第5～6節(jié)綜合拔高練（可編輯word）

第一章動(dòng)量守恒定律第5～6節(jié)綜合拔高練五年選考練考點(diǎn)1碰撞及反沖現(xiàn)象1.[2019江蘇單科,12(1),]質(zhì)量為M的小孩站在質(zhì)量為m的滑板上,小孩和滑板均處于靜止?fàn)顟B(tài),忽略滑板與地面間的摩擦。小孩沿水平方向躍離滑板,離開(kāi)滑板時(shí)的速度大小為v,此時(shí)滑板的速度大小為。

A.mMvB.MmvC.mm2.(2017課標(biāo)Ⅰ,14,6分,)將質(zhì)量為kg的模型火箭點(diǎn)火升空,50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g,火箭的動(dòng)量大小為(噴出過(guò)程中重力和空氣阻力可忽略)()kg·m/s ×102kg·m/s×102kg·m/s ×102kg·m/s考點(diǎn)2多物體、多過(guò)程問(wèn)題中動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用3.(2017天津理綜,10,16分,)如圖所示,物塊A和B通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連,跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè),質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止于水平地面上,B懸于空中?，F(xiàn)將B豎直向上再舉高m(未觸及滑輪),然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直,A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng),之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2,空氣阻力不計(jì)。求:(1)B從釋放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;(2)A的最大速度v的大小;(3)初始時(shí)B離地面的高度H。4.(2019課標(biāo)Ⅰ,25,20分,)豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長(zhǎng)的水平軌道通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接,小物塊B靜止于水平軌道的最左端,如圖(a)所示。t=0時(shí)刻,小物塊A在傾斜軌道上從靜止開(kāi)始下滑,一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短);當(dāng)A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí),速度減為0,此時(shí)對(duì)其施加一外力,使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖(b)所示,圖中的v1和t1均為未知量。已知A的質(zhì)量為m,初始時(shí)A與B的高度差為H,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力。圖(a)圖(b)(1)求物塊B的質(zhì)量;(2)在圖(b)所描述的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求物塊A克服摩擦力所做的功;(3)已知兩物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等。在物塊B停止運(yùn)動(dòng)后,改變物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù),然后將A從P點(diǎn)釋放,一段時(shí)間后A剛好能與B再次碰上。求改變前后動(dòng)摩擦因數(shù)的比值。三年模擬練應(yīng)用實(shí)踐1.(2020江蘇海安高級(jí)中學(xué)高二月考,)如圖所示,質(zhì)量為M的小船在平靜水面上以速率v0向右勻速行駛,一質(zhì)量為m的救生員站在船尾,相對(duì)小船靜止。若救生員以相對(duì)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()0+mM(v0+v) 0-m0+mMv 0+mM(v2.(2020山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三上第二次診斷,)如圖所示,光滑水平面上的木板靜止,在其右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連,木板質(zhì)量M=1kg,質(zhì)量m=2kg的鐵塊以水平速度v0=3m/s從木板的左端沿板面向右滑行,壓縮彈簧后又被彈回,最后恰好停在木板的左端,則在上述過(guò)程中彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為()J JJ J3.(2020黑龍江哈爾濱六中高三上第一次調(diào)研,)圖為一空間探測(cè)器的示意圖,P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī),P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行,P2、P4的連線與y軸平行。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí),都能向探測(cè)器提供推力,但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí),探測(cè)器以恒定的速率v0向+x方向平動(dòng)。要使探測(cè)器改為向+x偏-y60°的方向以原來(lái)的速率v0平動(dòng),則可(深度解析)A.先開(kāi)動(dòng)P1適當(dāng)時(shí)間,再開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間B.先開(kāi)動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間,再開(kāi)動(dòng)P2適當(dāng)時(shí)間C.開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間D.先開(kāi)動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間,再開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間遷移創(chuàng)新4.(2020北京朝陽(yáng)高三上期中,)某科技小組學(xué)習(xí)了反沖現(xiàn)象后,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示,小車上固定一個(gè)右端開(kāi)口的小管,管口剛好與小車右端對(duì)齊。小管內(nèi)裝有一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的硬彈簧,小車與管的總質(zhì)量為kg。將一個(gè)大小合適、質(zhì)量為kg的小球壓入管內(nèi),管口的鎖定裝置既可控制小球不彈出,也可通過(guò)無(wú)線遙控解鎖。小球彈出時(shí)間極短,在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的摩擦可忽略。該小組利用此裝置完成以下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)一:測(cè)量彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能如圖乙所示,將該裝置放在水平桌面上,小車右端與桌面右端對(duì)齊,并在小車右端懸掛重垂線到地面,標(biāo)記出O點(diǎn)。固定小車,解鎖后,小球水平飛出,落到地面上的A點(diǎn)。測(cè)得OA的距離為m,小球拋出點(diǎn)的豎直高度為m。g取10m/s2。實(shí)驗(yàn)二:對(duì)小車反沖距離的理論預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)如圖丙所示,將該裝置放在水平地面上靜止不動(dòng),解除鎖定,小球彈出瞬間小車向相反方向運(yùn)動(dòng)。已知地面對(duì)小車的阻力恒為車對(duì)地面壓力的k倍(k=0.3)。該小組在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上,先通過(guò)理論計(jì)算得出小車反沖距離的預(yù)測(cè)值為s,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得反沖距離的實(shí)際值為s'。(1)求小球鎖定時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep;(2)請(qǐng)你幫助該小組計(jì)算小車反沖距離的預(yù)測(cè)值s;(3)請(qǐng)分析說(shuō)明根據(jù)現(xiàn)有信息能否預(yù)測(cè)s'與s的大小關(guān)系。

