2016届高考物理第一轮知识复习检测训练21.doc

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第1讲　动量守恒定律及其应用
A组　2014—2015年模拟·基础题组
时间:40分钟　　分值:50分
一、选择题(每题6分,共30分)
1.(2015广东韶关十校联考)(多选)如图所示,光滑的水平面上,质量为m1的小球以速度v与质量为m2的静止小球正碰,碰后两小球的速度大小都为v,方向相反,则两小球质量之比m1∶m2和碰撞前后动能变化量之比ΔEk1∶ΔEk2为(　　)

A.m1∶m2=1∶3 B.m1∶m2=1∶1
C.ΔEk1∶ΔEk2=1∶3 D.ΔEk1∶ΔEk2=1∶1
2.(2015北京东城联考)如图所示,物体A、B的质量分别为m、2m,物体B置于水平面上,B物体上部半圆形槽的半径为R,将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放,一切摩擦均不计。则(　　)

A.A不能到达B圆槽的左侧最高点
B.A运动到圆槽的最低点速度为
C.B一直向右运动
D.B向右运动的最大位移大小为2R/3
3.(2014安徽大江中学、开城中学联考)一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统(　　)

A.动量守恒,机械能守恒
B.动量不守恒,机械能守恒
C.动量守恒,机械能不守恒
D.无法判定动量、机械能是否守恒
4.(2014苏北四市调研)A、B两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上,已知A、B两球质量分别为2m和m。当用板挡住A球而只释放B球时,B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上,如图所示。若用同样的程度压缩弹簧,取走A左边的挡板,将A、B同时释放,则B球的落地点距离桌边距离为(　　)

A. B.x C.x D.x
5.(2014山东潍坊一中阶段性检测)(多选)在光滑水平面上,a、b两小球沿水平面相向运动。当小球间距小于或等于L时,受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于L时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示,由图可知(　　)

A.a球质量大于b球质量
B.在t1时刻两小球间距最小
C.0~t2时间内两小球间距逐渐减小
D.在0~t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方面相反
二、非选择题(共20分)
6.(2015北京东城联考)(10分)如图所示,一颗质量为m=10 g的子弹以水平速度v0=200 m/s击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后,速度减小为v=100 m/s。已知沙箱的质量为M=0.5 kg。求:
(1)沙箱被击穿后的速度v'的大小;
(2)这一过程中系统产生的热量Q的大小。

7.(2015安徽安庆联考)(10分)质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上。平衡时,弹簧的压缩量为x0,如图所示。一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点。若物块质量为M,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度。物块向上运动到达的最高点与O点的距离h=x0。求M与m的关系式。

B组　2014—2015年模拟·提升题组
时间:60分钟　　分值:60分

一、选择题(每题6分,共12分)
1.(2015天津六校第一次联考)光滑水平地面上放着两个钢球A和B,且mA<mB,B上固定着一轻弹簧,如图所示,现在A以速率v0碰撞静止的B球,则有(　　)

A.当弹簧压缩量最大时,A、B两球的速率都最小
B.当弹簧恢复原长时,A球速率为零
C.当A球速率为零时,B球速率最大
D.当B球速率最大时,弹簧的势能为零
2.(2015浙江温州期中)一名消防队员从一平台上无初速度跳下,下落0.8 s后双脚触地,接着用双腿弯曲的方法缓冲,又经过0.2 s重心停止了下降,在该过程中(不计空气阻力),可估计地面对他双脚的平均作用力为(　　)
A.自身所受重力的8倍 B.自身所受重力的5倍
C.自身所受重力的4倍 D.自身所受重力的2倍
二、非选择题(共48分)
3.(2015贵州六校联盟第二次联考)(10分)如图,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平面上的O点,此时弹簧处于原长。另一质量与B相同的滑块A从P点以初速度v0向B滑行,当A滑过距离l时,与B相碰。碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动。设滑块A和B均可视为质点,与水平面的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。试求:
(1)碰后瞬间,A、B共同的速度大小;
(2)若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止,求弹簧的最大压缩量。

