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1、
2013屆高考物理《三維設(shè)計(jì)》(粵教版廣東專用)一輪復(fù)習(xí)課下提升練習(xí):第六章 第3單元 研究動力學(xué)問題的三個基本觀點(diǎn)
1.A、B兩球在光滑水平面上做相向運(yùn)動,已知mA>mB,當(dāng)兩球相碰后,其中一球停止,則可以斷定 ( )
A.碰前A的動量與B的動量大小相等
B.碰前A的動量大于B的動量
C.若碰后A的速度為零,則碰前A的動量大于B的動量
D.若碰后B的速度為零,則碰前A的動量大于B的動量
解析:A、B兩球動量守恒,有mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′。若vA′=0,則碰前A的動量大于B的動量;若vB′=0,則碰前A的動量小于B的動量。
答
2、案:C
2.如圖1所示,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車上AB部分是半徑為R的四分之一光滑圓弧,BC部分是粗糙的水平面?,F(xiàn)把質(zhì)量為m的小物體從A點(diǎn)由靜止釋放,m與BC部分間的動摩擦因數(shù)為μ,最終小物體與小車相對靜止于B、C之間的D點(diǎn),則B、D間的距離x隨各量變化的情況是( )
圖1
A.其他量不變,R越大x越大
B.其他量不變,μ越大x越大
C.其他量不變,m越大x越大
D.其他量不變,M越大x越大
解析:兩個物體組成的系統(tǒng)水平方向的動量是守恒的,所以當(dāng)兩物體相對靜止時,系統(tǒng)水平方向的總動量為零,則兩物體最終會停止運(yùn)動,由能量守恒有μmgx=mgR,解得x=,故選項(xiàng)
3、A是正確的。
答案:A
3.如圖2所示,設(shè)質(zhì)量為M的導(dǎo)彈運(yùn)動到空中最高點(diǎn)時速度為v0,突然炸成兩塊,質(zhì)量為m的一塊以速度v沿v0的方向飛去,則另一塊的運(yùn)動( )
圖2
A.一定沿v0的方向飛去
B.一定沿v0的反方向飛去
C.可能做自由落體運(yùn)動
D.以上說法都不對
解析:根據(jù)動量守恒得v′=。mv可能大于、小于或等于Mv0,所以v′可能小于、大于或等于零。
答案:C
4.一位質(zhì)量為m的運(yùn)動員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)Δt時間,身體伸直并剛好離開地面,速度為v。在此過程中( )
A.地面對他的沖量為mv+mgΔt,地面對他做的功為mv2
B.地面對他的沖量為mv+
4、mgΔt,地面對他做的功為零
C.地面對他的沖量為mv,地面對他做的功為mv2
D.地面對他的沖量為mv-mgΔt,地面對他做的功為零
解析:在運(yùn)動員從下蹲狀態(tài)向上起跳過程中,由動量定理I-mgΔt=mv,即I=mv+mgΔt。在此過程中,運(yùn)動員雙腳在地面對其彈力作用下未離開地面,故地面對運(yùn)動員不做功,故B正確。
答案:B
5.如圖3所示,質(zhì)量為m的物體從半徑為R的內(nèi)壁光滑的半圓形槽左側(cè)最高點(diǎn)A由靜止開始滑下,不計(jì)空氣阻力,則下列判斷錯誤的是( )
圖3
A.若半圓槽固定不動,物體可滑到右側(cè)最高點(diǎn)B
B.若半圓槽固定不動,物體到達(dá)底部C點(diǎn)時動能為mgR
C.若半圓槽與桌
5、面間無摩擦,物體可滑到右邊的最高點(diǎn)B
D.若半圓槽與桌面間無摩擦,物體到達(dá)底部C點(diǎn)時的動能為mgR
解析:半圓槽固定不動時,物體滑動過程中機(jī)械能守恒,所以A、B正確;半圓槽與桌面間無摩擦?xí)r,設(shè)物體滑到右邊的最大高度為h,由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和水平方向動量守恒得0=(m+M)v,mgR=(M+m)v2+mgh,
解得h=R,C正確;物體到達(dá)C點(diǎn)時,半圓槽有一定動能,故物體動能小于mgR,D錯誤。
答案:D
6.(雙選) (2012·蘭州模擬)如圖4所示為甲、乙兩物體碰撞相互作用前后的v-t圖像,則由圖像可知( )
圖4
A.一定是甲物體追擊乙物體發(fā)生碰撞
B.可能是乙物體追擊
6、甲物體發(fā)生碰撞
C.甲、乙兩物體的質(zhì)量比為3∶2
D.甲、乙兩物體作用前后總動能有損失
解析:由v-t圖像可知,是甲物體追擊乙物體發(fā)生碰撞,A正確B錯誤;甲、乙兩物體相互作用,系統(tǒng)所受合外力為零,動量守恒,由動量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,解得m1∶m2=3∶2,C正確;計(jì)算出碰撞前后甲、乙兩物體的動能,可知甲、乙兩物體作用前后總動能不變,D錯誤。
答案:AC
7.(雙選)如圖5所示,子彈水平射入放在光滑水平地面上靜止的木塊,子彈未穿透木塊,此過程木塊動能增加了6 J,那么此過程產(chǎn)生的內(nèi)能可能為( )
圖5
A.16 J B.12
7、 J
C.6 J D.4 J
解析:設(shè)子彈的質(zhì)量為m0,初速度為v0,木塊質(zhì)量為m,則子彈打入木塊過程中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒,即:m0v0=(m+m0)v,此過程產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)損失的動能,即:E=m0v-(m+m0)v2=()m0v,而木塊獲得的動能E木=m(v0)2=6 J,兩式相除得:=>1,所以A、B項(xiàng)正確。
