[高考]20xx年高考物理考前沖刺大題精做專題11動量和動量守恒-資料下載頁
2025-01-09 16:21本頁面
【正文】 塊靜止，圓筒內(nèi)壁對滑塊的阻力為零，彈簧的長度為 m 的物體從距地 面 2l 處自由落下，與滑塊發(fā)生碰撞，碰撞時間極短．碰撞后物體與滑塊粘在一起向下運動，運動到最低點后又被彈回向上運動，滑動到剛發(fā)生碰撞位置時速度恰好為零，不計空氣阻力．求 (1)物體與滑塊碰撞后共同運動速度 的大??； (2)碰撞后，在滑塊向下運動的最低點的過程中彈簧彈性勢能的變化量． 【解析】 (1)設(shè)物體下落至與薄滑塊碰撞前的速度為 v0，在此過程中機械能守恒，依據(jù)機械能守恒定律有 mgl＝ mv20/2 解得 v0＝ 2gl 設(shè)碰撞后 共同速度為 v，依據(jù)動量守恒定律有 mv0＝ 2mv 解得 v＝ 12 2gl. 28 8．兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動．已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為 kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為 N極相對，推動一下，使兩車相向運動．某時刻甲的速度為 2 m/s，乙的速率為 3 m/s，方向與甲相反．兩車運動過程中始終未相碰．求： (1)兩車最近時，乙的速度為多大？ (2)甲車開始反向運動時，乙車的速度為多大？ 9． (2022 重慶 模擬 )如圖所示， A、 B為兩個大小可視為質(zhì)點的小球， A的質(zhì)量 M＝ kg， B的質(zhì)量 m＝ kg， B 球用長 l＝ m 的輕質(zhì)細繩吊起，當(dāng) B 球處于靜止?fàn)顟B(tài)時， B 球恰好與光滑弧形軌道 PQ 的末端點 P(P端切線水平 )接觸但無作用力．現(xiàn)使 A球從距軌道 P端 h＝ m的 Q點由靜止釋放，當(dāng) A 球運動到軌道 P 端時與 B 球碰撞，碰后兩球粘在一起運動．若 g 取 10 m/s2，求兩球粘在一起后，懸繩的最大拉力為多大？ 29 10．如圖所示，在光滑的水平桌面上有一長為 L＝ 2 m 的木板 C，它的兩端各有一塊擋板， C的質(zhì)量為 mC＝ 5 kg，在 C的中央并排放著兩個可視為質(zhì)點的滑塊 A與 B，其質(zhì)量分別為 mA＝ 1 kg、 mB＝ 4 kg，開始時 A、 B、 C 均處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且 A、 B間夾有少許炸藥，炸藥爆炸使得 A以 vA＝ 6 m/s的速度水平向左運動，不計一切摩擦，兩滑塊中任一塊與擋板碰撞后就與擋板合成 一體，爆炸與碰撞時間不計，求： (1)當(dāng)兩滑塊都與擋板碰撞后，板 C的速度多大？ (2)從爆炸開始到兩個滑塊都與擋板碰撞為止，板 C的位移多大？方向如何？ (2)炸藥爆炸， A、 B獲得的速度大小分別為 vA、 ，有： 30 11．如圖所示，甲車質(zhì)量 m1＝ m，在車上有質(zhì)量為 M＝ 2m 的人，甲車 (連同車上的人 )從足夠長的斜坡上高 h 處由靜止滑下，到水平面上后繼續(xù)向前滑動，此時質(zhì)量 m2＝ 2m 的乙車正以 v0的 速度迎面滑來，已知 h＝ 2v02g ，為了使兩車不可能發(fā)生碰撞，當(dāng)兩車相距適當(dāng) 距離時，人從甲車跳上乙車，試求人跳離甲車的水平速度 (相對地面 )應(yīng)滿足什么條件？不計地面和斜坡的摩擦，小車和人均可看作質(zhì)點． 即 (2m＋ 2m)v′ 2＝ 2mv－ 2mv0② 解得 v′ 1＝ 6v0－ 2v③ 31 v′ 2＝ 12v－ 12v0④ 兩車不可能發(fā)生碰撞的臨界條件是： v′ 1＝ 177。 v′ 2 當(dāng) v′ 1＝ v′ 2時，由 ③④ 解得 v＝ 135v0 當(dāng) v′ 1＝－ v′ 2時，由 ③④ 解得 v＝ 113v0 故 v的取值范圍為： 135v0≤ v≤ 113v0. 答案： 135v0≤ v≤ 113v0 12．某同學(xué)用圖 6(a)所示裝置通過半徑相同的 A、 B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中 PQ是斜槽， QR為水平槽．實驗時先使 A球從斜槽上某一固定位置 G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作 10 次，得到 10個落點痕跡．再把 B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓 A球仍從位置 G由靜止開始滾下，和 B球碰撞后， A、 B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)這種操作 10 次．圖 6(a)中 O 點是 水平槽末端 R 在記錄紙上的垂直投影點． B球落點痕跡如圖 6(b)所示，其中米尺水平放置，且平行于 G、 R、 O所在的平面，米尺的零點與 O點對齊． (1)碰撞后 B球的水平射程應(yīng)取為 __________cm； (2)在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測量？ 答： __________(填選項號 ) A．水平槽上未放 B球時，測量 A球落點位置到 O 點的距離 B． A球與 B球碰撞后，測量 A球落點位置到 O點的距離 C．測量 A球和 B球的直徑 D．測量 A球和 B球的質(zhì)量 (或兩球質(zhì)量之比 ) E．測量 G點相對于水平槽面的高度 解析： (1)A球與 B球碰后都做平拋運動，高度相同，在空中運動時間都相同，水平射程與其速度成正比．而水平射程是將 10 個落點用盡量小的圓圈起來，其圓心即為落點．從尺上讀數(shù)就可讀 32 出 cm.(2)由于 B 球是放在水平槽上，所以 A、 B 兩球的水平射程的起點都是 O 點，應(yīng)選 A、 B兩項．設(shè)沒放 B 球時， A 球落點為 P，由動量守恒定律得 mA OP ＝ mA OA ＋ mB OB ，需要測量 A、 B 兩球的質(zhì)量，應(yīng)選 D. 答案： ABD 13．如圖 7 所示，兩只質(zhì)量均為 120 kg 的小船靜止在水面上，相距 10 m，并用鋼繩連接．一個質(zhì)量為 60 kg的人在船頭以恒力 F拉繩，不計水的阻力，求： 圖 7 (1)當(dāng)兩船相遇時，兩船各行進了多少米？ (2)當(dāng)兩船相遇不相碰的瞬間，為了避免碰撞，人從甲船跳向乙船需要對地的最小水平速度為 6 m/s，計算原來人拉繩的恒力 F. 14．平直的軌道上有一節(jié)車廂，車廂以 12 m/s 的速度做勻速直線運動，某時刻與一質(zhì)量為其一半的靜止的平板車掛接時，車廂頂邊緣上一個小鋼球向前滾出，如圖 8所示，平板車與車廂頂高度差為 m，設(shè)平板車足夠長，求鋼球落在平 板車上何處？ (g取 10 m/s2) 解析：兩車掛接時，因掛接時間很短，可以為鋼球速度不變，以兩車為對象，碰后速度為 v，由動量守恒可得： Mv0＝ (M＋ M2)v 解得： v＝ 2v0/3＝ 8 m/s 33
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