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2019-2020年高三物理第一輪復(fù)習(xí) 限時規(guī)范專題練 8 碰撞、動量與能量綜合應(yīng)用
一、選擇題(本題共9小題，每小題6分，共54分)
1．水平推力F1和F2分別作用于水平面上等質(zhì)量的a、b兩物體上，作用一段時間后撤去推力，物體將繼續(xù)運(yùn)動一段時間后停下，兩物體的v－t圖象分別如圖中OAB、OCD所示，圖中AB∥CD，則( )
A. F1的沖量大于F2的沖量
B. F1的沖量等于F2的沖量
C. 兩物體受到的摩擦力大小相等
D. 兩物體受到的摩擦力大小不等
解析：設(shè)F1、F2的作用時間分別為t1、t2，則由圖知t1
F1t1，即A、B選項均錯。
答案：C
2. (多選)質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動量正好相等。兩者質(zhì)量之比可能為( )
A. 2 B. 3
C. 4 D. 5
解析：由題意知：碰后兩物塊運(yùn)動方向相同，動量守恒，Mv＝Mv1＋mv2，又Mv1＝mv2，得出v1＝v、v2＝v，能量關(guān)系滿足：Mv2≥Mv＋mv，把v1、v2代入求得≤3，故A、B正確。
答案：AB
3. (多選)如圖甲所示，在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2，圖乙為它們碰撞前后的x－t圖象。已知m1＝0.1 kg。由此可以判斷 ( )
A. 碰前m2靜止，m1向右運(yùn)動
B. 碰后m2和m1都向右運(yùn)動
C. 由動量守恒可以算出m2＝0.3 kg
D. 碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4 J的機(jī)械能
解析：由圖乙可以看出，碰前m1位移隨時間均勻增加，m2位移不變，可知m2靜止，m1向右運(yùn)動，故A是正確的；碰后一個位移增大，一個位移減小，說明運(yùn)動方向不一致，即B錯誤；由圖乙可以計算出碰前m1的速度v1＝4 m/s，碰后的速度v′1＝－2 m/s，m2碰前的速度v2＝0，碰后的速度v′2＝2 m/s，由動量守恒m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，計算得m2＝0.3 kg，故C是正確的；碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE＝m1v/2－m1v′/2－m2v′/2＝0，因此D是錯誤的。
答案：AC
4. (多選)如圖，光滑水平面上，質(zhì)量為m1的小球以速度v與質(zhì)量為m2的靜止小球正碰，碰后兩小球的速度大小都為v，方向相反。則兩小球質(zhì)量之比m1∶m2和碰撞前后動能變化量之比ΔEk1∶ΔEk2為( )
A. m1∶m2＝1∶3 B. m1∶m2＝1∶1
C. ΔEk1∶ΔEk2＝1∶3 D. ΔEk1∶ΔEk2＝1∶1
解析：根據(jù)動量守恒定律：m1v＝－m1v＋m2v可得m1∶m2＝1∶3，A選項正確，B選項錯誤；碰后動能變化量分別為ΔEk1＝m1v2和ΔEk2＝m2v2＝m1v2，即ΔEk1∶ΔEk2＝1∶1，C選項錯誤，D選項正確。
答案：AD
5. 如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，小車上AB部分是半徑為R的四分之一光滑圓弧，BC部分是粗糙的水平面?，F(xiàn)把質(zhì)量為m的小物體從A點由靜止釋放，m與BC部分間的動摩擦因數(shù)為μ，最終小物體與小車相對靜止于B、C之間的D點，則B、D間的距離x隨各量變化的情況是 ( )
A. 其他量不變，R越大x越大
B. 其他量不變，μ越大x越大
C. 其他量不變，m越大x越大
D. 其他量不變，M越大x越大
解析： 兩個物體組成的系統(tǒng)水平方向的動量是守恒的，所以當(dāng)兩物體相對靜止時，系統(tǒng)水平方向的總動量為零，則兩物體最終會停止運(yùn)動，由能量守恒有μmgx＝mgR，解得x＝，故選項A是正確的。
答案：A
6. [xx淮安市月考](多選)如圖所示，一內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上。槽的左側(cè)有一豎直墻壁?，F(xiàn)讓一小球(可認(rèn)為質(zhì)點)自左端槽口A點的正上方從靜止開始下落，與半圓槽相切并從A點進(jìn)入槽內(nèi)，則下列說法正確的是( )
A. 小球離開右側(cè)槽口以后，將做豎直上拋運(yùn)動
B. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，只有重力對小球做功
C. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒
解析：小球從下落到最低點的過程中，槽沒有動，與豎直墻之間存在擠壓，動量不守恒；小球經(jīng)過最低點往上運(yùn)動的過程中，槽與豎直墻分離，水平方向動量守恒；全過程中有一段時間系統(tǒng)受豎直墻彈力的作用，故全過程系統(tǒng)水平方向動量不守恒，選項D正確；小球離開右側(cè)槽口時，水平方向有速度，將做斜拋運(yùn)動，選項A錯誤；小球經(jīng)過最低點往上運(yùn)動的過程中，槽往右運(yùn)動，槽對小球的支持力對小球做負(fù)功，小球?qū)Σ鄣膲毫Σ圩稣Γ到y(tǒng)機(jī)械能守恒，選項B錯誤，C正確。
答案：CD
7. xx年斯諾克上海沃德大師賽于9月16日至22日在上海體育館舉行。如圖為丁俊暉正在準(zhǔn)備擊球，設(shè)丁俊暉在某一桿擊球過程中，白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直線上運(yùn)動，碰前白色球的動量為pA＝5 kgm/s，花色球靜止，白球A與花色球B發(fā)生碰撞后，花色球B的動量變?yōu)閜′B＝4 kgm/s，則兩球質(zhì)量mA與mB間的關(guān)系可能是( )
A. mB＝mA B. mB＝mA
C. mB＝mA D. mB＝6mA
解析：由動量守恒得，pA＋pB＝p′A＋p′B，解得，p′A＝1 kgm/s。
由碰撞中動能不增原則得，≥＋，解得，mB≥mA，B、C兩項錯誤；若mB＝6mA，雖滿足動能不增原則，但此時＞，即v′A>v′B，不合情理，D項錯誤。
答案：A
8. 動能相等的甲、乙兩車，剎車后沿兩條水平路面滑行。若兩車質(zhì)量之比為＝，路面對兩車的阻力相同，則兩車的滑行時間之比為( )
A. 1∶1 B. 1∶2
C. 2∶1 D. 1∶4
解析：兩車滑行時水平方向僅受阻力f作用，在這個力作用下使物體的動量發(fā)生變化。當(dāng)規(guī)定以車行駛方向為正方向后，由動量定理－ft＝Δp＝0－p，再由p＝，m甲∶m乙＝1∶4，得t甲∶t乙＝1∶2。選項B正確。
答案：B
9. [xx北京市東城區(qū)聯(lián)考]如圖所示在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ。一質(zhì)量為m(m
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