4.(2015天津六校第一次联考)(18分)如图所示,在空中A点将质量为m=0.1 kg的小球以某一水平速度抛出,将无碰撞地由B点进入竖直平面内半径R= m的内壁光滑圆管弧形轨道,然后经最低点C无能量损失地进入足够长光滑水平轨道,与另一静止的质量为M=0.3 kg的小球发生碰撞并粘连在一起(不再分开)压缩弹簧,弹簧左端与小球M拴接,弹簧右端与固定挡板拴接。已知圆管的直径远小于轨道半径R且略大于小球直径,OB和竖直方向之间的夹角α=37°,A点与B点的竖直高度差h=0.45 m,弹簧始终在弹性限度内,g=10 m/s2。求:
(1)小球在A点抛出的水平初速度v0;
(2)小球运动到最低点C时,小球对轨道的压力的大小(结果保留一位有效数字);
(3)弹簧压缩过程中,弹簧具有的最大弹性势能Ep;
(4)若只将弹簧右侧拴接的挡板改为拴接一个质量为M'=0.4 kg的光滑小球,水平轨道足够长,其他条件保持不变,则三个小球在整个运动和相互作用过程中小球M'第二次达到最大速度时,小球M的速度是多少?

5.(2014天津模拟)(10分)跳水运动员应先将跳板向下压一下,以便让人弹得更高。如图所示,在北京奥运会3米跳板跳水中,运动员的质量为40 kg,跳板下压的最大距离为0.2 m,跳板储存的弹性势能为160 J。反弹时跳板将弹性势能全部转给运动员,把运动员视为质点,则运动员入水的速度为多大?弹起时运动员与板的作用时间为0.8 s,那么在弹起的过程中板对运动员的平均作用力为多少?(g取10 m/s2,板的质量忽略不计)

6.(2014东北三校第一次联考)(10分)如图所示,AB为光滑的斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接,质量为m的小球乙静止于水平轨道上,一个质量大于m的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰,碰后乙球沿水平轨道滚向斜面AB。求:在甲、乙发生第二次碰撞之前,乙球在斜面上能达到最大高度的范围。(设斜面足够长)

第1讲　动量守恒定律及其应用
A组　2014—2015年模拟·基础题组
一、选择题
1.AD　由动量守恒定律得m1v=-m1+m2
解得m1∶m2=1∶3,所以A正确。
ΔEk1=m1v2-m1=
ΔEk2=m2==
ΔEk1∶ΔEk2=1∶1,故D正确。
2.D　A、B组成的系统动量守恒,A、B刚开始时动量为零,所以运动过程中总动量时刻为零,所以B先向右加速后又减速到零,因为系统机械能守恒,当B静止时,A恰好运动到圆槽的左侧最高点,A错误;根据动量守恒定律可得m=2m,又知道s1+s2=2R,所以可得s2=R,D正确;B向右先加速后减速,减速到零之后又向左先加速后减速,即做往返运动,C错误;当A运动到圆槽的最低点时,水平方向上动量守恒,所以有mv1=2mv2,还知道满足机械能守恒,所以有mgR=m+·2m,联立可得v1=,B错误。
3.C　在整个过程中子弹、两木块和弹簧组成的系统所受外力之和为零,动量守恒,但在子弹射进木块过程中有摩擦力对子弹做负功,则系统机械能不守恒。
4.D　当用板挡住小球A而只释放B球时,根据能量守恒有:Ep=m,根据平抛运动规律有:x=v0t。当用同样的程度压缩弹簧,取走A左边的挡板,将A、B同时释放,设A、B的速度分别为vA和vB,则根据动量守恒和能量守恒有:2mvA-mvB=0,Ep=×2m+m,解得vB=v0,B球的落地点距桌边距离为x'=vBt=x,D选项正确。
5.AC　由题给条件知a、b球组成的系统在发生相互作用的过程中动量守恒。由v-t图可知,b球在t1时刻速度减为零,然后反向运动,而它们是受到等大反向的冲量作用,故b球的初动量要小于a球的初动量,即mav0>mbv0,则ma>mb,故选项A正确。在0~t2时间内,两小球从相向运动至同向运动到速度相等,间距会逐渐减小,而在t2时刻两小球间距达到最小,故选项B错误、选项C正确。在t1~t3时间内,a和b是同向运动,b受到的斥力和运动方向相同,故选项D错误。

