物理人教-选修3-5-第1章-第1单元.doc

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1、1.如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是(  )A.A开始运动时    B.A的速度等于v时C.B的速度等于零时D.A和B的速度相等时解析:当B触及弹簧后减速,而物体A加速,当A、B两物体速度相等时,A、B间距离最小,弹簧压缩量最大,弹性势能最大.由能量守恒定律可知系统损失的动能最多,故只有D正确.答案:D2.(2011年高考全国卷)质量为M、内壁间距为L的箱子静止

2、于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为(  )A.mv2        B.v2C.NμmgLD.NμmgL解析:由动量守恒定律得mv=(M+m)v1,v1=,ΔEk=mv2-(M+m)v=v2,A错、B对.系统损失的动能等于产生的热量,等于摩擦力与两物体发生相对距离的乘积,D对、C

3、错.答案:BD3.(2011年高考福建理综)在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反.则碰撞后B球的速度大小可能是________.(填选项前的字母)A.0.6v        B.0.4vC.0.3vD.0.2v解析:由动量守恒定律得:设小球A碰前的速度方向为正,则mv=-mv1+2mv2则2v2=v1+v>vv2>,即v2>0.5v,A正确.答案:A4.质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等,两者质

4、量之比M/m可能为(  )A.2        B.3C.4D.5解析:两物块在碰撞中动量守恒:Mv=Mv1+mv2,由碰撞中总能量不增加有:Mv2≥Mv+mv,再结合题给条件Mv1=mv2,联立有≤3,故只有A、B正确.答案:AB5.(2010年高考福建卷)如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v0,则(  )A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来

5、回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动解析:木箱和小木块具有向右的动量,并且在相互作用的过程中总动量守恒,A、D错;由于木箱与底板间存在摩擦,小木块最终将相对木箱静止,B对、C错.答案:B6.(2011年高考山东理综)如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度.(不计

6、水的阻力)解析:设乙船上的人抛出货物的最小速度为vmin,欲使两船恰不相碰,则作用后有共同速度设为v共.选向右为正方向,由动量守恒得:20mv0+12mv0=22mv共v共=选甲船和接到的物体作为一个系统,此系统动量守恒.由动量守恒得20mv0+mvmin=11mv共解得vmin=-4v0.答案:-4v07.如图所示,在橄榄球比赛中,一个质量为95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动,想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时,迎面撞上了对方两名质量均为75kg的队员,一个速度为2m/s,另一个为4m

7、/s,然后他们就扭在了一起.(1)他们碰撞后的共同速率是________(结果保留一位有效数字).(2)在虚线框中标出碰撞后他们动量的方向,并说明这名前锋能否得分:________.(能通过底线就能得分)解析:(1)设前锋运动员的质量为M1,两防守队员质量均为M2,速度分别为v1、v2、v3,碰撞后的速度为v,设v1方向为正方向,由动量守恒定律得M1v1-M2v3-M2v2=(M1+2M2)v代入数据解得v=0.1m/s(2)因v>0,故碰后总动量p′的方向与pA方向相同,碰撞后的状态如图所示,即他们都过了

8、底线,该前锋能够得分.答案:(1)0.1m/s (2)能得分8.用轻质弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止于前方,如图所示,B与C碰撞后二者粘在一起运动,求:(1)当弹簧的弹性势能最大时物块A的速度多大?(2)弹性势能的最大值是多少?解析:(1)当A、B、C三者的速度相等时(设为v1),弹簧的弹性势能最大,由于A、B、C三者组成

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