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时间:2018-12-16
《2018年高考物理大一轮复习 第6章 碰撞 动量守恒定律 第2节 碰撞与能量守恒课时规范训练》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2节碰撞与能量守恒课时规范训练[基础巩固题组]1.如图所示,在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg,速率分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动( )A.它们碰撞前的总动量是18kg·m/s,方向水平向右B.它们碰撞后的总动量是18kg·m/s,方向水平向左C.它们碰撞前的总动量是2kg·m/s,方向水平向右D.它们碰撞后的总动量是2kg·m/s,方向水平向左解析:选C.它们碰撞前的总动量是2kg·m/s,方向水平向右,A、B相碰过程中动量守恒,故它们碰撞后的总动量也是2kg·m/s,方向水平向
2、右,选项C正确.2.一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为( )A.v0-v2B.v0+v2C.v0-v2D.v0+(v0-v2)解析:选D.由动量守恒定律得(m1+m2)v0=m1v1+m2v2得v1=v0+(v0-v2).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=5kg·m/s,p2=7kg·m/s,甲从后面追上乙并发
3、生碰撞,碰后乙球的动量变为10kg·m/s,则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种( )A.m1=m2B.2m1=m2C.4m1=m2D.6m1=m2解析:选C.甲、乙两球在碰撞过程中动量守恒,所以有:p1+p2=p1′+p2′,即:p1′=2kg·m/s.由于在碰撞过程中,不可能有其它形式的能量转化为机械能,只能是系统内物体间机械能相互转化或一部分机械能转化为内能,因此系统的机械能不会增加.所以有+≥+,所以有:m1≤m2,因为题目给出物理情景是“甲从后面追上乙”,要符合这一物理情景,就必须有>,即m1<m2;同时还要符合碰撞
4、后乙球的速度必须大于或等于甲球的速度这一物理情景,即<,所以m1>m2.因此C选项正确.4.(多选)如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,摆动周期相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( )A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置解析:选AD.两球在碰撞前后,水平方向不受外力,故水平两球组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:m
5、v0=mv1+3mv2;又两球碰撞是弹性的,故机械能守恒,即mv=mv+3mv,解两式得:v1=-,v2=,可见第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等,选项A正确;因两球质量不相等,故两球碰后的动量大小不相等,选项B错;两球碰后上摆过程,机械能守恒,故上升的最大高度相等,因摆长相等,故两球碰后的最大摆角相同,选项C错;两球摆动周期相同,故经半个周期后,两球在平衡位置处发生第二次碰撞,选项D正确.5.(多选)在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m0,小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,
6、碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列哪些情况说法是可能发生的( )A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变化为v1和v2,满足Mv=Mv1+mv2C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v1,满足Mv=(M+m)v1D.小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2解析:选BC.在小车M和木块发生碰撞的瞬间,摆球并没有直接与木块发生力的作用,它与小车一起以共同速度v匀速运动时,摆线沿竖
7、直方向,摆线对球的拉力和球的重力都与速度方向垂直,因而摆球未受到水平力作用,球的速度不变,可以判定A、D项错误;小车和木块碰撞过程,水平方向无外力作用,系统动量守恒,而题目对碰撞后,小车与木块是否分开或连在一起,没有加以说明,所以两种情况都可能发生,即B、C选项正确.6.如图所示,光滑水平面上的木板右端,有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3.0kg,质量m=1.0kg的铁块以水平速度v0=4.0m/s,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端,则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )A.4
8、.0JB.6.0JC.3.0JD.20J解析:选C.设铁块与木板速度相同时,共同速度大小为v,铁块相对木板向右运动时,相对滑行的最大路程为L,摩擦力大小为Ff,根据能量守恒定律得铁块相对于木板
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