1、2013-2014学年重庆市巴蜀中学高二(下)期中物理试卷 一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个正确选项)1(4分)(2014春渝中区校级期中)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时()A锌板带负电B有电子从锌板逸出C有正离了从锌板逸山D锌板会吸刚空气中的正离子考点:光电效应版权所有专题:光电效应专题分析:当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,有光电子从锌板逸出,从而即可求解解答:解:紫外线照射锌板,发生光电效应,此时锌板中有电子逸出,锌板失去电子带正电故B正确,A、C、D错误故选:B点评:解决本题的关键知道光电效应的实质,知道锌板失去电子带正电2(4
2、分)(2013天津)下列说法正确的是()A原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关考点:氢原子的能级公式和跃迁版权所有专题:原子的能级结构专题分析:原子核衰变时电荷数守恒,质量数守恒;射线和射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流,而射线不带电; 能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差;根据光电效应方程得出光电子的最大初动能与什么因素有关解答:解:A、原子核发生衰变时,电荷守恒,但会有质量亏损,遵循的是爱因斯坦的质能方程而非质量守恒规律; 故A错
3、误 B、射线和射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流,而射线不带电;故B错误 C、根据玻尔氢原子模型的相关理论,电子轨道和能量都是量子化的,而在“跃迁”过程中要遵循h=EmEn,故只能辐射特定频率的光子故C正确 D、由光电效应的方程Ek=hW0可知,光电子的动能由入射光频率决定故D错误故选C点评:本题主要考察原子结构和原子核的相关知识选项的迷惑性大,关键要熟悉教材,牢记这些基本的知识点,以及加强训练3(4分)(2013福建)在卢瑟福粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是()ABCD考点:粒子散射实验版权所有专题:压轴题
4、;原子的核式结构及其组成分析:在卢瑟福粒子散射实验中,大多数粒子沿直线前进,少数粒子辐射较大角度偏转,极少数粒子甚至被弹回解答:解:粒子受到原子核的斥力作用而发生散射,离原子核越近的粒子,受到的斥力越大,散射角度越大,选项C正确故选:C点评:本题考查了卢瑟福粒子散射实验的现象,还要记住此实验的两个结论4(4分)(2014春渝中区校级期中)放射性元素氡()经衰变成为钋,半衰期为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石,其原因是()A在地球形成的初期,地壳中元素的含量足够高B目前地壳主要来自于其它放射元素的衰变C主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改
5、变了它的半衰期D当衰变产物积累到一定量以后,的增加会减慢的衰变进程考点:原子核衰变及半衰期、衰变速度版权所有专题:衰变和半衰期专题分析:放射性元素氡经衰变成为钋,半衰期为3.8天,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石,主要来自其它放射性元素的衰变半衰期的大小由原子核内部因素决定,与所处的物理环境和化学环境无关解答:解:A、因为放射性元素氡的半衰期比较短,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石,主要来自其它放射性元素的衰变故A错误B正确C、半衰期的大小与温度、压力无关,由原子核内部因素决定故CD错误故选:B点评:原子核的衰变和半衰期是常考的题型,要理解半衰期的定义,以及知道影响半衰期的
6、因素5(4分)(2014春渝中区校级期中)关于原子核的结合能,下列说法正确的是()A比结合能越大,原子核越不稳定B原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量C自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能D一重原子核衰变成粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定小于原来重核的结合能考点:原子核的结合能版权所有专题:原子的能级结构专题分析:比结合能:原子核结合能对其中所有核子的平均值,亦即若把原子核全部拆成自由核子,平均对每个核子所要添加的能量用于表示原子核结合松紧程度 结合能:两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结
7、合能,分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能解答:解:A、比结合能越大,原子核越稳定,故A错误;B、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量,故B正确;C、自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,故C错误;D、一重原子核衰变成粒子和另一原子核,要释放能量,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,故D错误故选:B点评:本题考查了结合能和比结合能的区别,注意两个概念的联系和应用6(4分)(2013上海)在一个原子核衰变为一个原子核的过程中,发生衰变的次数为()A6次B10次C22次D32次考点:原子核衰变及半衰期、衰变速度版权所有专题:压轴题
