2020年高考倒计时专题复习限时作业物理七 碰撞和动量守恒 .docx

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2020年高考倒计时专题复习限时作业物理

七 碰撞与动量守恒

一、选择题

1.如图所示,总质量为M 、带有底座的足够宽框架直立在光滑水平面上,质量为m 的小球通过细线悬挂于框架顶部O 处,细线长为L,已知M>m,重力加速度为g,某时刻小球获得一瞬时速度v 0,当小球第一次回到O 点正下方时,细线拉力大小为( )

A.mg

B.mg+

mv 0

2L

C.mg+m

(2m )2

v 0

2(M+m )2L

D.mg+m

(M -m )2v 0

2(M+m )2

L

2.质量为m 的小球被水平抛出,经过一段时间后小球的速度大小为v,若此过程中重力的冲量大小为I,重力加速度为g,不计空气阻力的大小,则小球抛出时的初速度大小为( ) A.v-I

m B.v-I

mg C.√v 2-I 2m 2

D.√v 2-I 2m 2g 2

3.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n 为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力f 与m 、n 和v 的关系正确的是( ) A.f=1

2nmv 2

B.f=1

3

nmv 2

C.f=1

4

nmv 2

D.f=1

6

nmv 2

4.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m √kgL

B.施加的冲量为m √3kgL

C.做的功为kmgL

D.做的功为3kmgL

5.在光滑水平面上有三个小钢球a、b、c处于静止状态,质量分别为2m、m、2m。其中a、b两球间夹一被压缩的弹簧,两球被左右两边的光滑挡板束缚着。若某时刻将挡板撤掉,弹簧便把a、b两球弹出,两球脱离弹簧后,a球获得的速度大小为v,若b、c两球相距足够远,则b、c两球发生弹性碰撞后( )

v,运动方向与原来相反

A.b球的速度大小为1

3

v,运动方向与原来相反

B.b球的速度大小为2

3

C.c球的速度大小为8

v

3

v

D.c球的速度大小为2

3

6.如图所示,质量M=3 kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动。质量m=2 kg的小球(视为质点)通过长L=0.5 m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接,开始时滑块静止,轻杆处于水平状态,现让小球从静止开始释放,取g=10 m/s2,下列说法正确的是( )

A.小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中,轻杆对小球的弹力一直沿杆方向

B.小球从初始位置到第一次到达最低点时,小球的速度大小为√10 m/s

C.小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块在水平轨道上向右移动了0.2 m

D.小球上升到的最高位置比初始位置低

7.质量分别为m1与m2的甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p1=5 kg·m/s,p2=7 kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为8 kg·m/s,则甲、乙两球质量m1与m2的关系可能是( )

A.m1=m2

B.2m1=m2

C.3m1=2m2

D.4m1=m2

8.(多选)如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C 放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,下列说法正确的是( )

A.弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动

B.C与B碰前,C与AB的速率之比为M∶m

C.C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动

D.C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动

9.(多选)如图甲所示,在光滑水平面上,轻质弹簧一端固定,物体A以速度v0向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量为x,现让弹簧一端连接另一质量为m的物体B(如图乙所示),物体A以2v0的速度向右压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量仍为x,则( )

A.A物体的质量为3m

B.A物体的质量为2m

m v02

C.弹簧压缩量最大时的弹性势能为3

2

D.弹簧压缩量最大时的弹性势能为m v02

二、非选择题

10.如图所示,右端是四分之一圆弧的装置P,质量M=30 kg,其水平段AB粗糙,圆弧段BC光滑,半径R=0.4 m。现将P 固定在光滑的水平地面上,一质量m=10 kg的小物块(可视为质点)以速度v0=4 m/s从A端沿水平方向滑上P,恰能运动到圆弧的最高点C,物块与AB段的动摩擦因数μ=0.4,求:(g取10 m/s2)

(1)AB段的长度L;

(2)若P不固定,物块在圆弧面上能上升的最大高度h;

(3)在满足(2)的条件下,通过计算判断物块是否会从P上掉落,若不掉落,最终物块距A点多远?

11.弹射座椅是飞行员使用的座椅型救生装置。在飞机失控时,依靠座椅上的动力(喷气发动机)装置将飞行员弹射到高空,然后张开降落伞使飞行员安全降落。某次实验中,在地面上静止的战斗机内,飞行员按动弹射按钮,座椅(连同飞行员等)在喷气发动机的驱动下被弹出打开的机舱,座椅沿竖直方向运动,5 s末到达最高点,上升的总高度为112.5 m。在最高点时降落伞打开,飞行员安全到达地面。已知座椅的总质量为100 kg,弹射过程中发动机对座椅的推力竖直向上且恒定,不考虑发动机质量的变化及空气阻力,取g=10 m/s2,求:

(1)发动机对座椅推力的值;

(2)发动机对座椅冲量的大小。