高三物理二輪專題 動量好題特訓(xùn)6（含精析）.doc

好題特訓(xùn)（物理）含精析2014屆高三二輪專題之6.動量1.2012天津卷 質(zhì)量為0.2 kg的小球豎直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動量變化為_kgm/s.若小球與地面的作用時間為0.2 s，則小球受到地面的平均作用力大小為_n(取g10 m/s2) (1)答案 212解析 取豎直向上為正方向，小球的初動量p1mv10.2(6) kgm/s 1.2 kgm/s，小球的末動量p2mv20.24 kgm/s0.8 kgm/s，故動量的變化量p p2p12 kgm/s.由動量定理得，mg，代入數(shù)據(jù)，有12 n.2.2012重慶卷 圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數(shù)，其主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿擺錘的質(zhì)量為m，細(xì)桿可繞軸o在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，擺錘重心到o點距離為l.測量時，測量儀固定于水平地面，將擺錘從與o等高的位置處靜止釋放擺錘到最低點附近時，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s(sl)，之后繼續(xù)擺至與豎直方向成角的最高位置若擺錘對地面的壓力可視為大小為f的恒力，重力加速度為g，求：(1)擺錘在上述過程中損失的機(jī)械能；(2)在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功；(3)橡膠片與地面之間的動摩擦因數(shù)答案(1)損失的機(jī)械能emglcos(2)摩擦力做功wfmglcos(3)動摩擦因數(shù)3.2012重慶卷 質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為2m的平板小車上，以共同的速度在水平地面上沿直線前行，車所受地面阻力的大小與車對地面壓力的大小成正比當(dāng)車速為v0時，人從車上以相對于地面大小為v0的速度水平向后跳下跳離瞬間地面阻力的沖量忽略不計，則能正確表示車運(yùn)動的vt圖象為()abcdb解析 人跳車前，人和車以大于v0的初速度做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為ag；人跳車瞬間，人和車組成的系統(tǒng)動量守恒，規(guī)定初速度方向為正方向，則3mv0mv02mv，得v2v0，此后車做減速運(yùn)動的加速度aga，b項正確4.2012山東卷 光滑水平軌道上有三個木塊a、b、c，質(zhì)量分別為ma3m、mbmcm，開始時b、c均靜止，a以初速度v0向右運(yùn)動，a與b碰撞后分開，b又與c發(fā)生碰撞并粘在一起，此后a與b間的距離保持不變求b與c碰撞前b的速度大小 (2)解析 設(shè)a與b碰撞后，a的速度為va，b與c碰撞前b的速度為vb，b與c碰撞后粘在一起的速度為v，由動量守恒定律得對a、b木塊：mav0mavambvb對b、c木塊：mbvb(mbmc)v由a與b間的距離保持不變可知vav聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vbv05.2012福建卷 如圖，質(zhì)量為m的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對小船靜止若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為_(填選項前的字母)av0v bv0vc. v0(v0v) dv0(v0v) (2)c解析 以船原來的運(yùn)動方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：(mm)v0mvmmv，解得vmv0(vv0)，c正確6.2012安徽卷 如圖19所示，裝置的左邊是足夠長的光滑水平臺面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量m2 kg的小物塊a.裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接傳送帶始終以u2 m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動裝置的右邊是一光滑曲面，質(zhì)量m1 kg的小物塊b從其上距水平臺面高h(yuǎn)1.0 m處由靜止釋放已知物塊b與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.2，l1.0 m設(shè)物塊a、b間發(fā)生的是對心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊a靜止且處于平衡狀態(tài)取g10 m/s2.圖19(1)求物塊b與物塊a第一次碰撞前的速度大??；(2)通過計算說明物塊b與物塊a第一次碰撞后能否運(yùn)動到右邊的曲面上；(3)如果物塊a、b每次碰撞后，物塊a再回到平衡位置時都會立即被鎖定，而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定被解除，試求出物塊b第n次碰撞后的運(yùn)動速度大小 解析 (1)設(shè)物塊b沿光滑曲面下滑到水平位置時的速度大小為v0.