8、;衰变和半衰期专题分析:衰变的过程中电荷数少2,质量数少4,衰变的过程中电荷数多1,质量数不变根据衰变的实质确定衰变的次数解答:解:设经过了n次衰变,m次衰变有:4n=32,2nm=10,解得n=8,m=6故A正确,B、C、D错误故选A点评:解决本题的关键知道衰变的实质,通过电荷数守恒、质量数守恒进行求解7(4分)(2013重庆)铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应:则a+b可能是()ABCD考点:重核的裂变版权所有专题:重核的裂变和轻核的聚变专题分析:根据核反应前后质量数和电荷数都守恒逐项分析即可解答:解:核反应前后质量数和电荷数都守恒,A都不守恒,B质量数不守恒,C电荷数
9、不守恒,D正确故选D点评:本题考查了重核裂变前后质量数和电荷数都守恒,仔细计算即可8(4分)(2014春渝中区校级期中)已知金属钙的逸出功为2.7eV,氢原子的能级图如图所示一群氢原子处于量子数n=4能级状态,则()A这群氢原子可能辐射6种频率的光子B这群氢原子可能辐射5种频率的光子C这群氢原子辐射的光中有1种频率的光子能使钙发生光电效应D这群氢原子辐射的光中有6种频率的光子能使钙发生光电效应考点:氢原子的能级公式和跃迁;光电效应版权所有专题:原子的能级结构专题分析:根据数学的组合公式求出这群氢原子可能辐射光子频率的种数发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功解答:解:A、根据=6知,这群氢原子
10、可能辐射6种频率的光子故A正确,B错误C、n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV,n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV,n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV,均小于逸出功,不能发生光电效应,其余3种光子能量均大于2.7eV,所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应故C、D错误故选A点评:解决本题的关键掌握光电效应的条件,以及知道能极差与辐射的光子能量的关系9(4分)(2014春渝中区校级期中)我国女子短道速滑队在去年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠如图所示,观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲
11、时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面问在水平方向上的相互作用,则()A甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功C甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反考点:动量定理版权所有专题:动量定理应用专题分析:运动员与冰面间的摩擦可忽略不计,在“交棒”过程中,“交棒”运动员猛推“接棒”运动员一把,两个运动员相互作用的力等大、反向、共线,作用时间相同,根据动量定理,两个运动员的动量变化等大、反向、共线,系统动量守恒解答:解:A、甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反,她们相互作用的冲量不相
12、等,故A错误;B、由于二人的位移不同,二人的推力相同,故两人相互做功不同;故B错误;B、由于二人做功不同;故甲的动能增加量不等于乙的动能减少量;故C错误;D、甲、乙间的作用力大小相等,方向相反;作用时间相同,故由动量定理可知,二人的动量变化大小一定相等,方向相反;故D正确;故选:D点评:本题关键是明确运动员间的相互作用力的冲量等于对方的动量变化,又有作用时间相同,相互作用力等大、反向,故两个运动员的动量变化大小相等;而系统的总动量守恒10(4分)(2012福建)如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水
13、中,则救生员跃出后小船的速率为 ()Av0+vBv0vCv0+(v0+v)Dv0+(v0v)考点:动量守恒定律版权所有专题:压轴题分析:人和小船系统动量守恒,根据动量守恒定律列式求解,解答:解:人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒,规定向右为正方向(M+m)v0=Mvmvv=v0+(v0+v)故选C点评:本题关键选择人跃出前后的过程运用动量守恒定律列式求解11(4分)(2012重庆)质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下跳离瞬间地面阻力的
