2011年高考物理 研究動力學問題的三個基本觀點練習

1、2011年高考物理 研究動力學問題的三個基本觀點練習一、選擇題(共10小題，每小題6分，共60分，在每小題給出的四個選項中至少有一項符合題意，全部選對的得6分，漏選的得3分，錯選的得0分)1如圖所示，F(xiàn)1和F2等大反向，同時作用在靜止于光滑水平面上的物體A、B，已知mA>mB，經(jīng)過相等時間后撤去兩力，以后兩物體相碰并黏合成一體，這時A、B將()A停止運動B向左運動C向右運動 D不能確定【解析】取F1方向為正，根據(jù)動量定理，有F1tmAvA，F(xiàn)2tmBvB據(jù)動量守恒定律，有mAvAmBvB(mAmB)v由題意知F1F2，故聯(lián)立可求碰后A、B均靜止【答案】A2在光滑水平面上，動能為E0、動量

2、的大小為p0的小鋼球1與靜止的小鋼球2發(fā)生碰撞碰撞前后球1的運動方向相反將碰撞后球1的動能和動量的大小分別記為E1、p1，球2的動能和動量的大小分別記為E2、p2，則必有()AE1<E0 Bp1<p0CE2>E0 Dp2>p0【解析】據(jù)能量守恒，鋼球碰后動能E1<E0，所以p1<p0，據(jù)動量守恒，p0p1p2，則p2p1p0>p0，故A、B、D正確而碰后動能不可能增加，故C錯誤【答案】ABD3矩形滑塊由不同材料的上下兩層粘結(jié)在一起組成，將其放在光滑的水平面上，如圖所示，質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射入滑塊，若射擊上層，則子彈剛好不穿出；若射擊下層，整個子

3、彈剛好嵌入，則上述兩種情況相比較 ()A兩次子彈對滑塊做的功一樣多B兩次滑塊受的沖量一樣大C子彈嵌入下層過程中克服阻力做功較少D子彈射入上層過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量較多【解析】由水平方向動量守恒可以知道，兩種情況對應的末速度是一樣的，系統(tǒng)動能的減少也是一樣的，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量也一樣多，D錯誤；由動能定理可知，子彈克服阻力做功相同，子彈對滑塊做功相同，A對C錯；由動量定理可以分析，兩次滑塊所受沖量一樣大，B也正確【答案】AB4一輛小車靜止在光滑水平面上，小車立柱上拴有一根長為L的輕繩，輕繩末端拴著一個小球，如圖所示，現(xiàn)將小球拉至水平位置后自靜止釋放，小球擺動的過程中不計一切阻力，則下列說法中正確的是(

4、)A小球擺動過程中機械能守恒B小球開始擺動后，小球和小車組成的系統(tǒng)機械能守恒、動量守恒C小球開始擺動后，小球和小車組成的系統(tǒng)機械能不守恒、動量不守恒D小球開始擺動后，小球達最大速度時小車也同時達最大速度【解析】在小球下擺過程中，因小車運動，輕繩懸點移動，輕繩對小球做功不為零，故小球的機械能不守恒，但小球和小車組成的系統(tǒng)機械能是守恒的；小球在豎直方向上動量不守恒，但水平方向因無外力作用，水平方向上系統(tǒng)動量是守恒的，故A、B、C均錯誤；小球在最低點時速度最大，由水平方向動量守恒可知，小車此時速度也為最大，故D正確【答案】D5如圖所示，在光滑的水平面上，有質(zhì)量均為m的A、B兩個物體B與輕彈簧一端相連

5、，彈簧的另一端固定在墻上開始時彈簧處于原長A以一定的速度與B發(fā)生正碰，碰撞時間極短碰后兩物體以相同的速度壓縮彈簧，彈簧的最大彈性勢能為Ep.不計一切摩擦，則()A碰撞后A物體的速度可能大于B碰撞后A物體的速度可能小于C碰撞前A物體的速度可能小于D碰撞前A物體的速度一定等于2【解析】設(shè)碰撞前A的速度為v0，A與B碰后它們共同的速度為v，以A、B、彈簧為研究對象，由能量守恒定律可得(2m)v2Ep，解得碰撞后A物體的速度v，A、B錯誤；對A、B碰撞過程，由動量守恒定律mv02mv，解得碰撞前物體A的速度v02v2，C錯誤D正確【答案】D6如圖所示，水平輕質(zhì)彈簧與物體A和B相連，放在光滑水平面上，處

