新课标2020版高考物理二轮复习专题二第3讲碰撞与动量守恒精练含解.pdf

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1、碰撞与动量守恒(45分钟)[刷基础]1．(2018·高考全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶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11解析：速度v＝at，动能E＝mv2＝ma2t2，所以列车的动能与它经历的时间的平方成正k2211比，A错误；根据v2＝2ax，动能E＝mv2＝m·2ax＝max，所以列车的动能与它的位移成正k221比，B正确；动能E＝mv2，所以列车的动能与它的速度的平方成正比，C错误；动量p＝mv，k21p

2、2动能E＝mv2＝，所以列车的动能与它的动量的平方成正比，D错误．k22m答案：B2．(2019·陕西西安高三期末)如图所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是()A．5m/sB．4m/sC．8.5m/sD．9.5m/s11解析：设小球的初速度为v，小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得mgh＝mv2－mv2，0220

3、解得v＝15m/s，小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，规定向右为正，则有－mv＋Mv00＝(M＋m)v′，解得v′＝5m/s，A正确．答案：A3．一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v＝2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失，重力加速度g取10m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()2h解析：平抛运动时间t＝＝1s，爆炸过程遵循动量守恒定律，设弹丸质量为m，则g31xx31mv＝mv＋mv，又因为v＝甲，v＝乙，t＝1s，则有x＋x＝2m，将各选项中数4甲4乙甲t乙t4

4、甲4乙据代入计算得B正确．答案：B4．(多选)一质量m＝0.10kg的小钢球以大小为v＝10m/s的0速度水平抛出，下落h＝5.0m时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，且速度大小不变．已知小钢球与钢板的作用时间极短，g取10m/s2，则()A．钢板与水平面的夹角θ＝60°B．小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量大小为1N·sC．小钢球撞击钢板的过程中其动量的变化量的大小为102kg·m/sD．钢板对小钢球的冲量大小为22N·s解析：由题意可知小钢球垂直撞击钢板．小钢球撞击钢板时的竖直分速度v＝2gh＝10yvm/s，设小

5、球的速度方向与水平方向的夹角为α，则tanα＝y＝1，解得α＝45°，即钢板vx与水平面的夹角θ＝45°，选项A错误；小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板时所飞行的时间2ht＝＝1s，重力冲量I＝mgt＝1N·s，选项B正确；取垂直斜面向上为正方向，小钢球g刚要撞击钢板时速度的大小为v＝2v＝102m/s，动量p＝－mv＝－2kg·m/s，撞后小1011钢球的速度v＝102m/s，动量p＝mv＝2kg·m/s，小钢球的动量变化Δp＝p－p＝2222221kg·m/s，由动量定理可知，钢板对小钢球的冲量大小I＝Δp＝22N·s，选项C错

6、误，D正确．答案：BD5．(多选)(2019·河南驻马店高三期末)如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m＝3kg的物块A、B、C，物块B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以v0＝4m/s的速度朝B开始运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短，则以下说法正确的是()A．从开始到弹簧最短时物块C受到的冲量大小为1N·sB．从开始到弹簧最短时物块C受到的冲量大小为4N·sC．从开始到A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为3JD．从开始到A与弹簧分离

7、的过程中整个系统损失的机械能为9J解析：根据动量守恒定律，当A、B速度相等时，且与C碰撞之前A、B的速度为v，则1mv＝2mv，解得v＝2m/s；从开始到弹簧最短时，对A、B、C系统，有mv＝3mv，解得v0110224＝m/s；从开始到弹簧最短时，对物块C，由动量定理得I＝mv＝4N·s，选项B正确，A32错误．B与C相碰的过程，mv＝2mv，解得v＝1m/s，则从开始到A与弹簧分离的过程中整13311个系统损失的机械能为ΔE＝mv2－×2mv2＝3J，选项C正确，D错误．2123答案：BC6．一艘帆船在湖面上顺风航行，在风力

8、的推动下做速度为v＝4m/s的匀速直线运动．若0该帆船在运动状态下突然失去风力的作用，则帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过t＝8s才可静止．该帆船的帆面正对风的有效面积为S＝10m2，帆船的总质量约为M＝936kg.若帆船在航行过程中受到的阻力恒定不变，空气的密