《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-第6章 第2講

第六章第2講一、選擇題(在題中給出的選項中，第1～6題只有一項符合題目要求，第7～8題有多項符合題目要求)1．(2017年龍巖模擬)一輛小車靜置于光滑水平面上．車的左端固定有一個水平彈簧槍，車的右端有一個網(wǎng)兜．若從彈簧槍中發(fā)射出一粒彈丸，彈丸恰好能落入網(wǎng)兜中．從彈簧槍發(fā)射彈丸以后，下列說法中正確的是()A．小車先向左運動一段距離然后停下B．小車先向左運動又向右運動，最后回到原位置停下C．小車一直向左運動下去D．小車先向左運動，后向右運動，最后保持向右勻速運動【答案】A【解析】車與彈丸組成的系統(tǒng)動量守恒，開始系統(tǒng)靜止，總動量為零，發(fā)射彈丸后，彈丸動量向右，由動量守恒定律可知，車的動量向左，車向左運動，從發(fā)射彈丸到彈丸落入網(wǎng)兜過程，系統(tǒng)動量守恒，彈丸落入網(wǎng)兜后，車停止運動，故A正確，B、C、D錯誤．2．(2017年湖北名校模擬)質(zhì)量相等的4個物塊在光滑水平面上間隔一定距離排成一直線，如圖所示，具有初動能E的物塊1向其他3個靜止物塊運動，依次發(fā)生碰撞，每次碰撞后不再分開，最后，4個物塊粘為一整體，這個整體的動能等于()A．EB.eq\f(3,4)EC.eq\f(1,4)ED.eq\f(1,16)E【答案】C【解析】對整個系統(tǒng)研究，以水平向右為正，整個過程運用動量守恒定律得mv0＝4mv，解得v＝eq\f(v0,4)，因為E＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，則整體的動能Ek＝eq\f(1,2)×4m×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v0,4)))2＝eq\f(1,4)E.故C正確，A、B、D錯誤．故選C.3．(2017年衡水校級期中)如圖所示，在光滑水平面上靜止放著兩個相互接觸的木塊A、B，質(zhì)量分別為m1和m2，今有一子彈水平穿過兩木塊．設(shè)子彈穿過木塊A、B的時間分別為t1和t2，木塊對子彈的阻力恒為f，則子彈穿過兩木塊后，木塊A、B的速度大小分別是()A.eq\f(ft1,m1)、eq\f(ft1,m1＋m2)B.eq\f(ft1,m1＋m2)、eq\f(ft1,m1＋m2)＋eq\f(ft2,m2)C.eq\f(ft1,m1)、eq\f(ft1＋t2,m1＋m2)D.eq\f(ft1＋t2,m1)、eq\f(ft1＋t2,m1＋m2)【答案】B【解析】A與B分離時二者的速度是相等的，分離后A的速度不變，在分離前子彈對系統(tǒng)的作用力使A與B的速度增大，由動量定理得ft1＝(m1＋m2)v1，A的速度v1＝eq\f(ft1,m1＋m2)，子彈離開A后，A做勻速直線運動，子彈進入B，B做加速運動．對B，由動量定理得ft2＝m2v2－m2v1，解得v2＝eq\f(ft1,m1＋m1)＋eq\f(ft2,m2).故選B.4．(2017年龍泉模擬)半圓形光滑軌道固定在水平地面上，如圖所示，并使其軌道平面與地面垂直，物體m1、m2同時由軌道左、右最高點釋放，二者碰撞后粘在一起向上運動，最高能上升到軌道M點，已知OM與豎直方向夾角為60°，則兩物體的質(zhì)量之比m1∶m2為()A．(eq\r(2)＋1)∶(eq\r(2)－1) B.eq\r(2)∶1C．(eq\r(2)－1)∶(eq\r(2)＋1) D．1∶eq\r(2)【答案】C【解析】兩球到達最低的過程由動能定理得mgR＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2gR).所以兩球到達最低點的速度均為eq\r(2gR).