14、冲量忽略不计,则能正确表示车运动的vt图象为()ABCD考点:动量守恒定律;牛顿第二定律版权所有专题:压轴题;动量定理应用专题分析:人和车以共同的速度在水平地面上沿直线前行,做匀减速直线运动,当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下跳离前后系统动量守恒,求得车的速度解答:解:人和车以共同的速度在水平地面上沿直线前行,做匀减速直线运动,当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下,跳离前后系统动量守恒,规定车的速度方向为正方向,则有:(m+2m)v0=2mv+(mv0)得:v=2v0 ,人跳车后做匀减速直线运动,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小
15、成正比,所以人跳车前后车的加速度不变,所以能正确表示车运动的vt图象B故选B点评:解决该题关键要知道跳离前后系统动量守恒,规定初速度的方向为正方向列等式求解12(4分)(2014春渝中区校级期中)如图所示,将质量为M1,半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是()A槽将与墙不会再次接触B小球离开C点以后,将做竖直上抛运动C小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽水平方向动量守恒D小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒
16、考点:动量守恒定律版权所有专题:动量定理应用专题分析:本题为动量守恒定律的应用,要求我们会判断动量守恒的条件,并能根据动量守恒定律进行定性分析解答:解:C、小球从AB的过程中,半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心,而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方,因为有竖直墙挡住,所以半圆槽不会向左运动,可见,该过程中,小球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒;从BC的过程中,小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,因而小球参与了两个运动:一个是沿半圆槽的圆周运动,另一个是与半圆槽一起向右运动,小球所受支持力方向与速度方向并
17、不垂直,此过程中,因为有物块挡住,小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒,在小球运动的全过程,水平方向动量也不守恒,故CD错误;B、当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,故B错误;A、全过程中,整个系统在水平 方向上获得了水平向右的冲量,最终槽将与墙不会再次接触,故A正确;故选:A点评:判断系统动量是否守恒关键是明确系统是否受到外力的作用,故在应用动量守恒定律时一定要明确是哪一系统动量守恒二、实验题(本大题共3小题,共16分)13(3分)(2014江苏二模)如图所示,电路中所有元件完好,但光照射到光电管上,灵敏电流计中没有电流通过,其原因可能是()
18、A入射光太弱B入射光波长太长C光照时间短D电源正负极接反考点:光电效应版权所有专题:光电效应专题分析:当入射光波长小于金属的极限波长时,金属能产生光电效应当光电管上加上反向电压时,灵敏电流计中可能没有电流通过解答:解:A、光电管能否产生光电效应与入射光的强度没有关系故A错误B、若入射光波长太长,大于金属的极限波长时,金属不能产生光电效应,灵敏电流计中没有电流通过故B正确C、光电管能否产生光电效应与光照时间没有关系故C错误D、电源正负极接反时,光电管加上反向电压,光电子做减速运动,可能不能到达阳极,电路中不能形成电流故D正确故选BD点评:本题考查对光电效应产生的条件理解和应用能力光电效应产生的条
19、件是取决于入射光的频率或波长,与入射光的强度、光照时间没有关系14(3分)(2007武汉模拟)用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率v变化的Ekv图象,已知钨的逸出功是3.28eV,锌的逸出功是3.34eV,若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个Ekv图上,则下图中正确的是()ABCD考点:光电效应版权所有专题:光电效应专题分析:根据光电效应方程写出最大初动能和入射光的频率关系式即可正确求解解答:解:根据光电效应方程有:EK=hvW其中W为金属的逸出功:W=hv0由此可知在的Ekv图象中,斜率表示普朗克常数h,横轴截距大小表示该金属极限频
20、率的大小,由题意可知锌的逸出功大于钨的逸出功,故由可知锌的极限频率大于钨的极限频率,故BCD错误,A正确故选A点评:本题考查了光电效应方程的理解和应用,对于图象问题可以写出函数关系式结合数学知识求解15(10分)(2013春沙坪坝区校级期中)在验证动量守恒定律实验中,同学们不仅完成了课本原来的实验,还用相同的器材进行多方面的探索及尝试下面是甲、乙两组同学的实验,请回答相关的问题:()甲组同学采用如图1所示的装置,由斜槽和水平槽构成将复写纸与白纸铺在水平放的木板上,重垂线所指的位置为O实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹重复上述操作多次,得到多个
