XX专用高考物理一轮复习第六章动量动量守恒定律课时力学三大规律综合应用加练半小时

XX专用高考物理一轮复习第六章动量动量守恒定律课时力学三大规律的综合应用加练半小时XX专用高考物理一轮复习第六章动量动量守恒定律课时力学三大规律的综合应用加练半小时PAGEXX专用高考物理一轮复习第六章动量动量守恒定律课时力学三大规律的综合应用加练半小时50力学三大规律的综合应用[方法点拨]做好以下几步：①确立研究对象，进行运动分析和受力分析；②分析物理过程，按特色区分阶段；③采用相应规律解决不同样阶段的问题，列出规律性方程．1．(2018·广东东莞模拟)如图1所示，某商场两辆同样的手推购物车质量均为m、相距l沿直线摆列，静置于水平川面上．为节俭收纳空间，工人给第一辆车一个瞬时的水平推力使其运动，并与第二辆车相碰，且在极短时间内互相嵌套结为一体，以共同的速度运动了距离eq\f(l,2)，恰巧停靠在墙边．若车运动时遇到的摩擦力恒为车重的k倍，忽视空气阻力，重力加快度为g.求：图1(1)购物车碰撞过程中系统损失的机械能；(2)工人给第一辆购物车的水平冲量大小．2．(2017·河北石家庄第二次质检)如图2所示，质量散布平均、半径为R的圆滑半圆形金属槽，静止在圆滑的水平面上，左侧紧靠竖直墙壁．一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止着落，恰巧与金属槽左端相切进入槽内，抵达最低点后向右运动从金属槽的右端冲出，小球抵达最高点时与金属槽圆弧最低点的距离为eq\f(7,4)R，重力加快度为g，不计空气阻力．求：图2(1)小球第一次抵达最低点时对金属槽的压力大小；(2)金属槽的质量．3.(2017·江西上饶一模)如图3所示，可看作质点的A物体叠放在上表面圆滑的B物体上，一同以v0的速度沿圆滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一圆滑水平轨道上的木板C发生碰撞，碰撞后B、C的速度同样，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰巧能抵达C板的右端．已知A、B质量相等，C的质量为A的质量的2倍，木板C长为L，重力加快度为g.求：图3(1)A物体与木板C上表面间的动摩擦因数；(2)当A刚到C的右端时，B、C相距多远？4．(2017·河南六市第一次联考)足够长的倾角为θ的圆滑斜面的底端固定一轻弹簧，弹簧的上端连结质量为m、厚度不计的钢板，钢板静止时弹簧的压缩量为x0，如图4所示．一物块从钢板上方距离为3x0的A处沿斜面滑下，与钢板碰撞后马上与钢板一同向下运动，但不粘连，它们抵达最低点后又向上运动．已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点，O为弹簧自然伸长时钢板的地点．若物块质量为2m，仍从A处沿斜面滑下，则物块与钢板回到O点时，还拥有向上的速度，已知重力加快度为g，计算结果能够用根式表示，求：图4(1)质量为m的物块与钢板碰撞后瞬时的速度大小v1；(2)碰撞前弹簧的弹性势能；(3)质量为2m的物块沿斜面向上运动抵达的最高点离O点的距离．5．(2017·山东泰安一模)如图5所示，质量为m1＝0.5kg的小物块P置于台面上的A点并与水平弹簧的右端接触(不拴接)，轻弹簧左端固定，且处于原长状态．质量M＝1kg的长木板静置于水平面上，其上表面与水平台面相平，且紧靠台面右端．木板左端放有一质量m2＝1kg的小滑块Q.现用水平向左的推力将P迟缓推至B点(弹簧仍在弹性限度内)，撤去推力，今后P沿台面滑到边沿C时速度v0＝10m/s，与长木板左端的滑块Q相碰，最后物块P停在AC的正中点，Q停在木板上．已知台面AB部分圆滑，P与台面AC间的动摩擦因数μ1＝0.1，AC间距离L＝4m．Q与木板上表面间的动摩擦因数μ2＝0.4，木板下表面与水平面间的动摩擦因数μ3＝0.1(g取10m/s2)，求：图5(1)撤去推力时弹簧的弹性势能；(2)长木板运动中的最大速度；(3)长木板的最小长度．6．(2018·河北邢台质检)如图6所示，某时辰质量为m1＝50kg的人站在m2＝10kg的小车上，推着m3＝40kg的铁箱一同以速度v0＝2m/s在水平川面沿直线运动到A点时，该人快速将铁箱推出，推出后代和车恰巧停在A点，铁箱则向右运动到距A点s＝0.25m的竖直墙壁时与之发生碰撞而被弹回，弹回时的速度大小是碰撞前的二分之一，当铁箱回到A点时被人接住，人、小车和铁箱一同向左运动，已知小车、铁箱遇到的摩擦力均为地面压力的0.2倍，重力加快度g＝10m/s2，求：图6(1)人推出铁箱时对铁箱所做的功；(2)人、小车和铁箱停止运动时距A点的距离．

