专题25 动量相关知识在浙江高考中的运用-2020年浙江高考物理(选考)二轮终极专题复习(解析版) 联系客服

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A.4.9N B.8.9N C.9.8N D.14.7N 【答案】D

【解析】由动能定理得:小球下落过程:mgh1=mv12-0,小球上升过程:-mgh2=0-mv22,

,方向竖直向下;

,方向竖直向上;以向下为正方向,由动量

定理得:(mg-F)t=mv2-mv1,即:(0.5×9.8-F)×0.5=0.5×(-4.2)-0.5×5.6,F=14.7N;方向向上;故D正确,ABC错误。故选D。本题考查动量定理的应用,只要能熟练应用动能定理与动量定理可以正确解题,应用动量定理解题时,要注意正方向的选取。

4.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑,下列说法错误的是( ) ..

A.在下滑过程中,物块和弧形槽组成的系统机械能守恒 B.在下滑过程中,物块和槽的水平方向动量守恒 C.物块被弹簧反弹后,离开弹簧时的速度大小为v=2D.物块压缩弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能Ep=【答案】D

【解析】滑块下滑过程,只有重力做功,系统机械能守恒,故A正确;滑块下滑过程,滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零,系统水平方向动量守恒,故B正确;设小球到达水平面时速度大小为v1,槽的速度大小为v2,且可判断球速度方向向右,槽的速度方向向左,以向右为正方向,在球和槽在球下滑过程中,系统水平方向动量守恒,由动量守恒定律得:mv1-2mv2=0,由机械能守恒定律得:mgh=mv12+?2mv22,由以上两式解得:v1=2

,v2=

,物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒,物块离开弹簧时速度大小

,故C正确;物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒,物

,故D错误;

与物块接触弹簧前的速度大小相等,v=v1=2

块速度为零时,弹簧的弹性势能最大,由机械能守恒定律可知,最大弹性势能Ep=mv12=本题选错误的,故选D。

5.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并立即留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打击木块A至弹簧第一次被压缩最短的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的

系统( )

A.动量守恒,机械能守恒 B.动量守恒,机械能不守恒 C.动量不守恒,机械能不守恒 D.动量不守恒,总动能减小 【答案】B

【解析】在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,系统所受的外力之和为零,则系统的动量守恒。在此过程中,除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功,所以系统机械能不守恒。故B正确,ACD错误。故选B。

本题考查动量守恒和机械能守恒的判断和应用能力.动量是否守恒要看研究的过程,要细化过程分析,不能笼统.

6.两个小球在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,B球在前,A球在后,

,

A.C.【答案】B

【解析】两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒;碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能,根据能量守恒定律,碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能;同时考虑实际情况,碰撞后A球速度不大于B球的速度.

两球碰撞过程系统动量守恒,以两球的初速度方向为正方向,如果两球发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得:

MAvA+MBvB=(MA+MB)v,代入数据解得:v= m/s,如果两球发生完全弹性碰撞,有:MAvA+MBvB=MAvA′+MBvB′,由机械能守恒定律得:MAvA2+MBvB2= MAvA′2+ MBvB′2,代入数据解得:vA′= m/s,vB′= m/s,则碰撞后A、B的速度:m/s≤vA≤ m/s,m/s≤vB≤m/s,故选B。

7.如图所示,一半径为R=0.2m的固定光滑圆弧轨道AB位于竖直平面内,轨道下端与一光滑水平直轨道相切于B点,一小球M从距圆弧轨道最高点A高度为h=0.2m处由静止释放,并恰好沿切线进入圆弧轨道,当滑到水平面上后与静止在水平面上且前端带有轻弹簧的小球N碰撞,M、N质量均为m=1Kg,g=10m/s2。下列说法正确的是( )

, ,

, 当A球与B球发生碰撞后,A、B两球速度可能为( )

B. D.

, ,

,

,

A.小球M在圆弧轨道内运动过程中所受合外力方向始终指向轨道圆心 B.轻弹簧被压缩至最短时,M和N的速度大小都是

m/s

C.轻弹簧被压缩的过程中,M、N的总动量和总动能都保持不变 D.轻弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为4J 【答案】B

【解析】对小球M受力分析可知合外力方向是否指向圆心;小球M滑到B的过程由机械能守恒定律求得到B的速度,轻弹簧被压缩的过程满足动量守恒定律;根据能量守恒知轻弹簧被压缩的过程中,弹性势能增大,总动能减少,轻弹簧被压缩至最短时,弹性势能最大,根据能量守恒可求得.

A.小球M在圆弧轨道内运动过程中受竖直向下的重力、指向圆心的支持力,合外力方向除B点外并不指向轨道圆心,故A错误;

B.小球M滑到B的过程由机械能守恒定律得:

时轻弹簧被压缩至最短,由动量守恒定律得:mvB=2mv,解得

,解得:

,当两球的速度相等

,故B正确;

C.轻弹簧被压缩的过程中,由动量守恒定律知M、N的总动量不变,根据能量守恒知弹性势能增大,所以总动能减少,故C错误;

D.轻弹簧被压缩至最短时弹性势能最大,根据能量守恒得:错误. 故选B.

8.如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3kg的足够长薄板和一质量为m的物块分别以大小v=4m/s的初速度向左、向右运动,它们之间有摩擦。当薄板的速度大小为2.4m/s且方向向左时,物块的速度大小为v′=0.8m/s,方向向左,则物块的质量为( )

,解得E弹m=6J,故D

A.1 kg B.2 kg C.0.8 kg D.1.6k 【答案】A

【解析】设向左为正方向,由动量守恒定律可知:m=1kg,故选A.

9.两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4kg的物块C静止在前方,如图所示,B与C碰撞后二者会粘在一起运动.则下列说法正确的是( )

,即

,解得

A. B、C碰撞刚结束时BC的共同速度为3 m/s B.弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为3 m/s C.弹簧的弹性势能最大值为36J

D.弹簧再次恢复原长时A、B、C三物块速度相同 【答案】B

【解析】B与C发生碰撞后,根据动量守恒求出物BC的速度;当弹簧的弹性势能最大时,三者具有相同的 速度,此时A的速度最大;根据动量守恒求出BC碰撞后的共同速度.由能量守恒求解弹性势能的最大值.A、B与C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B、C两者速度为vBC,规定向右为正方向,则mBv=(mB+mC)vBC,解得

;故A错误.

B、C、当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由A、B、C三者组成的系统动量守恒,设向右为正方向:(mA+mB)v=(mA+mB+mC)vABC,解得:能最大为Ep,根据能量守恒:

, 设物ABC速度相同时弹簧的弹性势

;故B正确,C错误.

D、若三者共速时系统减少的动能最多,一定是变成储存的弹性势能,则此时弹簧不会是原长;故D错误. 故选B.

10.“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,双手举着大风筝,设想利用火箭的推力,飞上天空,然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备(火箭(含燃料)、椅子、风筝等)总质量为M,点燃火箭后在极短的时间内,质量为m的炽热燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )