内容正文:
答案精析
11.解析:(1)设小滑块的质量为m,斜面倾角为日,滑块与
斜面间的动摩擦因数为口,滑块受斜面的支持力大小为
滑块Q:一μmgx=0-之m,
F,滑动摩擦力大小为F,拉力为10N时滑块的加速
联立解得1:m2=2:1
度大小为a.由牛顿第二定律和滑动摩擦力公式有T十
故A、B、D错误,C正确.]
ng sin8-Fr=ma①,
4.C[两球碰撞前后应满足动量守恒定律,有mUa十v
Fv-ngcos0=0②,
=moa'十mh',选项A中数据不满足动量守恒,A错误;
F:=uFN③,
B、C两个选项满足动量守恒vA十mh=mvA'十v,
联立①②③式并代入题给数据得
也满足碰后两球的动能之和不大于碰前两球的动能之
a=7m/s2④.
(2)设滑块在AB段运动的过程中拉力所做的功为W,
和,即名m暖十号mi≥号m0,”十子m”,如果碰后
由功的定义有W=T1十T2x2⑤,
A的速度方向不变,则A球的速度不大于B球的速度,
式中T1、T2和x1、x2分别对应滑块下滑过程中两阶段
即有vA'≤',B错误,C正确;选项D中,碰前两球的动
所受的拉力及相应的位移大小,
1
依题意,T1=8N,x1=1m,
能之和E=之m心成十之m听=5m,碰后两球的动能之
T2=10N,x2=1m,
和Ee=号m,”十之m”=10m,动能增加,D
1
设滑块第一次到达B点时的动能为E:,由动能定理有
W十(ngsin 0-Fr)(x1十x2)=Ek-0⑥,
错误.
联立②③⑤⑥式并代入题给数据得Ek=26J⑦.
5.A[两小球碰撞前后各自的受力大小未发生变化,则小
(3)由机械能守恒定律可知,滑块第二次到达B,点时,动能
球碰撞后的加速度大小与碰撞前的相同,又v-t图像的
仍为Ek,设滑块离B点的最大距离为5x,由动能定理有
斜率表示加速度,则碰撞前后小球的0-t图线相互平
-(mgsin0+F)snx=0-Ek⑧,
行,B、C错误;由于F,与F2始终大小相等、方向相反,
联立②③⑦⑧式并代入题给数据得smx=1.3m.
且两小球均由静止开始沿同一直线相向运动,则由动量
答案:(1)7m/s2(2)26J(3)1.3m
定理可知碰撞后两小球整体的总动量为0,D错误,A可
能正确.
12.解析:1)由B点压力为零,则有Mg=M受
6.BC[设物块A的质量为,A碰前速度为vo,碰后速
R
度为心1,物块B碰后速度为,若第一次小物块A、B发
可得=√gR=10m/s,
生弹性碰撞,由动量守恒和能量守恒定律,有v。=
R2=d2+(R-h)2,
可得h=4m,
mu十4mu,之m心=之m心i+之X4n心吃,解得=号
物块从A到B由动能定理,有Fd一Mgh=号M,
,则小物块A第一次碰撞前后的速度大小之比为5:
3.因为A能第二次与B碰撞,应该第一次碰后A的速度
解得F=22.5N.
比B的速度大,即m=一mU十4m,U1>,联立解
(2)物块在传送带上运动的加速度a=ug=1m/s,
物块先做减速运动减速时间t==10s,
得助>号,则小物块A第一次碰撞前后的速度大小之
比应小于3:1,则小物块A第一次碰撞前后的速度大小
物块的位移x1=2a
之比应介于上面两比值之间,故B、C正确,A、D错误.门
=50m,
7.A[对A、B系统,A、B速度相等时,弹簧被压缩到最
由于传送带的速度小于o,物块反向加速到8m/s时
短,根据动量守恒定律有Av=(a十)U1,代入数据
与传送带共速运动到B,点,物块反向加速的时间为t
解得弹簧被压缩到最短时,B的速度=1m/s,此时B
=0=8s,
与C发生完全非弹性碰撞,对B、C组成的系统,由动量
a
守恒定律得mU=(十mc)2,代入数据解得v2
0.5m/s,只有B与C发生非弹性碰撞,有机械能损失,
位移为x,=a=32m,
物块与传送带的相对位移△x=x1十t十t1一x2=
则系统损失的机拔能为△E=子m-
合(me十mc)明
162m
=0.25J,A项正确.
摩擦产生的热量Q=Mg△x=324J.
8.解析:(1)组合体分离前后动量守恒,取的方向为正方
答案:(1)22.5N(2)324J
向,有(m十M)vo=Mu十mU1,
专题精准强化7
解得=m十MD一M,方向与相同.
