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1、
2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)力學(xué)專項培優(yōu)練
選擇題 五
1.如圖所示,質(zhì)量為m的光滑圓環(huán)套在固定的水平桿上,輕繩一端拴在圓環(huán)上,另一端系著一質(zhì)量為M的木塊?,F(xiàn)有一質(zhì)量為的子彈以大小為的水平速度射入木塊并立刻留在木塊中,重力加速度為g,下列說法正確的是( )
A.子彈射入木塊后的瞬間,速度大小為
B.子彈射入木塊后的瞬間,輕繩中的拉力等于
C.子彈射入木塊后的瞬間,圓環(huán)對輕桿的壓力大于
D.子彈射入木塊之后,圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒
2.斜向上拋出一個爆竹,爆竹到達(dá)最高點時(速度水平向東)立即爆炸成質(zhì)量相等的三塊,前面一塊速度水平向東,后面一塊速度水平向西,前
2、、后兩塊的水平速度(相對地面)大小相等、方向相反。則以下說法中正確的是( )
A.爆炸后的瞬間,中間那塊的速度可能水平向西
B.爆炸后的瞬間,中間那塊的速度大于爆炸前瞬間爆竹的速度
C.爆炸后三塊將同時落到水平地面上,并且落地時的動量相同
D.爆炸后的瞬間,中間那塊的動能可能小于爆炸前的瞬間爆竹的總動能
3.如圖所示,小車放在光滑水平面上,A端固定一個輕質(zhì)彈簧,B端粘有油泥,的總質(zhì)量為M。質(zhì)量為m的木塊C放在小車上,用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮,開始時使和C都靜止。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時,C被釋放,C離開彈簧向B端沖去,并跟B端油泥粘在一起。忽略一切摩擦,以下說法正確的是(
3、)
A.彈簧伸長過程中C向右運動,同時也向右運動
B.C與B端碰前,C與的速率之比為
C.C與油泥粘在一起后,繼續(xù)向右運動
D.C與油泥粘在一起后,立即停止運動
4.如圖所示,輕彈簧的一端固定在豎直墻壁上,一個光滑圓弧形槽靜止放在足夠長的光滑水平面上,圓弧形槽底端與水平面相切?,F(xiàn)讓一個物塊從槽上高h(yuǎn)處由靜止開始下滑,則下列說法正確的是( )
A.物塊沿槽下滑的過程中,物塊的機(jī)械能守恒
B.物塊沿槽下滑的過程中,物塊與槽組成的系統(tǒng)動量守恒
C.從物塊壓縮彈簧到被彈開的過程中,彈簧對物塊的沖量等于零
D.物塊第一次被反彈后一定不能再次回到槽上高h(yuǎn)處
5.如圖所示,兩
4、物體的質(zhì)量之比為,均靜止在平板小車C上,間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧,水平地面光滑?,F(xiàn)將彈簧突然釋放,則( )
A.若與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,組成的系統(tǒng)動量守恒
B.若與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,組成的系統(tǒng)動量守恒
C.若所受的摩擦力大小相等,組成的系統(tǒng)動量守恒
D.若所受的摩擦力大小相等,組成的系統(tǒng)動量守恒
6.如圖所示,寬度為d的水平光滑軌道上有兩個質(zhì)量分別為的小球,兩小球通過輕質(zhì)彈簧相連,小球B的左邊有一固定擋板。小球A從圖示位置由靜止釋放,當(dāng)小球A與小球B相距最近時,小球A的速度為。彈簧原長為d且始終處于彈性限度內(nèi),則在以后的運動過程中( )
A
5、.小球A的最小速度是0 B.小球A的最小速度是
C.小球B的最大速度是 D.小球B的最大速度是
7.質(zhì)量相等的兩球在光滑的水平面上,A球在B球后,兩球的動量分別為10 kgm/s與2 kgm/s,方向均向東,且定為正方向。當(dāng)A球追上B球時發(fā)生正碰,則相碰以后,兩球的動量可能分別為( )
A. B.
C. D.
8.如圖所示,質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率向右勻速行駛,一質(zhì)量為m的救生員站在船尾,相對小船靜止.若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中,則救生員躍出后小船的速率為( )
