高考物理 第十二章 第二講 創(chuàng)新演練大沖關(guān)_第1頁
高考物理 第十二章 第二講 創(chuàng)新演練大沖關(guān)_第2頁
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創(chuàng)新演練大沖關(guān)(時(shí)間45分鐘,滿分100分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題7分,共70分.至少一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮,如圖1所示,當(dāng)撤去外力后,下列說法中正確的是()圖1①a尚未離開墻壁前,a和b系統(tǒng)的動(dòng)量守恒②a尚未離開墻壁前,a與b系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒③a離開墻后,a、b系統(tǒng)動(dòng)量守恒④a離開墻后,a、b系統(tǒng)動(dòng)量不守恒A.①③ B.②④C.①④ D.②③解析:以a、b、彈簧為系統(tǒng),撤去外力后,b向右運(yùn)動(dòng),在a尚未離開墻壁前,系統(tǒng)受到墻壁的彈力FN,因此,該過程a、b系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,當(dāng)a離開墻壁后,系統(tǒng)水平方向不受外力,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒.答案:D2.(·張掖聯(lián)考)放在光滑水平面上的甲、乙兩物體,系在同一根繩的兩端,開始時(shí)繩是松弛的,今使甲、乙沿平面反向運(yùn)動(dòng)并將繩拉斷,那么在繩拉斷后,對(duì)甲、乙可能的運(yùn)動(dòng)情況分析錯(cuò)誤的是()A.甲和乙同時(shí)都停下來B.甲和乙仍按各自原來的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)C.其中一個(gè)停下來,另一個(gè)反向運(yùn)動(dòng)D.其中一個(gè)停下來,另一個(gè)仍按原方向運(yùn)動(dòng)解析:作用前后總動(dòng)量守恒,如果一個(gè)停下來,另一個(gè)反方向運(yùn)動(dòng),則違背動(dòng)量守恒定律,A、B、D三個(gè)選項(xiàng)都遵從動(dòng)量守恒定律.答案:C3.如圖2所示,質(zhì)量為M的盒子放在光滑的水平面上,盒子內(nèi)表面不光滑,盒內(nèi)放有一塊質(zhì)量為m的物體,某時(shí)刻給物體一個(gè)水平向右的初速度v0,那么在物體與盒子前后壁多次往復(fù)碰撞后()圖2A.兩者的速度均為零B.兩者的速度總不會(huì)相等C.盒子的最終速度為eq\f(mv0,M),方向水平向右D.盒子的最終速度為eq\f(mv0,M+m),方向水平向右解析:由于盒子內(nèi)表面不光滑,在多次碰后物體與盒相對(duì)靜止,由動(dòng)量守恒得:mv0=(M+m)v′,解得:v′=eq\f(mv0,M+m),故D對(duì).答案:D4.在高速公路上發(fā)生一起交通事故,一輛質(zhì)量為1500kg向南行駛的長(zhǎng)途客車迎面撞上了一輛質(zhì)量為3000kg向北行駛的卡車,碰后兩輛車接在一起,并向南滑行了一小段距離停止.根據(jù)測(cè)速儀的測(cè)定,長(zhǎng)途客車碰前以20m/s的速度行駛,由此可判斷卡車碰前的行駛速率()A.小于10m/sB.大于10m/s,小于20m/sC.大于20m/s,小于30m/sD.大于30m/s,小于40m/s解析:取向南為正方向,由題意知系統(tǒng)的總動(dòng)量向南,由動(dòng)量守恒定律有m1v1-m2v2>0,即v2<eq\f(m1,m2)v1=eq\f(1500,3000)×20m/s=10m/s,A選項(xiàng)正確.答案:A5.斜面體的質(zhì)量為M,斜面的傾角為α,放在光滑的水平面上處于靜止.一個(gè)小物塊質(zhì)量為m,以沿斜面方向的速度v沖上斜面體,若斜面足夠長(zhǎng),物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,μ>tanα,則小物塊沖上斜面的過程中()A.斜面體與物塊的總動(dòng)量守恒B.