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高考物理题《动量守恒定律》试题特训(2017年最新版)(二)
2017-08-05 17:30:59
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为 ( ) A.v0+ v B.v0-v C.v0+(v0+v) D.v0+(v0-v)
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参考答案:人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒, 规定向右为正方向 (M+m)v0=Mv′-mv v′=v0+mM(v0+v) 故选C.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰,碰撞后,A球的动能变为原来的1/9,那么碰撞后B球的速度大小可能是 A ? B ? C ? D
参考答案:AB
本题解析:A的动能变为原来的1/9,速度大小变为原来的1/3,速度可能不变也可能反向, ,可求得B球的速度
本题难度:一般
3、简答题 如图6-4-7所示,质量为M、内半径为R的半圆形轨道的槽体放在光滑水平面上,左端紧靠一台阶,质量为m的小物体从A点由静止释放.若槽内光滑,求小物体上升的最大高度.
 图6-4-7
参考答案:
本题解析:小物体从A点到最低点,其机械能守恒mgR= mv02 然后物体与槽一起向右运动,上升到最大高度时两者速度相等. mv0=(m+M)v
mv02= (m+M)v2+mgh 解得h= .
本题难度:简单
4、简答题 如图,质量为M的长木板静止在光滑水平地面上,在木板右端有质量为m的小物块,现给物块一个水平向左的初速度v0,物块向左滑行并与固定在木板左端的轻弹簧相碰,碰后返回并恰好停在长木板右端,求: (1)弹簧弹性势能的最大值 (2)物块在木板上滑行过程中摩擦力做的总功.
参考答案:(1)设物块运动方向为正方向,弹簧压缩最大时,两者最终共同速度为v由动量守恒定律得: (M+m)v=mvo v=mM+mvo 由于物块最终停在木板最右端,故最终两者共同速度为v,由能量守恒得,整个过程放出的总热: Q=12mvo2-12(m+M)v2=mM2(m+M)vo2 所以,弹簧压缩到最大时具有的弹性势能: Ep=Q2=mM4(m+M) (2)物块在木板上滑行过程中摩擦力做的总功数值上等于放出的热量,故: Wf=Q=Mmv202(m+M) 答:(1)弹簧弹性势能的最大值为mM4(m+M) (2)摩擦力做的总功为Mmv202(m+M)
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (12分)如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,即F=-kx,其中k是由系统本身特性决定的线性回复力常数,那么质点的运动就是简谐运动。
 (1)图1所示为一理想单摆,摆球的质量为m,摆长为L。重力加速度为g。请通过计算说明该单摆做简谐运动的线性回复力常数k=? (2)单摆做简谐运动的过程中,由于偏角很小,因此可以认为摆球沿水平直线运动。 如图2所示,质量为m的摆球在回复力F=-kx作用下沿水平的x轴做简谐运动,若振幅为A,在平衡位置O点的速度为vm,试证明: 。 (3)如图3所示,两个相同的理想单摆均悬挂在P点。将B球向左拉开很小的一段距离由静止释放,B球沿水平的x轴运动,在平衡位置O点与静止的C球发生对心碰撞,碰撞后B、C粘在一起向右运动。已知摆球的质量为m,摆长为L。释放B球时的位置到O点的距离为d。重力加速度为g。求B、C碰撞后它们沿x轴正方向运动的最大距离。
参考答案:(1) (2)见解析(3)
本题解析:(1)如答图3所示,以平衡位置O点为坐标原点,沿水平方向建立x轴。
 设当偏角为θ时,位移为x。 重力垂直绳方向的分力提供回复力
 当θ很小时  可得  所以  (2)单摆做简谐运动的过程中,只有线性回复力做功。 摆球从最大位移处运动到平衡位置的过程中,由动能定理
 其中  所以  (3)B球向O点运动的过程中  B、C碰撞过程中动量守恒  B、C从O点向右运动的过程中  其中  可得  考点:动能定理,动量守恒定律
本题难度:困难
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