答案精析1．(1)mkgl(2)meq\r(6gkl)分析(1)设第一辆车碰前瞬时的速度为v1，与第二辆车碰后的共同速度为v2.由动量守恒定律有mv1＝2mv2由动能定理有－2kmg·eq\f(l,2)＝0－eq\f(1,2)(2m)v22则碰撞中系统损失的机械能ΔE＝eq\f(1,2)mv12－eq\f(1,2)(2m)v22联立以上各式解得ΔE＝mkgl(2)设第一辆车推出时的速度为v0由动能定理有－kmgl＝eq\f(1,2)mv12－eq\f(1,2)mv02I＝mv0联立解得I＝meq\r(6gkl)2．(1)5mg(2)eq\f(33＋8\r(33)m,31)分析(1)小球从静止到第一次抵达最低点的过程，依据机械能守恒定律有：mg·2R＝eq\f(1,2)mv02小球刚到最低点时，依据圆周运动规律和牛顿第二定律有：FN－mg＝meq\f(v\o\al(,02),R)据牛顿第三定律可知小球对金属槽的压力为：FN′＝FN联立解得：FN′＝5mg(2)小球第一次抵达最低点至小球抵达最高点过程，小球和金属槽水平方向动量守恒，采用向右为正方向，则：mv0＝(m＋M)v设小球抵达最高点时与金属槽圆弧最低点的高度为h.则有R2＋h2＝(eq\f(7,4)R)2依据能量守恒定律有：mgh＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)(m＋M)v2联立解得M＝eq\f(33＋8\r(33)m,31).3．(1)eq\f(4v\o\al(,02),27gL)(2)eq\f(L,3)分析(1)设A、B的质量为m，则C的质量为2m.B、C碰撞过程中动量守恒，令B、C碰后的共同速度为v1，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝3mv1解得：v1＝eq\f(v0,3)B、C共速后A以v0的速度滑上C，A滑上C后，B、C走开，A、C互相作用过程中动量守恒，设最后A、C的共同速度v2，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0＋2mv1＝3mv2解得：v2＝eq\f(5v0,9)在A、C互相作用过程中，依据能量守恒定律得：FfL＝eq\f(1,2)mv02＋eq\f(1,2)×2mv12－eq\f(1,2)×3mv22又Ff＝μmg解得：μ＝eq\f(4v\o\al(,02),27gL)(2)A在C上滑动时，C的加快度a＝eq\f(μmg,2m)＝eq\f(2v\o\al(,02),27L)A从滑上C到与C共速经历的时间：t＝eq\f(v2－v1,a)＝eq\f(3L,v0)B运动的位移：xB＝v1t＝LC运动的位移xC＝eq\f(v1＋v2t,2)＝eq\f(4L,3)B、C相距：x＝xC－xB＝eq\f(L,3)4．(1)eq\f(\r(6gx0sinθ),2)(2)eq\f(1,2)mgx0sinθ(3)eq\f(x0,2)分析(1)设物块与钢板碰撞前速度为v0，3mgx0sinθ＝eq\f(1,2)mv02解得v0＝eq\r(6gx0sinθ)设物块与钢板碰撞后一同运动的速度为v1，以沿斜面向下为正方向，由动量守恒定律得mv0＝2mv1解得v1＝eq\f(\r(6gx0sinθ),2)(2)设碰撞前弹簧的弹性势能为Ep，当它们一同回到O点时，弹簧无形变，弹性势能为零，依据机械能守恒定律得Ep＋eq\f(1,2)(2m)veq\o\al(,12)＝2mgx0sinθ解得Ep＝eq\f(1,2)mgx0sinθ(3)设v2表示质量为2m的物块与钢板碰后开始一同向下运动的速度，以沿斜面向下为正方向，由动量守恒定律得2mv0＝3mv2它们回到O点时，弹性势能为零，但它们仍连续向上运动，设此时速度为v，由机械能守恒定律得Ep＋eq\f(1,2)(3m)v22＝3mgx0sinθ＋eq\f(1,2)(3m)v2在O点物块与钢板分别，分别后，物块以速度v连续沿斜面上涨，设运动抵达的最高点离O点的距离为l，有v2＝2al2mgsinθ＝2ma解得l＝eq\f(x0,2)5．(1)27J(2)2m/s(3)3m分析(1)小物块P由B到C的过程：W弹－μ1m1gL＝eq\f(1,2)m1v02－0解得W弹＝27JEp＝W弹＝27J即撤去推力时弹簧的弹性势能为27J.(2)小物块P和滑块Q碰撞过程动量守恒，以v0的方向为正方向m1v0＝－m1vP＋m2vQ小物块P从碰撞后到静止－eq\f(1,2)μ1m1gL＝0－eq\f(1,2)m1vP2解得vQ＝6m/sQ在长木板上滑动过程中：对Q：－μ2m2g＝m2a1对木板：μ2m2g－μ3(M＋m2)g＝Ma2解得a1＝－4m/s2，a2＝2m/s2当滑块Q和木板速度相等时，木板速度最大，设速度为v，滑行时间为t.对Q：v＝vQ＋a1t对木板：v＝a2t解得t＝1sv＝2m/s长木板运动中的最大速度为2m/s(3)在Q和木板相对滑动过程中Q的位移：xQ＝eq\f(1,2)(vQ＋v)·t木板的位移：x板＝eq\f(1,2)(0＋v)·t木板的最小长度：L＝xQ－x板解得L＝3m6．(1)420J(2)0.2m分析(1)人推铁箱过程，以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得：(m1＋m2＋m3)v0＝m3v1解得v1＝5m/s人推出铁箱时对铁箱所做的功为：W＝eq\f(1,2)m3v12－eq\f(1,2)m3v02＝420J(2)设铁箱与墙壁相碰前的速度为v2，箱子再次滑到A点时速度为v3，依据动能定理得：从A到墙：－0.2m3gs＝eq\f(1,2)m3v22－eq\f(1,2)m3v12解得v2