ImageVerifierCode 换一换
格式:DOCX , 页数:7 ,大小:169.44KB ,
资源ID:1401718      下载积分:8 金币
快捷下载
登录下载
邮箱/手机:
温馨提示:
快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。 如填写123,账号就是123,密码也是123。
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝扫码支付
验证码:   换一换

加入VIP,免费下载
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.ketangku.com/wenku/file-1401718-down.html】到电脑端继续下载(重复下载不扣费)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
下载须知

1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。
2: 试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。
3: 文件的所有权益归上传用户所有。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 本站仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

版权提示 | 免责声明

本文(2021-2022学年高中物理鲁科版选择性必修第一册测评:第1章 习题课 动量和能量的综合应用 WORD版含解析.docx)为本站会员(高****)主动上传,免费在线备课命题出卷组卷网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知免费在线备课命题出卷组卷网(发送邮件至service@ketangku.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

2021-2022学年高中物理鲁科版选择性必修第一册测评:第1章 习题课 动量和能量的综合应用 WORD版含解析.docx

1、第 1 章动量及其守恒定律习题课:动量和能量的综合应用课后篇巩固提升必备知识基础练1.如图所示,木块 A、B 的质量均为 2 kg,置于光滑水平面上,B 与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,当 A 以 4 m/s 的速度向 B 撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能大小为()A.4 JB.8 JC.16 JD.32 J解析 A、B 在碰撞过程中动量守恒,碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒。由碰撞过程中动量守恒得 mAvA=(mA+mB)v,代入数据解得 v=+=2m/s,所以碰后 A、B 及弹簧组成的系统的机械能为12(mA+m

2、B)v2=8J,当弹簧被压缩至最短时,系统的动能为 0,只有弹性势能,由机械能守恒得此时弹簧的弹性势能为 8J。答案 B2.如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块 P 和 Q 均可视为质点,质量均为 m,Q 与轻质弹簧相连并处于静止状态,P 以初速度 v 向 Q 运动并与弹簧发生作用。求整个过程中弹簧的最大弹性势能。解析 P 和 Q 速度相等时,弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律得 mv=2mv 共,由能量守恒定律得12mv2=Epmax+12(2m)共2,解得 Epmax=14mv2。答案14mv23.如图所示,带有半径为 R 的14光滑圆弧的小车的质量为 m0,置于光滑水平面上,一质量为 m

3、 的小球从圆弧的最顶端由静止释放,求小球离开小车时,小球和小车的速度。解析球和车组成的系统虽然总动量不守恒,但在水平方向动量守恒,且全过程满足机械能守恒,设球车分离时,球的速度为 v1,方向水平向左,车的速度为 v2,方向水平向右,则mv1-m0v2=0,mgR=12 12+12m022,解得 v1=200+,v2=220(0+)。答案200+,方向水平向左 220(0+),方向水平向右4.如图所示,光滑水平面上有 A、B 两辆小车,质量分别为 mA=20 kg,mB=25 kg。A 车以初速度 v0=3 m/s 向右运动,B 车静止,且 B 车右端放着物块 C,C 的质量为 mC=15 kg

4、。A、B 相撞且在极短时间内连接在一起,不再分开。已知 C 与 B 上表面间动摩擦因数为=0.2,B 车足够长,求 C 沿 B 上表面滑行的长度。解析 A、B 相撞:mAv0=(mA+mB)v1,解得 v1=43m/s。由于在极短时间内摩擦力对 C 的冲量可以忽略,故 A、B 刚连接为一体时,C 的速度为零。此后,C 沿 B 上表面滑行,直至相对于 B 静止为止。这一过程中,系统动量守恒,系统的动能损失等于滑动摩擦力与 C 在 B 上的滑行距离之积;(mA+mB)v1=(mA+mB+mC)v12(mA+mB)12 12(mA+mB+mC)v2=mCgL解得 L=13m。答案13 m5.两质量分

5、别为 m1 和 m2 的劈 A 和 B,高度相同,放在光滑水平面上,A 和 B 的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一质量为 m 的物块位于劈 A 的倾斜面上,距水平面的高度为 h,物块从静止滑下,然后又滑上劈 B,求物块在 B 上能够达到的最大高度。解析设物块到达劈 A 的底端时,物块和 A 的速度大小分别为 v 和 v1,由机械能守恒定律和动量守恒定律得mgh=12mv2+12m112m1v1=mv设物块在劈 B 上达到的最大高度为 h,此时物块和 B 的共同速度大小为 v2,由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv=(m2+m)v2mgh+12(m2+m)22=12mv2解

