2018-2019學年教科版高中物理選修3-5考前過關訓練專題一

考前過關訓練1.(多選)從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是()A.掉在水泥地上的玻璃杯動量大,而掉在草地上的玻璃杯動量小B.掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大,掉在草地上的玻璃杯動量改變小C.掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快,掉在草地上的玻璃杯動量改變慢D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時,相互作用力大,而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力小【解析】選C、D。由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和草地上時的速度相同,動量相同,故選項A錯;最后速度減為零,動量變化量相同,故選項B錯;由動量定理可知落在水泥地上作用時間短,受到的作用力大,故選項C、D對。2.質量m=100kg的小船靜止在平靜水面上,船兩端載著m甲=40kg、m乙=60kg的游泳者,在同一水平線上甲向左、乙向右同時以相對于岸3m/s的速度躍入水中,如圖所示,則小船的運動速率和方向為()A.0.6m/s,向左 BC.0.6m/s,向右 D.3m/s,向右【解析】選A。甲、乙和船組成的系統(tǒng)動量守恒,以水平向右為正方向,開始時總動量為零,根據(jù)動量守恒定律有:0=-m甲v甲v=-(-m3.在光滑水平面上有兩個相同的彈性小球A、B,質量都為m,B球靜止,A球向B球運動,發(fā)生正碰。已知碰撞過程中機械能守恒,兩球壓縮最緊時彈性勢能為Ep,則碰前A球的速度等于()A.Epm B.2Epm C.2【解析】選C。兩球壓縮最緊時速度相等,mvA=2mv;①彈性勢能Ep=12mvA212×由①②得:vA=2Ep4.如圖所示,質量為M的天車靜止在光滑水平軌道上,下面用長為L的細線懸掛著質量為m的沙箱,一顆質量為m0的子彈以v0的水平速度射入沙箱,并留在其中,在以后運動過程中,求:(1)沙箱上升的最大高度。(2)天車的最大速度。【解析】(1)子彈打入沙箱過程中動量守恒m0v0=(m0+m)v1擺動過程中,子彈、沙箱、天車系統(tǒng)水平方向動量守恒,機械能守恒。沙箱到達最大高度時,系統(tǒng)有相同的速度,設為v2,則有(m0+m)v1=(m0+m+M)v212(m0+m)v12=12(m0+m+M)聯(lián)立三式可得沙箱上升的最大高度h=m(2)子彈和沙箱再擺回最低點時,天車速度最大,設此時天車速度為v3,沙箱速度為v4,由動量守恒得(m0+m)v1=Mv3+(m+m0)v4由系統(tǒng)機械能守恒得12(m0+m)v12=12Mv32聯(lián)立兩式可求得天車的最大速度v3=2(m0+m)m0答案:(1)m(2)2m0【補償訓練】(多選)如圖所示,在光滑水平面上,質量為m的小球A和質量為13m的小球B通過輕彈簧相連并處于靜止狀態(tài),彈簧處于自然伸長狀態(tài);質量為m的小球C以初速度v0沿AB連線向右勻速運動,并與小球A發(fā)生彈性碰撞。在小球B的右側某位置固定一塊彈性擋板(圖中未畫出),當小球B與擋板發(fā)生正碰后立刻將擋板撤走。不計所有碰撞過程中的機械能損失,彈簧始終處于彈性限度內,小球B與擋板的碰撞時間極短,碰后小球B的速度大小不變,但方向相反。則B與擋板碰后彈簧彈性勢能的最大值Em可能是(A.mv02 B.1C.16mv02 D.【解析】選B、C。質量相等的C球和A球發(fā)生彈性碰撞后速度交換,當A、B兩球的動量相等時,B球與擋板相碰,則碰后系統(tǒng)總動量為零,則彈簧再次壓縮到最短即彈性勢能最大(動能完全轉化為彈性勢能),根據(jù)機械能守恒定律可知,系統(tǒng)損失的動能轉化為彈性勢能Ep=12mv02,選項B正確;當B球