1.C[根据动量守恒定律有u=(M一m)v,解得v=
(2)以B为研究对象,对B根据动量定理有F△t=Mu
m,故A错误:所受水的阻力与走度成正比,此钢系
M,解得F=Mv6)
△t
数为k,则kv=(M一m)a,随着速度减小,加速度逐渐减
小,故B错误;对ku=(M一m)a,运用积分原理有kx=
答案:(1)m+M)飞-M
,方向与相同
(M-m),解得x=,故C正确:喷水过程乌贱消耗
(2)Mu-)
的能量等于喷出水的动能和乌贼动能之和,故D错误.门
△t
2.D[开始:Mg=kx1,弹簧压缩量x1=0.1m,从释放到
9.AD[根据速度一时间图像的斜率表示加速度大小,可
初始位置,动能定理W弹费一Mgh=2Mui,其中W弹黄=
知避被前桐桐与车的加建度大小为a-。m/心-
k(十h)十kh,联立得1=2m/s,碰撞动量守恒Mu
1m/s,根据牛顿第二定律,可得桐桐与车受到的合力为
2
F1=m1a1=40×1N=40N,故A正确;由题图可知碰撞
前瞬间桐桐与车的速度为U1=4m/s,乐乐与车的速度
=(M十m),竖直上抛号=2gH,联立解得H=6m]
为0,碰撞后桐桐与车的速度为U1'=1m/s,乐乐与车的
3.C爆炸过程中,两滑块动量守恒,取水平向右为正,则
速度为U2=4m/s,碰撞过程,动量守恒,则有1U1=
0=一m1U1十m2,
1'十122,解得2=30kg,故B错误;碰撞前瞬间的
爆炸之后分别对两滑块,由动能定理可知
机械能为桐桐与车的动能之和,则有E=之m1心=
滑块P:一g1=0-2mi,
之×40×4J=320J,碰撞后的机械能为桐桐与车的动
·283·
丨物理
能和乐乐与车的动能之和,则有E=合川?十号
(3)A、B及弹簧组成的系统,共速后再分开时,设小物
块A的速度为a',物块B的速度为m',
m,6=号×40X1J+号×30×4J=260J,可知E>
由动量守恒定律得mAUA=mAUA十mU
1
E',故此次碰撞过程有机械能损失,故C错误;根据速
由能量守恒定律有2听=2m+2m”,联
度一时间图像与时间轴围成的面积表示位移,可得两车
碰后,桐桐与车的位移为西=之×1×(2.1-1.1)m
主解得。号号且方向自左,
若小物块A要追上滑块C,则有a'>e,
0.5m,对乐乐与车,在1.1s到2.1s,可得加速度大小
解得n>4,
4-3
为a=2.1-,m/s=1m/s,则碰撞后,乐乐与车的
故n的最小值为5,此种情况下'=一与
7m/s,
速度从4m5减到0,所经过的位移为”=2Xm门
A、C组成的系统水平方向动量守恒,二者共速时小物
块A滑至滑块C最高处,此时速度为?,则由水平方
=8m,故两车碰后,均停止运动时相距为△x=x2一1
向动量守恒有mAa'十meve=(mA十me)v共,
=8m一0.5m=7.5m,故D正确.]
75
10.D[设闪光的时间间隔为t:若碰撞过程中动量守恒,
解得0=一4m/s,
需要满足m号=m号c0sa十mc0s,m号sina
2
故小物块A滑至滑块C的最高点时滑块C的速度大小
为程ns
m2sinR,约分后有x1=:cos a-十cosB,x2sina=
答案:(1)15m/s(2)75J(3)5
75
x3sinB,故A、B错误;若碰撞过程中机械能、动量都守
4m/s
恒,还常要满足m(件)=合m(任)+是m
微专题1
1,BC[对长木板进行受力分析,受力
(),整理可得=十
示意图如图甲所示,
根据牛顿第二定律F2一41mg一
F地Fa
F
碰撞前后总动量方向在同一直线上,如图所示
(M十m)g=MaM,解得aM=1m/s2,
0.新
故A错误;对小物块进行受力分析,
。
小物块先在拉力、摩擦力的作用下
为O
F
Q
做匀加速直线运动,后在摩擦力作
甲
用下做匀减速直线运动,加速度大
P
小分别为2m/s2和4m/s2,长木板和小物块在04s
内的U-t图像如图乙所示,0
↑v/(m·s-)
2s小物块的位移x=4m,
4上---------
B
拉力对小物块做功为W=12
3
J,故B正确;两条U-t图线围
2
a
由于=十z,可知a十月=受,故D正确,C错误.]
成的面积表示小物块相对于
木板运动的长度,由v-t图像
0长12
34
t/s
11.AD[选取向右为正方向,设A、C碰撞之前A的速度
可知L=12m,小物块与长木-
为VA,第一次A、C碰撞之后,A的速度为yA1,C的速
板之间的摩擦生热Q=hmgL-2
/6
度为1,对物块A,根据动量定理有I=mvA,A、C发
=24J,故C正确;恒力对小物-
生弹性碰撞,碰撞过程由系统的动量守恒有UA=
块、木板系统做的功等于系统
-4.6y
机械能的增加量加上摩擦生
乙
mu1十Me1,由能量守恒有2mun'=之mu子十
2
热,故D错误.门
M,又有m=名M,联立解得-兴。
m十M0A=
2.C[由图像可知,A在0~1s内的加速度a1=4,-
t
品n·品-弘故D正确;由
一2m/s,对A由牛顿第二定律得-1mg=ma1,解得
1=0.2,选项A错误;由图像知,A、B在1~3s内的加
上述分析可知,A、C碰撞之后,A反向弹回,则A和B
可以发生碰撞,同理可得,A和B碰撞之后,A和B的
速度a,=,巴=一1m/,对A,B由牛顿第二定律得
速度分别为阳m十W”1
品n-=
一2(M十m)g=(M十m)a,解得g=0.1,选项B错误;
,则U<1,则A和C不能发生第二次碰撞,要想
由图像可知,B在0~1s内的加速度a,=,二0=2m/s,
1
9m
对B由牛顿第二定律得hmg一(M十m)g=Ma,,代
A和B发生第二次碰撞,A和C必须发生第二次碰撞,
入数据解得m=6kg,选项C正确,D错误.]