A. B. C. D.
9.如圖所示,在一次冰壺比賽中,冰壺(可看作質(zhì)點)被釋放后,
6、在水平面上做勻減速直線運動,依次經(jīng)過三點,到達(dá)c點時冰壺恰好停止。已知間的距離是間距離的3倍。不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.冰壺通過段所用時間小于通過段所用時間
B.冰壺在段所受摩擦力的沖量等于在段所受摩擦力的沖量
C.冰壺在段的動量變化量大于在段的動量變化量
D.冰壺在段的動能變化量等于在段的動能變化量
10.如圖所示,光滑水平面上有大小相同的兩球在同一直線上運動。兩球質(zhì)量關(guān)系為,規(guī)定向右為正方向,兩球的動量均為10kgm/s,運動中兩球發(fā)生對心碰撞,碰撞后A球的動量為6 k gm/s,則( )
A.左方是A球,碰撞后兩球速度大小之比為2:5
B.左
7、方是A球,碰撞后兩球速度大小之比為6:7
C.右方是A球,碰撞后兩球速度大小之比為2:5
D.右方是A球,碰撞后兩球速度大小之比為6:7
11.在爆炸實驗基地有一發(fā)射塔,發(fā)射塔正下方的水平地面上安裝有聲音記錄儀。爆炸物自發(fā)射塔豎直向上發(fā)射,上升到空中最高點時炸裂成質(zhì)量之比為2:1、初速度均沿水平方向的兩個碎塊。遙控器引爆瞬間開始計時,在5 s末和6 s末先后記錄到從空氣中傳來的碎塊撞擊地面的響聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s,忽略空氣阻力。下列說法正確的是( )
A.兩碎塊的位移大小之比為1:2
B.爆炸物的爆炸點離地面高度為80 m
C.爆炸后質(zhì)量大的碎塊的初速
8、度為68 m/s
D.爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離為340 m
12.如圖,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動.兩球質(zhì)量關(guān)系為,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動量均為,運動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動量增量為.則( )
A.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2:5
B.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:10
C.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2:5
D.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:10
13.某電影里兩名槍手在房間內(nèi)對決,他們各自背靠墻壁,一左一右.假設(shè)他們之間的地面光滑,且地面上放著一均勻木塊
9、,木塊到左右兩邊墻壁的距離不同.兩人拿著相同的步槍和相同的子彈同時朝木塊射擊一發(fā)子彈.但是子彈都沒有射穿木塊.假設(shè)你是偵探,仔細(xì)觀察木塊,發(fā)現(xiàn)右邊的射孔(彈痕)更深.設(shè)子彈與木塊的作用力大小相同,請你分析一下,下列哪個結(jié)論是正確的( )
A.開始時,木塊更靠近左邊的人,左邊的人相對更安全
B.開始時,木塊更靠近左邊的人,右邊的人相對更安全
C.開始時,木塊更靠近右邊的人,左邊的人相對更安全
D.開始時,木塊更靠近右邊的人,右邊的人相對更安全
14.如圖所示,一沙袋用輕細(xì)繩懸于O點,開始時沙袋處于靜止?fàn)顟B(tài),此后用彈丸以水平速度擊中沙袋后均未穿出,相互作用時間極短.第一個彈丸的速
10、度為,打入沙袋后二者共同擺動的最大擺角為30.當(dāng)其第一次返回圖示位置時,第二個彈丸以水平速度又擊中沙袋,使沙袋向右擺動且最大擺角仍為30.若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的,空氣阻力不計,則以下結(jié)論中正確的是( )
A. B. C. D.
15.如圖所示,一塊質(zhì)量為M的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有擋板,擋板上固定一個輕質(zhì)小彈簧.一個質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)以水平速度從木板的最右端開始向左運動,與彈簧碰撞后(彈簧處于彈性限度內(nèi)),最終又恰好相對木板靜止在木板的最右端.以下說法正確的是( )
A.小物塊的最終速度為
B.木板的最終速度為
C.彈簧的最大彈性勢能為
D.
