2013年高考物理复习知能演练提升第十三章第一讲每课一测

1、1 每课一测每课一测 1. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块 A并留在其中，A、 B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图 1 所示。则在子弹打击 木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统 图 1 A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量不守恒，机械能守恒 C. 动量守恒，机械能不守恒 D. 无法判定动量、机械能是否守恒 解析：动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，本题中子弹、木块、弹 簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上受合外力之和为零，所以动量守恒。机 械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿入木块 瞬间有部分机械能转

2、化为内能 （发热），所以系统的机械能不守恒。故 C 选项正确。A、B、D 错误。 答案：C 2. 颗手榴弹以vo= 10 m/s 的水平速度在空中飞行。设它爆炸后炸裂为两块，小块质 量为 0.2 kg,沿原方向以 250 m/s的速度飞去，那么，质量为 0.4 kg 的大块在爆炸后速度 大小和方向是（ ） A. 125 m/s，与 Vo反向 B. 110 m/s，与 V。反向 C. 240 m/s，与 V。反向 D.以上答案均不正确 解析：由动量守恒定律有 110 m/s，贝U B 正确。 M0= mv1+ mv2,即卩 0.6 x 10= 0.2 x 250+ 0.4 V2，解得 V2= 答

3、案：B 3. 如图 2 所示，在橄榄球比赛中，一个 85 kg的前锋队员以 5 m/s 的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分。就在他刚要到底线时， 迎面撞上了对方两名均为 65 kg 的队员，一个速度为 2 m/s，另一个速 度为 4 m/s，然后他们就扭在了一起，则 （ ） A. 他们碰撞后的共同速率是 0.2 m/s B. 碰撞后他们动量的方向仍向前 C. 这名前锋能得分 D. 这名前锋不能得分 解析：取前锋队员跑动的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得: =（M+I ! I 底线 Mv+ mv+ mv 2 耐mv,代入数据得：v疋0.16 m/s。所以碰撞后的速度仍向前，故这名前锋

4、能得分, B C 两项正确。3 答案：BC 4. （2012 成都模拟）如图 3 所示，在光滑的水平面上，有一质 解析：由动量守恒定律得：当 m的速度为零时，M的速度为 2.67 m/s，此前m向右减 速运动，M向左减速运动，此后 m将向左加速运动， M继续向左减速运动；当两者速度达到 相同时，即速度均为 2 m/s时，两者相对静止，一起向左匀速直线运动。由此可知当 M的 速度为 2.4 m/s时，m处于向左加速运动过程中，选项 A 对。 答案：A 5. 在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球 A、B,质量都为m。现B球静止，A球向 B球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩到最紧

5、时的弹性势能为 巳, 6. （2011 全国高考）质量为M内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中 间的一质量为 m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为 卩。初始时小物块停在箱 子正中间，如图 4 所示。现给小物块一水平向右的初速度 v，小物块与箱壁碰撞 N次后恰又 回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失 的动能为（ ） 度大小都为 v = 4 m/s ， 它们之间有摩擦。 当溥板的速度大小为 2.4 m/s 图 3 时， 物块的运动情况是 ( ) A.做加速运动 B. 做减速运动 C.做匀速运动 D. 以上运动都有可能 量 M= 3 kg

6、的薄板和一质量 m= 1 kg 的物块朝相反方向运动，初速 * - M D 2E m 压缩最紧时，两球速度相等。设 A球碰前速度为Vo,两者共速时速度为 V,由 1 mv = 2mv, 解得 v=尹。 由机械能守恒有 *mv21 X2mv 2,解得v 解析: ( 动量守恒有: C 对。A、B、D 错误。 答案：C 4 图 4 1 mM 2 B.2m+ M vA. *mV 1 5 C.qNji mgL D. Nu mgL 解析：小物体与箱子作用过程中满足动量守恒，最后恰好又回到箱子正中间。二者相 、 1 2 1 2 1 Mmv 对静止，即为共速，设速度为V1, mv= （ m+ Mv1,系统损失

7、动能 E= -m/空（* n）v1 = 2M匚击 A错误，B 正确；由于碰撞为弹性碰撞，故碰撞时不损失能量，系统损失的动能等于系统产 生的热量，即 E = Q= N mgL C 错误，D 正确。 答案：BD 7. 如图 5所示，斜面体 C质量为M足够长，始终静止在水平面上，一质量为 m的长 方形木板A上表面光滑，木板 A获得初速度Vo后恰好能沿斜面匀速下滑，当木板 A匀速下 滑时将一质量为 m的滑块B轻轻放在木板 A表面上，当滑块 B在木板A上滑动时，下列说 法正确的是（ ） A. 滑块B的动量为 0.5 mv时，木板A和滑块B的加速度大小相等 B. 滑块B的动量为 0.5 mv时，斜面体对水

