《2011届高考物理一轮复习练习及解析6练习十七动量功能关系综合应》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高考物理一轮复习练习及解析6练习十七动量功能关系综合应（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金典练习十七 动量 功能关系的综合应用选择题部分共 10 小题，每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个 选项正确，有的小题有多个选项正确.1.如图所示，两带电的金属球在绝缘的光滑水平面上沿同 一直线相向运动，A 带电荷量为q，B 带电荷量为2q，下列 说法正确的是( ) A.相碰前两球运动中动量不守恒 B.相碰前两球的总动量随距离的减小而增大 C.两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量，因为碰前作用力为引力，碰后为 斥力 D.两球相碰分离后的总动量等于碰前的总动量，因为两球组成的系统合外力为零 解析：碰撞前后整个过程动量守恒，选项 A、B、C 错误，D 正确. 答案：D
2、2.如图所示，一小车放在光滑水平面上，A 端固定一个轻弹簧，B 端粘有油泥，小车的 总质量为 M，一质量为 m 的木块 C 放在小车上，用细绳固定使弹簧处于压缩状态.开始时 小车和 C 都静止；现突然烧断细绳，C 被释放，使 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，以下说法正确的是( ) A.弹簧伸长过程中 C 向右运动，同时小车也向右运动 B.C 与 B 碰前，C 与小车的速率之比为 mM C.C 与油泥粘在一起后，小车立即停止运动 D.C 与油泥粘在一起后，小车继续向右运动 解析：小车和木块组成的系统动量守恒，C 向右运动时小车向左运动，且有： mvMv 即 v
3、vMm，选项 A、B 错误； 由动量守恒定律知，系统的总动量始终为零，故 C 与油泥粘一起后与小车的共同速度 立即变为零，选项 C 正确. 答案：C3.如图甲所示，长木板 A 静止在光滑的水平面上，质量 m2 kg 的物体 B 以 v02 m/s 的水平速度滑上 A 的表面，由于 A、B 间存在摩擦，之后 A、B 速 度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法中正确的是( ) A.木板获得的动能为 1 J B.系统损失的机械能为 2 J C.木板 A 的最小长度为 1 m D.A、B 间的动摩擦因数为 0.2 解析：由图线知 A、B 的共同速度为 v1 m/s，由动量守恒定律有： mBv0(mAm
4、B)v可得：mA2 kg，Ek mAv21 J12E mBv (mAmB)v22 J122 012 A 的最小长度为 AB 相对滑动的位移，由图象可得： s1 m 又因为 mgsE，可得：0.1. 答案：ABC 4.2002 年，美国科学杂志评出的“2001 年世界十大科技突破”中，有一项是加拿 大萨德伯里中微子观测站的成果.该站揭示了中微子失踪的原因.即观测到的中微子数目比理 论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个 子和一个 子.在上述研究中有以下说法，其中正确的是( ) A.该研究过程中牛顿第二定律依然适用 B.该研究过程中能量转化和守恒定律依然适用 C.若发现 子和中微子的运动方向
5、一致，则 子的运动方向与中微子的运动方向也可 能一致 D.若发现 子和中微子的运动方向相反，则 子的运动方向与中微子的运动方向也可 能相反 解析：牛顿第二定律不适用于微观高速的物理过程，而能量的转化和守恒定律依然适 用，故选项 A 错误、B 正确. 由动量守恒定律可得：mcv0mv1mv2 若 v1与 v0同向，则 v2可能与 v0同向，也可能反向；若 v1与 v0反向，则 v2一定与 v0同 向，选项 C 正确、D 错误. 答案：BC5.如图所示，在光滑水平面上的小车的表面由光滑的弧形段 AB 和粗糙的水平段 BC 组 成.当小车固定时，从 A 点由静止滑下的物体到 C 点恰好停止.如果小车
6、不固定，物体仍从 A 点静止滑下，则( ) A.还是滑到 C 点停止 B.滑到 BC 间某处停止 C.会冲出 C 点落到车外 D.上述三种情况都有可能 解析：由动量守恒定律知，小车不固定时，物体与小车达到的共同速度也为零，又由 能量的转化和守恒定律有： mghmgL 即物体仍将滑至 C 点停住. 答案：A6.如图所示，船的质量为 M，船上站一质量为 m 的运动员，运动员要 从这静止的船上水平跃出，到达与船水平距离为 s、比甲板低 h 的岸上， 至少要做功 W，不计水的阻力，则下列说法正确的是( ) A.如 s、h 一定，M 越大，W 越大 B.如 s、m 和 h 一定，M 越大，W 越小 C.
