1、河北2013年高考物理冲刺十天:回归教材六一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)1如图所示,铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点,若以2v的速度抽出纸条,则铁块落地点为()A仍在P点BP点左边CP点右边不远处DP点右边原水平位移的两倍处【答案】B【解析】两次抽动,二者间均为滑动摩擦力,第一次以速度v抽出,第二次以2v抽出,因此第一次所用的时间较第二次要长,所以第一次的摩擦力的冲量较第二次要大,这样,第一次铁块的动量变化较第二次大,即第一次铁块的速度变化比第二次大,第二次铁块获得的速度要小,故第二次铁块落在P点的左边2沿同一直线,甲、乙两物体分别在
2、恒力F1、F2作用下做直线运动,甲在t1时间内,乙在t2时间内动量p随时间t变化的pt图象如下图所示设甲物体在t1时间内所受到的冲量大小为I1,乙物体在t2时间内所受到的冲量大小为I2,则两物体所受外力F及其冲量I的大小关系是()AF1F2,I1I2BF1F2,I1I2CF1F2,I1I2DF1F2,I1I2【答案】A【解析】pt图象的斜率大小等于物体所受的合外力,即为物体动量的变化率F,由此可知F1F2.由Ftp可知I1I2.3如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心O在S的正上方在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑以下说法正确的
3、是()Aa比b先到达S,它们在S点的动量大小不相等Ba与b同时到达S,它们在S点的动量大小不相等Ca比b先到达S,它们在S点的动量大小相等Db比a先到达S,它们在S点的动量大小相等【答案】C4如下图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0,那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后()A两者的速度均为零B两者的速度总不会相等C车的最终速度为mv0/M,向右D车的最终速度为mv0/(Mm),向右【答案】D【解析】物体与盒子前后壁多次往复碰撞后,以共同的速度v运动,由动量守恒定律得:mv0(Mm)v,故vmv0/(Mm)
4、,向右二、双项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分以下各小题四个选项中,只有两个选项符合题意若只选一个且正确的给3分;若选两个且都正确的给6分,但只要选错一个或不选,该小题就为0分)5(2012汕尾模拟)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射入滑块,若射击下层,子弹刚好不射出,如图甲所示;若射击上层,则子弹刚好能射进一半厚度,如图乙所示,上述两种情况相比较()A子弹对滑块做的功一样多B子弹对滑块做的功不一样大C系统产生的热量一样多D系统产生热量不一样多【答案】AC【解析】两次都没射出,则子弹与滑块最终共速,设为v共,由动量守恒定
5、律可得mv(Mm)v共,v共v;子弹对滑块所做的功等于滑块获得的动能,系统产生的热量为Qmv2(Mm)v,故A、C正确6如下图所示,重球A放在光滑的斜面体B上,A、B质量相等,在力F的作用下,B在光滑水平面上向左缓慢移动了一段距离,A球相对于最低点C升高h.若突然撤去F,则()AA以后上升的最大高度为h/2BA球获得的最大速度为C在B离开A之前,A、B动量守恒DA、B相互作用的冲量大小相等【答案】AD【解析】小球回到最低点与斜面体共速,设共同速度为v由机械能守恒得:mgh2mv2,v到最低点后两者分离,A球机械能守恒设能上升的最大高度为h则mghmv2,解得hh.所以A对、B错整个过程中A、B
6、动量不守恒,故C错,由牛顿第三定律知D对7长木板A放在光滑的水平面上,质量为m2 kg的另一物体B以水平速度v02 m/s滑上原来静止的长木板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下图所示,则下列说法正确的是(g10 m/s2)()A木板获得的动能为2 JB系统损失的机械能为3 JC木板A的最小长度为1 mDA、B间的动摩擦因数为0.1【答案】CD【解析】由图可知,AB最后以共同速度运动,代入Emv2知A错;利用EE系统初E系统末知B错;对物体B:mgma得0.1知D对;设木板A的最小长度为l,根据功能关系mglmv2mv2代入数据得l1 mC正确8一轻质弹簧,上端悬挂
