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1、考前基礎(chǔ)回扣練 5動量和能量
1.
[2018·河北邯鄲模擬](多選)如圖所示,一輕彈簧的左端固定,右端與一帶電小球相連接,小球靜止在光滑水平面上,施加一個水平方向的勻強電場,使小球從靜止開始向右運動,則向右運動的過程中(運動過程中始終未超過彈簧的彈性限度)( )
A.小球動能最大時,小球電勢能最小
B.彈簧彈性勢能最大時,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能最大
C.小球電勢能最小時,小球動能為零
D.當電場力和彈簧彈力平衡時,小球的動能最大
解析:小球向右運動時,電場力做正功,電勢能減小;當電場力與彈簧彈力平衡時,小球的動能最大,電勢能不是最小,故A錯誤;小球運動過程中只有電場力
2、和彈簧彈力做功,故小球的電勢能、動能和彈簧的彈性勢能總量守恒,在最右端,電勢能最小,故小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能最大,故B正確;小球向右運動時,先加速后減速,電場力做正功,電勢能減小,故最右端電勢能最小,此時動能為零,故C正確;當電場力和彈簧彈力平衡前,電場力大于彈簧的彈力,小球做加速運動,當彈簧彈力等于電場力時,速度達到最大,小球的動能最大,故D正確.
答案:BCD
2.[2018·徐州市考前模擬]如圖所示,在投球游戲中,小明坐在可升降的椅子上,向正前方的圓桶水平拋出籃球.已知某次拋出點的實際高度為2.0 m,桶的高度為0.4 m,到拋出點的水平距離為1.6 m,球恰好落入桶內(nèi),小明對球
3、做功約為( )
A.0.2 J B.2 J
C.20 J D.200 J
解析:小明對球做的功使球獲得了初動能,小明拋球的過程中,對球應(yīng)用動能定理得:W=mv2,由平拋運動規(guī)律(2.0-0.4) m=gt2,1.6 m=vt,球約為0.5 kg,可得W≈2 J.
答案:B
3.(多選)
如圖所示,小球A以大小為v0的速度向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞,碰撞后球A以大小為的速度彈回,而球B以的速度大小向右運動,若球A的質(zhì)量為m,兩球碰撞的時間為t,則( )
A.球A的動量變化量大小為mv0
B.碰撞時A、B兩球間的平均相互作用力大小為
C.球B的質(zhì)量為m
4、
D.兩球碰撞過程中損失的機械能為mv
解析:首先規(guī)定正方向,根據(jù)動量的定義求解動量的變化量Δp,根據(jù)動量定理Ft=Δp求解平均作用力,兩球碰撞過程中動量守恒,根據(jù)動量守恒定律列式求解球B的質(zhì)量,利用能量守恒定律求解兩球碰撞過程中損失的機械能.
答案:BC
4.[2018·廣東中山七校第二次聯(lián)考](多選)如圖所示,(a)圖表示光滑平臺上,物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車上,車與水平面間的動摩擦因數(shù)不計;(b)圖為物體A滑上小車B時物體A與小車B的v-t圖象.由此可知( )
A.小車上表面長度
B.物體A與小車B的質(zhì)量之比
C.物體A與小車B上表面的動摩擦因數(shù)
D.
5、小車B獲得的動能
解析:由圖象可知,A、B最終以共同速度v1勻速運動,不能確定小車上表面長度,故A錯誤;由動量守恒定律得,mAv0=(mA+mB)v1,解得=,故可以確定物體A與小車B的質(zhì)量之比,故B正確;由圖象可以知道A相對小車B的位移Δx=v0t1,根據(jù)能量守恒得μmAgΔx=mAv-(mA+mB)v,根據(jù)B中求得質(zhì)量關(guān)系,可以解出動摩擦因數(shù),故C正確;由于小車B的質(zhì)量不知,故不能確定小車B獲得的動能,故D錯誤.
答案:BC
5.
如圖所示,在豎直面內(nèi)ABC軌道是由圓弧和半圓形軌道組成,BC為半圓的豎直直徑,A、C兩點等高.乙球靜止在B點.現(xiàn)讓質(zhì)量M=0.5 kg的甲球從A點由
6、靜止釋放,到達B點時與乙球發(fā)生彈性正碰,碰后乙球沿半圓形軌道恰好通過C點.半圓形軌道的半徑R=0.4 m,g=10 m/s2,兩球均可視為質(zhì)點,不計一切摩擦,求:
(1)碰后瞬間乙球的速度大小vB;
(2)乙球的質(zhì)量m;
(3)碰后瞬間乙球?qū)壍赖膲毫Υ笮′.(結(jié)果均可用根號表示)
解析:(1)乙球恰好通過C點時,有mg=m
乙球從B點運動到C點的過程,根據(jù)機械能守恒定律有
mv=mv2+mg·2R
解得 vB=2 m/s.
(2)甲球從A點下滑到B點的過程,根據(jù)機械能守恒定律有
Mv=Mg·2R
解得 v0=4 m/s
兩球發(fā)生彈性正碰后,甲球的速度為v1,則
Mv0=Mv1+mvB
Mv=Mv+mv
解得 m= kg.
(3)碰后瞬間軌道對乙球的支持力大小設(shè)為FN,則
FN-mg=m
解得 FN=3(8-10) N
根據(jù)牛頓第三定律得
FN′=FN=3(8-10) N.
答案:(1)2 m/s (2) kg
(3)3(8-10) N
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