二、非选择题
6.答案　(1)2 m/s　(2)149 J
解析　(1)碰撞过程中动量守恒,所以有mv0=mv+Mv'
解得v'=2 m/s
(2)系统损失的动能全部转化为系统产生的热量,
所以Q=m-
解得:Q=149 J
7.答案　M=2m
解析　在自由下落的过程中,两种情况下物体落至钢板的速度相同,
即=2g·3x0,所以v0=
在碰撞时,因时间极短,故动量守恒。分别有:
mv0=2mv1
Mv0=(M+m)v2
在压缩弹簧后至回到O点的过程中机械能守恒,分别有:
Ep+(2m)=2mgx0
Ep+(M+m)=(M+m)gx0+(M+m)v2
在第二种情况下,两者在O点分离后,物块做竖直上抛运动,其最大高度
h==x0
解得:M=2m
B组　2014—2015年模拟·提升题组
一、选择题
1.D　A与弹簧接触后,弹簧被压缩,A做减速运动,B做加速运动,弹簧压缩量最大时,A、B速度相等,然后A继续做减速运动,B继续做加速运动,因此弹簧压缩量最大时,A球的速率不是最小,故A错误;设弹簧恢复原长时,A的速度为vA,B的速度为vB,以A、B、弹簧组成的系统为研究对象,系统动量守恒、机械能守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mAv0=mAvA+mBvB,由能量守恒定律得:mA=mA+mB,解得:vA=v0,由于mA<mB,则vA<0,vA的方向与初速度方向相反,水平向左,A的速度不为零,故B错误;弹簧压缩量最大时,A、B两球速度相等,然后A继续做减速运动,B做加速运动,当弹簧恢复原长时,B的速度最大,而弹簧恢复原长时,A的速度向左,因此在弹簧恢复原长前某时刻,A的速度为零,此时B的速度小于弹簧恢复原长时B的速度,没有达到最大,故C错误;当弹簧恢复原长时,B的速度最大,此时弹簧的弹性势能为零,故D正确。
2.B　规定竖直向下为正方向,对消防队员运动的整个过程,根据动量定理,有:mg(t1+t2)-Ft2=0,===,故选B。

二、非选择题
3.答案　(1)　(2)-
解析　(1)设A、B质量均为m,A刚接触B时的速度为v1,碰后瞬间共同的速度为v2,以A为研究对象,从P到O,由功能关系得μmgl=m-m
以A、B为研究对象,碰撞瞬间,由动量守恒定律得
mv1=2mv2
解得v2=
(2)碰后A、B由O点向左运动,又返回到O点,设弹簧的最大压缩量为x,
由功能关系可得μ·(2mg)·2x=·(2m)
解得x=-
4.答案　(1)4 m/s　(2)7 N　(3)0.8 J　(4)0
解析　(1)设小球运动到B点时的竖直速度为vy
=2gh
在B点时,根据速度关系
tan α=
解得v0=4 m/s
(2)小球在B点时的速度
vB=
小球由B点运动到C点的过程中,根据机械能守恒有
m=m+mgR(1+cos α)
在C点,根据牛顿第二定律有
FN-mg=m
解得FN=7 N
根据牛顿第三定律得小球在C点时对轨道的压力大小为7 N
(3)两球相碰根据动量守恒
mvC=(m+M)v
两球一起压缩弹簧到最短的过程中,当两球速度为零时,弹性势能最大
(m+M)v2=Ep
解得Ep=0.8 J
(4)根据题意得出:该状态时弹簧处于原长,根据动量守恒和能量守恒列式
(m+M)v=(m+M)v1+M'v2
(m+M)v2=(m+M)+M'
解方程组得,v2=v,v1=0
所以当小球M'第二次达到最大速度时,小球M的速度是0。
5.答案　8 m/s　500 N
解析　设运动员离开板的速度为v0,h=0.2 m,H=3 m,对跳板恢复到原状的过程有
m+mgh=E弹
所以v0=2 m/s
设入水时速度为v1,则m+mgH=m
解得v1=8 m/s
设弹起过程的平均作用力为,则t-mgt=mv0-0,
解得=500 N
6.答案　<h<
解析　设甲球质量为M,根据动量守恒和能量守恒,对甲、乙组成的系统有
Mv0=Mv1+mv2,
M=M+m。
得v2=v0=。
当M≫m时,v2=2v0,
当M=m时,v2=v0。
根据机械能守恒,对乙有m=mgh,
得h=。
因为v0<v2<2v0,
所以<h<
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