11、木板和小物塊組成的系統(tǒng)最終損失的機(jī)械能為
答案以及解析
1.答案:C
解析:子彈射入木塊后的瞬間,子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒,則有,解得,A錯誤;子彈射入木塊后的瞬間,設(shè)輕繩中的拉力為,繩長為l,根據(jù)牛頓第二定律有,可知輕繩中的拉力大于,B錯誤;子彈射入木塊后的瞬間,輕桿對圓環(huán)的支持力,故C正確;子彈射入木塊后,圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)只在水平方向上動量守恒,故D錯誤。
2.答案:B
解析:設(shè)爆竹在最高點時速度大小為、方向水平向東,爆炸前爆竹的動量為,其中前面一塊的質(zhì)量為m,速度大小為v,方向水平向東,后面一塊的質(zhì)量為m,速度大小為v,方向水平向西,爆炸后中間一
12、塊的瞬時速度為,取水平向東為正方向,爆炸過程中動量守恒,則有,解得,即爆炸后的瞬間,中間那塊的速度方向水平向東,且大于爆炸前瞬間爆竹的速度,故A錯誤,B正確。下落的高度相同,則獲得的豎直速度相同,根據(jù)速度的合成可知,末速度的方向不同,所以落地時的動量不相同,故C錯誤。爆炸后中間那塊的動能,爆炸前的瞬間爆竹的總動能,所以,故D錯誤。
3.答案:D
解析:小車、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,開始時總動量為零,在彈簧伸長的過程中,C向右運動,則小車向左運動,A錯誤。規(guī)定向右為正方向,在C與B端碰撞前,根據(jù)動量守恒定律得,則,B錯誤。因為小車和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒,開始時總動量為零,當(dāng)C與油泥粘
13、在一起時,總動量仍然為零,則小車立即停止運動,C錯誤,D正確。
4.答案:D
解析:物塊沿弧形槽下滑的過程中,物塊與弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,水平方向動量守恒,故A、B錯誤;從物塊壓縮彈簧到被彈開的過程中,物塊受到的沖量等于物塊動量的變化量,物塊動量的變化量不為零,故彈簧對物塊的沖量不為零,C錯誤;物塊反彈后追上弧形槽,上升到最高點時,物塊和弧形槽具有相同的速度且不為0,全過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故物塊不能回到槽上高h(yuǎn)處,D正確。
5.答案:BCD
解析:若與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,彈簧釋放后,若兩物體仍靜止,則兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒,組成的系統(tǒng)動量守恒;若兩物體發(fā)生滑動,兩物
14、體受到的摩擦力不同,兩物體組成的系統(tǒng)動量不守恒,而組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)的動量守恒,故A錯誤,B正確。若所受的摩擦力大小相等,兩物體組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)的動量守恒,組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)的動量守恒,故C、D正確。
6.答案:BD
解析:小球A到達(dá)與小球B相距最近位置后,繼續(xù)向右運動將拉著B前進(jìn),A減速,B加速,兩者達(dá)到共同速度時相距最遠(yuǎn),此后A繼續(xù)減速,B加速,當(dāng)兩球再次相距最近時,A達(dá)到最小速度,B達(dá)到最大速度。B離開擋板后,兩小球運動過程中水平方向動量守恒,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則有,兩次相距最近時,彈簧彈性勢能均為零,則有,解得,故B的最大速度為的最小速度為。B、
15、D正確,A、C錯誤。
7.答案:AD
解析:由題意知碰前兩球的動量分別為與,碰撞前的總動量為。設(shè)兩個小球的質(zhì)量均為m,則碰撞前的總動能為,若相碰以后兩球的動量分別為,則總動量滿足動量守恒定律,碰撞后的總動能為,可見碰撞過程總動能減小,是可能的,故A正確。若相碰以后兩球的動量分別為、,則符合動量守恒定律,碰撞后總動能為,碰撞過程動能增大,不符合能量守恒定律,故B錯誤。若相碰以后兩球的動量分別為,則不滿足動量守恒定律,故C錯誤。若相碰以后兩球的動量分別為,則滿足動量守恒定律,碰撞后的總動能為,總動能不增加,是可能的,故D正確。
8.答案:A
解析:救生員在躍出的過程中救生員和小船組成的系統(tǒng)
16、在水平方向上動量守恒,規(guī)定向右為正方向,由動量守恒定律得,解得,選項A正確,B、C、D錯誤.