6、于靜止狀態(tài)，物體A的質(zhì)量為m，物體B的質(zhì)量為M，且M>m.現(xiàn)用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B，從它們開始運動到彈簧第一次達到最長的過程中 ()A因M>m，所以B的動量大于A的動量BA的動能最大時，B的動能也最大CF1和F2做的總功為零D彈簧第一次達到最長時A和B總動能最大【解析】物體A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，所受的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，總動量為零，雖然M>m，但A、B的動量總是等大、反向故A錯誤水平外力做正功，彈簧的彈力做負功，水平外力與彈簧的彈力大小相等時，A、B動能最大，之后彈簧的彈力大于水平外力，總功為負，彈簧第一次達到最長時物體A和B的速度為零，總動能為零故

7、C、D錯誤，B正確【答案】B7如圖所示，質(zhì)量為M、長為L的長木板放在光滑水平面上，一個質(zhì)量為M的物塊(視為質(zhì)點)以一定的初速度從左端沖上木板，如果長木板是固定的，物塊恰好停在木板的右端，如果長木板不固定，則物塊沖上后在木板上最多能滑行的距離為 ()ALB3L/4CL/4DL/2【解析】固定時，由動能定理得：MgLMv，后來木板不固定有Mv02Mv，MgsMv·2Mv2，故得sL/2.【答案】D8如圖所示，質(zhì)量為M的L形物體，靜止在光滑的水平面上，物體的AB部分是半徑為R的四分之一光滑圓弧，BC是水平面，將質(zhì)量為m的小滑塊從A點靜止釋放沿圓弧面滑下并最終停在物體的水平面BC之間的D點，

8、則 ()A滑塊從A滑到B，物體與滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒B滑塊從A到D點，物體與滑塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，能量守恒C滑塊從B到D，物體與滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能不守恒D滑塊滑到D點時，物體的速度為零【解析】滑塊由A到B因受重力作用，故動量不守恒，故A錯，但水平方向動量守恒，故滑塊到D處時(因其初速度為零)，物體的速度為零，故D對；小滑塊最終停在D點，說明BC部分有摩擦，故機械能不守恒，但能量守恒，故BC對【答案】BCD9(2009·南京模擬)A、B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前后的位移圖象a、b分別為A、B兩球碰撞前的位移圖象，C為碰撞后位移

9、圖象，若A球質(zhì)量是m2kg，則由圖象判斷下列結(jié)論正確的是 ()AA、B碰撞前的總動量為3kg·m/sB碰撞時A對B所施沖量為4N·sC碰撞前后A的動量變化為4kg·m/sD碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J【答案】BCD10(2010·湖南師大附中月考)位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由三部分組成：中間部分水平，左、右兩側(cè)均為與水平部分相切的半徑相同的半圓形狀，其中左側(cè)的半圓形由薄壁內(nèi)部光滑的細圓管彎成，右側(cè)的半圓形由光滑凹槽彎成，兩個切點分別為M和N，如圖所示用一根輕細線連接a、b兩個小球，中間夾住一輕質(zhì)彈簧，整個裝置靜置于水平部分現(xiàn)在突然剪斷細線，

10、a、b兩個小球離開彈簧后才進入半圓軌道，而且都是恰好能到達左右軌道的最高點(已知薄壁細圓管的內(nèi)徑稍大于小球a的直徑，遠小于半圓形的半徑R)下列說法正確的是()A剛脫離彈簧時小球a的速度小于小球b的速度B剛脫離彈簧時小球a的動能大于小球b的動能C小球a剛通過M點時對軌道的壓力小于小球b剛通過N點時對軌道的壓力D小球a到達最高點時對軌道的壓力小于小球b到達最高點時對軌道的壓力【解析】由于左側(cè)的半圓形由薄壁內(nèi)部光滑的細圓管彎成，所以彈簧左端的小球a沿左側(cè)軌道恰到達豎直面軌道的最高點時速度為零，根據(jù)機械能守恒定律mvmg·2R，得剛脫離彈簧時速度va2；彈簧右端的小球b沿右側(cè)半圓形光滑凹槽恰

