经过一段时间物块落在小车上,最终两者一起水平向右匀速运动。重力加速度为g=10 m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是()A.物块释放0.3 s后落到小车上B.若只增大物块的释放高度,物块与小车的共同速度变小C.物块与小车相互作用的过程中,物块和小车的动量守恒D.物块与小车相互作用的过程中,系统损失的能量为7.5 J答案D4.(2019河北精英中学二调,5)如图所示,两辆质量均为M的小车A和B静置于光滑的水平面上,有一质量为m的人静止站在A车上。若这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车并与A车相对静止。则此时A车和B车的速度之比为() A.M+mmB

34、.m+MMC.MM+mD.mM+m答案C5.(2018湖北宜昌调研)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球沿同一直线运动。两球的质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,两球的动量均为5 kgm/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量变化量为-3 kgm/s,则()A.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为12B.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为14C.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为12D.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为14答案C6.(2018福建三明期末)用豆粒模拟气体分子,可以模拟气体压强产生的原理。如图所示,从距秤盘80 cm高度处把1 00

35、0粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上,持续作用时间为1 s,豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次,且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内,碰撞力远大于豆粒受到的重力),已知1 000粒的豆粒的总质量为100 g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为() A.0.2 NB.0.6 NC.1.0 ND.1.6 N答案B7.(2018湖北仙桃、天门、潜江期末)如图所示,A、B两物体的质量之比为mAmB=12,它们原来静止在平板车C上,A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧,A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同,水平地面光滑。当弹簧突然释放后,A、B两物体被弹开

36、(A、B两物体始终不滑出平板车),则有()A.A、B系统动量守恒B.A、B、C及弹簧整个系统机械能守恒C.平板车C先向左运动后向右运动D.平板车C一直向右运动直到静止答案D8.(2018河北石家庄二中期中)滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动,两者的位置x随时间t变化的图像如图所示。则滑块a、b的质量之比为()A.54B.18C.81D.45答案B二、多项选择题(共4分)9.(2019河北精英中学二调,15)如图所示,质量m=245 g的物块(可视为质点)放在质量M=0.5 kg的木板左端,木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数=0.4,质量m0=5 g的子

37、弹以速度v0=300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),物块最后恰好没有滑离木板,取g=10 m/s2,则在整个过程中()A.物块的最大速度为6 m/sB.木板的最大速度为3 m/sC.物块相对于木板滑行的时间为0.75 sD.木板的长度为3 m答案AD三、非选择题(共47分)10.(2020届河北唐山一中9月调研,14)(12分)一轻质细绳一端系一质量为m=0.05 kg的小球A,另一端挂在光滑水平轴O上,O到小球的距离为L=0.1 m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s=2 m。现有一滑块B,质量也为m=0

38、.05 kg,从斜面上高度h=5 m处滑下,与小球发生弹性正碰,与挡板碰撞时不损失机械能,滑块与水平面间的动摩擦因数为=0.25。若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,(g取10 m/s2,结果用根号表示),试问:(1)求滑块B与小球第一次碰前的速度大小以及碰后的速度大小。(2)求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力大小。(3)滑块B与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数。答案(1)95 m/s0(2)48 N(3)10次11.(2020届湖北部分重点中学第一次联考,16)(15分)如图所示,小物块甲紧靠轨道BCD静置于光滑水平面上,轨道BCD由水平轨道

39、CD及与CD相切于C的光滑14圆弧轨道组成,圆弧轨道的半径为R。现将小物块乙(视为质点)从B点正上方到B点高度为R的P点由静止释放,乙从B点沿切线方向进入圆弧轨道,恰好不会从水平轨道CD的左端D点掉落。已知甲、乙以及轨道BCD的质量相同,乙与CD间的动摩擦因数=0.5,重力加速度大小为g。求:(1)乙通过C点时的速度大小v1;(2)CD的长度L以及乙在CD上滑行的时间t;(3)在乙从B点开始滑到D点的时间内,轨道BCD的位移大小x。答案(1)8gR3(2)3R6Rg(3)56R12.(2019湖北武汉部分学校起点调研)(10分)如图,在光滑的水平面上静止着足够长、质量为3m的木板,木板上依次排

40、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。现同时给木块1、2、3水平向右的初速度v0、2v0、3v0,最后所有的木块与木板相对静止。已知重力加速度为g,求:(1)木块3从开始运动到与木板相对静止时位移的大小;(2)木块2在整个运动过程中的最小速度。答案(1)4v02g(2)56v013.(2019福建四校二联,24)(10分)如图所示,半径R=0.5 m的圆弧支架竖直固定,B为最低点(切线水平)且离水平地面高度h=0.8 m。质量m2=0.2 kg的小球Y静置在B点。一个小球X从A处由静止释放(A点比O点低),沿圆弧AB到达B点时与Y球发生弹性正碰,碰后Y球落到地面上的C点,

41、X球反弹后又经B点落到地面上的D点,B点与C点、B点与D点间的水平距离分别为s2=0.8 m、s1=0.4 m。取g=10 m/s2,两球均视为质点,不计一切摩擦,X、Y两球落地后不反弹。求:(1)碰撞后,X球的速度大小v1以及Y球的速度大小v2;(2)碰前瞬间,X球的速率v以及受到的支持力大小N。答案(1)碰后Y球做平抛运动,则h=12gt2解得t=0.4 sv2=s2tv2=2 m/sX球碰后沿圆弧上滑后又返回B点开始做平抛运动,则碰撞后,X球的速度大小v1=s1t解得v1=1 m/s(2)两球发生弹性正碰,则m1v=m2v2-m1v112m1v2=12m1v12+12m2v22解得v=3 m/sm1=0.1 kg对X球,根据牛顿第二定律有N-m1g=m1v2R解得N=2.8 N