設(shè)向左為正方向，則m1的速度v1＝－eq\r(2gR)，則m2的速度v2＝eq\r(2gR).由于碰撞瞬間動量守恒得m2v2＋m1v1＝(m1＋m2)v共，解得v共＝eq\f(m2－m1,m1＋m2)eq\r(2gR).①二者碰后粘在一起向左運動，最高能上升到軌道M點，對此過程由動能定理得－(m1＋m2)gR(1－cos60°)＝0－eq\f(1,2)(m1＋m2)veq\o\al(2,共).②由①②解得eq\f(m1＋m22,m2－m12)＝2，整理得m1∶m2＝(eq\r(2)－1)∶(eq\r(2)＋1)．故選C.5．(2017年重慶校級月考)如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體A放于水平地面上，把質(zhì)量為m的小滑塊B放在斜面體A的頂端，頂端的高度為h.開始時兩者保持相對靜止，然后B由A的頂端沿著斜面滑至地面．若以地面為參考系，且忽略一切摩擦力，在此過程中，斜面的支持力對B所做的功為W.下面給出的W的四個表達式中，只有一個是合理的，你可能不會求解，但是你可以通過分析，對下列表達式做出合理的判斷．根據(jù)你的判斷，W的合理表達式應(yīng)為()A．W＝0B．W＝－eq\f(Mmhsin2θ,M＋mM＋msin2θ)gC．W＝eq\f(Mmhcos2θ,M＋mM＋msin2θ)gD．W＝－eq\f(Mm2hcos2θ,M＋mM＋msin2θ)g【答案】D【解析】由于斜面是在光滑的水平面上，并沒有固定，物體與斜面相互作用會使斜面后退，由于斜面后退，物體沿著斜面下滑路線與地面夾角大于θ，與物體沿著固定斜面下滑截然不同．整個系統(tǒng)無摩擦，由于此時斜面的支持力與B的位移方向成鈍角，所以斜面的支持力對B所做負功．故A、C錯誤．功的單位為1J＝1N·m，按照單位制，eq\f(Mm2hcos2θ,M＋mM＋msin2θ)g的單位是N·m，eq\f(Mmhsin2θ,M＋mM＋msin2θ)g的單位是m，故B錯誤，D正確．故選D.6．(2017年衡水模擬)如圖所示，在光滑的水平面上有甲、乙兩個帶有光滑軌道的滑塊，且軌道在同一豎直平面內(nèi)，將甲滑塊固定，讓乙滑塊自由靜止．已知乙滑塊的質(zhì)量為m，今將一質(zhì)量同為m的小球從甲軌道上距離水平面高為h處自由釋放，小球恰能滾到乙滑塊軌道上的P點，在乙滑塊的凹內(nèi)嵌入一只質(zhì)量為2m的砝碼后，并將其放回原處，重新讓小球從甲軌道上距離水平面高為h1處自由釋放，結(jié)果小球仍恰好滾到乙滑塊軌道上的P點．則h與h1的比值為A．4∶3 B．8∶3 C．3∶4 D．3∶【答案】D【解析】小球在甲軌道上下滑時機械能守恒，則有mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).小球滑上乙軌道時，小球和乙組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，當小球滑到P點時與軌道乙的速度相等，設(shè)為v，小球此時上升的高度為H，乙滑塊的質(zhì)量為M.取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得mv0＝(M＋m)v，根據(jù)機械能守恒定律得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝mgH＋eq\f(1,2)(M＋m)v2，解得mgh·eq\f(M,M＋m)＝mgH，即h＝eq\f(M＋m,M)H.由題知，H相同，將M＝m和M＝3m，代入上式解得h＝2H，h1＝eq\f(4,3)H，故eq\f(h,h1)＝eq\f(3,2)，故D正確．7．(2017年哈爾濱模擬)光滑水平面上，兩個質(zhì)量相等的小球A、B沿同一直線同向運動(B在前)，已知兩球碰撞前的動量分別為pA＝12kg·m/s、pB＝8kg·m/s，碰后它們動量的變化分別為ΔpA、ΔpBA．