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1、高考立体设计物理人教版第14章 章末强化训练一、选择题每题5分，共30分0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 mp和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为 A.p=0 B.p=3.6 kgm/s C.W=0 =10.8 J【解析】6-(-6) kgm/s=3.6 kgm/s.由于前后速度大小不变那么W=0.故B、C正确.【答案】B、C2.篮球运发动通常要伸出两臂迎接传来的篮球，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，这样做可以 【解析】由p=Ft知当作用时间越长，球对手的冲击力越小，故B正确.【答案】B3.光滑水平面上A、B两小车间有一弹簧(如下图)，用左、右手分别抓住小车A、B并将弹簧压缩后使小车处
2、于静止状态，将两小车及弹簧看做系统，以下说法中正确的选项是 A.两手同时放开后，系统动量始终为零B.先放开左手，再放开右手，系统总动量不守恒C.先放开左手，后放开右手，系统总动量向左D.无论何时放手，两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零【答案】A、C、D4如下图，A、B两物体的质量之比mAmB32，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上外表间的动摩擦因数相同，平板车与地面间的摩擦不计，当突然释放弹簧后，那么_AA、B组成的系统动量守恒BA、B、C组成的系统动量守恒C小车将向左运动D小车将向右运动【解析】A、B两物体
3、的质量不一样，因此它们受的摩擦力不相等，所以A、B两物体受的合力向右，两者动量不守恒；A、B、C三个物体组成的系统总动量守恒【答案】B、C5.如下图，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，那么A、B组成的系统动能损失最大的时刻是 ( )【解析】物体A与物体B发生弹性碰墙，当弹簧压缩最短时，弹簧储存的弹性势能最大，此时系统动能损失最大，但系统整体的机械能保持不变动能+弹性势能.弹簧最短时，两者速度相同.【答案】DB=2mA,规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s,运动中两球发生碰撞，碰撞后
4、A球的动量增量为-4 kgm/s，那么 A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110【解析】由两球的动量都是6 kgm/s可知，运动方向都向右，且能够相碰，说明左方是质量小速度大的小球，故左方是A球.碰后A球的动量减少了4 kgm/s,即A球的动量为2 kgm/s,由动量守恒定律得B球的动量为10 kgm/s,故可得其速度比为25，应选项A是正确的.【答案】A二、非选择题共70分7.(8分)如下图，质量为m=2 kg的物体，在水平力F=
5、81=6 s后撤去，撤去F后又经时间t2=2 s物体与竖直墙壁相碰，假设物体与墙壁作用时间t3=0.1 s，碰墙后反向弹回的速度v=6 m/s，那么墙壁对物体的平均作用力的大小等于 .( 取g10 m/s2)【解析】取向右的方向为正方向，对物体从开始运动至碰墙后反向弹回的全过程应用动量定理，那么Ft1-mg(t1+t2)-Ft3=-mv，代入数据可解得F=280 N.【答案】280 N8.(10分)质量为m的小球A沿光滑水平面以速度v0与质量为2m静止的小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的19，那么小球B的速度是 .【解析】设碰后A球的动能为，那么=，解得v=.由于A球碰后速度方向可能
6、有两种情况，即由动量守恒定律得:mv0=m+2mv1,解得v1=;或者mv0=-m+2mv2,解得v2=.【答案】或9. (12分)在橄榄球比赛中，一个质量为95 kg的橄榄球前锋以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质量均为75 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个为4 m/s，然后他们就扭在了一起，如下图.(1)他们碰撞后的共同速率是多少？(2)在方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分.【解析】(1)碰撞过程可认为动量守恒，取前锋队员方向为正方向，那么Mv0-mv1-mv2=(M+2m)v共.将M=95 kg,m=7
7、5 kg,v0=5 m/s,v1=2 m/s,v2=4 m/s，代入得v共=0.1 m/s.(2)由于v共0，故碰后他们的动量方向指向底线，如下图，故前锋队员能到底线触地得分.【答案】(1)0.1 m/s(2)方向见解析图能得分10.(12分)一炮弹水平飞行时，动能Ek0=800 J,此时它沿飞行方向炸裂成质量相等的两块，其中一块的动能Ek1=625 J，求另一块的动能Ek2，某同学求解过程如下：设炮弹的总质量为m，爆炸前后动量守恒，根据动量守恒定律：p0=p1+p2,又因为p=,所以=+,解得=+,代入数据得Ek2=225 J.该同学的结论有不完善之处，请予以补充.【解析】动量是矢量，碰后两
8、块的速度方向可能相同也可能相反，故此题应有两种情况.以炮弹爆炸前的方向为正方向，动能为625 J的一块的速度可能为正，也可能为负，根据动量守恒定律.p0=p1+p2.又因p1=,p2=,那么=+.解得=+,代入数据得Ek2=225 J或4 225 J.【答案】见解析11.(13分)如下图，竖直平面内有一光滑圆弧形轨道，O为最低点，A、B两点距O点的高度分别为h和4h，现从A点释放一质量为M的大物体，且每隔适当的时间从B点释放一质量为m的小物体，它们和大物体碰撞后都结为一体，M=100 m，(1)假设每当大物体向右运动到O点时，都有一个小物体与之碰撞，问碰撞多少次后大物体的速度最小？(2)假设大
9、物体第一次向右运动到O点时，和小物体碰撞，以后每当大物体向左运动到O点时，才与一个小物体碰撞，问共碰撞多少次后大物体能越过A点.【解析】(1)设A、B在O点速度大小分别为vA、vB.由机械能守恒定律Mgh=,mg4h=,所以v=,v=2,设碰撞n次后大物体的速度最小，由动量守恒定律有即MvA=nmvB时大物体的速度最小,所以n=50.(2)第1次碰MvA-mvB=(M+m)v,设再碰k次(M+m)v+kmvB=(M+m+km)vA,联立解得k=3,故共碰撞4次.【答案】(1)50次 (2)4次12.(15分)如下图，光滑水平面上有一辆质量为M=1 kg的小车，小车的上外表有一个质量为m=0.9
10、 kg的滑块，在滑块与小车的挡板间用轻弹簧相连接，滑块与小车上外表间的动摩擦因数为=0.2,整个系统一起以v1=10 m0=0.1 kg的子弹，以v0=50 m/s的速度向左射入滑块且不穿出，所用时间极短，当弹簧压缩到最短时，弹簧被锁定，测得此时弹簧的压缩量为d=0.50 m,取g=10 m/s2.求：(1)子弹射入滑块后的瞬间，子弹与滑块共同速度的大小和方向；(2)弹簧压缩到最短时，小车的速度和弹簧的弹性势能的大小.【解析】(1)设子弹射入滑块后的共同速度大小为v2，向右为正方向，对子弹与滑块组成的系统由动量守恒定律得mv1-m0v0=(m+m0)v2,v2=4 m/s,方向水平向右；(2)设子弹，滑块与小车三者的共同速度为v3Mv1+(m+m0)v2=(M+m+m0)v3.得v3=7 m/s，方向水平向右.设最大弹性势能为Epmax，对三个物体组成的系统应用能量守恒定律得+=Epmax+(m+m0)gd.得Epmax=8 J.【答案】(1)4 m/s 方向水平向右 (2)7 m/s，方向水平向右 8 J