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2019-2020年高三物理第一輪復(fù)習(xí) 限時(shí)規(guī)范專題練 8 碰撞、動(dòng)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(shí)間后撤去推力，物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)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(shí)間分別為t1、t2，則由圖知t1
F1t1，即A、B選項(xiàng)均錯(cuò)。
答案：C
2. (多選)質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動(dòng)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(dòng)方向相同，動(dòng)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(gè)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(dòng)
B. 碰后m2和m1都向右運(yùn)動(dòng)
C. 由動(dòng)量守恒可以算出m2＝0.3 kg
D. 碰撞過(guò)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(shí)間均勻增加，m2位移不變，可知m2靜止，m1向右運(yùn)動(dòng)，故A是正確的；碰后一個(gè)位移增大，一個(gè)位移減小，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)方向不一致，即B錯(cuò)誤；由圖乙可以計(jì)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(dòng)量守恒m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，計(jì)算得m2＝0.3 kg，故C是正確的；碰撞過(guò)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(cuò)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(dòng)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(dòng)量守恒定律：m1v＝－m1v＋m2v可得m1∶m2＝1∶3，A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；碰后動(dòng)能變化量分別為ΔEk1＝m1v2和ΔEk2＝m2v2＝m1v2，即ΔEk1∶ΔEk2＝1∶1，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)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(diǎn)由靜止釋放，m與BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最終小物體與小車相對(duì)靜止于B、C之間的D點(diǎn)，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(gè)物體組成的系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量是守恒的，所以當(dāng)兩物體相對(duì)靜止時(shí)，系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量為零，則兩物體最終會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，由能量守恒有μmgx＝mgR，解得x＝，故選項(xiàng)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(diǎn))自左端槽口A點(diǎn)的正上方從靜止開(kāi)始下落，與半圓槽相切并從A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 小球離開(kāi)右側(cè)槽口以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)
B. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，只有重力對(duì)小球做功
C. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)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(dòng)的全過(guò)程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動(dòng)量不守恒
解析：小球從下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中，槽沒(méi)有動(dòng)，與豎直墻之間存在擠壓，動(dòng)量不守恒；小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)往上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，槽與豎直墻分離，水平方向動(dòng)量守恒；全過(guò)程中有一段時(shí)間系統(tǒng)受豎直墻彈力的作用，故全過(guò)程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量不守恒，選項(xiàng)D正確；小球離開(kāi)右側(cè)槽口時(shí)，水平方向有速度，將做斜拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)往上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，槽往右運(yùn)動(dòng)，槽對(duì)小球的支持力對(duì)小球做負(fù)功，小球?qū)Σ鄣膲毫?duì)槽做正功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)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(guò)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(dòng)，碰前白色球的動(dòng)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(dòng)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(dòng)量守恒得，pA＋pB＝p′A＋p′B，解得，p′A＝1 kgm/s。
由碰撞中動(dòng)能不增原則得，≥＋，解得，mB≥mA，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；若mB＝6mA，雖滿足動(dòng)能不增原則，但此時(shí)＞，即v′A>v′B，不合情理，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：A
8. 動(dòng)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(duì)兩車的阻力相同，則兩車的滑行時(shí)間之比為( )
A. 1∶1 B. 1∶2
C. 2∶1 D. 1∶4
解析：兩車滑行時(shí)水平方向僅受阻力f作用，在這個(gè)力作用下使物體的動(dòng)量發(fā)生變化。當(dāng)規(guī)定以車行駛方向?yàn)檎较蚝?，由?dòng)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(xiàng)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(zhǎng)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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