ΔpA＝－2kg·m/s、ΔpB＝2kgB．ΔpA＝－3kg·m/s、ΔpB＝3kgC．ΔpA＝－4kg·m/s、ΔpB＝4kgD．ΔpA＝－5kg·m/s、ΔpB＝5kg【答案】ABC8．(2017年高州模擬)如圖所示，在光滑水平桌面上放著長為L質(zhì)量為M的方木塊，今有A、B兩顆子彈沿同一水平直線分別以vA、vB從方木塊的兩側(cè)同時射入．A、B在木塊中嵌入的深度分別為dA、dB，且dA＞dB，(dA＋dB)＜L，而木塊卻一直保持靜止，則可判斷A、B子彈入射前()A．速度vA＞vBB．子彈A的動能等于B的動能C．子彈A的動量大于B的動量D．子彈A的動量大小等于B的動量大小【答案】AD【解析】子彈A、B從木塊兩側(cè)同時射入木塊，木塊始終保持靜止，分析可知，兩子彈對木塊的推力大小相等，方向相反，子彈在木塊中運動的時間必定相等，否則木塊就會運動．設(shè)兩子彈所受的阻力大小均為f，由動能定理得對A子彈：－fdA＝0－EkA，解得EkA＝fdA，對B子彈：－fdB＝0－EkB，解得EkB＝fdB.由于dA＞dB，則子彈入射時的初動能EkA＞EkB，故B錯誤；兩子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，開始系統(tǒng)的總動量為零，則子彈A的動量大小等于子彈B的動量大小，故C錯誤，D正確；由動量與動能的關(guān)系：p＝mv＝eq\r(2mEk)，eq\r(2mAEkA)＝eq\r(2mBEkB)，而EkA＞EkB，則得到mA＜mB，由動能的計算公式得Ek＝eq\f(1,2)mv2，得到初速度vA＞vB，故A正確．故選AD.二、非選擇題9．(2017年撫州校級月考)如圖所示，甲車的質(zhì)量是2kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個質(zhì)量為1kg的小物體．乙車質(zhì)量為4kg，以5m/s的速度向左運動，被乙車碰撞以后甲車獲得8m/s的速度(1)物體在乙車上表面滑行多長時間相對乙車靜止？(g取10m/s(2)小物塊在乙車上滑行的距離多大？【答案】(1)0.4s(2)0.2【解析】(1)設(shè)乙與甲碰后的速度為v乙′，取向左為正方向，由動量守恒定律得m乙v乙＝m乙v乙′＋m甲v甲′，代入數(shù)據(jù)解得v乙′＝1小物體m在乙上滑動至有共同速度v，對小物體與乙車運用動量守恒定律得m乙v乙′＝(m＋m乙)v，得v＝eq\f(m乙v乙′,m＋m乙)＝eq\f(4×1,4＋1)m/s＝0.8m/s.對小物體應(yīng)用牛頓第二定律得物體的加速度a＝eq\f(μmg,m)＝μg，所以t＝eq\f(v,μg)＝eq\f(0.8,0.2×10)s＝0.4s.(2)小物塊在乙車上滑行的距離s＝x乙－x物＝eq\f(v乙′＋v,2)t－eq\f(v,2)t＝eq\f(v乙′,2)t＝0.2m.10．(2017屆邯鄲一模)如圖所示，可看成質(zhì)點的A物體疊放在上表面光滑的B物體上，一起以v0的速度沿光滑的水平軌道勻速運動，與靜止在同一光滑水平軌道上的木板C發(fā)生碰撞，碰撞后B、C的速度相同，B、C的上表面相平且B、C不粘連，A滑上C后恰好能到達C板的右端．已知A、B質(zhì)量相等，C的質(zhì)量為A的質(zhì)量的2倍，木板C長為L，重力加速度為g.求：(1)A物體的最終速度；(2)A物體與木板C上表面間的動摩擦因數(shù)．【答案】(1)eq\f(5v0,9)(2)eq\f(4v\o\al(2,0),27gL)【解析】(1)設(shè)A、B的質(zhì)量為m，則C的質(zhì)量為2mB、C碰撞過程中動量守恒，令B、C碰后的共同速度為v1，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得mv0＝3mv1，解得v1＝eq\f(v0,3).B、C共速后A以v0的速度