斜面體與物塊的水平方向總動(dòng)量守恒C.斜面體與物塊的最終速度為eq\f(mv,M+m)D.斜面體與物塊的最終速度為eq\f(Mv,M+m)解析:物塊與斜面體組成的系統(tǒng)水平方向不受力,水平方向動(dòng)量守恒,豎直方向動(dòng)量不守恒,故A錯(cuò),B對(duì);由于μ>tanα,物體滑到最高點(diǎn)時(shí)停下來,不再沿斜面下滑,故mvcosα=(M+m)v′,斜面體與物體的最終速度v′=eq\f(mvcosα,M+m),故C、D錯(cuò).答案:B6.(·安順模擬)如圖3所示,兩條形磁鐵各固定在甲、乙兩車上,它們能在水平面上無摩擦地運(yùn)動(dòng),甲車和磁鐵的總質(zhì)量為1kg,乙車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg,兩磁鐵N極相對(duì),推動(dòng)一下使兩車在同一直線上相向而行,某時(shí)刻甲車的速度為2m/s,乙車的速度為3m/s,可以看到它們還未碰上便分開了.下列說法正確的是()圖3A.乙車開始反向時(shí),甲車的速度為1m/s,方向不變B.兩車距離最近時(shí),乙車的速度為零C.兩車距離最近時(shí),乙車的速度為0.33m/s,與乙車原來的速度方向相反D.甲對(duì)乙的沖量等于乙對(duì)甲的沖量解析:乙車開始反向時(shí),速度為零,由動(dòng)量守恒可推得這時(shí)甲車速度為0.5m/s,沿原方向,兩車相距最近應(yīng)是速度相等之時(shí),v甲=v乙=eq\f(0.5,1.5)m/s≈0.33m/s,甲、乙沖量大小相等、方向相反.則C正確.答案:C7.甲、乙兩人站在靜止小車左右兩端,如圖4所示,當(dāng)他倆同時(shí)相向而行時(shí),發(fā)現(xiàn)小車向右運(yùn)動(dòng),下列說法中錯(cuò)誤的是(軌道光滑)()圖4A.乙的速度必定大于甲的速度B.乙對(duì)小車的沖量必定大于甲對(duì)小車的沖量C.乙的動(dòng)量大小必定大于甲的動(dòng)量大小D.甲、乙動(dòng)量總和必定不為零解析:對(duì)甲、乙和小車組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒可得:m甲v甲-m乙v乙+m車v車=0(取向右為正方向),由上式很容易得出C、D均正確;因不知m甲、m乙的大小關(guān)系,所以甲、乙的速度關(guān)系不能確定,A錯(cuò)誤;對(duì)小車用動(dòng)量定理得:I乙-I甲=m車v車(取向右為正方向),所以I乙>I甲,B項(xiàng)正確.答案:A8.如圖5所示,一光滑地面上有一質(zhì)量為m′的足夠長(zhǎng)的木板ab,一質(zhì)量為m的人站在木板的a端,關(guān)于人由靜止開始運(yùn)動(dòng)到木板的b端(M、N表示地面上原a、b對(duì)應(yīng)的點(diǎn)),圖6所示中正確的圖5是()圖6解析:根據(jù)動(dòng)量守恒定律,木板與人組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,對(duì)于題中的“人板模型”,各自對(duì)地的位移為sm′、sm,且有m′sm′=msm,sm′+sm=L板長(zhǎng),以M點(diǎn)為參考點(diǎn),人向右運(yùn)動(dòng),木板向左運(yùn)動(dòng),易得D是正確的.答案:D9.(·東城模擬)如圖7所示,一沙袋用輕細(xì)繩懸于O點(diǎn).開始時(shí)沙袋靜止,此后用彈丸以水平速度擊中沙袋后均未穿出.第一粒彈丸的速度為v1,打入沙袋后二者共同擺動(dòng)的最大擺角為30°.當(dāng)其第一次返回圖示位置時(shí),第二粒彈丸以水平速度v2又擊中沙袋,使沙袋向右擺動(dòng)且最大擺角仍為30°.若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的eq\f(1,40),則以下結(jié)論中正確的是()圖7A.v1=v2 B.v1∶v2=41∶42C.v1∶v2=42∶41 D.v1∶v2=41∶83解析:根據(jù)擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒和兩次擊中沙袋擺動(dòng)的角度相等可知,兩次擊中沙袋后的速度相同,設(shè)為v,用M表示沙袋的質(zhì)量,m表示彈丸的質(zhì)量,由動(dòng)量守恒得第一次:mv1=(M+m)v第二次:mv2-(M+m)v=(M+2m)v,m=eq\f(1,40)M,解以上三式得:v1∶v2=41∶83,故選項(xiàng)D是正確的.