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    高考物理一轮复习巩固提升第6章题型探究课 动量守恒中的力学综合问题 (含解析)

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    高考物理一轮复习巩固提升第6章题型探究课 动量守恒中的力学综合问题 (含解析)

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    这是一份高考物理一轮复习巩固提升第6章题型探究课 动量守恒中的力学综合问题 (含解析),共6页。
    1蹦极运动中长弹性绳的一端固定另一端绑在人身上人从几十米高处跳下将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中下列分析正确的是(  )A.绳对人的冲量始终向上人的动量先增大后减小B绳对人的拉力始终做负功人的动能一直减C.绳恰好伸直时绳的弹性势能为零人的动能最大D人在最低点时绳对人的拉力等于人所受的重力解析:A.从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中人先做加速度减小的加速运动后做加速度增大的减速运动加速度等于零时速度最大故人的动量和动能都是先增大后减小加速度等于零时(即绳对人的拉力等于人所受的重力时)速度最大动量和动能最大在最低点时人具有向上的加速度绳对人的拉力大于人所受的重力.绳的拉力方向始终向上与运动方向相反故绳对人的冲量方向始终向上绳对人的拉力始终做负功.故选项A正确选项BCD错误.2(2019·合肥质检)一质量为2 kg的物体受水平拉力F作用在粗糙水平面上做加速直线运动时的at图象如图所示t0时其速度大小为2 m/s滑动摩擦力大小恒为2 N(  )A.在t6 s的时刻物体的速度为18 m/sB06 s时间内合力对物体做的功为400 JC.在06 s时间内拉力对物体的冲量为36 N·sDt6 s的时刻拉力F的功率为200 W解析:D.类比速度-时间图象中位移的表示方法可知速度变化量在加速度-时间图象中由图线与坐标轴所围面积表示06 sΔv18 m/sv02 m/st6 s时的速度v20 m/sA项错;由动能定理可知06 s合力做的功为Wmv2mv396 JB项错;由动量定理可知IFFf·tmvmv0代入已知条件解得IF48 N·sC项错;由牛顿第二定律可知6 sFFfma解得F10 N所以拉力的功率PFv200 WD项对.3.(2019·江苏苏北三市模拟)光滑水平地面上有一静止的木块子弹水平射入木块后未穿出子弹和木块的vt图象如图所示.已知木块质量大于子弹质量从子弹射入木块到达稳定状态木块动能增加了50 J则此过程产生的内能可能是(  )A10 J B50 JC70 J D120 J解析:D.设子弹的初速度为v0射入木块后子弹与木块共同的速度为v木块的质量为M子弹的质量为m根据动量守恒定律得:mv0(Mm)v解得v.木块获得的动能为EkMv2·.系统产生的内能为Qmv(Mm)v2可得QEk>50 JQ70 J可得Mm25因已知木块质量大于子弹质量选项ABC错误;当Q120 J可得Mm75木块质量大于子弹质量选项D正确.4.(2017·高考天津卷)天津之眼是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是(  )A.摩天轮转动过程中乘客的机械能保持不变B在最高点时乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中乘客重力的冲量为零D摩天轮转动过程中乘客重力的瞬时功率保持不变解析:B.摩天轮转动过程中乘客的动能不变重力势能一直变化故机械能一直变化A错误;在最高点乘客具有竖直向下的向心加速度重力大于座椅对他的支持力B正确;摩天轮转动一周的过程中乘客重力的冲量等于重力与周期的乘积C错误;重力瞬时功率等于重力与速度在重力方向上的分量的乘积而转动过程中速度在重力方向上的分量是变化的所以重力的瞬时功率也是变化的D错误.5(多选)(2019·山东威海模拟)如图所示现有甲、乙两滑块质量分别为3mm以相同的速率v在光滑水平面上相向运动发生碰撞.已知碰撞后甲滑块静止不动(  )A.碰撞前总动量大小为2mvB碰撞过程动量不守恒C.碰撞后乙的速度大小为2vD碰撞属于非弹性碰撞解析:AC.