（浙江選考）高考物理二輪復(fù)習 提升訓練9 動量定理、動量守恒及其應(yīng)用.doc

提升訓練9動量定理、動量守恒及其應(yīng)用1.如圖所示,兩輛質(zhì)量相同的小車置于光滑的水平面上,有一個人靜止站在a車上,兩車靜止,若這個人自a車跳到b車上,接著又跳回a車,靜止于a車上,則a車的速率()a.等于零b.小于b車的速率c.大于b車的速率d.等于b車的速率2.有甲、乙兩碰碰車沿同一直線相向而行,在碰前雙方都關(guān)閉了動力,且兩車動量關(guān)系為p甲p乙。假設(shè)規(guī)定p甲方向為正,不計一切阻力,則()a.碰后兩車可能以相同的速度沿負方向前進,且動能損失最大b.碰撞過程甲車總是對乙車做正功,碰撞后乙車一定沿正方向前進c.碰撞過程甲車可能反彈,且系統(tǒng)總動能減小,碰后乙車一定沿正方向前進d.兩車動量變化量大小相等,方向一定是p甲沿正方向,p乙沿負方向3.如圖所示,在光滑的水平面上有一物體m,物體上有一光滑的半圓弧軌道,最低點為c,兩端a、b一樣高。現(xiàn)讓小滑塊m從a點靜止下滑,則()a.m不能到達小車上的b點b.m從a到c的過程中m向左運動,m從c到b的過程中m向右運動c.m從a到b的過程中小車一直向左運動,m到達b的瞬間,m速度為零d.m與m組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量守恒4.質(zhì)量為m的物體,以v0的初速度沿斜面上滑,到達最高點處返回原處的速度為vt,且vt=0.5v0,則()a.上滑過程中重力的沖量比下滑時大b.上滑時和下滑時支持力的沖量都等于零c.合力的沖量在整個過程中大小為mv0d.整個過程中物體動量變化量為mv05.質(zhì)量為m的物塊以速度v運動,與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞,碰撞后兩者的動量正好相等,兩者質(zhì)量之比可能為()a.3b.4c.5d.66.如圖,一長木板位于光滑水平面上,長木板的左端固定一擋板,木板和擋板的總質(zhì)量為m=3.0 kg,木板的長度為l=1.5 m,在木板右端有一小物塊,其質(zhì)量m=1.0 kg,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)=0.10,它們都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)令小物塊以初速度v0沿木板向左運動,重力加速度g取10 m/s2。(1)若小物塊剛好能運動到左端擋板處,求v0的大小;(2)若初速度v0=3 m/s,小物塊與擋板相撞后,恰好能回到右端而不脫離木板,求碰撞過程中損失的機械能。7.如圖所示,在光滑的水平面上有一長為l的木板b,其右側(cè)邊緣放有小滑塊c,與木板b完全相同的木板a以一定的速度向左運動,與木板b發(fā)生正碰,碰后兩者粘在一起并繼續(xù)向左運動,最終滑塊c剛好沒有從木板上掉下。已知木板a、b和滑塊c的質(zhì)量均為m,c與a、b之間的動摩擦因數(shù)均為。求:(1)木板a與b碰前的速度v0;(2)整個過程中木板b對木板a的沖量i。8.圖中兩根足夠長的平行光滑導軌,相距1 m水平放置,磁感應(yīng)強度b=0.4 t的勻強磁場豎直向上穿過整個導軌所在的空間。金屬棒ab、cd質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg,電阻分別為0.4 和0.2 ,并排垂直橫跨在導軌上。若兩棒以大小相等的初速度3 m/s向相反方向分開,不計導軌電阻,求:(1)金屬棒運動達到穩(wěn)定后,ab棒的速度大小;(2)金屬棒運動達到穩(wěn)定的過程中,ab上產(chǎn)生的焦耳熱;(3)金屬棒運動達到穩(wěn)定后,兩棒間距離增加多少?9.(2016浙江鎮(zhèn)海中學月考)有電阻均為r的兩金屬棒a、b,a棒的質(zhì)量為m,b棒的質(zhì)量為m,兩棒均放在如圖所示的光滑軌道的水平部分上,軌道的水平部分有豎直向下的勻強磁場,圓弧部分無磁場,且軌道足夠長。開始時給a棒一水平向左的初速度v0,a、b兩棒在運動過程中與軌道始終接觸良好,且a棒與b棒始終不相碰,請問:(1)當a、b兩棒在水平軌道上穩(wěn)定運動時,速度分別為多少?損失的機械能為多少?(2)若b棒在水平軌道上穩(wěn)定運動后,又沖上圓弧軌道,在b棒返回到水平軌道前,a棒已靜止在水平軌道上,且b棒與a棒不相碰,然后達到新的穩(wěn)定狀態(tài),最后a、b的速度為多少?(3)整個過程中產(chǎn)生的內(nèi)能是多少?10.(2017浙江湖州市高二考試)如圖所示,為一種研究核反應(yīng)的設(shè)備示意圖,容器中為钚的放射性同位素pu,可衰變?yōu)?u并放出能量為e的g光子(衰變前可視為靜止,衰變放出的光子動量可忽略),衰變后速度大的粒子沿直線oq向探測屏mn運動。