11、到達豎直面軌道的最高點，由mgmv2/R，得速度v，根據(jù)機械能守恒定律mvmg·2Rmv2，得剛脫離彈簧時速度vb；所以剛脫離彈簧時小球a的速度小于小球b的速度，選項A正確；由動能守恒定律可知，剛脫離彈簧時小球a和小球b的動量大小相等，由小球a的速度小于小球b的速度可知，小球a的質(zhì)量大于小球b的質(zhì)量由Ek可知，動量大小相等的兩個小球質(zhì)量大的動能小，所以剛脫離彈簧時小球a的動能小于小球b的動能，選項B錯誤；在M點，由牛頓第二定律得FMmgmv/R，解得FM5mg；在N點，由牛頓第二定律得FNmgmv/R，解得FN6mg；而mvamvb，<1，所以小球a剛通過M點時對軌道的壓力小于

12、小球b剛通過N點時對軌道的壓力，選項C正確；小球b到達最高點時對軌道的壓力為零，而小球a到達最高點時對軌道的壓力等于重力，選項D錯誤【答案】AC二、論述、計算題(本題共3小題，共40分，解答時應寫出必要的文字說明、計算公式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確數(shù)值和單位)11(2009·高考山東理綜)如圖所示，光滑水平直軌道上有三個滑塊A、B、C，質(zhì)量分別為mAmC2m，mBm，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與滑塊不拴接)開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度

13、恰好相同求B與C碰撞前B的速度【解析】設(shè)共同速度為v，滑塊A與B分開后，B的速度為vB，由動量守恒定律(mAmB)v0mAvmBvBmBvB(mBmC)v聯(lián)立以上兩式，得B與C碰撞前B的速度vBv012(2009·高考全國)如圖所示，傾角為的斜面上靜止放置三個質(zhì)量均為m的木箱，相鄰兩木箱的距離均為l.工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一與其他木箱碰撞每次碰撞后木箱都粘在一起運動整個過程中工人的推力不變，最后恰好能推著三個木箱勻速上滑已知木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g.設(shè)碰撞時間極短，求：(1)工人的推力；(2)三個木箱勻速運動的速度；(3)在第一次碰撞中損失的機械

14、能【解析】(1)設(shè)工人的推力為F，根據(jù)平衡的知識有：F3mgsin3mgcos.(2)設(shè)第一次碰撞前瞬間木箱速度為v1，由動能定理得：Flmglsinmglcosmv0設(shè)碰撞后兩木箱的速度為v2，由動量守恒定律可得：mv12mv2設(shè)再次碰撞前瞬時速度為v3，對前兩木箱由動能定理得：Fl2mglsin2mglcos×2mv×2mv設(shè)碰撞后三個木箱一起運動的速度為v4，由動量守恒定律可得：2mv33mv4聯(lián)立以上各式解得：v4.(3)設(shè)第一次碰撞中的能量損失為E，根據(jù)能量守恒有：Emv×2mv代入數(shù)據(jù)得：Emgl(sincos)13AOB是光滑的水平軌道，BC是半徑為R的光滑圓弧軌道，兩軌道恰好相切，如圖所示，質(zhì)量為M(M9m)的小木塊靜止在O點，一質(zhì)量為m的子彈以某一速度水平射入木塊內(nèi)未穿出，木塊恰好滑到圓弧的最高點C處(子彈、木塊均視為質(zhì)點)(1)求子彈射入木塊前的速度(2)若每當木塊回到O點時，立即有相同的子彈以相同的速度射入木塊，且留在其中，當?shù)诹w子彈射入木塊后，木塊能上升多高？(3)當?shù)趎顆子彈射入木塊后，木塊上升的最大高度為，則n值為多少？【解析】(1)子彈與木塊作用，由動量守恒定