答案:D10.水平傳送帶上表面與水平桌面等高,右端與桌面緊密相接,左端足夠長(zhǎng),傳送帶始終順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)傳送木箱.如圖8所示,木箱與傳送帶已有相同的速度,當(dāng)木箱到達(dá)傳送帶右端時(shí),突然遇到水平向左射來的子彈,二者迅速結(jié)為一體.已知木箱動(dòng)量圖8p1的大小小于子彈動(dòng)量p2的大小,最終木箱停在桌面上的Q點(diǎn),下列說法中正確的是()A.若只增大子彈射入的速度,木箱可能停在Q點(diǎn)的右側(cè)B.若只增大子彈射入的速度,木箱可能停在Q點(diǎn)的左側(cè)C.若只增大木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),木箱可能停在Q點(diǎn)的右側(cè)D.若只增大木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),木箱可能停在Q點(diǎn)的左側(cè)解析:p1<p2,子彈和木箱合為一體后總動(dòng)量方向向左,結(jié)合體向左減速,然后反向加速,到達(dá)傳送帶右端時(shí),由動(dòng)能定理μmgs=eq\f(1,2)mv2,最后停于Q點(diǎn).若只增大子彈射入的速度,其合為一體時(shí)總動(dòng)量增大,結(jié)合體仍向左減速,然后向右加速,可能一直加速,也可能先加速后勻速,故到達(dá)傳送帶右端時(shí)速度大于或等于碰后的速度,故可能仍在Q點(diǎn)或在Q點(diǎn)右側(cè),A對(duì),B錯(cuò).若增大木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),到達(dá)右端時(shí)速度不變,故仍在Q點(diǎn),C、D錯(cuò).答案:A二、計(jì)算題(本題共2小題,共30分)11.(15分)(·山東高考)如圖9所示,滑塊A、C質(zhì)量均為m,滑塊B質(zhì)量為eq\f(3,2)m.開始時(shí)A、B分別以v1、v2的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將C無初速地放在A上,并與A粘合不再分開,此時(shí)A與B相距較近,B與擋板相距足夠遠(yuǎn).若B與擋圖9板碰撞將以原速率反彈,A與B碰撞將粘合在一起.為使B能與擋板碰撞兩次,v1、v2應(yīng)滿足什么關(guān)系?解析:設(shè)向右為正方向,A與C粘合在一起的共同速度為v′,由動(dòng)量守恒定律得mv1=2mv′ ①為保證B碰擋板前A未能追上B,應(yīng)滿足v′≤v2 ②設(shè)A與B碰后的共同速度為v″,由動(dòng)量守恒定律得2mv′-eq\f(3,2)mv2=eq\f(7,2)mv″ ③為使B能與擋板再次碰撞應(yīng)滿足v″>0 ④聯(lián)立①②③④式得1.5v2<v1≤2v2或eq\f(1,2)v1≤v2<eq\f(2,3)v1. ⑤答案:1.5v2<v1≤2v2或eq\f(1,2)v1≤v2<eq\f(2,3)v112.(15分)如圖10所示,mA=1kg,mB=4kg,小物塊mC=1kg,ab、dc段均光滑,dc段足夠長(zhǎng);物體A、B上表面粗糙,最初均處于靜止.最初小物塊C靜止在a點(diǎn),已知ab長(zhǎng)度L=16m,現(xiàn)給小物塊C一個(gè)水平向右的瞬間沖量I0=6N·s.圖10(1)當(dāng)C滑上A后,若剛好在A的右邊緣與A具有共同的速度v1(此時(shí)還未與B相碰),求v1的大小;(2)A、C共同運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與B相碰,若已知碰后A被反彈回來,速度大小為0.2m/s,C最后和B保持相對(duì)靜止,求B、C最終具有的共同速度v2.解析:(1)對(duì)物塊C,由動(dòng)量定理,取向右為正方向I0=m

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