9.答案:B
解析:本題結(jié)合實際運動考查動量與沖量。冰壺運動的逆運動是初速度為零的勻加速直線運動,由可知,冰壺通過段所用時間等于通過段所用時間,故A錯誤;冰壺受到水平面的摩擦力不變,由知,在段冰壺所受摩擦力的沖量等于在段冰壺所受摩擦力的沖量,故B正確;摩擦力即為合外力,由知,冰壺在段和段的動量變化量相同,故C錯誤;摩擦力在段對冰壺做的功大于在段對冰壺做的功,由動能定理知冰壺在段的動能變化量大于在段的動能變化量,故D錯誤。
10.答案:B
解析:光滑水平面上大小相同兩球在發(fā)生碰撞,規(guī)定向右為正方
17、向,由題知A球動量的增量為由于碰后A球的動量增量為負(fù)值,所以右邊不可能是A球的;由動量守恒定律可得則B球的動量變化量為,根據(jù),解得碰后B球的動量為,由兩球質(zhì)量關(guān)系為,根據(jù)可得碰撞后兩球速度大小之比6:7.故B正確。
11.答案:B
解析:假設(shè)爆炸物炸裂后兩碎塊的速度分別為、,爆炸過程由動量守恒定律得,解得,又兩碎塊在空中運動的時間相同,在水平方向上有,所以水平位移之比為1:2,豎直方向下落的高度相同,所以兩碎塊的位移之比不等于1:2,A錯誤;假設(shè)兩碎塊在空中運動的時間均為t,則兩碎塊從落地到被記錄到聲音所用的時間分別為、,由幾何關(guān)系可知,,解得,則爆炸點距離地面的高度為,B正確;兩碎塊的水
18、平位移分別為、,所以兩碎塊落地點之間的距離為,D錯誤;爆炸后質(zhì)量大的碎塊的初速度為,C錯誤。
12.答案:A
解析:同向運動的兩個小球發(fā)生碰撞,則后面的小球的速度一定減小,前面的小球速度一定增大,所以左方是A球,右方是B球, ,又知道,可得碰撞后A、B兩球速度大小之比為2:5,所以A正確。
13.答案:B
解析:子彈的質(zhì)量與射出時的速度都相等,兩發(fā)子彈與木塊組成的系統(tǒng)總動量為零;如果木塊在正中間,則彈痕應(yīng)該一樣深,但結(jié)果是右邊的深一些,假設(shè)木塊靠近其中某一人,則他射出的子彈先到達(dá)木塊,設(shè)子彈質(zhì)量為m,初速度為,木塊質(zhì)量為M,阻力為f,彈痕深度分別為、,兩發(fā)子彈與木塊組成的系統(tǒng)在水平方向
19、所受合外力為零,系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向,對先接觸木塊的一發(fā)子彈,由動量守恒定律得,由能量守恒定律得,對另一發(fā)子彈,同樣有,,解得,可知后接觸木塊的子彈彈痕更深,更容易射穿木塊,對面的人更危險,所以開始時,木塊更靠近左邊的人,右邊的人相對更安全,故B正確,A、C、D錯誤.
14.答案:D
解析:設(shè)彈丸的質(zhì)量為m,沙袋質(zhì)量為M,則有,取水平向右為正方向,第一個彈丸射入沙袋,由動量守恒定律得,彈丸和沙袋組成的系統(tǒng)第一次回到原位置后速度大小仍是v,方向向左,第二個彈丸以水平速度又擊中沙袋的過程中,由動量守恒定律有;設(shè)細(xì)繩長度為L,第一個彈丸射入沙袋,彈丸和沙袋共同擺動的過程中,由機(jī)械能守恒定律得,解得,由上式可知,v與系統(tǒng)的質(zhì)量無關(guān),因兩次向右的最大擺角均為30,因此,聯(lián)立解得,D正確.
15.答案:D
解析:小物塊從開始位置滑動到最后相對木板靜止的過程中,小物塊與木板構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,則有,解得,故A、B錯誤;小物塊從開始位置滑動到最左端的過程,小物塊與木板構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,則有解得,小物塊滑動到最左端的過程中,由能量守恒定律得,,小物塊從開始滑動到最后相對木板靜止的過程中,由能量守恒定律得,,以上各式聯(lián)立解得,所以彈簧的最大彈性勢能為,木板和小物塊組成的系統(tǒng)最終損失的機(jī)械能為,故C錯誤,D正確.