由機(jī)械能守恒知mghmv得v0設(shè)物塊b在傳送帶上滑動過程中因受摩擦力所產(chǎn)生的加速度大小為a，則mgma設(shè)物塊b通過傳送帶后運(yùn)動速度大小為v，有v2v2al聯(lián)立解得v4 m/s由于vu2 m/s，所以v4 m/s即為物塊b與物塊a第一次碰撞前的速度大小(2)設(shè)物塊a、b第一次碰撞后的速度分別為v、v1，取向右為正方向，由彈性碰撞知mvmv1mvmv2mvmv2解得v1v m/s即碰撞后物塊b沿水平臺面向右勻速運(yùn)動設(shè)物塊b在傳送帶上向右運(yùn)動的最大位移為l，則0v2al得l m1 m所以物塊b不能通過傳送帶運(yùn)動到右邊的曲面上(3)當(dāng)物塊b在傳送帶上向右運(yùn)動的速度為零后，將會沿傳送帶向左加速可以判斷，物塊b運(yùn)動到左邊臺面時的速度大小為v1，繼而與物塊a發(fā)生第二次碰撞設(shè)第二次碰撞后物塊b速度大小為v2，同上計算可知v2v12v物塊b與物塊a第三次碰撞、第四次碰撞，碰撞后物塊b的速度大小依次為v3v23vv4v34v則第n次碰撞后物塊b的速度大小為vn()nv.圖47.2012全國卷 如圖，大小相同的擺球a和b的質(zhì)量分別為m和3m，擺長相同，并排懸掛，平衡時兩球剛好接觸現(xiàn)擺球a向左拉開一小角度后釋放若兩球的碰撞是彈性的，下列判斷正確的是()a第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小相等b第一次碰撞后的瞬間，兩球的動量大小相等c第一次碰撞后，兩球的最大擺角不相同d發(fā)生第二次碰撞時，兩球在各自的平衡位置ad解析 設(shè)擺球a到達(dá)最低點恰未發(fā)生碰撞時的速度為v0，碰撞過程動量守恒且動能守恒，碰后速度v1v0v0；v2v0v0，所以a正確，b錯誤；第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度v大小相等，擺起的高度h滿足v22gh，所以兩球上升的高度相同，故兩球的最大擺角相同，c錯誤；兩擺擺長相等，由周期公式t2可知周期相等，d正確圖138.2012課標(biāo)全國卷如圖，小球a、b用等長細(xì)線懸掛于同一固定點o.讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使細(xì)線水平從靜止釋放球b，兩球碰后粘在一起向左擺動，此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為60.忽略空氣阻力，求：()兩球a、b的質(zhì)量之比；()兩球在碰撞過程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動能之比 (2)解析 ()設(shè)球b的質(zhì)量為m2，細(xì)線長為l，球b下落至最低點、但未與球a相碰時的速率為v，由機(jī)械能守恒定律得m2glm2v2式中g(shù)是重力加速度的大小設(shè)球a的質(zhì)量為m1；在兩球碰后的瞬間，兩球共同速度為v，以向左為正由動量守恒定律得m2v(m1m2)v設(shè)兩球共同向左運(yùn)動到最高處時，細(xì)線與豎直方向的夾角為，由機(jī)械能守恒定律得(m1m2)v2(m1m2)gl(1cos)聯(lián)立式得1代入題給數(shù)據(jù)得1()兩球在碰撞過程中的機(jī)械能損失是qm2gl(m1m2)gl(1cos)聯(lián)立式，q與碰前球b的最大動能ek(ekm2v2)之比為1(1cos)聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得19.2012四川卷 如圖所示，水平虛線x下方區(qū)域分布著方向水平、垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場，整個空間存在勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)質(zhì)量為m、電荷量為q的小球p靜止于虛線x上方a點，在某一瞬間受到方向豎直向下、大小為i的沖量作用而做勻速直線運(yùn)動在a點右下方的磁場中有定點o，長為l的絕緣輕繩一端固定于o點，另一端連接不帶電的質(zhì)量同為m的小球o，自然下垂保持輕繩伸直，向右拉起q，直到繩與豎直方向有一小于5的夾角，在p開始運(yùn)動的同時自由釋放q，q到達(dá)o點正下方w點時速率為v0.p、q兩小球在w點發(fā)生正碰，碰后電場、磁場消失，兩小球粘在一起運(yùn)動p、q兩小球均視為質(zhì)點，p小球的電荷量保持不變，繩不可伸長，不計空氣阻力，重力加速度為g.(1)求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)e的大小和p進(jìn)入磁場時的速率v；(2)若繩能承受的最大拉力為f，要使繩不斷，f至少為多大？(3)求a點距虛線x的距離s. 解析 (1)設(shè)小球p所受電場力為f1，則f1qe在整個空間重力和電場力平衡，有f1mg聯(lián)立相關(guān)方程得e設(shè)小球p受到?jīng)_量后獲得速度為v，由動量定理得imv故v(2)設(shè)p、q同向相碰后在w點的最大速度為vm，由動量守恒定律得mvmv0(mm)vm此刻輕繩的張力也為最大，由牛頓運(yùn)動定律得f(mm)gv聯(lián)立相關(guān)方程，得f2mg(3)設(shè)p在x上方