2019高考物理二轮复习 专题三 动量和能量 1-3-7 碰撞与动量守恒训练

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1、1-3-7碰撞与动量守恒课时强化训练1.(2018·天津河东一模)(多选)一辆汽车在平直公路上从静止开始运动,所受阻力恒定,10s末撤掉牵引力,其速度随时间变化的图像如图所示,则下列说法正确的是(  )A.0~5s和10~15s内加速度相同B.0~5s和10~15s内阻力做功相等C.0~5s和5~10s内牵引力做功的平均功率相等D.0~5s和10~15s内合外力的冲量相同[解析]v-t图线的斜率表示加速度,由图可知0~5s和10~15s内加速度大小相等,但是方向相反,故不相同,A错误;v-t图线与时间轴所围的面积表示位移,由图可知0~5s和1

2、0~15s内位移相等,又阻力恒定,故阻力做功相等,B正确;0~5s内:加速度a1=m/s2=2m/s2,位移x1=×5×10m=25m;5~10s内:加速度为零,位移x2=5×10m=50m;10~15s内:加速度a3=m/s2=-2m/s2,位移x3=×5×10m=25m;根据牛顿第二定律,0~5s内:F1-f=ma1根据平衡条件,5~10s内:F2=f根据牛顿第二定律,10~15s内:-f=ma3联立解得:F1=4m(N),F2=2m(N)0~5s内牵引力做功的平均功率为:===20m(W),5~10s内牵引力做功的平均功率为:===20

3、m(W),故0~5s和5~10s内牵引力做功的平均功率相等,C正确;由C项分析可知0~5s和10~15s内汽车的位移相同,所受合外力等大、反向,故冲量也是等大、反向,故D错误。[答案]BC2.(2018·山东菏泽一模)有一个竖直固定放置的光滑四分之一圆轨道,轨道圆心O到地面的高度为h,小球从轨道最高点A由静止开始沿着圆弧轨道滑下,从轨道最低点B离开轨道,然后做平抛运动落到水平地面上的C点,C点与A点的水平距离也等于h,则下列说法正确的是(  )A.当小球运动到轨道最低点B时,轨道对它的支持力等于重力的4倍B.小球在圆弧轨道上运动的过程中,重力

4、对小球的冲量在数值上大于圆弧轨道的支持力对小球的冲量C.根据已知条件可以求出该四分之一圆轨道的轨道半径为0.2hD.小球做平抛运动落到地面时的速度与水平方向夹角θ的正切值tanθ=0.5[解析]由mgR=mv,FB-mg=m,解得FB=3mg,A错误;小球从A运动到B,合外力冲量水平向右,则支持力的冲量在竖直方向的分量与重力的冲量大小相等,故支持力冲量在数值上大于重力的冲量,B错误;小球做平抛运动时,h-R=gt2,h-R=vBt,解得R=0.2h,C正确;设小球做平抛运动位移与水平方向夹角为α,则tanα=1,因为tanθ=2tanα,所以

5、tanθ=2,D错误。[答案]C3.(2018·河北衡水中学二模)(多选)如图,质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b,用轻绳紧紧地把它们捆在一起,使它们发生微小的形变。该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开,断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=5.0s后,测得两球相距s=4.5m,则下列说法正确的是(  )A.刚分离时,a球的速度大小为0.7m/sB.刚分离时,b球的速度大小为0.2m/sC.刚分离时,a、b两球的速度方向相同D.两球分开过程中释放的弹性势能为0.27J[解

6、析]系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,位移:s=v1t-v2t,代入数据解得:v1=0.70m/s,v2=-0.20m/s,负号表示速度方向与正方向相反,故选项A、B正确,C错误;由能量守恒定律得:(m1+m2)v+Ep=m1v+m2v,代入数据解得:Ep=0.27J,选项D正确。[答案]ABD4.(2018·福建泉州检测)如图所示,两个大小相同、质量均为m的弹珠静止在水平地面上。某小孩在极短时间内给第一个弹珠水平冲量使其向右运动,当第一个弹珠运动了距离L时与第二个弹珠发生弹性正碰,碰后第

7、二个弹珠运动了2L距离停下。已知弹珠所受阻力大小恒为重力的k倍,重力加速度为g,则小孩对第一个弹珠(  )A.施加的冲量为mB.施加的冲量为mC.做的功为kmgLD.做的功为3kmgL[解析]当第一个弹珠运动了距离L时与第二个弹珠发生弹性正碰,根据动量守恒和能量守恒可知,两弹珠速度发生交换,即第一个弹珠碰后停止运动,第二个弹珠以第一个弹珠碰前的速度继续向前运动了2L距离停下,从效果上看,相当于第二个弹珠不存在,第一个弹珠直接向前运动了3L的距离后停止运动,根据动能定理可知,小孩对第一个弹珠做的功等于弹珠获得的动能,也等于克服阻力做的总功,即W

8、=Ek=kmg·3L,选项C错误,选项D正确;施加的冲量I=Δp=p-0=-0==m,选项A、B错误。[答案]D5.(2018·江西上饶六校一联)(多选)如图甲所示

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