7、如 s、M 和 h 一定，W 与 m 成正比 D.如 s、m 和 M 一定，h 越大，W 越小 解析：设运动员要跳上岸所需的最小初速度为 v1，此时船的反冲速度为 v2，由动量守 恒定律有： Mv2mv1p0其中 v1sg2h可得：v2msMg2h由能量的转化和守恒定律知，运动员做的功为：W Mv mv ( ).122 2122 1m2s2g4h1M1m 答案：BD 7.如图所示，一木板静止在光滑水平面上，其右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板 相连，木板的质量 M3 kg.一质量 m1 kg 的铁块以水平速度 v04 m/s 从木板的左端沿板 面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的
8、左端.在上述过程中，弹簧具有的 最大弹性势能为( ) A.3 J B.6 J C.20 J D.4 J解析：由动量守恒定律有：mv0(mM)vt 由题意知，系统由于摩擦生热而损失的动能为：Ek mv (mM)v 6 J122 0122 t 故知弹簧压缩最大时摩擦生热损失的动能为：Ek3 J12 此时弹簧的弹性势能最大为：Ep mv Ek (mM)v 3 J.122 012122 t 答案：A 8. 如图所示，两物体 A、B 用轻质弹簧相连静止在光滑的水平面上，现同时对 A、B 两物体施加等大、反向的水平恒力 F1、F2，使 A、B 同时由静止开始运动.在运动过程中， 对 A、B 两物体及弹簧组
9、成的系统，下列说法正确的是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度) ( ) A.动量始终守恒 B.机械能始终守恒 C.当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大 D.当弹力的大小与 F1、F2的大小相等时，A、B 两物体的速度为零 解析：A、B 及弹簧组成的系统所受的合外力为零，则动量始终守恒，选项 A 正确； F1、F2对 A、B 同时做正功或负功，系统的机械能不守恒，选项 B 错误；因为 F1、F2对系 统做功之和等于系统机械能的变化，故在弹簧伸长的过程中机械能一直增大，选项 C 正确； 当弹力的大小与 F1、F2的大小相等时，A、B 的速度最大，选项 D 错误. 答案：AC 9.如图所示，质量相同的
10、两小球 A、B 均用细线吊在天花板上(A、B 两球 均不触地).现将小球 A 拉离平衡位置，使其从高 h 处由静止开始向下摆动， 当它摆至最低点时，恰好与小球 B 正碰，则碰后 B 球能升起的高度可能为( )A. B.h C. D.h2h4h8 解析：当两球发生弹性碰撞时，B 球能向左摆至的最大高度 hmaxh 当两球发生完全非弹性碰撞时，B 球能向左摆至的高度有最小极值 hmin，有： m2mv2ghv22ghmin可得：hminh4故 B 球能向左摆的高度 h的范围为： hh.h4 答案：ABC10.将质量 M3m 的木块固定在水平面上，一颗质量为 m 的子弹以速度 v0沿水平方向射入木块
11、，子弹穿出木块时的速度为；现将同样的木块放在光滑的水平面上，相同的子v03 弹仍以速度 v0沿水平方向射入木块，则子弹( ) A.不能射穿木块，子弹和木块以相同的速度做匀速运动 B.能射穿木块 C.刚好能射穿木块，子弹射穿木块时速度为零D.刚好能射穿木块，子弹射穿木块时速度大于v03 解析：当木块固定时，由动能定理及能量的转化和守恒定律知：WfQ mv m()2 mv122 012v03492 0 假设木块置于光滑水平面时，子弹射穿至木块右端时恰好与木块达到的共同速度，由 动量守恒定律得： mv0(mM)v1解得：v1v04 则射穿后子弹与木块的总动能以及射穿过程摩擦生热和为：E (4m)()
12、2 mv mv mv12v04492 041722 0122 0 这违背了能量的转化和守恒定律，故子弹不可能射穿木块. 答案：A 非选择题部分共 3 小题，共 40 分.11.(13 分)40 kg 的女孩骑质量为 20 kg 的自行车带 40 kg 的男孩(如 图所示)，行驶速度为 3 m/s.自行车行驶时，男孩要从车上下来. (1)他知道如果直接跳下来，他容易摔跤，为什么？ (2)若他下来时用力往前推自行车，这样他下车时水平速度是零.计 算男孩下车的瞬间女孩和自行车的速度. (3)计算自行车和两个孩子组成的整个系统的动能在男孩下车前后的值.如果不同，请解 释. 解析：(1)男孩直接跳下后具
13、有 3 m/s 的水平速度，脚着地后身体由于惯性容易前倾而 摔跤. (2)设女孩质量为 m1，男孩质量为 m2，自行车质量为 m车，由动量守恒定律得： (m车m1m2)v0(m车m1)v1 解得男孩下车瞬间女孩和自行车的速度 v15 m/s.(3)Ek (m车m1m2)v 450 J122 0Ek (m车m1)v 750 J122 1 故知系统动能增加，说明男孩下车时的推力对车及自己总共做的功为： WEkEk300 J. 答案：略12.(13 分)如图所示，一辆质量为 m2 kg 的平板车左边放有质量 M3 kg 的滑块，滑 块与平板车间的动摩擦因数 0.4，开始时平板车和滑块以 v02 m/
14、s 的共同速度在光滑水 平面上向右运动，并与竖直墙发生碰撞.设碰撞时间极短，且碰后平板车的速度大小保持不 变，但方向与原来相反，平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车的右 端，取 g10 m/s2.则 (1)平板车第一次与墙发生碰撞后向左运动的最大距离为多少？ (2)平板车第二次与墙碰撞前瞬间的速度 v 为多大？ (3)为使滑块始终不会滑到平板车的右端，平板车至少多长？ 解析：(1)第一次碰撞后，由于时间极短，滑块 M 的速度不变，大小为 v02 m/s，方 向向右；平板车的速度大小为 v0，方向向左.然后两者在摩擦力作用下都做减速运动，平板 车向左减速到零时，平板车向左运动的距离为最大.设平板
15、车向左运动的最大距离为 s，对 平板车由动能定理得：Mgs0mv2 02 代入数据得：s0.33 m. (2)假如平板车在第二次碰撞前还未和滑块相对静止，由运动学知识知，平板车此时的速度大小应为 2 m/s，而滑块的速度不小于 2 m/s，方向均向右，这样就违背了动量守恒， 所以平板车在第二次碰墙前肯定已和滑块具有相同的速度 v，由动量守恒得： Mv0mv0(Mm)v 解得：v0.4 m/s，此速度为平板车在第二次与墙碰前瞬间的速度. (3)平板车与墙发生多次碰撞，最后停止在墙边，设滑块相对平板车的总位移为 L，则 有：MgL(Mm)v2 02代入数据解得：L m0.83 m56 L 即为平板
16、车的最短长度. 答案：(1)0.33 m (2)0.4 m/s (3)0.83 m13.(14 分)如图所示，两端开口、内壁光滑、长为 H 的直玻璃管 MN 竖直固定在水平面 上，a、b 两个小球直径相等(均略小于玻璃管的内径，且远小于玻璃管的长度)，质量分别 为 m1和 m2，且有 m13m2.开始时，a 球在下，b 球在上，两球紧挨着在管中从 M 处由静 止同时释放，a 球着地后立即反弹，其速度大小不变，方向竖直向上，紧接着与 b 球相碰 使 b 球竖直上升.设两球碰撞时间极短，碰撞过程中总动能不变.若在 b 球开始上升的瞬间， 一质量为 m3的橡皮泥 c 在 M 处自由落下，且 b 与 c 在管中某处相遇后粘在一起运动. (1)求
