山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)規(guī)范練20 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 新人教版.docx

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課時(shí)規(guī)范練20　動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練 1.(碰撞特點(diǎn))(2018河北衡水調(diào)研)兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),B球在前,A球在后,mA=1 kg、mB=2 kg,vA=6 m/s、vB=3 m/s,當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后,A、B兩球的速度可能為(　　) A.vA=4 m/s,vB=4 m/s B.vA=4 m/s,vB=5 m/s C.vA=-4 m/s,vB=6 m/s D.vA=7 m/s,vB=2.5 m/s 答案A 解析兩球碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以兩球的初速度方向?yàn)檎较?由動(dòng)量守恒定律得mAvA+mBvB=mAvA+mBvB①;由碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)能不能增加可知mAmBmAvA2+mBvB2②;根據(jù)題意可知vA≤vB③。將四個(gè)選項(xiàng)代入①②③式檢驗(yàn)可知,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。 2.(多選)(動(dòng)量守恒定律應(yīng)用、動(dòng)量定理)(2018山西二模)在2017花樣滑冰世錦賽上,隋文靜、韓聰以232.06分的總成績(jī)獲得冠軍。比賽中,當(dāng)隋文靜、韓聰以5.0 m/s的速度沿直線前、后滑行時(shí),韓聰突然將隋文靜沿原方向向前推出,推力作用時(shí)間為0.8 s,隋文靜的速度變?yōu)?1.0 m/s。假設(shè)隋文靜和韓聰?shù)馁|(zhì)量分別為40 kg和60 kg,作用前后兩人沿同一直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)冰面阻力,將人視為質(zhì)點(diǎn),則(　　) A.分離時(shí)韓聰速度的大小為1.0 m/s B.這一過(guò)程中,韓聰對(duì)隋文靜沖量的值為440 Ns C.這一過(guò)程中,韓聰對(duì)隋文靜平均推力的大小為450 N D.這一過(guò)程中,隋文靜對(duì)韓聰做的功為-720 J 答案AD 解析以兩人原來(lái)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?由動(dòng)量守恒定律得:(m1+m2)v=m1v1+m2v2,式中v=5.0m/s,v1=11.0m/s,m1=40kg,m2=60kg,代入數(shù)據(jù)解得:v2=1m/s,故A正確;韓聰對(duì)隋文靜的沖量等于隋文靜動(dòng)量的變化量,根據(jù)動(dòng)量定理得:I=m1v1-m1v=(4011-405)Ns=240Ns,則平均推力為F=N=300N,故BC錯(cuò)誤;隋文靜對(duì)韓聰做的功等于韓聰動(dòng)能的變化量,根據(jù)動(dòng)能定理得:W=m2m2v2=-720J,故D正確;故選AD。 3.(人船模型的應(yīng)用)(2018湖北宜昌調(diào)研)如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn),一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開(kāi)始沿軌道滑下,然后滑入BC軌道,最后恰好停在C點(diǎn)。已知小車質(zhì)量M=3m,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。則(　　) A.全程滑塊水平方向相對(duì)地面的位移為R+L B.全程小車相對(duì)地面的位移大小s=(R+L) C.小車M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度vm= D.μ、L、R三者之間的關(guān)系為R=4μL 答案B 解析小車和滑塊系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,全程小車相對(duì)地面的位移大小為s,則由動(dòng)量守恒定律可知Ms=m(R+L-s),解得s=(R+L);滑塊水平方向相對(duì)地面的位移為(R+L),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),小車的速度最大,小車與滑塊組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:mv-Mvm=0,滑塊從A到B過(guò)程,由能量守恒定律得:mgR=mv2+,解得:vm=;選項(xiàng)C錯(cuò)誤;滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)的速度變?yōu)榱?由能量關(guān)系可知:mgR=μmgL,即R=μL,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 4. (彈性碰撞)(2018安徽江南十校聯(lián)考)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊A與另一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊B發(fā)生正碰,碰后B物塊剛好能落入正前方的沙坑中。假如碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,已知物塊B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,與沙坑的距離為0.5 m,g取10 m/s2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。則A碰撞前瞬間的速度為(　　) A.0.5 m/s B.1.0 m/s C.1.5 m/s D.2.0 m/s 答案C 解析碰后物塊B做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理有-μ2mgx=0-2m,得v2=1m/s。A與B碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,則有mv0=mv1+2mv2,2m,解得v0=1.5m/s,則選項(xiàng)C正確。 5.(多選)(彈性碰撞)(2018華中師范大學(xué)附中5月押題卷)如圖所示,光滑的水平面上有P、Q兩個(gè)固定擋板,A、B是兩擋板連線的三等分點(diǎn)。A點(diǎn)處有一質(zhì)量為m2的靜止小球,緊貼P擋板的右側(cè)有一質(zhì)量為m1的等大小球以速度v0向右運(yùn)動(dòng)并與m2相碰。小球與小球、小球與擋板間的碰撞均為彈性正碰,兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。已知兩小球之間的第二次碰撞恰好發(fā)生在B點(diǎn)處,且m1μmgl① 即μ<② 設(shè)在a、b發(fā)生彈性碰撞前的瞬間,a的速度大小為v1。由能量守恒有+μmgl③ 設(shè)在a、b碰撞后的瞬間,a、b的速度大小分別為v1、v2,由動(dòng)量守恒和能量守恒有mv1=mv1+v2④ mv12+⑤ 聯(lián)立④⑤式解得v2=v1⑥ 由題意,b沒(méi)有與墻發(fā)生碰撞,由功能關(guān)系可知 ≤μgl⑦ 聯(lián)立③⑥⑦式,可得μ≥⑧ 聯(lián)立②⑧式,a與b發(fā)生碰撞、但b沒(méi)有與墻發(fā)生碰撞的條件 ≤μ<⑨