21、落点痕迹平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让a球仍从固定位置由静止开始滚下,与b球发生对心正碰,碰后a球不被反弹碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N(1)若a球质量为m1,半径为r1;b球质量为m2,半径为r2则CAm1m2r1r2 Bm1m2r1r2Cm1m2r1=r2 Dm1m2r1=r2(2)以下提供的器材中,本实验必需的有ACA刻度尺 B打点计时器 C天平 D秒表(3)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用m1、m2、OM、OP、ON表示)m1OP=m1OM+m2ON()乙组同
22、学误将重锤丢失,为了继续完成实验则将板斜放,上端刚好在槽口抛出点,标记为O板足够长小球都能落在板上,如图2,采用甲组同学相同的操作步骤完成实验(4)对该组同学实验的判断正确的是BDA乙组同学无法完成验证动量守恒定律B秒表也不是乙组同学的必需器材C乙组同学必须测量斜面倾角D图2中N为b球碰后落点(5)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为m1=m1+m2(6)如果a,b球的碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为m1OP=m1OM+m2ON (要求第(5)(6)结论用m1、m2、OM、OP、ON表示) 考点:验证动量守恒定律版权所有专题:实验题分析:(1)为使两球
23、发生正碰且碰撞后,入射球不反弹,两球直径应相等,入射球质量大于被碰球质量;(2)根据实验原理选择实验器材;(3)根据实验原理及实验所测量的量求出需要验证的表达式(4)小球离开轨道后做平抛运动,小球落到斜面上,可以验证动量守恒定律,根据平抛规律分析答题(5)设斜面BC与水平面的倾角为,由平抛运动规律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度,表示出动量的表达式即可求解;(6)若两小球的碰撞是弹性碰撞,则碰撞前后机械能没有损失解答:解:(1)通过两球发生碰撞验证动量守恒定律,为使两球发生正碰且碰撞后,入射球不反弹,两球直径应相等,入射球质量大于被碰球质量,即两球需要满足:m1m2r1=r2,故C正确;(
24、2)验证动量守恒定律实验,需要测出两球的质量与球做平抛运动的水平位移,不需要测量球的运动时间,因此需要的实验器材是:天平与刻度尺,故选:AC(3)两球离开轨道后,做平抛运动,它们在空中的运动时间t相等,由动量守恒定律可知,实验需要验证:m1v1=m1v1+m2v2,两边同时乘以时间t得:m1v1t=m1v1t+m2v2t,则实验需要验证:m1OP=m1OM+m2ON;(4)A、两球碰撞后做平抛运动,分别落在斜面上,测出它们的水平位移,可以验证动量守恒定律,故A错误;B、利用用小球的水平位移代替小球的初速度,实验过程中不需要测小球的运动时间,实验不需要秒表,故B正确;C、平抛运动可以分解为水平方
25、向的匀速运动与竖直方向的自由落体运动,由平抛运动规律得:y=OPsin=gt2,x=OPcos=v1t,解得:v1=OPcos,在验证动量守恒的表达式中每项都有cos,列方程可以消去cos,不需要测量斜面倾角,故C错误;D、小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度减小,都做平抛运动,所以碰撞后a球的落地点是M点,b球的落地点是N点,故D正确;(5)碰撞前,小球a落在图中的P点,设其水平初速度为v1小球a和b发生碰撞后,a的落点在图中的M点,设其水平初速度为v1,b的落点是图中的N点,设其水平初速度为v2 斜面与水平面的倾角为,由平抛运动规律得:y=OPsin=gt2,x=OPcos
26、=v1t,解得:v1=OPcos,同理可解得:v1=OMcos,v2=ONcos,验证动量守恒定律,需要验证:m1v1=m1v1+m2v2,即:m1OPcos=m1OMcos+m2ONcos,则m1=m1+m2,说明两球碰撞过程中动量守恒;本实验验证动量守恒定律的表达式为为:m1=m1+m2(6)若两小球的碰撞是弹性碰撞,则碰撞前后机械能没有损失,要满足关系式m1v12=m1v12+m2v22,即:m1OP=m1OM+m2ON;故答案为:(1)C;(2)AC;(3)m1OP=m1OM+m2ON;(4)BD;(5)m1=m1+m2;(6)m1OP=m1OM+m2ON点评:(1)本实验主要是要把动
27、量守恒用水平方向的位移表示出来,同学们一定要注意掌握,因为这是本实验的一个重要的技巧难度中等(2)学会运用平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度,两小球的碰撞是弹性碰撞,则碰撞前后机械能没有损失三、计算题(本大题共4小题,共46分)16(8分)(2014春渝中区校级期中)2014年4月l2日下午4点半左右,北碚区歇马广场发生了一起意外事故一处施工现场的脚手架突然垮塌,两名工人从高空坠落,造成一死一伤的悲剧如果将一个质量为60kg的铁球从20m高的地方自由释放,铁球撞击地面,与地面的作用时间为0.02s,撞击之后铁球的速度减为0,g取10m/s2,试计算:(1)落地前瞬间铁球的速度多大?(2)铁球
28、撞击地面过程中,地而对铁球的平均冲击力多大?考点:动量定理;自由落体运动版权所有专题:动量定理应用专题分析:(1)铁球在空中做自由落体运动,由自由落体运动规律可求得铁球下落的速度;(2)由动量定理可求得地面对铁球的平均冲击力解答:解:(1)由2gh=v2可得:v=20m/s;(2)设向下为正方向,对碰撞过程由动量定理可得:(mgF)t=0mv代入数据得:F=1800N;小球受到的冲击力向上;答:(1)铁球的速度为20m/s;(2)地面对小球的平均冲击力为1800N点评:本题考查动量定理及自由落体的运动规律,要注意动量定理中的方向性,在解题时要先明确正方向17(12分)(2012琼山区校级模拟)