取向右为正方向碰撞前总动量为3mvmv2mvA正确;碰撞过程两滑块组成的系统在水平方向不受外力则系统动量守恒B错误;设碰撞后乙的速度为v由动量守恒定律得3mvmv0mv解得v2vC正确;碰撞前总动能为·3mv2mv22mv2碰撞后总动能为0m(2v)22mv2碰撞前后无机械能损失碰撞属于弹性碰撞D错误.6(多选)质量为m的物体(可视为质点)套在光滑水平固定直杆上其上拴一劲度系数为k的轻质弹簧弹簧另一端固定于距离直杆3dO物体从A点以初速度v0向右运动到达B点时速度也为v0OAOB与水平杆的夹角大小如图所示,弹簧始终处于弹性限度内(sin 37°0.6cos 37°0.8).下列说法正确的是(  )A.从A点运动到B点的过程中物体的速度先增大后减小B物体在AB两点时弹簧弹力的功率相等C.弹簧的原长为5.5dD物体在A点时加速度的大小为 解析:CD.由图中的几何关系可5d6d由于物体从A点以初速度v0向右运动到达B点时速度也为v0可知从AB的过程中物体的动能变化量为0;在该过程中由于杆光滑结合动能定理可知弹簧对物体做功的和等于0物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在B点时的弹性势能结合弹性势能的特点可知开始时弹簧处于压缩状态后来弹簧处于伸长状态且弹簧的压缩量等于后来弹簧的伸长量L05d6dL0所以弹簧的原长L05.5d.物体从AO点正下方运动的过程中弹簧继续压缩所以弹簧对物体做负功物体的速度减小;物体从O点的正下方向B运动的过程中弹簧伸长先对物体做正功物体的速度增大;当弹簧的长度大于弹簧原长后弹簧又开始对物体做负功物体的速度又减小.所以物体先减速再加速最后又减速A错误C正确;如图所示分别画出AB两点受到的弹力与速度由公式PFvcos θ可知AB两点Fv0之间的夹角不同AB两点弹簧弹力的功率不相等B错误;在A弹簧的弹力F与运动方向之间的夹角为180°37°143°则物体在A点的加速度大小aD正确. 7(2019·河北邯郸摸底)如图所示木块AB的质量均为m放在一段粗糙程度相同的水平地面上木块AB间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计).让AB以初速度v0一起从O点滑出滑行一段距离后到达P速度变为 此时炸药爆炸使木块AB脱离发现木块B立即停在原位置木块A继续沿水平方向前进.已知OP两点间的距离为s设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能爆炸时间很短可以忽略不计求:(1)木块与水平地面的动摩擦因数μ(2)炸药爆炸时释放的化学能.解析:(1)设木块与地面间的动摩擦因数为μ炸药爆炸释放的化学能为E0O滑到PAB由动能定理得μ·2mgs·2m·2mv解得μ.(2)P点爆炸时AB动量守恒2m·mv根据能量守恒有E0·2m·mv2解得E0mv.答案:(1) (2)mv8.如图所示用一根细线绕过光滑的定滑轮将物体AB连接起来离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上物体C中央有小孔物体C放在物体B细线穿过物体C的小孔.U形物体D固定在地板上物体B可以穿过D的上口进入其内部而物体C又恰好能被挡住.物体ABC的质量分别为mA8 kgmB10 kgmC2 kg物体BC一起从静止开始下降H13 mCD发生没有能量损失的碰撞B继续下降H21.17 m后也与D发生没有能量损失的碰撞.取g10 m/s2.(1)求物体CD碰撞时的速度大小;(2)物体BD碰撞时的速度大小;(3)求物体BC分开后第一次碰撞前BC的速度;(4)若物体BC第一次碰撞后不分开求第一次碰撞损失的机械能.解析:(1)由于平台是光滑的物体ABC在滑动过程中机械能守恒则有(mBmC)gH1(mAmBmC)v代入数据得vC6 m/s.(2)物体CD碰撞后物体AB继续运动满足机械能守恒则有mBgH2(mAmB)(vv)代入数据得vB7 m/s.(3)物体CD碰撞后物体B在继续下降过程中的加速度为a m/s2下降所用时间t10.18 sBC分别与D碰撞后均无机械能损失都以原速率反弹做竖直上抛运动取竖直向上为正方向C弹后经过时间t两物体相碰则有hCvCtgt2hBvB(tt1)g(tt1)2hBhCH2联立解得t0.93 s所以BC碰前的速度分别为vBvBg(tt1)=-0.5 m/s负号表示方向向下vCvCgt=-3.3 m/s负号代表方向向下.(4)物体BC第一次碰撞满足动量守恒mBvBmCvC(mBmC)vBC损失的机械能为ΔEmBvmCv(mBmC)v解得ΔE6.53 J.答案:见解析 

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