专题06动量守恒定律-【好题汇编】3年(2022-2024)高考1年模拟物理真题分类汇编(辽宁专用)
2024-08-02
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 动量及其守恒定律 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.61 MB |
| 发布时间 | 2024-08-02 |
| 更新时间 | 2024-08-09 |
| 作者 | 沙漠高中物理 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-08-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46638154.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 质点的直线运动
(2023·辽宁·高考真题)如图,质量m1= 1kg的木板静止在光滑水平地面上,右侧的竖直墙面固定一劲度系数k = 20N/m的轻弹簧,弹簧处于自然状态。质量m2= 4kg的小物块以水平向右的速度滑上木板左端,两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长,物块与木板间的动摩擦因数μ = 0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内,弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。取重力加速度g = 10m/s2,结果可用根式表示。
(1)求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1;
(2)求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度v2的大小;
(3)已知木板向右运动的速度从v2减小到0所用时间为t0。求木板从速度为v2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,系统因摩擦转化的内能U(用t0表示)。
【答案】(1)1m/s;0.125m;(2)0.25m;;(3)
【详解】(1)由于地面光滑,则m1、m2组成的系统动量守恒,则有
m2v0= (m1+m2)v1
代入数据有
v1= 1m/s
对m1受力分析有
则木板运动前右端距弹簧左端的距离有
v12= 2a1x1
代入数据解得
x1= 0.125m
(2)木板与弹簧接触以后,对m1、m2组成的系统有
kx = (m1+m2)a共
对m2有
a2= μg = 1m/s2
当a共 = a2时物块与木板之间即将相对滑动,解得此时的弹簧压缩量
x2= 0.25m
对m1、m2组成的系统列动能定理有
代入数据有
(3)木板从速度为v2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,由于木板即m1的加速度大于木块m2的加速度,则当木板与木块的加速度相同时即弹簧形变量为x2时,则说明此时m1的速度大小为v2,共用时2t0,且m2一直受滑动摩擦力作用,则对m2有
-μm2g∙2t0= m2v3-m2v2
解得
则对于m1、m2组成的系统有
U = Wf
联立有
一、单选题
1.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)如图所示,倾角为的光滑斜面,沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端,另一端连接物体A,静止时,弹簧被压缩了l。质量与A相同的物体B从弹簧原长位置由静止释放,A与B发生完全非弹性碰撞(但不粘连),碰撞时间极短,A、B视为质点,重力加速度为g,弹簧的弹性势能 (x为弹簧的形变量),则下列说法正确的是( )
A.碰后瞬间两物体的速度大小为 B.碰后两物体一起向下运动的最大位移为
C.两物体反弹向上运动,B能再次回到释放点 D.碰后两物体一定能分离
【答案】A
【详解】A.B下落,即将与A碰撞时有
A、B碰撞动量守恒,则有
联立,解得
故A正确;
B.A、B碰撞后一起向下运动至最低点,位移设x,根据能量守恒得
A原来静止满足
解得
故B错误;
CD.A、B分开临界条件为加速度相等,A、B之间的弹力为零,对B分析可得
得
碰后至再次返回到碰撞位置,速度大小不变,方向反向。假设不分离,向上运动位移为x1,则有
解得
此时整体受力可得
得
碰后两物体一定不分离且不能再次回到释放点,故CD错误。
故选A。
2.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)质量为的同学在练习跳球,在篮球抛出后的某一时刻该同学由静止变为以的初速度跳离地面。不计空气阻力的影响,g取,则( )
A.起跳过程,地面对该同学的冲量为
B.起跳过程,合外力对该同学的冲量为
C.起跳过程,合外力对该同学的冲量为0
D.起跳过程,地面对该同学的作用力做功为
【答案】B
【详解】A.根据题中条件,无法得出起跳过程,地面对该同学的冲量,故A错误;
BC.根据动量定理,起跳过程,合外力对该同学的冲量为
故B正确,C错误;
D.起跳过程,地面对该同学的支持力竖直向上,在跳起过程中,在支持力作用点上没有位移,地面对该同学的支持力不做功,故D错误。
故选B。
3.(2024·辽宁·模拟预测)如图所示,竖直面内的水平轨道与半径为的圆轨道平滑连接,A、B为完全相同的小球,小球A以速度向右运动,与静止在圆轨道最低点的小球B发生弹性碰撞,之后小球B沿圆轨道上升到点脱离轨道,不计一切摩擦,则( )
A.小球B在点的向心加速度为零
B.小球B脱离轨道后做自由落体运动
C.欲使小球B沿圆轨道上升过程中不脱轨,可以适当增加小球A的速度
D.欲使小球B沿圆轨道上升过程中不脱轨,可以适当减小小球A的速度
【答案】C
【详解】A.小球B在C点脱离轨道,就是在该点对轨道没有压力,小球B重力的分力提供向心力,小球B在点的向心加速度不为零,故A错误;
B.小球B脱离轨道后做斜抛运动,故B错误;
CD.欲使小球B沿圆轨道上升过程中不脱轨,需要增加小球B的速度,A、B两小球质量相等,碰后互换速度,所以可以适当增加小球A的速度,故C正确,D错误。
故选C。
4.(2024·辽宁·模拟预测)某同学对墙练习网球,如图所示,1、2分别为前后两次网球从同一位置击出后的运动轨迹,最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面上,并以原速率反弹(碰撞时间极短)。设两次网球在空中运动的过程中,从击出到与墙面碰撞,前后两次的时间分别为、,与墙壁碰撞过程中,前后两次墙壁对球的冲量大小分别是、,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】AB.球1、2都能恰好垂直击打在竖直墙面上,根据逆向思维,球1、2的运动可看成从墙到球拍的平抛运动,竖直方向有
变形得
由于球1竖直方向的位移较小,可得
A、B错误;
CD.球1、2水平位移相等,则
因为
则
根据动量定理,前后两次墙壁对球的冲量大小为
,
则可知
C正确,D错误;
故选C。
5.(2024·河北·三模)2024年春天,中国航天科技集团研制的50kW级双环嵌套式霍尔推力器,成功实现点火并稳定运行,标志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列。嵌套式霍尔推力器不用传统的化学推进剂,而是使用等离子体推进剂,它的一个显著优点是“比冲”高。比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量,英文缩写为,是单位质量的推进剂产生的冲量,比冲这个物理量的单位应该是( )
A.m/s B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意比冲表示的是单位质量的推进剂产生的冲量,故可得
结合动量定理,可得比冲这个物理量的单位为
故选A。
6.(2024·辽宁丹东·一模)如图所示,半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内,质量为M的小球A从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点质量为m的小球B发生第一次碰撞,若A、B两球第一次碰撞和第二次碰撞发生在同一位置,且两球始终在圆形轨道水平直径的下方运动,A、B间的碰撞均为弹性碰撞,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.第一次碰撞后瞬间,A球的运动方向一定变为水平向左
B.第一次碰撞后瞬间,A球对轨道的压力大小可能为
C.第二次碰撞结束后,A球沿左侧轨道上升的最大高度不可能为R
D.第二次碰撞结束后,A球沿左侧轨道运动速度为零时,对轨道的压力大小可能为mg
【答案】B
【详解】A.由弹性碰撞的规律知,当时,碰撞后质量小的球A被反弹回来,方向水平向左,当时,两球碰撞后交换了速度,碰撞后小球A静止,A错误;
B.小球A碰前速度为
若A、B两球第一次碰撞和第二次碰撞发生在同一位置,且两小球始终在圆形轨道水平直径的下方运动,则两球碰后速度大小相同,对碰撞过程由动量守恒知
由能量守恒知
解得
,
第一次碰撞后瞬间
代入得
则由牛顿第三定律知A球对轨道的压力可能为,B正确;
CD.二次碰撞过程,根据动量守恒和机械能守恒或根据运动可逆性,以上两种情况碰后A球速度均为,B球均静止,故第二次碰撞结束后,A球沿左侧轨道上升的最大高度为R,此时A球速度为0,A球对轨道的压力大小为0。CD错误;
故选B。
7.(2024·湖北·二模)如图所示,水平面上固定一半圆形凹槽,凹槽的质量为,半圆弧的圆心为点,最低点为点,半径为。现将一质量为的光滑小球从圆弧上的点释放,已知与的夹角为,重力加速度为,小球大小可以忽略不计。从点运动到点的过程中,小球对凹槽的弹力的冲量大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】与的夹角为,可知小球做单摆运动,从点运动到点的过程中,小球运动时间为
从点运动到点的过程中,根据动能定理
从点运动到点的过程中,小球对凹槽的弹力的冲量大小为
重力的冲量大小为
联立解得
故选A。
8.(2024·辽宁大连·模拟预测)在无风的环境里将一塑料球以一定的初速度水平抛出,球在竖直方向和水平方向受到的空气阻力与该方向的速度大小成正比,该球运动过程中水平方向的速度随时间、水平方向的位移的变化规律,竖直方向的速度随时间、竖直方向的位移的变化规律可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】AB.水平方向受空气阻力作用,由牛顿第二定律,有
塑料球水平方向速度逐渐减小,所以其水平方向加速度逐渐减小,即图像中图线的斜率逐渐变小,故A错误;
B.根据动量定理
可得
整理可得
故B错误;
CD.竖直方向受空气阻力作用,由牛顿第二定律,有
塑料球竖直方向速度逐渐增大,所以其竖直方向加速度逐渐减小,即图像中图线的斜率逐渐变小。在图像中图线与坐标轴所围面积表示位移,易知随竖直位移y的变化率也是逐渐变小的,故C错误;D正确。
故选D。
二、多选题
9.(2024·吉林通化·模拟预测)如图所示,光滑绝缘水平地面上有滑块A、B,质量均为,其中滑块带正电,电荷量为,滑块不带电且绝缘。一劲度系数为的轻弹簧右端固定于墙面,左端与滑块相连,且处于原长状态。现在空间加上水平向右的匀强电场,场强为。现将滑块从距离滑块处由静止释放,与静止的滑块发生碰撞后粘在一起不再分开。两滑块均可视为质点,在运动过程中,弹簧在弹性限度内,已知弹簧弹性势能为。简谐运动周期(为劲度系数,为振子质量)下列说法正确的是( )
A.A与B碰撞后的运动过程中,A、B与弹簧组成的系统机械能守恒
B.滑块与滑块碰撞后瞬间一起向右运动的速度大小为
C.滑块与滑块碰后一起做简谐运动的振幅为
D.滑块从开始运动到第一次返回出发点所用的时间为
【答案】BD
【详解】A.A与B碰撞后的运动过程中,因为A带正电,电场力对A有做功,所以A、B与弹簧组成的系统机械能不守恒,故A错误;
B.根据电场力对滑块做功
且碰撞满足动量守恒
解得
故B正确;
C.碰撞后平衡点为
原长右侧0.1m位置为平衡位置,移动到的最右端是
解得
滑块与滑块碰后一起做简谐运动的振幅为,故C错误;
D.由周期公式
滑块从开始运动到第一次返回出发点所用的时间是,所以时间为,故D正确。
故选BD。
10.(2024·辽宁阜新·模拟预测)用一小型电动机竖直向上提升质量为m的重物,电动机的输出功率恒定,重物向上加速运动的v-t图像如图所示,v0为上升过程的最大速度。重力加速度为g,加速上升过程中,重力的冲量大小为I,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.重物加速上升的时间为
B.重物加速上升过程中吊索对重物拉力的冲量大小等于mv0
C.电动机的输出功率P=mgv0
D.当重物速度为时,重物加速度大小等于2g
【答案】AC
【详解】A.由题意可知,重物加速上升的时间为
故A正确;
B.重物加速上升过程中根据动量定理,吊索对重物拉力的冲量大小为
故B错误;
C.当匀速运动时,拉力F等于重物的重力,电动机的输出功率
故C正确;
D.重物速度为
时,拉力
由
F1-mg=ma
解得
a=g
故D错误。
故选AC。
11.(2024·河北保定·一模)如图所示,粗糙的水平面上放置一轻质弹簧,弹簧的右端固定,左端与质量为m的滑块甲(视为质点)连接,小球乙(视为质点)静止在C点,让甲在A点获得一个水平向左的初速度,且甲在A点时弹簧处于压缩状态,此时弹簧所蕴含的弹性势能为,当甲运动到B点时弹簧正好恢复到原长,甲继续运动到C点时与乙发生弹性碰撞。已知甲与水平面之间的动摩擦因数为,A、B两点间距与B、C两点间距均为L,下列说法正确的是( )
A.甲刚到达B点时的速度大小为
B.甲刚到达C点时,弹簧的弹性势能为
C.甲刚到达C点时(与乙发生碰撞前)的动能为
D.若甲、乙碰撞刚结束时,乙的速度为,则乙的质量为2m
【答案】BC
【详解】A.由题意可知,甲刚到达B点时,弹簧的弹性势能是零,即弹簧对甲做功是,由动能定理可得
解得
A错误;
B.由对称性可知,甲刚到达C点时,弹簧的弹性势能为,B正确;
C.甲刚到达C点时(与乙发生碰撞前),由动能定理可得
解得
C正确;
D.甲、乙在C点发生弹性碰撞,由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
由题意,碰撞后乙的速度为,则有
解得
D错误。
故选BC。
12.(2024·辽宁·二模)物体在水平面上运动,第一段运动过程经历的时间为t,速度大小由v增大到3v;第二段运动过程经历的时间为2t,速度大小由3v增大到7v。两个过程中,物体的加速度大小分别为和,受到的合外力大小分别为和,合外力所做的功分别为和,合外力冲量的大小分别为和,下列选项中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【详解】A.物体在水平面上的运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,可求速度变化量的最大值和最小值,第一段运动速度变化量范围为
第二段运动速度变化量范围为
由加速度定义式
可求加速度的范围;第一段运动加速度范围为
第二段运动加速度范围为
可能存在
故A正确;
B.根据牛顿第二定律
可求合外力大小的范围,第一段运动合力范围为
第二段运动合力范围为
可能存在
故B正确;
C.根据动量定理
可求合外力的冲量,第一段运动合外力冲量范围为
第二段运动合外力冲量范围为
可能存在
故C正确;
D.根据动能定理可求合外力所做的功,第一段运动合外力做功为
第二段运动合外力做功为
解得
故D错误。
故选ABC。
13.(2024·辽宁·二模)电动餐桌就是在大圆桌面上安装一电动转盘,使用时转盘可以低速匀速旋转,方便用餐人员夹取食物菜肴。如图所示,一质量为m的盘子(可视为质点)随电动餐桌一起以角速度匀速转动,已知A、B与圆心O的距离均为r,。则关于盘子随餐桌从A转到B的过程中( )
A.餐桌对盘子做的功为零
B.餐桌对盘子做的功为
C.餐桌对盘子的摩擦力的冲量大小为零
D.餐桌对盘子的摩擦力的冲量大小为
【答案】AD
【详解】AB.依题意,盘子随餐桌做匀速圆周运动,其速率保持不变,由动能定理可知
故A正确;B错误;
CD.A、B两点速度方向如图甲所示,
则有
由于摩擦力是变力,由动量定理得
将方向平移到B点,如图乙所示,解得
故C错误;D正确。
故选AD。
第II卷(非选择题)
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三、解答题
14.(2024·辽宁朝阳·模拟预测)如图所示,下表面光滑的木板B静置在水平地面上,B右侧静置着一物块C,物块A以初速度从左端滑上木板B,当物块A与木板B刚好共速的瞬间,木板B与物块C发生碰撞,碰撞时间忽略不计。已知木板B与物块C之间的碰撞均为弹性碰撞。物块A的质量,木板B的质量,物块A与木板B间的动摩擦因数,物块C的质量,物块C与地面间的动摩擦因数,重力加速度g取,物块A始终未滑离木板B,求:
(1)初始时,木板B与物块C之间的距离;
(2)木板B与物块C从第一碰撞后到第二次碰撞的过程中,木板B与物块C之间的最大距离;
(3)木板B与物块C第二次碰撞前瞬间,木板B与物块C的速度大小。
【答案】(1);(2);(3)和
【详解】(1)物块A以初速度从左端滑上木板B到与木板B刚好共速的过程,动量守恒
解得AB的共同速度
对木板B,根据牛顿第二定律
解得
根据运动规律
解得初始时,木板B与物块C之间的距离
(2)木板B与物块C从第一碰撞瞬间,动量守恒,机械能守恒
联立解得
之后木板B向左匀减速直线运动到速度减为零,加速度大小为
根据运动规律知,木板B向左滑行的最远距离
时间
物块C向右减速直线运动到速度减为零,根据牛顿第二定律
解得加速度大小为
根据运动规律知,物块C向右滑行的最远距离
时间
木板B与物块C从第一碰撞后到第二次碰撞的过程中,木板B与物块C之间的最大距离为
(3)木板B与物块C第一次碰撞后到AB再次共速,AB组成的系统动量守恒
解得共同速度
从木板B向左匀减速直线运动到速度减为零至再次共速,木板B向右做匀加速直线运动,加速度大小为
这段时间为
向右运动的距离为
此时物块C刚好停下,速度为零,之后AB一起匀速运动到与C相碰,故木板B与物块C第二次碰撞前瞬间,木板B与物块C的速度大小分别为和。
15.(2024·湖南·模拟预测)如图所示,竖直平面内的光滑轨道由两部分拼接而成,其中MNP为半径半圆弧轨道,PQ为半径的圆轨道,将质量的小球A从M点正上方的某点由静止释放,小球无碰撞地从M点进入轨道后,与静止在轨道最低点N处的小球B发生弹性正碰,小球A反弹后恰好能回到M点,小球B沿轨道运动到Q点水平飞出后又恰好经过M点。两小球均可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度大小,求:
(1)两小球碰撞后小球B的速度大小
(2)小球B经过Q点时对轨道的压力大小。
【答案】(1)7.5m/s;(2)0.875N
【详解】(1)小球B从Q点做平抛运动经过M点,则
解得
则从N到Q由机械能守恒可知
解得
(2)小球A碰后的速度
碰撞过程由动量守恒和能量守恒
解得
mB=0.7kg
小球B经过Q点时
解得
则对轨道的压力大小
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专题01 质点的直线运动
(2023·辽宁·高考真题)如图,质量m1= 1kg的木板静止在光滑水平地面上,右侧的竖直墙面固定一劲度系数k = 20N/m的轻弹簧,弹簧处于自然状态。质量m2= 4kg的小物块以水平向右的速度滑上木板左端,两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长,物块与木板间的动摩擦因数μ = 0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内,弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。取重力加速度g = 10m/s2,结果可用根式表示。
(1)求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1;
(2)求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度v2的大小;
(3)已知木板向右运动的速度从v2减小到0所用时间为t0。求木板从速度为v2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,系统因摩擦转化的内能U(用t0表示)。
一、单选题
1.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)如图所示,倾角为的光滑斜面,沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端,另一端连接物体A,静止时,弹簧被压缩了l。质量与A相同的物体B从弹簧原长位置由静止释放,A与B发生完全非弹性碰撞(但不粘连),碰撞时间极短,A、B视为质点,重力加速度为g,弹簧的弹性势能 (x为弹簧的形变量),则下列说法正确的是( )
A.碰后瞬间两物体的速度大小为 B.碰后两物体一起向下运动的最大位移为
C.两物体反弹向上运动,B能再次回到释放点 D.碰后两物体一定能分离
2.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)质量为的同学在练习跳球,在篮球抛出后的某一时刻该同学由静止变为以的初速度跳离地面。不计空气阻力的影响,g取,则( )
A.起跳过程,地面对该同学的冲量为
B.起跳过程,合外力对该同学的冲量为
C.起跳过程,合外力对该同学的冲量为0
D.起跳过程,地面对该同学的作用力做功为
3.(2024·辽宁·模拟预测)如图所示,竖直面内的水平轨道与半径为的圆轨道平滑连接,A、B为完全相同的小球,小球A以速度向右运动,与静止在圆轨道最低点的小球B发生弹性碰撞,之后小球B沿圆轨道上升到点脱离轨道,不计一切摩擦,则( )
A.小球B在点的向心加速度为零
B.小球B脱离轨道后做自由落体运动
C.欲使小球B沿圆轨道上升过程中不脱轨,可以适当增加小球A的速度
D.欲使小球B沿圆轨道上升过程中不脱轨,可以适当减小小球A的速度
4.(2024·辽宁·模拟预测)某同学对墙练习网球,如图所示,1、2分别为前后两次网球从同一位置击出后的运动轨迹,最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面上,并以原速率反弹(碰撞时间极短)。设两次网球在空中运动的过程中,从击出到与墙面碰撞,前后两次的时间分别为、,与墙壁碰撞过程中,前后两次墙壁对球的冲量大小分别是、,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5.(2024·河北·三模)2024年春天,中国航天科技集团研制的50kW级双环嵌套式霍尔推力器,成功实现点火并稳定运行,标志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列。嵌套式霍尔推力器不用传统的化学推进剂,而是使用等离子体推进剂,它的一个显著优点是“比冲”高。比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量,英文缩写为,是单位质量的推进剂产生的冲量,比冲这个物理量的单位应该是( )
A.m/s B. C. D.
6.(2024·辽宁丹东·一模)如图所示,半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内,质量为M的小球A从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点质量为m的小球B发生第一次碰撞,若A、B两球第一次碰撞和第二次碰撞发生在同一位置,且两球始终在圆形轨道水平直径的下方运动,A、B间的碰撞均为弹性碰撞,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.第一次碰撞后瞬间,A球的运动方向一定变为水平向左
B.第一次碰撞后瞬间,A球对轨道的压力大小可能为
C.第二次碰撞结束后,A球沿左侧轨道上升的最大高度不可能为R
D.第二次碰撞结束后,A球沿左侧轨道运动速度为零时,对轨道的压力大小可能为mg
7.(2024·湖北·二模)如图所示,水平面上固定一半圆形凹槽,凹槽的质量为,半圆弧的圆心为点,最低点为点,半径为。现将一质量为的光滑小球从圆弧上的点释放,已知与的夹角为,重力加速度为,小球大小可以忽略不计。从点运动到点的过程中,小球对凹槽的弹力的冲量大小为( )
A. B.
C. D.
8.(2024·辽宁大连·模拟预测)在无风的环境里将一塑料球以一定的初速度水平抛出,球在竖直方向和水平方向受到的空气阻力与该方向的速度大小成正比,该球运动过程中水平方向的速度随时间、水平方向的位移的变化规律,竖直方向的速度随时间、竖直方向的位移的变化规律可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.(2024·吉林通化·模拟预测)如图所示,光滑绝缘水平地面上有滑块A、B,质量均为,其中滑块带正电,电荷量为,滑块不带电且绝缘。一劲度系数为的轻弹簧右端固定于墙面,左端与滑块相连,且处于原长状态。现在空间加上水平向右的匀强电场,场强为。现将滑块从距离滑块处由静止释放,与静止的滑块发生碰撞后粘在一起不再分开。两滑块均可视为质点,在运动过程中,弹簧在弹性限度内,已知弹簧弹性势能为。简谐运动周期(为劲度系数,为振子质量)下列说法正确的是( )
A.A与B碰撞后的运动过程中,A、B与弹簧组成的系统机械能守恒
B.滑块与滑块碰撞后瞬间一起向右运动的速度大小为
C.滑块与滑块碰后一起做简谐运动的振幅为
D.滑块从开始运动到第一次返回出发点所用的时间为
10.(2024·辽宁阜新·模拟预测)用一小型电动机竖直向上提升质量为m的重物,电动机的输出功率恒定,重物向上加速运动的v-t图像如图所示,v0为上升过程的最大速度。重力加速度为g,加速上升过程中,重力的冲量大小为I,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.重物加速上升的时间为
B.重物加速上升过程中吊索对重物拉力的冲量大小等于mv0
C.电动机的输出功率P=mgv0
D.当重物速度为时,重物加速度大小等于2g
11.(2024·河北保定·一模)如图所示,粗糙的水平面上放置一轻质弹簧,弹簧的右端固定,左端与质量为m的滑块甲(视为质点)连接,小球乙(视为质点)静止在C点,让甲在A点获得一个水平向左的初速度,且甲在A点时弹簧处于压缩状态,此时弹簧所蕴含的弹性势能为,当甲运动到B点时弹簧正好恢复到原长,甲继续运动到C点时与乙发生弹性碰撞。已知甲与水平面之间的动摩擦因数为,A、B两点间距与B、C两点间距均为L,下列说法正确的是( )
A.甲刚到达B点时的速度大小为
B.甲刚到达C点时,弹簧的弹性势能为
C.甲刚到达C点时(与乙发生碰撞前)的动能为
D.若甲、乙碰撞刚结束时,乙的速度为,则乙的质量为2m
12.(2024·辽宁·二模)物体在水平面上运动,第一段运动过程经历的时间为t,速度大小由v增大到3v;第二段运动过程经历的时间为2t,速度大小由3v增大到7v。两个过程中,物体的加速度大小分别为和,受到的合外力大小分别为和,合外力所做的功分别为和,合外力冲量的大小分别为和,下列选项中可能正确的是( )
A. B. C. D.
13.(2024·辽宁·二模)电动餐桌就是在大圆桌面上安装一电动转盘,使用时转盘可以低速匀速旋转,方便用餐人员夹取食物菜肴。如图所示,一质量为m的盘子(可视为质点)随电动餐桌一起以角速度匀速转动,已知A、B与圆心O的距离均为r,。则关于盘子随餐桌从A转到B的过程中( )
A.餐桌对盘子做的功为零
B.餐桌对盘子做的功为
C.餐桌对盘子的摩擦力的冲量大小为零
D.餐桌对盘子的摩擦力的冲量大小为
三、解答题
14.(2024·辽宁朝阳·模拟预测)如图所示,下表面光滑的木板B静置在水平地面上,B右侧静置着一物块C,物块A以初速度从左端滑上木板B,当物块A与木板B刚好共速的瞬间,木板B与物块C发生碰撞,碰撞时间忽略不计。已知木板B与物块C之间的碰撞均为弹性碰撞。物块A的质量,木板B的质量,物块A与木板B间的动摩擦因数,物块C的质量,物块C与地面间的动摩擦因数,重力加速度g取,物块A始终未滑离木板B,求:
(1)初始时,木板B与物块C之间的距离;
(2)木板B与物块C从第一碰撞后到第二次碰撞的过程中,木板B与物块C之间的最大距离;
(3)木板B与物块C第二次碰撞前瞬间,木板B与物块C的速度大小。
15.(2024·湖南·模拟预测)如图所示,竖直平面内的光滑轨道由两部分拼接而成,其中MNP为半径半圆弧轨道,PQ为半径的圆轨道,将质量的小球A从M点正上方的某点由静止释放,小球无碰撞地从M点进入轨道后,与静止在轨道最低点N处的小球B发生弹性正碰,小球A反弹后恰好能回到M点,小球B沿轨道运动到Q点水平飞出后又恰好经过M点。两小球均可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度大小,求:
(1)两小球碰撞后小球B的速度大小
(2)小球B经过Q点时对轨道的压力大小。
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