6、得 h=12(1+)(2+)h。答案12(1+)(2+)h6.如图所示,一长木板静止在光滑的水平面上,长木板的质量为 2m,长为 L,在水平地面的右侧有一竖直墙壁。一质量为 m、可视为质点的滑块从长木板的左端以速度 v0 滑上长木板,在长木板与墙壁相撞前滑块与长木板已达到共同速度,长木板与墙壁碰撞后立即静止,滑块继续在长木板上滑行,滑块到达长木板最右端时,速度恰好为零,求:(1)滑块与长木板间的动摩擦因数;(2)滑块与长木板间因摩擦而产生的热量。解析(1)从滑块滑上长木板到两者有共同速度的过程中,设滑块在长木板上滑行的距离为 L1,两者共同速度为 v,则mv0=(m+2m)vmgL1=12 0

7、2 12(m+2m)v2碰撞后,长木板立即静止,滑块向前滑动的过程中,有 mg(L-L1)=12mv2解得=70218。(2)滑块与长木板间因摩擦而产生的热量为Q=mgL=718 02。答案(1)70218(2)718 02关键能力提升练7.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m 的小球从槽高 h 处开始自由下滑,则()A.小球和槽组成的系统总动量守恒B.球下滑过程中槽对小球的支持力不做功C.重力对小球做功的瞬时功率一直增大D.地球、小球和槽组成的系统机械能守恒解析小球在下滑过程中,小球与槽组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,A 错误;下

8、滑过程中,球的位移方向与槽对球的支持力方向夹角为钝角,作用力做负功,B 错误;刚开始时小球速度为零,重力的功率为零,当小球到达底端时,速度水平与重力方向垂直,重力的功率为零,所以重力的功率先增大后减小,C 错误;过程中地球、小球和槽组成的系统机械能守恒。答案 D8.如图所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为 m 的物块 A、B、C。B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)。设 A 以速度 v0 朝 B 运动,压缩弹簧,当 A、B 速度相等时,B 与 C 恰好相碰并粘在一起,然后继续运动。假设 B 和 C 碰撞过程时间极短。求从 A 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中:(1)整个系统损失的

9、机械能;(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。解析(1)从 A 压缩弹簧到 A 与 B 具有相同速度 v1 时,对 A、B 与弹簧组成的系统动量守恒,有mv0=2mv1此时 B 与 C 发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为 v2,损失的机械能为 E,对 B、C组成的系统,由动量守恒和能量守恒得 mv1=2mv212 12=E+12(2m)22联立式,得 E=116 02(2)由式可知,v2v1,A 将继续压缩弹簧,直至 A、B、C 三者速度相同,设此速度为 v3,此时弹簧被压缩到最短,其弹性势能为 Ep,由动量守恒和能量守恒得mv0=3mv312 02-E=12(3m)32+Ep联立式得 E

10、p=1348 02。答案(1)116 02(2)1348 029.如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的 ab 段水平,bcde 段光滑,cde 段是以 O 为圆心,R为半径的一小段圆弧,可视为质点的物块 A 和 B 紧靠在一起,静止于 b 处,A 的质量是 B 的 3 倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。B 到 d 点时速度沿水平方向,此时轨道对 B 的支持力大小等于 B 所受重力的34。A 与 ab 段的动摩擦因数为,重力加速度为 g,求:(1)物块 B 在 d 点的速度大小 v;(2)物块 A 滑行的距离 s。解析(1)物块 B 在 d 点,由受力分析

11、得 mg-34mg=m2,解得 v=2。(2)物块 B 从 b 到 d 过程中,由机械能守恒得12 2=mgR+12mv2A、B 物块分离过程中,动量守恒,即有 3mvA=mvBA 物块减速运动到停止,由动能定理得-3mgs=0-123m2联立以上各式解得 s=8。答案(1)2 (2)810.如图所示,质量 m1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长 L=1.5 m,现有质量 m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度 v0=2 m/s 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5,g 取 10 m/s2,求:(1)物块在车面上滑行的

12、时间 t;(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度 v0不超过多少。解析(1)设物块与小车的共同速度为 v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有m2v0=(m1+m2)v设物块与车面间的滑动摩擦力大小为 F,对物块应用牛顿运动定律有 F=m20-,又 F=m2g,解得 t=10(1+2),代入数据得 t=0.24s。(2)要使物块恰好不从车面滑出,须使物块到达车面最右端时与小车有共同的速度,设其为 v,则 m2v0=(m1+m2)v,由功能关系有12m2v02=12(m1+m2)v2+m2gL代入数据解得 v0=5m/s,故要使物块不从车右端滑出,物块滑上小车左端的速度 v0不