7、于天花板,下端系一质量为M的平板,处在平衡状态一质量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h,如下图所示,让环自由下落,撞击平板已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长,则下列说法正确的有()A若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒B若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C环撞击板后,板的新的平衡位置与h的大小无关D在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功【答案】AC【解析】若碰撞时间极短时,内力远大于重力和弹簧弹力,可认为总动量是守恒的,A对;但碰撞后环和平板一起向下运动,是完全非弹性碰撞,有机械能的损失,B错;碰撞后的新平衡位置只与系统的
8、总质量有关而与撞击前的h无关,C对碰撞后下落的过程中重力和弹簧的弹力共同参与做功,D错9如下图所示,完全相同的两个带电金属球A、B,初动能相同,在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线从C、D开始相向运动,A球带电量为3q,B球带电量为2q;若两球是发生弹性碰撞,相碰后又各自返回C、D点,下列说法中正确的是()A相碰分离后两球是同时返回C、D的B相碰分离后两球返回C、D时总动能增大C相碰前两球的总动量随两球的距离逐渐减小而增大D相碰前后的运动过程中,两球的总动量守恒、总动能守恒【答案】AB【解析】系统所受合力为零,则动量守恒;由于碰撞后电场力增大,故有电势能向机械能转化三、非选择题(本题共3小题,共5
9、4分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)10(18分)某同学设计了一个打点计时器验证动量守恒定律的实验在小车A的前端和小车B的后端贴有粘扣,在木板的右端固定打点计时器,小车A后连一长纸带,木板下垫有小木块,用来平衡摩擦力反复移动小木块位置,直到小车在木板上向下运动时可以保持匀速直线运动状态现使小车A、B分别静止在木板的右端和中间,如图中(a)所示,给小车A一个瞬时冲量,使小车A与静止的小车B相碰粘合成一体,并继续做匀速直线运动已知打点计时器电源频率为50 Hz,若得到一条打点纸带且计数点之间的间
10、隔如图中(b)所示,A点为运动起点,则应选_段来计算小车A碰撞前的速度,应选_段来计算两车碰撞后的速度若测得小车A的质量mA0.4 kg,小车B的质量mB0.2 kg,由以上数据可得小车A、B碰撞前的总动量为_kgm/s;碰撞后的总动量为_kgm/s;得到的结论是_(计算结果保留三位有效数字)【答案】BCDE0.4200.417在误差允许范围内系统动量守恒【解析】从纸带上的点迹和数据看到,AB段表示小车A处于加速阶段,BC段小车A处于匀速运动,CD段表示小车A与小车B处于碰撞缓冲阶段,DE表示小车A、B碰后一起做匀速直线运动,故选BC段计算小车A碰撞前的速度,vA0m/s1.05 m/s,碰撞
11、前的总动量p1mAvA00.420 kgm/s,选DE段计算两车碰撞后的速度,v共 m/s0.695 m/s,碰撞后的总动量p共(mAmB)v共0.417 kgm/s,得到的结论是在误差允许的范围内系统动量守恒11(18分)如下图所示,A、B、C三个小球位于同一水平面上,它们的大小相同,B、C两球质量相等,都是A球质量的一半,B、C两球开始静止,A球以速度v0向右运动,要使A球能分别将B、C两球撞上高度分别为h10.8 m和h20.2 m的平台(球上了平台后不再返回),已知A和B的碰撞没有机械能损失,A和C球碰后黏合在一起,不计一切阻力,求v0的取值范围(g10 m/s2)【解析】设mBmCm
12、,mA2m对A、B系统碰撞过程:2mv02mv1mv2,2mv2mvmv解上述二式得:v1v0,v2v0欲使B能到达h1的高度,则:mvmgh1即v03 m/s.欲使A与B碰后不能到达h1高度,则:2mv2mgh1即v012 m/s.A返回后与C碰并一起上升到h2高度,则:2mv13mv3,3mv3mgh2即:v09 m/s故A球速度范围是9 m/sv012 m/s.12(18分)(改编题)如右图所示,质量均为M的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的小钉(质量不计)O上系一长度为L的细线,细线另一端系一质量为m的球C,现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球(C球不与直杆相碰)求:(1)两木块刚分离时,A、B、C的速度各多大?(2)两木块分离后,小球偏离竖直方向的最大偏角的余弦值cos .【解析】(1)小球C下落到最低点时,AB开始分离,此过程水平方向动量守恒根据机械能守恒:mgLmv2MvmvC2MvAB,vC2vAB.(2)选A、C为研究对象,有mvcMvAB(mM)v机械能守恒,有mvMv(mM)v2mgL(1cos )解得cos .