答案全解全析五年選考練1.B忽略滑板與地面間摩擦?xí)r,小孩與滑板在水平方向上動(dòng)量守恒,有0=Mv+mv',解得v'=-Mmv,其中“-”表示v'與v方向相反,故B2.A由于噴出過(guò)程中重力和空氣阻力可忽略,則模型火箭與燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。燃?xì)鈬姵銮跋到y(tǒng)靜止,總動(dòng)量為零,故噴出后瞬間火箭的動(dòng)量與噴出燃?xì)獾膭?dòng)量等值反向,可得火箭的動(dòng)量大小等于燃?xì)獾膭?dòng)量大小,則|p火|=|p氣|=m氣v氣kg×600m/s=30kg·m/s,A正確。3.答案s(2)2m解析(1)B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng),有h=12gt2代入數(shù)據(jù)解得s②(2)設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB,有vB=gt③細(xì)繩繃直瞬間,細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力,A、B相互作用,由動(dòng)量守恒得mBvB=(mA+mB)v④之后A做勻減速運(yùn)動(dòng),所以細(xì)繩繃直后瞬間的速度v即最大速度,聯(lián)立②③④式,代入數(shù)據(jù)解得v=2m/s⑤(3)細(xì)繩繃直后,A、B一起運(yùn)動(dòng),B恰好可以和地面接觸,說(shuō)明此時(shí)A、B的速度為零,這一過(guò)程中A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,有12(mA+mB)v2+mBgH=mA代入數(shù)據(jù)解得m⑦4.答案(1)3m(2)215mgH(3)解析(1)根據(jù)圖(b),v1為物塊A在碰撞前瞬間速度的大小,v12為其碰撞后瞬間速度的大小。設(shè)物塊B的質(zhì)量為m',碰撞后瞬間的速度大小為mv1=m-v12mv12=12m-1聯(lián)立①②式得m'=3m③(2)在圖(b)所描述的運(yùn)動(dòng)中,設(shè)物塊A與軌道間的滑動(dòng)摩擦力大小為f,下滑過(guò)程中所走過(guò)的路程為s1,返回過(guò)程中所走過(guò)的路程為s2,P點(diǎn)的高度為h,整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力所做的功為W。由動(dòng)能定理有mgH-fs1=12mv-(fs2+mgh)=0-12m-從圖(b)所給出的v-t圖線可知s1=12v1t1s2=12·v12·1由幾何關(guān)系可得s2s1物塊A在整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力所做的功為W=fs1+fs2⑨聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨式可得W=215(3)設(shè)傾斜軌道傾角為θ,物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)在改變前為μ,有W=μmgcosθ·H+設(shè)物塊B在水平軌道上能夠滑行的距離為s',由動(dòng)能定理有-μm'gs'=0-12m'v'2設(shè)改變后的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ',由動(dòng)能定理有mgh-μ'mgcosθ·hsinθ聯(lián)立①③④⑤⑥⑦⑧⑩式可得μμ'=三年模擬練1.A人在躍出的過(guò)程中,船、人組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,規(guī)定向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得(M+m)v0=Mv'-mv,解得v'=v0+mM(v0+v),故選A2.A從鐵塊滑上木板開(kāi)始到彈簧被壓縮到最短,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,有mv0=(M+m)v,根據(jù)能量守恒定律得Q+Ep=12mv02-12(M+m)v2;從鐵塊滑上木板開(kāi)始到最后恰好停在木板的左端,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,有mv0=(M+m)v,根據(jù)能量守恒定律得2Q=12mv02-12(M+m)v2,解得Ep3.A先開(kāi)動(dòng)P1適當(dāng)時(shí)間,探測(cè)器受到的推力沿-x方向,探測(cè)器沿+x方向減速運(yùn)動(dòng),再開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間,又產(chǎn)生沿-y方向的推力,探測(cè)器的合速度可以沿+x偏-y60°的方向,并以原來(lái)的速率v0平動(dòng),A正確。先開(kāi)動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間,探測(cè)器受到的推力沿+x方向,將沿+x方向加速運(yùn)動(dòng),再開(kāi)動(dòng)P2適當(dāng)時(shí)間,又產(chǎn)生沿+y方向的推力,探測(cè)器的合速度沿第一象限,B錯(cuò)誤。開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間,探測(cè)器受到的推力沿-y方向,將獲得沿-y方向的速度,沿+x方向的速率不變,合速度大于v0,C錯(cuò)誤。先開(kāi)動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間,探測(cè)器受到的推力沿+x方向,將沿+x方向加速運(yùn)動(dòng),速率大于v0,再開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間,探測(cè)器受到的推力沿-y方向,將獲得沿-y方向的速度,合速度大于v0,D錯(cuò)誤。導(dǎo)師點(diǎn)睛注意物體在兩個(gè)不同方向上的運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立、互不影響的,兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行或者先后進(jìn)行效果是一樣的。4.答案見(jiàn)解析解析(1)小球彈出后做平拋運(yùn)動(dòng),則h=12gt2x=v0t②小球彈出過(guò)程中,小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則Ep=12mv聯(lián)立①②③式可得Ep=mg代入數(shù)據(jù)可得EpJ(2)設(shè)向右為正方向,在小球彈出過(guò)程中,小球與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,則0=mv1-Mv2④Ep=12mv12+1小球彈出后,小車在地面阻力作用下逐漸減速為零的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得-kMgs=0-12Mv聯(lián)立④⑤⑥式可得s=mkM(M代入數(shù)據(jù)可得m(3)僅根據(jù)現(xiàn)有信息,不能預(yù)測(cè)s'與s的大小關(guān)系。理由如下:第一:在實(shí)驗(yàn)一中,上述計(jì)算