13、超过5m/s。答案(1)0.24 s(2)5 m/s11.如图所示,质量为 M 的木块静置于光滑的水平面上,一质量为 m、速度为 v0 的子弹水平射入木块且未穿出。设木块对子弹的阻力恒为 F,问:(1)射入过程中产生的内能为多少,木块至少为多长时子弹才不会穿出?(2)子弹在木块中运动了多长时间?解析(1)以 m 和 M 组成的系统为研究对象,据动量守恒定律可得 mv0=(m+M)v,得 v=0+动能的损失 E=12 02 12(M+m)v2即 E=022(+),损失的机械能转化为内能。设子弹相对于木块的位移为 L,对 M、m 系统由能量守恒定律得:FL=12 02 12(M+m)v2L=022

14、(+)(2)以子弹为研究对象,由动量定理得:-Ft=mv-mv0把 v=0+代入上式得:t=0(+)答案(1)022(+)022(+)(2)0(+)12.两块质量都是 m 的木块 A 和 B 在光滑水平面上均以速度02 向左匀速运动,中间用一根劲度系数为 k 的轻弹簧连接着,如图所示。现从水平方向迎面射来一颗子弹,质量为4,速度为 v0,子弹射入木块 A 并留在其中,求:(1)在子弹击中木块后的瞬间木块 A、B 的速度 vA 和 vB 的大小;(2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。解析(1)在子弹打入木块 A 的瞬间,由于相互作用时间极短,弹簧来不及发生形变,A、B 都不受弹力

15、的作用,故 vB=02;由于此时 A 不受弹力,木块 A 和子弹构成的系统在这极短过程中不受外力作用,选向左为正方向,系统动量守恒:02 04=(4+)vA解得 vA=05。(2)由于木块 A、木块 B 运动方向相同且 vAvB,故弹簧开始被压缩,使得木块 A 加速、木块B 减速运动,弹簧不断被压缩,弹性势能增大,直到二者速度相等时弹簧弹性势能最大,在弹簧压缩过程木块 A(包括子弹)、B 与弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒。设弹簧压缩量最大时共同速度为 v,弹簧的最大弹性势能为 Epm,由动量守恒定律得(m+14m)vA+mvB=(m+14m+m)v由机械能守恒定律得12(m+14m)2+1

16、2 2=12(m+14m+m)v2+Epm联立解得 v=13v0,Epm=140 02。答案(1)05 02 (2)140 0213.如图所示,长木板 B 静止在光滑的水平面上,物块 C 放在长木板的右端,B 的质量为 4 kg,C 和木板间的动摩擦因数为 0.2,C 可以看成质点,长木板足够长。物块 A 在长木板的左侧以速度 v0=8 m/s 向右运动并与长木板相碰,碰后 A 的速度为 2 m/s,方向不变,A 的质量为 2 kg,g 取 10 m/s2,求:(1)碰后瞬间 B 的速度大小;(2)试分析要使 A 与 B 不会发生第二次碰撞,C 的质量不能超过多大。解析(1)A 与 B 相碰的

17、瞬间,A、B 组成的系统动量守恒 mAv0=mAvA+mBvB,求得 vB=3m/s。(2)碰撞后 C 在 B 上相对 B 滑动,B 做减速运动,设 C 与 B 相对静止时,B 与 C 以共同速度v=2m/s 运动时,A 与 B 刚好不会发生第二次碰撞,这个运动过程 C 与 B 组成的系统动量守恒,则mBvB=(mB+mC)v,求得 mC=2kg,因此要使 A 与 B 不会发生第二次碰撞,C 的质量不超过 2kg。答案(1)3 m/s(2)不超过 2 kg14.如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量为 m=1 kg 的相同的小球 A、B、C。现让 A球以 v0=2 m/s 的速度向 B 球运动,A、B 两球碰撞后粘在一起继续向右运动并与 C 球碰撞,C 球的最终速度 vC=1 m/s。问:(1)A、B 两球与 C 球相碰前的共同速度为多大?(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能?解析(1)A、B 两球相碰,满足动量守恒定律,则有 mv0=2mv1,代入数据求得 A、B 两球跟 C 球相碰前的速度 v1=1m/s。(2)A、B 两球与 C 球碰撞同样满足动量守恒定律,则有 2mv1=mvC+2mv2,相碰后 A、B 两球的速度 v2=0.5m/s,两次碰撞损失的动能 Ek=12 02 12(2m)22 12 2=1.25J。答案(1)1 m/s(2)1.25 J

网站客服QQ:123456
免费在线备课命题出卷组卷网版权所有
经营许可证编号:京ICP备12026657号-3