1、限时规范训练建议用时45分钟,实际用时_一、单项选择题1(2019海口质检)如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球A、B叠放在一起,从高度为h处自由落下,h远大于两小球半径,落地瞬间,B先与地面碰撞,后与A碰撞,所有的碰撞都是弹性碰撞,且都发生在竖直方向碰撞时间均可忽略不计已知m23m1,则A反弹后能达到的高度为()AhB.2hC3h D.4h解析:选D.所有的碰撞都是弹性碰撞,所以不考虑能量损失设竖直向上为正方向,根据机械能守恒定律和动量守恒定律可得,(m1m2)gh (m1 m2)v2,m2vm1v m1v1 m2v2, (m1m2)v2m1v m2v,m1vm1gh1,将m23m1代
2、入,联立可得h14h,选项D正确2(2019高三惠州模拟)质量为1 kg的物体从距地面5 m 高处自由下落,落在正以5 m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上,车上装有砂子,车与砂子的总质量为4 kg,地面光滑,则车后来的速度为(g10 m/s2)()A4 m/s B.5 m/sC6 m/s D.7 m/s解析:选A.物体和车作用过程中,两者组成的系统水平方向不受外力,水平方向系统的动量守恒已知两者作用前,车在水平方向的速度v05 m/s,物体水平方向的速度v0;设当物体与小车相对静止后,小车的速度为v,取原来小车速度方向为正方向,则根据水平方向系统的动量守恒得:mvMv0(Mm)v,解得:v
3、 m/s4 m/s,故选项A正确,B、C、D错误3某同学质量为60 kg,在军事训练中要求他从岸上以大小为2 m/s的速度跳到一条向他缓慢飘来的小船上,然后去执行任务,小船的质量是140 kg, 原来的速度大小是0.5 m/s,该同学上船后又跑了几步,最终停在船上,则()A人和小船最终静止在水面上B该过程人的动量变化量的大小为105 kgm/sC船最终速度的大小为0.95 m/sD船的动量变化量的大小为70 kgm/s解析:选B.人与船组成的系统,在水平方向动量守恒,选取人运动的方向为正方向得:m1v1m2v2(m1m2)v,所以v m/s0.25 m/s,与人的速度方向相同,故A、C错误;该
4、过程人的动量变化量为:p1m1vm1v160(0.252) kgm/s105 kgm/s,故B正确;船的动量变化量是:p2m2v(m2v2)140(0.250.5) kgm/s105 kgm/s,故D错误4(2019高三株洲质检)如图所示,长为l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙,初始时它们直立在光滑的水平地面上后由于受到微小扰动,系统从图示位置开始倾倒当小球甲刚要落地时,其速度大小为()A. B.C. D.0解析:选B.两球组成的系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得:mvmv0,即vv;由机械能守恒定律得:mv2mv2mgl,解得:v,故B正确5(2019宜
5、宾诊断)如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点开始时砂袋处于静止状态,一弹丸以水平速度v0击入砂袋后未穿出,二者共同摆动若弹丸质量为m,砂袋质量为5m,弹丸相对于砂袋的形状其大小可忽略不计,弹丸击中砂袋后漏出的砂子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法中正确的是()A弹丸打入砂袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变B弹丸打入砂袋过程中,弹丸对砂袋的冲量大小大于砂袋对弹丸的冲量大小C弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为D砂袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为解析:选D.弹丸打入砂袋的过程由动量守恒定律得:mv0(m5m)v,解得vv0;弹丸打入砂袋后,总质量变大,且做圆周运动,根据T6mg6
6、m可知,细绳所受拉力变大,选项A错误;根据牛顿第三定律可知,弹丸打入砂袋过程中,弹丸对砂袋的冲量大小等于砂袋对弹丸的冲量大小,选项B错误;弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为Qmv6mv2mv,选项C错误;由机械能守恒可得:6mv26mgh,解得h,选项D正确6半圆形光滑轨道固定在水平地面上,如图所示,并使其轨道平面与地面垂直,物体m1、m2同时由轨道左、右最高点释放,二者碰后粘在一起沿轨道向上运动,最高能上升到轨道M点,已知OM与竖直方向夹角为60,则两物体的质量之比m1m2为()A(1)(1) B.1C(1)(1) D.1解析:选C.两球到达最低的过程由动能定理得:mgRmv2,解得:v,所以
7、两球到达最低点的速度均为:,设向左为正方向,则m1的速度v1,则m2的速度v2,由于碰撞瞬间动量守恒得:m2v2m1v1(m1m2)v共,解得:v共,二者碰后粘在一起向左运动,最高能上升到轨道M点,对此过程由动能定理得:(m1m2)gR(1cos 60)0(m1m2)v,由解得:2,整理得:m1m2(1)(1),故选C.二、多项选择题7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,左侧紧靠竖直墙壁,右侧紧靠一质量为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高处从静止开始下落,与半圆槽相切自A点进入槽内,以下结论正确的是()A小球在槽内运动的B至C过程中,小球与半
