【優(yōu)化探究】2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)鞏固演練14-1

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1、 1．如圖所示，光滑水平面上 兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧，兩手分別按住小車，使它們靜止，對(duì)兩車及彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是(　　) A．兩手同時(shí)放開后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零 B．先放開左手，后放開右手，動(dòng)量不守恒 C．先放開左手，后放開右手，總動(dòng)量向左 D．無論何時(shí)放手，只要兩手放開后在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零 解析：當(dāng)兩手同時(shí)放開時(shí)，系統(tǒng)的合外力為零，所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，又因?yàn)殚_始時(shí)總動(dòng)量為零，故系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零，選項(xiàng)A正確；先放開左手，左邊的物體就向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)再放開右手后，系統(tǒng)所受合外力為零，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，且開始

2、時(shí)總動(dòng)量方向向左，放開右手后總動(dòng)量方向也向左，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C、D正確． 答案：ACD 2．在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)量為1 500 kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一輛質(zhì)量為3 000kg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，長途客車碰前以 20 m/s的速度行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率(　　) A．小于10 m/s B．大于10 m/s，小于20 m/s C．大于20 m/s，小于30 m/s D．大于30 m/s，小于40 m/s 解析：由動(dòng)量守恒定律知碰撞前總動(dòng)量向南，所以客車的動(dòng)量大于卡車的動(dòng)量，可得卡車碰

3、前的行駛速率小于10 m/s. 答案：A 3．(2020年高考山東卷)如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不拴接)．開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止．某時(shí)刻細(xì)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，球A和B分開后，B的速度為vB 由動(dòng)量守恒定律有(mA＋mB)v0＝mAv＋mBvB mBvB＝(mB＋mC)v 聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為vB＝v0. 答案：v0 4．如圖所示，

4、在橄欖球比賽中，一個(gè)質(zhì)量為95 kg 的橄欖球前鋒以5 m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名質(zhì)量均為75 kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2 m/s，另一個(gè)為4 m/s，然后他們就扭在了一起． (1)他們碰撞后的共同速率是________(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)． (2)在虛線框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說明這名前鋒能否得分：________.(能通過底線就能得分) 解析：(1)設(shè)前鋒運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為M1，兩防守隊(duì)員質(zhì)量均為M2，速度分別為v1、v2、v3，碰撞后的速度為v，設(shè)v1方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得M1v 1－M2v3－M2v2＝

5、(M1＋2M2)v 代入數(shù)據(jù)解得v＝0.1 m/s (2)因v＞0，故碰后總動(dòng)量p′的方 向與pA方向相同，碰撞后的狀態(tài)如圖所示，即他們都過了底線，該前鋒能夠得分． 答案：(1)0.1 m/s　(2)能得分 5．(2020年高考理綜山東卷)如圖所示，滑塊A、C質(zhì)量均為m，滑塊B質(zhì)量為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

6、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′≤v2② 設(shè)A與B碰后的共同速度為v″，由動(dòng)量守恒定律得 2mv′－mv2＝mv″③ 為使B能與擋板再次碰撞應(yīng)滿足v″>0④ 聯(lián)立①②③④式得 1．5v2

7、量守恒定律 Mv0＝mv① 3t0時(shí)刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)関0，說明碰撞是彈性碰撞 Mv＝mv2② 聯(lián)立①②解得m＝M. (也可通過圖象分析得出v0＝v，結(jié)合動(dòng)量守恒，得出正確結(jié)果) 答案：M 7．(綜合 提升)如圖所示，高h(yuǎn)＝0.45 m的光滑水平桌面上有質(zhì)量m1＝2 kg的物體，以水平速度v1＝5 m/s向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的另一質(zhì)量m2＝1 kg的物體相碰．若碰撞后m1仍向右運(yùn)動(dòng)，速度變?yōu)関1′＝3 m/s，求： (1)m2落地時(shí)距桌邊緣A點(diǎn)的水平距離． (2)m2落地時(shí)動(dòng)量的大?。?不計(jì)空氣阻力，g＝10 m/s2) 解析：(1)m1與m2碰撞，動(dòng)量

8、守恒，有： m1v1＝m1v1′＋m2v2 得v2＝4 m/s 而m2做平拋運(yùn)動(dòng)，有：h＝gt2，x＝v2t 則m2落地時(shí)距桌邊緣A點(diǎn)的水平距離x＝1.2 m. (2)由機(jī)械能守恒得：mgh＝mv2－mv 解得m2落地時(shí)的速度大小為v＝5 m/s 動(dòng)量大小為p＝m2v＝5 kg·m/s. 答案：(1)1.2 m　(2)5 kg·m/s 8．如圖所示，A為有光滑曲面 的固定軌道，軌道底端的切線方向是水平的．質(zhì)量M＝40 kg的小車B靜止于軌道右側(cè)，其上表面與軌道底端在同一水平面上．一個(gè)質(zhì)量 m＝20 kg的物體 C 以2.0 m/s的初速度從軌道頂端滑下，沖上小車 B 后

9、經(jīng)一段時(shí)間與小車相對(duì)靜止并一起運(yùn)動(dòng)．若軌道頂端與底端的高度差 h＝1.6 m．物體與小車板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.40，小車與水平面間的摩擦忽略不計(jì)．(取 g＝10 m/s2)，求： (1)物體與小車保持相對(duì)靜止時(shí)的速度 v； (2)物體在小車上相對(duì)滑動(dòng)的距離 L. 解析：(1)物體下滑過程機(jī)械能守恒 mgh＋mv＝0＋mv 物體相對(duì)于小車板面滑動(dòng)過程動(dòng)量守恒， 有mv2＝(m＋M)v，聯(lián)立兩式解得 v＝2 m/s (2)設(shè)物體相對(duì)于小車板面滑動(dòng)的距離為L 由能量守恒有：μmgL＝mv－(m＋M)v2 代入數(shù)據(jù)解得：L＝3 m 答案：(1)2 m/s　(2)3 m 9．(

10、2020年高考寧夏卷) 兩質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h，物塊從靜止滑下，然后又滑上劈B，求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度． 解析：設(shè)物塊到達(dá)劈A的低端時(shí)，物塊和A的速度大小分別為v和V， 由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得 mgh＝mv2＋M1V2① M1V＝mv② 設(shè)物塊在劈B上達(dá)到的最大高度為h′，此時(shí)物塊和B的共同速度大小為V′， 由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得 mgh′＋(M2＋m)V′2＝mv2③ mv＝(M2＋m)V′④ 聯(lián)立①②③④式得 h′＝h. 答案：h