答案:AB
8.(雙選)(2011·全國卷)質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上,箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為μ。初始時小物塊停在箱子正中間,如圖6所示?,F(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v,小物塊與箱壁碰撞
8、N次后恰又回到箱子正中間,并與箱子保持相對靜止。設(shè)碰撞都是彈性的,則整個過程中,系統(tǒng)損失的動能為( )
圖6
A.mv2 B.v2
C.NμmgL D.NμmgL
解析:小物塊與箱子作用過程中滿足動量守恒,最后恰好又回到箱子正中間。二者相對靜止,即為共速,設(shè)速度為v1,mv=(m+M)v1,系統(tǒng)損失動能Ek=mv2-(M+m)v=,A錯誤,B正確;由于碰撞為彈性碰撞,故碰撞時不損失能量,系統(tǒng)損失的動能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量,即ΔEk=Q=NμmgL,C錯誤,D正確。
答案:BD
9.如圖7所示,質(zhì)量為m的人立于平板車上,人車的總質(zhì)量為M,人與車以速度v1
9、在光滑水平面上向東運(yùn)動。當(dāng)此人相對于車以速度v2豎直跳起時,車的速度變?yōu)? )
圖7
A.,向東 B.,向東
C.,向東 D.v1,向東
解析:人相對于車以速度v2豎直跳起時,水平方向與車的相對速度為0,即與車同速,由水平方向系統(tǒng)動量守恒易得:車速仍為v1,方向向東,所以D正確。
答案:D
10.(雙選)在一條直線上,運(yùn)動方向相反的兩球發(fā)生正碰。以球1的運(yùn)動方向?yàn)檎?,碰前?、球2的動量分別是p1=6 kg·m/s,p2=-8 kg·m/s。若兩球所在水平面是光滑的,碰后各自的動量可能是( )
A.p1′=4 kg·m/s,p2′=-6 kg
10、·m/s
B.p1′=-4 kg·m/s,p2′=2 kg·m/s
C.p1′=-8 kg·m/s,p2′=6 kg·m/s
D.p1′=-12 kg·m/s,p2′=10 kg·m/s
解析:解答本題時要注意,兩球的碰撞不一定是彈性碰撞,所以,它們在碰撞過程中動量守恒,但動能不一定守恒,一般情況下,要有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,除此之外,還要注意它們的速度關(guān)系。
經(jīng)過計(jì)算可知,4種情況均符合動量守恒。
一般來說,在碰撞過程中,要有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即系統(tǒng)會損失一部分機(jī)械能,即有
+≥+
經(jīng)計(jì)算知,選項(xiàng)D不符合上述關(guān)系,所以選項(xiàng)D錯誤。
再仔細(xì)分析選項(xiàng)A、B、C中的速度關(guān)
11、系,發(fā)現(xiàn)在選項(xiàng)A中,碰后兩小球的速度方向不變,好像二者相互穿過一樣(如圖所示),這顯然是不可能的,所以選項(xiàng)A錯誤。
同樣對選項(xiàng)B、C進(jìn)行分析,可以判斷B、C是正確的。
答案:BC
11.兩個質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上。A和B的傾斜面都是光滑曲面,曲面下端與水平面相切,如圖8所示。一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上,距水平面的高度為h。物塊從靜止開始滑下,然后又滑上劈B。求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度。
圖8
解析:設(shè)物塊到達(dá)劈A的底端時,物塊和A的速度大小分別為v和V,由機(jī)械能守恒和動量守恒得
mgh=mv2+M1V2①
M1V=mv②
12、設(shè)物塊在劈B上達(dá)到的最大高度為h′,此時物塊和B的共同速度大小為V′,由機(jī)械能守恒和動量守恒得
mgh′+(M2+m)V′2=mv2③
mv=(M2+m)V′④
聯(lián)立①②③④式得
h′=h。
答案:h
12.(2011·新課標(biāo)全國卷)如圖9,A、B、C三個木塊的質(zhì)量均為m,置于光滑的水平桌面上,B、C之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的兩端與木塊接觸而不固連。將彈簧壓緊到不能再壓縮時用細(xì)線把B和C緊連,使彈簧不能伸展,以至于B、C可視為一個整體?,F(xiàn)A以初速v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動,與B相碰并粘合在一起,以后細(xì)線突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離。已知C離開彈簧后的速度恰為v0。求彈簧釋放的勢能。
圖9
解析:設(shè)碰后A、B和C的共同速度大小為v,由動量守恒定律得
3mv=mv0①
設(shè)C離開彈簧時,A、B的速度大小為v1,由動量守恒定律得
3mv=2mv1+mv0②
設(shè)彈簧的彈性勢能為Ep,從細(xì)線斷開到C與彈簧分開的過程中機(jī)械能守恒,有
(3m)v2+Ep=(2m)v+mv③
由①②③式得彈簧所釋放的勢能為
Ep=mv。
答案:mv
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用心 愛心 專心