2021版高考一轮总复习物理专题模拟试卷含答案 (5).doc

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1、限时规范专题练(五)　碰撞、动量与能量问题综合应用　　时间：45分钟　　　满分：100分一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分。其中1～4为单选，5～6为多选)1．滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动，现有质量为m的人站立于雪橇上，如图所示。人与雪橇的总质量为M，人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)。当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时，雪橇向南的速度大小为(　　)A.B.C.D．v1答案　D解析　人跳起过程中，人和雪橇组成的系统水平方向动量守恒(M＋m)v1＝mv1＋Mv′，则v

2、′＝v1，故D选项正确。2．如图所示，在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ。一质量为m(m

3、恒定律可得mv2＝mgh′＋(M＋m)v。联立以上各式可得h′＝h，故D正确。3.一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，取重力加速度g＝10m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是(　　)精品Word可修改欢迎下载答案　B解析　弹丸水平飞行爆炸时，在水平方向只有内力作用，外力为零，系统水平方向动量守恒，设m乙＝m，m甲＝3m，则爆炸前p总＝(3m＋m)v＝8m，而爆炸后两弹片都做平抛运动，由平抛规律可得：竖直方向为

4、自由落体运动，h＝gt2，解得t＝1s；水平方向为匀速直线运动，x＝vt，选项A：v甲＝2.5m/s，v乙＝0.5m/s(向左)，p合′＝3m×2.5＋m×(－0.5)＝7m，不满足动量守恒，选项A错误；选项B：p合′＝3m×2.5＋m×0.5＝8m，满足动量守恒，选项B正确；同理，选项C：p合′＝3m×2＋m×1＝7m；选项D：p合′＝3m×2＋m×(－1)＝5m，C、D均错误。4.在光滑水平面上，动能Ek0，动量的大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能

5、和动量大小分别记为Ek1、p1，球2的动能和动量的大小分别记为Ek2、p2，则下列说法不正确的是(　　)A.Ek1Ek0D．p2>p0答案　C解析　两个小钢球在相碰过程中同时遵守能量守恒和动量守恒，由于外界没有能量输入，而碰撞中可能产生热量，所以碰撞后的总动能不会超过碰撞前的总动能，即Ek1＋Ek2≤Ek0，A选项正确，C选项错误。另外，A选项也可写成<，因此B选项正确。根据动量守恒，设球1原来的运动方向为正方向，有p2－p1＝p0，所以D选项正确。5．如图所示，在橄榄球比

6、赛中，一个85kg的前锋队员以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均为65精品Word可修改欢迎下载kg的队员，一个速度为2m/s，另一个速度为4m/s，然后他们就扭在了一起，则(　　)A.他们碰撞后的共同速率是0.2m/sB.碰撞后他们动量的方向仍向前C.这名前锋能得分D.这名前锋不能得分答案　BC解析　取前锋队员跑动的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：MvA＋mvB＋mvC＝(M＋m＋m)v，其中vA＝5m/s，vB＝－2m/s，vC＝－4m/s

7、，代入数据得：v≈0.16m/s。所以碰撞后的速度仍向前，故这名前锋能得分，B、C两项正确。6.两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(设为正)，B的速度v2＝－3m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是(　　)A.均为1m/sB．＋4m/s和－5m/sC.＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s答案　AD精品Word可修改欢迎下载解析　由动量守恒，可验证四个选项都满足要求。再看动能情况：Ek＝m1v＋m2v＝×4×9J＋×2×

8、9J＝27J，Ek′＝m1v′＋m2v2′2。由于碰撞过程动能不可能增加，所以应有Ek≥Ek′，可排除选项B。选项C虽满足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向(v1′>0，v2′<0)，这显然是不符合实际的，因此C错误。验证选项A、D均满足Ek≥Ek′，故答案为选项A(完全非弹性碰撞)和选项D(弹性碰撞)。二、非选择题(本题共5小题，70分)7.(14分)如图甲所示，一质量