8、圆槽在水平方向动量守恒B小球在槽内运动的B至C过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒C小球离开C点以后,将做竖直上抛运动D小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒解析:选BD.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,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
9、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,但是小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒,小球运动的全过程,水平方向动量也不守恒,选项A错误,B正确;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,选项C错误;因为小球在槽内运动过程中,接触面都是光滑的,所以小球、半圆槽、物块组成的系统机械能守恒,故选项D正确8为完成某种空间探测任务,需要在太空站上发射空间探测器,探测器通过向后喷气而获得反冲力使其加速已知探测器的质量为M,每秒钟喷出的气体质量为m,喷射
10、气体的功率恒为P,不计喷气后探测器的质量变化则()A喷出气体的速度为B喷出气体的速度为 C喷气t秒后探测器获得的动能为D喷气t秒后探测器获得的动能为解析:选BC.对t1 s内的喷出气体,由动能定理得Ptmv,解得v1 ,故B正确,A错误在t时间内,喷出气体整体与探测器动量守恒,有Mv2mtv1,探测器的动能为EkMv,解得Ek,故C正确,D错误9(2019安徽宣城二次调研)如图所示,小车在光滑水平面上向左匀速运动,轻质弹簧左端固定在A点,物体用细线拉在A点将弹簧压缩,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的橡皮泥上,取小车、物体和弹簧为一个系统,下列说法正确的是()A若物体滑动中不受摩擦力,
11、则该系统全过程机械能守恒B若物体滑动中有摩擦力,则该系统全过程动量守恒C不论物体滑动中有没有摩擦,小车的最终速度与线断前相同D不论物体滑动中有没有摩擦,系统损失的机械能相同解析:选BCD.物体与橡皮泥粘合的过程,发生非弹性碰撞,系统机械能有损失,故A错误;整个系统在水平方向不受外力,竖直方向上合外力为零,则系统动量一直守恒,故B正确;取系统的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律可知,物体沿车滑动到B端粘在B端的橡皮泥上后系统共同的速度与初速度是相同的,故C正确;当物体粘在橡皮泥上时,系统的速度与初速度相等,所以系统的末动能与初动能是相等的,系统损失的机械能等于弹簧的弹性势能,与物体滑动中有没有
12、摩擦无关,故D正确10如图所示,带有挡板的小车质量为m,上表面光滑,静止于光滑水平面上轻质弹簧左端固定在小车上,右端处于自由伸长状态质量也为m的小球,以速度v从右侧滑上小车,在小球刚接触弹簧至与弹簧分离的过程中,以下判断正确的是()A弹簧的最大弹性势能为mv2B弹簧对小车做的功为mv2C弹簧对小球冲量的大小为mvD弹簧对小球冲量的大小为mv解析:选AC. 小球与小车组成的系统动量守恒,由题意知,小球和小车共速时弹簧的弹性势能最大,则由动量守恒定律以及能量守恒定律可知,mv2mv、mv22mv2Ep,解得Epmv2,A正确;当小球与弹簧分离时,假设小车的速度为v1、小球的速度为v2,则由动量守恒
13、定律与能量守恒定律得,mvmv1mv2,mv2mvmv,解得v1v、v20,则弹簧对小车做的功为Wmvmv2,B错误;弹簧对小球的冲量为I0mvmv,即冲量的大小为mv,C正确,D错误三、非选择题11一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图所示一物块以v09 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止g取10 m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数;(2)若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.解
14、析:(1)对小物块从A运动到B处的过程中应用动能定理mgsmv2mv代入数值解得0.32(2)取向右为正方向,碰后物块速度v6 m/s由动量定理得:Ftmvmv解得F130 N其中“”表示墙面对物块的平均作用力方向向左(3)对物块反向运动过程中应用动能定理得W0mv2解得W9 J答案:(1)0.32(2)130 N(3)9 J12如图所示,可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上,一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞,B、C的上表面相平且B、C不粘连,A滑上C后恰好能达到C板的最右端,已知A、B、C质量均相等,木板C长为L,求:(1)A物体的最终速度;(2)A在木板C上滑行的时间解析:(1)设A、B、C的质量为m,B、C碰撞过程中动量守恒,设B、C碰后的共同速度为v1,则mv02mv1,解得v1,B、C共速后A以v0的速度滑上C,A滑上C后,B、C脱离,A、C相互作用的过程中动量守恒,设最终A、C的共同速度为v2,则mv0mv12mv2,解得v2.(2)在A、C相互作用的过程中,根据机械能守恒有FfLmvmv2mv(Ff为A、C间的摩擦力),代入解得Ff.此过程中对C,根据动量定理有Fftmv2mv1,代入相关数据解得t.答案:(1)(2)