29、选修35如图,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60忽略空气阻力,求(i)两球a、b的质量之比;(ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比考点:动量守恒定律;机械能守恒定律版权所有专题:压轴题;动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析:(1)b球下摆过程中,只有重力做功,由动能定理可以求出碰前b球的速度;碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律列方程,两球向左摆动过程中,机械能守恒,由机械能守恒定律或动能定理列方程,解方程组可以求出两球质量之比(2)求出碰撞
30、过程中机械能的损失,求出碰前b求的动能,然后求出能量之比解答:解:(1)b球下摆过程中,由动能定理得:m2gL=m2v020,碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律可得:m2v0=(m1+m2)v,两球向左摆动过程中,由机械能守恒定律得:(m1+m2)v2=(m1+m2)gL(1cos),解得:=(1):1=(1):1(2)两球碰撞过程中损失是机械能:Q=m2gL(m1+m2)gL(1cos),碰前b球的最大动能Eb=m1v02,=【1(1cos)】:1=(1):1答:(i)两球a、b的质量之比为(1):1(ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比为(1):1点评:小球小下摆或上
31、摆过程中机械能守恒,碰撞过程中动量守恒,由动能定理(或机械能守恒定律)、动量守恒定律即可正确解题18(12分)(2015河南一模)如图,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恰好相碰并粘接在一起,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)整个系统损失的机械能;(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能考点:动量守恒定律;机械能守恒定律版权所有专题:压轴题;动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析:(1)A、B接触的过程中动量守恒,根据动量守恒
32、定律求出当AB速度相同时的速度大小,B与C接触的瞬间,B、C组成的系统动量守恒,求出碰撞瞬间BC的速度,根据能量守恒求出整个系统损失的机械能(2)当整个系统速度相同时,弹簧压缩到最短,根据动量守恒定律,求出三者共同的速度,A、B、C损失的机械能一部分转化为B、C碰撞产生的内能,一部分转化为弹簧的弹性势能,根据能量守恒求出弹簧被压缩到最短时的弹性势能解答:解:(1)对A、B接触的过程中,由动量守恒定律得,mv0=2mv1,解得B与C接触的瞬间,B、C组成的系统动量守恒,有:解得系统损失的机械能为=(2)当A、B、C速度相同时,弹簧的弹性势能最大根据动量守恒定律得,mv0=3mv解得v=根据能量守
33、恒定律得,弹簧的最大弹性势能=答:(1)整个系统损失的机械能为(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能为点评:本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,关键合理地选择研究的系统,运用动量守恒进行求解19(14分)(2013蓟县校级模拟)如图所示,一平板小车静止在光滑的水平面上,质量均为m的物体A、B分别以2v和v的初速度、沿同一直线同时从小车两端相向水平滑上小车设两物体与小车间的动摩擦因数均为,小车质量也为m,最终物体A、B都停在小车上(若A、B相碰,碰后一定粘在一起)求:(1)最终小车的速度大小是多少,方向怎样?(2)要想使物体A、B不相碰,平板车的长度至少为多长?(3)接(2)问,求
34、平板车达到(1)问最终速度前的位移?考点:动量守恒定律;功能关系版权所有专题:动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析:(1)以A、B两物体及小车组成的系统为研究对象,由动量守恒定律可以求出它们的共同速度(2)应用动能定理求出小车的位移解答:解:(1)以A、B两物体及小车组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m2vmv+0=3mv,解得:v=,方向向右(2)由能量守恒定律得:m(4v)2+mv23m=mgL,则L=;(3)物体A、B未相碰撞,B停止时,A继续运动,此时小车开始运动对小车应用动能定理mgs=2m,则s=;物体B速度为零时正好与A相撞,碰后小车开始加速,最终达到共同速度v共=对小车应用动能定理得:2mgs=m,则s=;所以小车位移大小的取值范围是s;速度达到时的位移为;答:(1)最终小车的速度大小是,方向向右(2)平板车的长度至少为则L=(3)最终速度前的位移点评:熟练应用动量守恒定律、动能定理是正确解题的关键;解题时要分析清楚运动过程