8、平面的压力大于 （阿 2m）g C. 滑块B的动量为 1.5 mv时，木板 A的动量为 0.5 mvo D. 滑块B的动量为 1.5 mv时，水平面施予斜面体的摩擦力向右 解析：未放 B时，对 A由力的平衡得 mgsin 0 =卩mgcos 0，计算u = tan B ,放上B 时用牛顿第二定律， mn 0 = ma。aB= gsin 0，沿斜面向下，对 A： 2 u mcpos 0 mgsin 0 =ma。aA= gsin 0，沿斜面向上，当滑块 B的动量为 0.5 mv时，A的动量也为 0.5 mv, A 项 正确，对A、B、C整体受力分析，它们的加速度为 0,则其对水平面的压力 N=（阿

9、 2m）g, B 项错，当A停止运动时，B的动量为 mv,现在B的动量为 1.5 mv, A处于静止，动量为 0, C 项错，因A、C静止，B的水平分加速度向左，从 A B、C整体看出地面施予斜面体的摩 擦力向左。 答案：A 8. 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缓飘来的小船上， 然后去执行任务，小船 1 6 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。则此过程该同学动量的变化大小为 _ 图 6 kg m/s，此时小船的速度大小为 _ m/s。 解析：将该同学与船组成一个系统，设最

10、终二者的速度为 v,方向与人速度方向相同，7 由动量守恒得， m人v人一m船v船=（m人+m船）v，解得：v = 0.25 m/s 该同学动量的变化为 p人=口人（v人一v） = 105 kg m/s。 答案：105 0.25 9. 荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献。惠 更斯所做的碰撞实验可简化为：球 1、球 2、球 3 质量分别为 m、m、m， 半径相同，并排悬挂在长度均为 L的三根平行绳子上，彼此相互接触。 现把质量为 m的小球拉开，上升到 H高处释放，如图 7 所示，已知各球 间碰撞时同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律，且碰撞时间 极短，H远小于L，不计空气阻力。若

11、三个球的质量不同，要使球 碰后，三个球具有同样的动量，则 m ： m ： m= _。 2 P 解析：由题意知，三球碰后的动量均相同，设为 P,则丘=，球 2 在与球 3 碰前具有 动量为 2p,根据机械能守恒定律，对于球 2 与球 3 碰撞的情况应有: 由此m : m = 3 : 1 球 1 在与球 2 碰前具有的动量为 3p,根据机械能守恒定律有: 3P 2= P2 十 2p 2 2m = 2m 2m 由此得：m ： m = 2 : 1 综合得：m ： m ： m= 6 : 3 : 1 答案：6 : 3 : 1 10如图 8 所示，A B为两个大小可视为质点的小球， A的质量M第严 =0.6

12、 kg , B的质量 m= 0.4 kg , B球用长1 = 1.0 m 的轻质细绳吊起, 当B球处于静止状态时，B球恰好与光滑弧形轨道 PQ的末端点RP端切 线水平）接触但无作用力。现使 A球从距轨道P端h= 0.20 m 的Q点由 静止释放，当 A球运动到轨道 P端时与B球碰撞，碰后两球粘在一起运 2 . . 动。若g取 10 m/s，求两球粘在一起后，悬绳的最大拉力为多大？ 图 8 解析：A球与B球相碰前瞬间，A球的速度设为v,根据机械能守恒定律有： Mgh= *Mv, v= 2 m/s 两球碰撞过程中动量守恒， 碰后瞬间两球粘在一起时速度设为 v,则Mv= （M十m）v v = 1.2

13、 m/s 两球摆起的瞬间，悬绳的拉力最大，有： 1 与球 2，球 2 与球 3 相 2 2 2 P P , P = - 十 - 2m 2m 2m 图 7 8 v 2 Fm- （M十 nj g = （M十 nj 9 解得：Fm 11.44 N 答案：11.44 N 11. 两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲 车和磁铁的总质量为 0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为 1.0 kg。两磁铁的 N 极相对，推动一 下，使两车相向运动。某时刻甲车的速率为 2 m/s，乙车的速率为 3 m/s，方向与甲相反。 两车运动过程中始终未相碰。求： (1) 两车最近时，乙车的速度

14、为多大？ (2) 甲车开始反向运动时，乙车的速度为多大？ 解析：(1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为 v，取乙车的速度方向为正 方向。由动量守恒定律得 m乙v乙一m甲v甲=(m甲+ m乙)v 所以两车最近时，乙车的速度为 1X 3-0.5 X2 4 0.5 + 1 m/S = 3m/S =倔倔 m/S (2)甲车开始反向时，其速度为 0，设此时乙车的速度为 v乙，由动量守恒定律得 m乙 v乙一m甲v甲=m乙v乙 答案：(1)1.33 m/s (2)2 m/s 12. (2011 海南高考)一质量为 2m的物体P静止于光滑水平地面 上，其截面如图 9 所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为 L； be为 光滑斜面，斜面和水平面通过与 ab和be均相切的长度可忽略的光滑圆弧 图 9 连接。现有一质量为 m的木块以大小为 v。的水平初速度从 a点向左运动，在斜面上上升的 最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为 g。求: (1) 木块在ab段受到的摩擦力f ； (2) 木块最后距a点的距离s。 解析：(1)从开始到木块到达最大高度过程： 由动量守恒：mv= 3mv 1 2 1 2 由能的转化及守恒： mv = 5x3 mv + mgh fL nrv 乙