【2019-2020】高考物理二轮复习专题强化八碰撞与动量守恒
一、选择题:本题共10小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.[2018·××市模拟]相同的鸡蛋从同样的高度自由下落,落在水泥地面上鸡蛋易碎,落在海绵垫子上鸡蛋不易碎.若不考虑反弹,则两种情况相比较,下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋与水泥地面接触的过程中动量变化较大 B.落在海绵垫子上鸡蛋所受合外力的冲量较小 C.两次接触的过程中鸡蛋的动量变化相同 D.两次接触的过程中鸡蛋的动量变化率相同
2.(多选)[2018·乌鲁木齐一模]如图所示,小球A、B、C质量均为m,将小球B、C同时拉开相同角度后由静止释放,两小球到达最低点时,小球间发生对心弹性碰撞,不计空气阻力( )
A.从释放小球到碰撞结束的过程中,整个系统动量守恒 B.从释放小球到碰撞结束的过程中,整个系统机械能守恒 C.B与A碰撞过程中动量守恒表达式为mv0=mv1+mv2 D.B与A碰撞过程中动量守恒表达式为2mv0=2mv1+mv2
3.(多选)[2018·××市××区模拟]如图所示,小车在光滑水平面上向左匀速运动,轻质弹簧左端固定在A点,物体用细线拉在A点将弹簧压缩,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上,取小车、物体和弹簧为一个系统,下列说法正确的是( )
A.若物体滑动中不受摩擦力,则全过程机械能守恒 B.若物体滑动中有摩擦力,则全过程动量不守恒
C.不论物体滑动中有没有摩擦,小车的最终速度与断线前相同 D.不论物体滑动中有没有摩擦,系统损失的机械能相同
4.[2018·乐山模拟]物体A和B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动,如图所示,A的质量为m,B的质量为M,当连接A、B的绳子突然断开后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B的下落速度大小为u,在这一段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为( )
A.mv B.mv-Mu C.mv+Mu D.mv+mu
5.[2018·齐齐哈尔一模]一质量为1 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线
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运动,F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A.t=1 s时物块的速率为1 m/s
B.t=2 s时物块的动量大小为2 kg·m/s C.t=3 s时物块的动量大小为3 kg·m/s D.t=4 s时F的功率为3 W
6.[2018·咸阳一模]如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动,一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传送带的P点冲上传送带,从此时起到物块再次回到P点的过程中,下列说法正确的是( )
A.合力对物块的冲量大小一定为2mv2 B.合力对物块的冲量大小一定为2mv1 C.合力对物块的冲量大小可能为零 D.合外力对物块做的功可能为零
7.[2018·济南期末]如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一质量也为m的小物块从槽上高h处开始下滑,下列说法正确的是( )
A.在下滑过程中,物块和槽组成的系统机械能守恒 B.在下滑过程中,物块和槽组成的系统动量守恒
C.在压缩弹簧的过程中,物块和弹簧组成的系统动量守恒 D.被弹簧反弹后,物块能回到槽上高h处
8.[2018·揭阳二模]在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞如图(a)所示,碰撞前后两壶运动的v-t图线如图(b)中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量相等,则( )
A.碰后红壶将被反弹回来 B.碰后蓝壶速度为0.8 m/s C.碰后蓝壶移动的距离为2.4 m
D.碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受的摩擦力
9.(多选)[2018·山东、湖北部分重点中学联考]如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠竖直墙,右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方足够高处从静止开始下落,与半圆槽相切自A点进入
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槽内,则以下结论中正确的是( )
A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒 B.小球在槽内运动到B点后,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒 C.小球离开C点以后,将做斜上抛运动,且恰好再从C点落入半圆槽中 D.小球第二次通过B点时半圆槽与物块分离,分离后两者不会再相碰
10.[2018·安徽模拟]如图所示,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切,小滑块B静止在圆弧轨道的最低点.现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度
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释放.已知圆弧轨道半径R=1.8 m,小滑块的质量关系是mB=2mA,重力加速度g=10 m/s.则碰后小滑块B的速度大小不可能是( )
A.5 m/s B.4 m/s C.3 m/s D.2 m/s
二、实验题:本题1小题,共6分.
11.[2018·湖北联考]两位同学用如图甲所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.
(1)(多选)实验中必须满足的条件是________. A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差 B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 D.两球的质量必须相等
(2)测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON.当所测物理量满足表达式__________________时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式____________________时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞.
(3)乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装,如图乙所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点.实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P′;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′.测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3.若所测物理量满足表达式________________时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒.
三、计算题:本题共4小题,共44分.
12.(10分)[2018·××市第一中学二模]如图所示,质量M=2 kg的小车A静止在水平光滑地面上,小车左制固定挡板到车右端的距离L=0.3 m,且车的上表面水平光滑.物体B静止放置在车A的右端,可视为质点.现车A在水平向右的恒力F作用下开始运动,经过t=0.5 s撤去力F,此时小车左端固定挡板恰好与B发生弹性碰撞,碰撞时间不计,求:
(1)水平恒力F的大小;
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