高三物理二轮专题 动量好题特训6（含精析）.doc

好题特训（物理）含精析2014届高三二轮专题之6.动量1.2012天津卷 质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为_kgm/s.若小球与地面的作用时间为0.2 s，则小球受到地面的平均作用力大小为_n(取g10 m/s2) (1)答案 212解析 取竖直向上为正方向，小球的初动量p1mv10.2(6) kgm/s 1.2 kgm/s，小球的末动量p2mv20.24 kgm/s0.8 kgm/s，故动量的变化量p p2p12 kgm/s.由动量定理得，mg，代入数据，有12 n.2.2012重庆卷 图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆摆锤的质量为m，细杆可绕轴o在竖直平面内自由转动，摆锤重心到o点距离为l.测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与o等高的位置处静止释放摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(sl)，之后继续摆至与竖直方向成角的最高位置若摆锤对地面的压力可视为大小为f的恒力，重力加速度为g，求：(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数答案(1)损失的机械能emglcos(2)摩擦力做功wfmglcos(3)动摩擦因数3.2012重庆卷 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冲量忽略不计，则能正确表示车运动的vt图象为()abcdb解析 人跳车前，人和车以大于v0的初速度做匀减速直线运动，加速度大小为ag；人跳车瞬间，人和车组成的系统动量守恒，规定初速度方向为正方向，则3mv0mv02mv，得v2v0，此后车做减速运动的加速度aga，b项正确4.2012山东卷 光滑水平轨道上有三个木块a、b、c，质量分别为ma3m、mbmcm，开始时b、c均静止，a以初速度v0向右运动，a与b碰撞后分开，b又与c发生碰撞并粘在一起，此后a与b间的距离保持不变求b与c碰撞前b的速度大小 (2)解析 设a与b碰撞后，a的速度为va，b与c碰撞前b的速度为vb，b与c碰撞后粘在一起的速度为v，由动量守恒定律得对a、b木块：mav0mavambvb对b、c木块：mbvb(mbmc)v由a与b间的距离保持不变可知vav联立式，代入数据得vbv05.2012福建卷 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水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为_(填选项前的字母)av0v bv0vc. v0(v0v) dv0(v0v) (2)c解析 以船原来的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：(mm)v0mvmmv，解得vmv0(vv0)，c正确6.2012安徽卷 如图19所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量m2 kg的小物块a.装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接传送带始终以u2 m/s的速率逆时针转动装置的右边是一光滑曲面，质量m1 kg的小物块b从其上距水平台面高h1.0 m处由静止释放已知物块b与传送带之间的动摩擦因数0.2，l1.0 m设物块a、b间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块a静止且处于平衡状态取g10 m/s2.图19(1)求物块b与物块a第一次碰撞前的速度大小；(2)通过计算说明物块b与物块a第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上；(3)如果物块a、b每次碰撞后，物块a再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块b第n次碰撞后的运动速度大小 解析 (1)设物块b沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0.由机械能守恒知mghmv得v0设物块b在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a，则mgma设物块b通过传送带后运动速度大小为v，有v2v2al联立解得v4 m/s由于vu2 m/s，所以v4 m/s即为物块b与物块a第一次碰撞前的速度大小(2)设物块a、b第一次碰撞后的速度分别为v、v1，取向右为正方向，由弹性碰撞知mvmv1mvmv2mvmv2解得v1v m/s即碰撞后物块b沿水平台面向右匀速运动设物块b在传送带上向右运动的最大位移为l，则0v2al得l m1 m所以物块b不能通过传送带运动到右边的曲面上(3)当物块b在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速可以判断，物块b运动到左边台面时的速度大小为v1，继而与物块a发生第二次碰撞设第二次碰撞后物块b速度大小为v2，同上计算可知v2v12v物块b与物块a第三次碰撞、第四次碰撞，碰撞后物块b的速度大小依次为v3v23vv4v34v则第n次碰撞后物块b的速度大小为vn()nv.图47.2012全国卷 如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触现摆球a向左拉开一小角度后释放若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是()a第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等b第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等c第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同d发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置ad解析 设摆球a到达最低点恰未发生碰撞时的速度为v0，碰撞过程动量守恒且动能守恒，碰后速度v1v0v0；v2v0v0，所以a正确，b错误；第一次碰撞后的瞬间，两球的速度v大小相等，摆起的高度h满足v22gh，所以两球上升的高度相同，故两球的最大摆角相同，c错误；两摆摆长相等，由周期公式t2可知周期相等，d正确图138.2012课标全国卷如图，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：()两球a、b的质量之比；()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 (2)解析 ()设球b的质量为m2，细线长为l，球b下落至最低点、但未与球a相碰时的速率为v，由机械能守恒定律得m2glm2v2式中g是重力加速度的大小设球a的质量为m1；在两球碰后的瞬间，两球共同速度为v，以向左为正由动量守恒定律得m2v(m1m2)v设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为，由机械能守恒定律得(m1m2)v2(m1m2)gl(1cos)联立式得1代入题给数据得1()两球在碰撞过程中的机械能损失是qm2gl(m1m2)gl(1cos)联立式，q与碰前球b的最大动能ek(ekm2v2)之比为1(1cos)联立式，并代入题给数据得19.2012四川卷 如图所示，水平虚线x下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场，整个空间存在匀强电场(图中未画出)质量为m、电荷量为q的小球p静止于虚线x上方a点，在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为i的冲量作用而做匀速直线运动在a点右下方的磁场中有定点o，长为l的绝缘轻绳一端固定于o点，另一端连接不带电的质量同为m的小球o，自然下垂保持轻绳伸直，向右拉起q，直到绳与竖直方向有一小于5的夹角，在p开始运动的同时自由释放q，q到达o点正下方w点时速率为v0.p、q两小球在w点发生正碰，碰后电场、磁场消失，两小球粘在一起运动p、q两小球均视为质点，p小球的电荷量保持不变，绳不可伸长，不计空气阻力，重力加速度为g.(1)求匀强电场场强e的大小和p进入磁场时的速率v；(2)若绳能承受的最大拉力为f，要使绳不断，f至少为多大？(3)求a点距虚线x的距离s. 解析 (1)设小球p所受电场力为f1，则f1qe在整个空间重力和电场力平衡，有f1mg联立相关方程得e设小球p受到冲量后获得速度为v，由动量定理得imv故v(2)设p、q同向相碰后在w点的最大速度为vm，由动量守恒定律得mvmv0(mm)vm此刻轻绳的张力也为最大，由牛顿运动定律得f(mm)gv联立相关方程，得f2mg(3)设p在x上方