2013高考物理二轮复习 专题限时集训（七）专题七动量与能量配套作业（解析版广东省专用）

1 专题限时集训专题限时集训 七七 专题七专题七 动量与能量动量与能量 时间 45 分钟 1 双选 两位同学穿旱冰鞋 面对面站立不动 互推后向相反的方向运动 不计摩擦 阻力 下列判断正确的是 图 7 1 A 互推后两位同学总动量增加 B 互推后两位同学动量大小相等 方向相反 C 分离时质量大的同学的速度小一些 D 互推过程中机械能守恒 2 如图 7 2 所示 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 图 7 2 A v0 v B v0 v m M m M C v0 v0 v D v0 v0 v m M m M 3 如图 7 3 所示 一质量为M的平板车B放在光滑水平面上 在其右端放一质量为m 的小木块A m M A B间动摩擦因数为 现给A和B以大小相等 方向相反的初速度 v0 使A开始向左运动 B开始向右运动 最后A不会滑离B 求 1 A B最后的速度大小和方向 2 从地面上看 A向左运动到离出发点最远处时 B向右运动的位移大小 图 7 3 4 在光滑的水平面上 质量为m1的小球A以速率v0向右运动 在小球的前方O点处有 一质量为m2的小球B处于静止状态 如图 7 4 所示 小球A与小球B发生正碰后小球A B 均向右运动 小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇 PQ 1 5PO 假设小球间 的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞 求两个小球的质量之比 m1 m2 图 7 4 2 5 如图 7 5 所示 小车A静止在光滑水平面上 半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固 定在小车上 光滑圆弧左侧部分水平 圆弧轨道和小车的总质量为M 质量为m的小滑块B以 水平初速度v0滑上小车 滑块能从圆弧上端滑出 求 1 小滑块刚离开圆弧轨道时小车的速度大小 2 小滑块到达最高点时距圆弧轨道上端的距离 图 7 5 6 如图 7 6 所示 固定在地面上的光滑圆弧面底端与车C的上表面平滑相接 在圆弧 面上有一滑块A 其质量mA 2 kg 在距车的水平面高h 1 25 m 处由静止下滑 车C的质 量为mC 6 kg 在车C的左端有一质量mB 2 kg 的滑块B 滑块B与A均可视作质点 滑块 A与B碰撞后立即粘合在一起共同运动 最终没有从车C上滑落 已知滑块A B与车C的动 摩擦因数均为 0 5 车C与水平面间的摩擦忽略不计 取g 10 m s2 求 1 滑块A滑到圆弧面底端时的速度大小 2 滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度大小 3 车C的最短长度 图 7 6 7 如图 7 7 所示 光滑水平面上一质量为M 长为L的木板右端靠在固定于地面的挡 板P上 质量为m的小滑块以水平速度v0滑上木板的左端 滑到木板的右端时速度恰好为 零 1 求小滑块在木板上滑动的时间 2 求小滑块在木板上滑动过程中 木板对挡板P作用力的大小 3 若撤去挡板P 小滑块依然以水平速度v0滑上木板的左端 求小滑块相对木板静止 时距木板左端的距离 图 7 7 专题限时集训 七 1 BC 解析 以两位同学为系统 其总动量守恒 开始时总动量为 0 互推一下后 总动量仍为零 则有 p1 p2 0 故互推后两位同学动量大小相等 方向相反 A 错 B 对 3 由上式得m1v1 m2v2 故质量大的速度小一些 C 对 互推过程中 每位同学给对方的推力均 做正功 机械能增加 故机械能不守恒 D 错 2 C 解析 人在跃出的过程中船和人组成的系统水平方向动量守恒 有 M m v0 Mv mv 解得v v0 v v0 C 项正确 m M 3 1 v0 方向向右 M m M m 2 v 2M m 2 Mg2 0 解析 1 A没有滑离B板 表示最终A B具有相同的速度 设此速度为v 选择向右 的方向为正方向 则根据动量守恒定律可得 Mv0 mv0 M m v 解得 v v0 方向向右 M m M m 2 从地面上看 A向左运动到离出发点最远处时 A速度为零 B速度为v 由动量 守恒定律得 M v0 mv0 Mv 这一过程B向右运动s 由动能定理有 mgs Mv 2 Mv 1 2 1 22 0 解得 s v 2M m 2 Mg2 0 4 2 解析 从两个小球碰撞后到它们再次相遇 小球A和B的速度大小保持不变 对小球B OQ PQ v2t 对小球A PO v1t 而PQ 1 5PO 由以上三式得 v2 v1 4 1 两个小球碰撞过程有 m1v0 m1v1 m2v2 m1v m1v m2v 1 22 0 1 22 1 1 22 2 解得 2 m1 m2 5 1 mv0 m M 2 R Mv2 0 2 M m g 解析 1 以小滑块和小车 含光滑圆弧轨道 为研究对象 当小滑块从圆弧轨道上端滑 出时 小滑块的水平速度与小车速度相同 由水平方向动量守恒有 mv0 m M v 解得小车的速度v mv0 m M 2 小滑块到达最高点时的速度与小车速度相同 由机械能守恒定律有 mv m M v2 mgh 1 22 0 1 2 小滑块距光滑圆弧轨道上端的距离为 H h R 联立解得 H R Mv2 0 2 M m g 6 1 5 m s 2 2 5 m s 4 3 0 375 m 解析 1 设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为v1 由机械能守恒定律有 mAgh mAv 1 22 1 解得 v1 5 m s 2 设A B碰撞后瞬间的共同速度为v2 滑块A与B组成的系统动量守恒 由动量守恒 定律可得 mAv1 mA mB v2 解得 v2 2 5 m s 3 设车C的最短长度为L 滑块A与B最终没有从车C上滑出 三者的最终速度相同 设其共同速度为v3 根据动量守恒和能量守恒定律可得 mA mB v2 mA mB mC v3 mA mB gL mA mB v mA mB mC v 1 22 2 1 22 3 解得 L 0 375 m 7 1 2L v0 2 mv2 0 2L 3 L M m M 解析 1 小滑块在木板上做匀减速直线运动 则整个滑动过程的平均速度 v v0 2 所以t L v 2L v0 2 设小滑块在木板上滑动时所受的摩擦力大小为f 由动能定理可得 fL 0 mv 1 22 0 解得 f mv2 0 2L 由牛顿第三定律和物体的平衡条件 木板对挡板P作用力的大小等于 mv2 0 2L 3 设撤去