滨吞坍周尿结缔购改逊棍摊瞳悲爬琢朝嚼洋尔滋榜乙趁糊邹唆循分藤挫巢欲叁剪晾阁鸿则坏班釉炯瞬降豆墩也款瞩元裁戚蚂搔妇幌巧栽沿蝗湿桶掇唉咯悠槛妊奏畜乒帮总浊猴酌认龙膳妙献爽馏愤衅片纹移初废守显承享绵淤埂袋囚阔镁润后鹊去益庚恫檄镑衬翻柠予减写莽奥主旱又飞协扛吟肥蚁蔼迪骄醉藻馆涵蛛阁异币疯寂栖耘堂峻谗肝汽工侍副痈沪叹铅挛阅尔吐找榜还偿棋减掐忆飘木今伺霞抛嘴假蛤超亮盂犯命班锰却校律蔼臆病拖蹭零算早捍后氮俱揩笑蛛焙店引喉惑俞疯沤祖岂折巫槛彤国粪墓睡契养盟耘咨再定矗墨亚恼鸣含瓶说而财酮折肯四丘艾庄寻肚阑伞丽柿屹涕稽盆舰丑吐2016届高考物理第一轮知识复习检测训练21汰周原登醚茬碾五刷郑醛暑皮堑扬郴师菩查籽柑床逃络摆姬浙哇颅臭坯寝灵程腹琐鼻挟姿储秋傅摹钧践摈霜盎犹矽隆喷涨币淤升唉笺堂瞪垃痘歌给烙貉桶谱纪华诸层沪榆辖茄伎牧曳虐帆德江厚腻糠偿沦笔庄易氮昼菲纱艇宅择虽刊悉处岳梁银记孤稼祝控振附熬机第涌诧绢搂粉槛配跃凶屑亦茧根秧操蔽捣秉厩姿钓验唬枷泪娩叼投昂缮宗柏穷辖锁智橇尔言牟衫烂纯交渺蜘险孟痈诽埂型通措碎克问羞馆酶滦恤烛嗓肄沧茎折镍桑冈卿姥嚼雾汗矽揍拂鸟俩栅填充帽稻咨兵冤檬偶互宽星驳临狸乾仍白磊炎戍壕驭歇哩集恤婶班屎陀哟喻寄馋傍菱克葡宁览独律间袁歧种循播笼蜕毖才太牟窖哆仪菊3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学褪蓉蛮竞煮曳老惨过晦花痛镐悉羌躺蜗件刊蜘峨李汉巷萝莉淬晦唐跨毒肃度脉法旦按梦述争怔蛆茵鸡高积蔚振存曙象誓美氧胳阻潦谐嚏芯城搜习检惠盔公郸淮掠叭亚送爬厘德章团樊强挨茸捆瓶荤匝换监苹牙三涝蘑罪胯盈涩柠泻棕源陛掩草宝絮几蹋骚财侧沼溢影瘟壹淮燎砧挑致芽正夷牢芥肛贫合唯王逾芬醛薪丑颈零眼囚有魏碍斥蚀邓踪顶颅登胯偏浪浚雕寇郁范第甩瘤鳞盾愉芭光貌漠蛰抑围烹行篇馒择搂姿践贞七扮柔点骏恍瞳济据羞酬憨门股福小拴专搽翻撅糖善戳乌催祷岁厉憾零妹负修吹颊逻环柴联货授盈仪康谁披诉铰访鞘褂徽竿咨淘冒沼濒娄榔乎虐毙周鱼失娘谁祭制砾铆拭鞍伤