高考模拟试题分类及详解六动量Word文档格式.docx
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(1)弹簧的劲度系数k.
(2)从木块和铁板共同开始向下运动到它们的共同速度第一
次减小到零的过程中,弹簧的弹性势能增加了多少?
图11
2.(山东青岛市高三第一次质检卷.物理.31)如图12所示,物体A、B的质量分别是,用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙相接触。
另有一个物体C从t=0时刻起以一定的速度向左运动,在t=0.5s时刻与物体A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开。
物体C的v–t图象如图13所示。
试求:
①物块C的质量m3;
②在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向。
图12图13
3.(江苏苏州市高三五校联考卷.物理.17)如图14所示,质量M=0.40㎏的靶盒A位于光滑水平导轨上,开始时静止在O点,在O点右侧有范围很广的“相互作用区域”,如图中的虚线区域。
当靶盒A进入相互作用区域时便有向左的水平恒力F=20N作用。
在P处有一固定的发射器B,它可根据需要瞄准靶盒每次发射一颗水
平速度V0=50m/s、质量m=0.10㎏的子弹,当子弹打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短。
若每当靶盒A停在或到达O点时,就有一颗子弹进入靶盒A内,求:
(1)当第一颗子弹进入靶盒A后,靶盒A离开O点的最大距离。
图14
(2)当第三颗子弹进入靶盒A后,靶盒A从离开O点到又回到O点所经历的时间
(3)当第100颗子弹进入靶盒时,靶盒已经在相互作用区中运动的时间和。
4.(辽宁省锦州市2009届高三期末试卷.物理.13)如图15所示,质量均为2m的完全相同的长木板A、B并排放置在光滑水平面上静止.一个质量为m的铁块C
图15
以水平速度v0=1.8m/s从左端滑到A木板的上表面,并最终停留在长木板B上.已知B、C最终的共同速度为v=0.4m/s.求:
⑴A木板的最终速度v1.
⑵铁块C刚离开长木板A时刻的瞬时速度v2.
5.(广东中山龙山中学2009届高三第二次月考试卷.物理.18)如图16所示,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的。
一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与静止在O点质量为m的小物块A连结,弹簧处于原长状态。
质量为m的物块B在大小为F的水平恒力的作用下由C处从静止开始向左运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F。
已知CO=4S,OD=S。
求撤去外力后:
图16
(1)弹簧的最大弹性势能
(2)物块B最终离O点的距离。
6.(湖南长郡中学2009届高三第二次月考试题.物理.18)如图17所示,P是固定的竖直挡板,A是置于光滑水平面上的平板小车(小车表面略低于档板下端),B是放在小车最左端表面上的小物块.开始时,物块随小车一起以相同的水平速度向左运动,接着物块与挡板发生了第一次碰撞,碰后物块相对于车静止时的位置离小车最左端的距离等于车长的.此后物块又与挡板发生了多次碰撞,最后物块恰未从小车上滑落.若物体与小车表面间的动摩擦因数是个定值,物块与挡板发生碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短,图17
试确定小车与物块的质量关系.
7.(湖南省长沙市一中高三第二次月考卷.物理.14)如图18所示,光滑水平面上,轻弹簧两端分别拴住质量均为m的小物块A和B,B物块靠着竖直墙壁。
今用水平外力缓慢推A,使A、B间弹簧压缩,当压缩到弹簧的弹性势能为E时撤去此水平外力,让A和B在水平面上运动.求:
(1)当B离开墙壁时,A物块的速度大小;
(2)当弹簧达到最大长度时A、B的速度大小;
(3)当B离开墙壁以后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值.
F
8.(山东省莱阳一中2009届高三上学期学段检测.物理.15)某兴趣小组设计了一种测量子弹射出枪口时速度大小的方法.在离地面高度为h的光滑水平桌面上放置一木块,将枪口靠近木块水平射击,子弹嵌入木块后与木块一起水平飞出,落地点与桌边缘的水平距离是s1;
然后将木块重新放回原位置,再打一枪,子弹与木块的落地点与桌边的水平距离是s2,求子弹射出枪口时速度的大小.
9.(山东省济南一中高三期中测试卷.物理.15)在赛车场上,为了安全起见,在车道外围一定距离处一般都放有废旧的轮胎组成的围栏。
在一次比较测试中,将废旧轮胎改为由弹簧连接的缓冲器,缓冲器与墙之间用轻绳束缚。
如图19所示,赛车从C处由静止开始运动,牵引力恒为F,到达O点与缓冲器相撞(设相撞时间极短),而后他们一起运动到D点速度变为零,此时发动机恰好熄灭(即牵引力变为零)。
已知赛车与缓冲器的质量均为m,OD相距为S,CO相距4S,赛车运动时所受地面摩擦力大小始终为,缓冲器的底面光滑,可无摩擦滑动,在O点时弹簧无形变。
问:
(1)弹簧的最大弹性势能为多少?
图19
(2)赛车由C点开始运动到被缓冲器弹回后停止运动,赛车克服摩擦力共做了多少?
10.(江苏省江安中学2009届高三年级第三次月考试题.物理.16)如图20所示,一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右并排放有序号是1,2,3,…,n的物体,所有物块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同,开始时,木板静止不动,第1,2,3,…n号物块的初速度分别是v,2v,3v,…nv,方向都向右,木板的质量与所有物块的总质量相等,最终所有物块与木板以共同速度匀速运动。
设物块之间均无相互碰撞,木板足够长。
(1)所有物块与木板一起匀速运动的速度v;
nV0
(2)第1号物块与木板刚好相对静止时的速度v;
(3)通过分析与计算说明第k号(k<n)物块的最小速度v图20
11.(湖南长长沙一中2009届高三第二次月考试卷.物理.18)利用航天飞机,可将物资运送到空间站,也可以维修空间站出现的故障.
(1)若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g.,某次维修作业中,与空间站对接的航天飞机的速度计显示飞机的速度为,则该空间站轨道半径为多大?
(2)为完成某种空间探测任务,在空间站上发射的探测器通过向后喷气而获得反冲力使
其启动.已知探测器的质量为M,每秒钟喷出的气体质量为m,为了简化问题,设喷射探测器对气体做功的功率恒为P,在不长的时间内探测器的质量变化较小,可以忽略不计.求喷气秒后探测器获得的动能是多少?
答案:
1.【解析】
(1)M静止时,设弹簧压缩量为l0,则Mg=kl0①
速度最大时,M、m组成的系统加速度为零,则
(M+m)g-k(l0+l1)=0②-
联立①②解得:
k=50N/m③
[或:
因M初位置和速度最大时都是平衡状态,故mg=kl1,解得:
k=50N/m]
(2)m下落h过程中,mgh=mv02④-
m冲击M过程中,mv0=(M+m)v⑤-
所求过程的弹性势能的增加量:
ΔE=(M+m)g(l1+l2)+(M+m)v2⑥
联立④⑤⑥解得:
ΔE=0.66J⑦
(用弹性势能公式计算的结果为ΔE=0.65J也算正确)
【答案】ΔE=0.66J
2.【解析】①根据图象可知,物体C与物体A相碰前的速度为:
v1=6m/s
相碰后的速度为:
v2=2m/s根据定量守恒定律得:
…
解得:
m3=2.0kg
②规定向左的方向为正方向,在第5.0s和第15s末物块A的速度分别为:
v2=2m/s,v3=-2m/s所以物块A的动量变化为:
即在5.0s到15s的时间内物块A动量变化的大小为:
16kg·
m/s方向向右
【答案】
(1)m3=2.0kg
(2)16kg·
3.【解析】
(1)设第一颗子弹进入靶盒A后,子弹与靶盒的共内速度为。
根据碰撞过程系统动量守恒,有:
设A离开O点的最大距离为,由动能定理有:
解得:
(2)根据题意,A在的恒力F的作用返回O点时第二颗子弹正好打入,由于A的动量与第二颗子弹动量大小相同,方向相反,故第二颗子弹打入后,A将静止在O点。
设第三颗子弹打入A后,它们的共同速度为,由系统动量守恒得:
(2分)
设A从离开O点到又回到O点所经历的时间为t,取碰后A运动的方向为正方向,由动量定理得:
解得:
(3)从第
(2)问的计算可以看出,第1、3、5、……(2n+1)颗子弹打入A后,A运动时间均为 故总时间
(1)
(2)(3)
4.【解析】对A、B、C整体,从C以v0滑上木块到最终B、C达到共同速度V,
其动量守恒既:
mv0=2mV1+3mv1.8=2V1+3×
0.4V1=0.3m/s
对A、B、C整体,从C以v0滑上木块到C以V2刚离开长木板,
此时A、B具有共同的速度V1。
其动量守恒即:
mv0=mV2+4mv1
1.8=V2+4×
0.3V2=0.6m/s
【答案】
(1)V1=0.3m/s
(2)V2=0.6m/s
5.【解析】
(1)B与A碰撞前速度由动能定理
得
B与A碰撞,由动量守恒定律
碰后到物块A、B运动至速度减为零,弹簧的最大弹性势能
(2)设撤去F后,A、B一起回到O点时的速度为,由机械能守恒得
返回至O点时,A、B开始分离,B在滑动摩擦力作用下向左作匀减速直线运动,设物块B最终离O点最大距离为x
由动能定理得:
【答案】
(1)
(2)
6.【解析】设小车初速度为V0,A与车相互作用摩擦力为f,
第一次碰后A与小车相对静止时速为V1,由动量守恒,
得mAV0-mBV0=(mA+mB)V1
由能量守恒,得mAV02+mBV02=f·
L+(mA+mB)V12…图14
多次碰撞后,A停在车右端,系统初动能全部转化为内能,由能量守恒,得
fL=(mA+mB)V02…
联系以上三式,解得:
(mA+mB)2=4(mA-mB)2=∴mA=3mB
【答案】mA=3mB
7.【解析】
(1)当B离开墙壁时,A的速度为v0,由机械能守恒有
mv02=E解得v0=
(2)以后运动中,当弹簧弹性势能最大时,弹簧达到最大程度时,A
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