《2011届高三物理一轮复习优化测控试题 动量和功能关系（38套）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高三物理一轮复习优化测控试题 动量和功能关系（38套）（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2011届高三物理一轮复习同步优化测控试题第33讲动量功能关系的综合应用1.如图所示，矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水面上，质量为m的子弹以速度v水平射击滑块，若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，则整个子弹刚好嵌入，则上述两种情况相比较()A.两次子弹对滑块做的功一样多B.两次滑块受到的冲量一样大C.子弹射入下层过程中克服阻力做功较少D.子弹射入上层过程中系统产生的热量较多解析：由动量守恒定律有：mv(mM)v可得两次射入滑块后，系统达到的共同速度相等，即vv故两次子弹对滑块做的功相等WMv2两次滑块受到的冲量相等，IpMv两次子弹克服阻力做的功相等，即Wfm
2、v2mv2由能的转化与守恒定律知，两次系统产生的热量相等，即Qmv2(mM)2.答案：AB2.如图所示，A、B两物体用一根不可伸长的轻细线相连，中间有一根被压缩的轻弹簧，静止在光滑的水平面上，它们的质量关系为mA2mB.当烧断细线后，则下列说法正确的是()A.弹开过程中A的速率小于B的速率B.弹开过程中A的动量小于B的动量C.A、B同时达到速度的最大值D.当弹簧恢复原长时两物体同时脱离弹簧解析：在弹开过程中，由动量守恒定律有：pApB，即mAvAmBvB可知选项A正确、B错误.当弹簧恢复原长时A、B同时达到最大速度，并将一起脱离弹簧，选项C、D正确.答案：ACD3.如图甲所示，质量为2m的长木
3、板静止地放在光滑的水平面上，另一质量为m的小铅块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端，恰能滑至木板的右端且与木板保持相对静止，铅块在运动过程中所受到的摩擦力始终不变.若将木板分成长度与质量均相等(即m1m2m)的两段1、2后，将它们紧挨着放在同一水平面上，让小铅块以相同的初速度v0由木板1的左端开始运动，如图乙所示，则下列说法正确的是()A.小铅块滑到木板2的右端前就与之保持相对静止B.小铅块滑到木板2的右端后与之保持相对静止C.甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等D.图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量解析：长木板分两段前，铅块和木板的最终速度为：vtv0且有QfLmv
4、3m()2mv长木板分两段后，可定量计算出木板1、2和铅块的最终速度，从而可比较摩擦生热和相对滑动的距离；也可用图象法定性分析(如图丙所示)比较得到小铅块到达右端之前已与木板2保持相对静止，故图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量. 答案：AD 丙4.在原子反应堆中，用石墨(碳)做减速剂使快中子变成慢中子.已知碳核的质量是中子质量的12倍，假设中子与碳核的碰撞是弹性的(即碰撞中不损失动能)，而且碰撞前碳核是静止的.设碰撞前中子的动能为E0，则经过一次碰撞后，中子的动能损失多少？解析：设中子、碳粒的质量分别为m、12m，碰撞后它们的动能分别为E1、E2，对于碰撞的过程，由动量守恒定
5、律有：由机械能守恒定律有：E0E1E2解得：E1E0故这一过程中，中子动能的损失EE0.答案：E05.如图所示，长为L的细绳竖直悬挂着一质量为2m的小球A，恰好紧挨着放置在水平面上质量为m的物块B.现保持细绳绷直，把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成60的位置，然后释放小球.小球到达最低点时恰好与物块发生碰撞，而后小球向右摆动的最大高度为，物块则向右滑行了L的距离而静止，求物块与水平面间的动摩擦因数.解析：设小球与物块碰撞前瞬间的速度为v0，对于其下摆的过程，由机械能守恒定律得：2mv2mg(LLcos 60)解得：v0设碰撞后瞬间小球、物块的速度大小分别为v1、v2由机械能守恒定律对于小球有：
6、2mv2mg由动量守恒定律有：2mv02mv1mv2解得：v2对于物块向右滑行的过程，由动能定理有：mgLmv解得：0.5.答案：0.56.如图所示，质量为M的长木板静止在光滑的水平地面上.在木板的右端有一质量为m的小铜块(可视为质点)，现给铜块一个水平向左的初速度v0，铜块向左滑行并与固定在木板左端的长为L的轻弹簧相碰，碰后返回且恰好停在长木板右端.问：(1)铜块与长木板之间是否有摩擦力？(2)整个过程中损失的机械能为多少？(3)轻弹簧与铜块相碰的过程中具有的最大弹性势能为多少？解析：(1)因m能相对于木板停在右端，故一定存在摩擦力.(2)取铜块、长木板和弹簧整体作为系统，系统满足动量守恒条
7、件，以向左的方向为正，则有：mv0(Mm)v得：vv0对全过程由能量守恒定律得：E损mv(Mm)v2mv.(3)系统损失的机械能等于摩擦生热产生的能量，正比于相对滑过的路程，故弹簧压至最短时，E损E损又由动量守恒定律可知，它们相对静止时速度为v，由能量守恒定律有：mv(Mm)v2E损E弹解得：E弹mv.答案：(1)存在(2)(3)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
8、.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：D2.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
9、车也向右运动B.C与B碰前，C与小车的速率之比为mMC.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vvMm，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 JB.系统损失的机械能为2 JC.木板A
10、的最小长度为1 mD.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(mAmB)v可得：mA2 kg，EkmAv21 JEmBv(mAmB)v22 JA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：ABC4.2002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
11、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.如果小车不固
12、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.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
13、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v1s可得：v2由能量的转化和守恒定律知，运动员做的功为：WMvmv().答案：BD7.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左端.在上述过程中，弹簧具有的最大弹性势能为()A.3 JB.6 JC.20 JD.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：Ekmv(mM)v6 J故知弹簧压缩最大时
14、摩擦生热损失的动能为：Ek3 J此时弹簧的弹性势能最大为： EpmvEk(mM)v3 J.答案：A8. 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：AC9.如图所示，质量相同的两小球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