為簡化模型,設(shè)衰變生成的u235的質(zhì)量為m、速度均為v,生成的另一種粒子每秒到達探測屏n個,打到q點后40%穿透探測屏,60%被探測屏吸收,且粒子穿透時能量損失75%,則:(1)試寫出衰變方程;(2)求打到q點前該粒子的速度大小;(3)求一個pu239核衰變過程的質(zhì)量虧損;(4)求探測屏受到的撞擊力大小。答案：1.b解析 兩車和人組成的系統(tǒng)位于光滑的水平面上,因而該系統(tǒng)動量守恒,設(shè)人的質(zhì)量為m1,車的質(zhì)量為m2,a、b車的速率分別為v1、v2,則由動量守恒定律得(m1+m2)v1-m2v2=0,所以,有v1=v2,1,故v1p乙,碰后兩車可能以相同的速度沿正方向前進,且動能損失最大,選項a錯誤。碰撞過程甲車先對乙車做負功,選項b錯誤。碰撞過程甲車可能反彈,且系統(tǒng)總動能減小,碰后乙車一定沿正方向前進,選項c正確。由動量守恒定律,兩車動量變化量大小相等,方向可能是p甲沿負方向,p乙沿正方向,選項d錯誤。3.c解析 a.m和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,機械能守恒,所以m恰能達到小車上的b點,到達b點時小車與滑塊的速度都是0,故a錯誤。b.m和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,m從a到c的過程中以及m從c到b的過程中m一直向右運動,所以m一直向左運動,m到達b的瞬間,m與m速度都為零,故b錯誤,c正確。d.小滑塊m從a點靜止下滑,物體m與滑塊m組成的系統(tǒng)水平方向所受合力為零,系統(tǒng)水平方向動量守恒,豎直方向有加速度,合力不為零,所以系統(tǒng)動量不守恒。m和m組成的系統(tǒng)機械能守恒,故d錯誤。4.c解析 以v0的初速度沿斜面上滑,返回原處時速度為vt=0.5v0,說明斜面不光滑。設(shè)斜面長為l,則上滑過程所需時間t1=,下滑過程所需時間t2=,t1t2。根據(jù)沖量的定義,可知上滑過程中重力的沖量比下滑時小,a錯誤。上滑和下滑時支持力的大小都不等于零,b錯誤。對全過程應(yīng)用動量定理,則i合=p=-mvt-mv0=-mv0,c正確,d錯誤。5.a解析 碰后動量相等,設(shè)此動量為p,方向一定與v相同,則可知碰后速度關(guān)系。碰后m的速度v2一定要大于或等于碰后m的速度v1即v2v1。由mv2=mv1,可知1,由能量關(guān)系可知,解得3,由上述結(jié)論可知,a項正確。6.答案 (1)2 m/s(2)0.375 j解析 (1)設(shè)木板和物塊最后共同的速度為v,由動量守恒定律mv0=(m+m)v對木板和物塊系統(tǒng),由功能關(guān)系得mgl=(m+m)v2由兩式解得v0= m/s=2 m/s(2)同樣由動量守恒定律可知,木板和物塊最后也要達到共同速度v。設(shè)碰撞過程中損失的機械能為e。對木板和物塊系統(tǒng)的整個運動過程,由功能關(guān)系有mg2l+e=(m+m)v2由兩式解得e=-2mgl=32 j-20.1101.5 j=0.375 j7.答案 (1)2(2)-解析 (1)a、b碰后瞬時速度為v1,碰撞過程中動量守恒,以a的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得mv0=2mv1a、b粘為一體后通過摩擦力與c發(fā)生作用,最后有共同的速度v2,此過程中動量守恒,以a的速度方向為正方向,由動量守恒定律得2mv1=3mv2c在a上滑動過程中,由動能定理得-mgl=3m2m聯(lián)立以上三式解得v1=,v2=,v0=2(2)根據(jù)動量定理可知,b對a的沖量與a對b的沖量等大反向,則i的大小等于b的動量變化量,即i=-mv2=-,負號表示b對a的沖量方向向右。8.答案 (1)1 m/s(2)0.8 j(3)1.5 m解析 (1)ab、cd棒組成的系統(tǒng)動量守恒,最終具有共同速度v,以水平向右為正方向,則mcdv0-mabv0=(mcd+mab)v所以v=1 m/s(2)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,產(chǎn)生的焦耳熱為q=ek減=(mcd+mab)(-v2)=1.2 jqab=q=0.8 j(3)對cd棒利用動量定理:-bilt=mcdv又q=it=所以s=x=1.5 m9.答案 (1)(2)(3)1-解析 (1)a、b兩棒水平軌道上動量守恒。設(shè)穩(wěn)定運動時a、b兩棒的共同速度為v1,由動量守恒定律,有mv0=(m+m)v1解得v1=損失的機械能為e=(m+m)(2)由于b棒在沖上圓弧軌道又返回水平軌道過程中機械能守恒,故返回時速度大小不變,即v2=v1b棒與a棒向右運動過程中,直到新的穩(wěn)定狀態(tài),設(shè)達到新的穩(wěn)定狀態(tài)時a、b的共同速度為v3,由動量守恒定律,有mv2=(m+m)v3解得v3=。(3)整個過程中產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)機械能的減少量,即q=(m+m)解得q=1-。10.答案 (1puhe+(2)-v(3)(