故B、C错误,A正确.]
3.AB[根据题意,对长木板,由动量定理有I=M,对小
12.解析:(1)A、C组成的系统,小物块A离开滑块C时二
物块,由牛顿第二定律有以1mg=ma1,对长木板有41mg
者速度分别为心,规定向右为正方向,
十(m十M)g=Ma2,通过对题图及题中数据分析得a1
由机技能守恒定律有mR=合m暖十记,
=4=2m/5',在1时刻有-a,4=a14,联立以上各
由水平方向动量守恒定律得0=mAa十e,
式解得4=0.2,42=0.3,故A正确:0~t1时间内,二者
联立解得Ua=15m/s,=一5m/s.
的相对位移可通过题图乙中图线与横轴围成的面积算
(2)A、B及弹簧组成的系统,共速时弹性势能最大,设
共速时的速度为U,
得,△=2t1=0.8m,则产生的内能Q=4mg△x1=
由动量守恒定律得mAUA=(1A十m)U,
3.2J,故B正确;t1时刻后,小物块加速度大小不变,由
1
由能量守恒定律得E,=2mAi-之(mA十m)u,
题图乙知,长木板做匀减速直线运动,对长木板由牛顿第
二定律有(m十MDg一4mg=Ma3,解得a=4m/s,则
联立解得E。=75J.
·284·专题精准强化
☒错题序号:
专题精准强化7
动量
动量守恒定律
@错因分析:
(建议用时:40分钟)
[A组基础达标练]
5.(2025·广东卷,7)如图
1.(2025·北京丰台模拟)乌贼在遇到紧急情况
所示,光滑水平面上,小分
时,通过快速喷水获得速度而逃离.已知乌贼喷
球M、N分别在水平恒力F1和F2作用下,由
水前的质量为M速度为0,喷水时,在极短时间
静止开始沿同一直线相向运动,在1时刻发
内将质量为m的水以速度u水平向前喷出,获得
生正碰后各自反向运动.已知F1和F2始终
速度向后逃离,所受水的阻力与速度成正比,比
大小相等、方向相反.从开始运动到碰撞后第
例系数为.下列说法正确的是
)
1次速度减为0的过程中,两小球速度?随时
间t变化的图像,可能正确的是
A乌赋获得的最大速度为爱
B.喷水后乌贼做匀减速直线运动
M
C.喷水后乌贼向后逃离的最远距离为
D.喷水过程乌贼消耗的能量等于喷出水的
动能
2.(2025·重庆模拟预测)如
图所示,一个箱子放在水
平地面上,箱子的质量m
=20g,箱子底部通过轻弹
M
簧与一质量M=100g的
物块P相连,轻弹簧的劲度系数k=10N/m,
稳定时P对箱子顶部恰好无弹力,重力加速度
g=10m/s2.现将物块P竖直向下移动h=0.
2m后由静止释放,当物块P运动到初始位置
C
时与箱子顶部发生完全非弹性碰撞,则箱子离
6.(多选)(2025·河北邯
A
开地面后能上升的最大高度为
)
郸模拟)如图所示,光
B
A.0.2m
B.0.4m
滑水平轨道与光滑圆
c音m
D品m
弧轨道相切,小物块B放置在水平轨道上,小
物块A从圆弧轨道释放,A、B在水平轨道上
3.(2025·江西新余高三期未)如图所示,水平地
发生碰撞.第一次碰撞之后A滑上圆弧轨道,
面上紧挨着的两个滑块P、Q之间有少量炸药
然后返回与B发生第二次碰撞,已知B的质量
(质量不计),爆炸后P、Q沿水平地面向左、右
是A质量的4倍,则小物块A第一次碰撞前
后的速度大小之比可能为
滑行的最大距离分别为0.1m、0.4m.已知P、
A.4
B.2
Q与水平地面间的动摩擦因数相同,则P、Q
的质量之比m1:m2为
C.√3
D.2
7.如图所示,滑块A、B.C风二=®可
mm2
位于光滑水平面上,已
知A、B、C的质量均为1kg.滑块B的左端连
A.4:1
B.1:4
有轻质弹簧,弹簧开始处于自由伸长状态.现
C.2:1
D.1:2
使滑块A以o=2m/s速度水平向右运动,弹
4.(2025·重庆九龙坡
UB
簧被压缩到最短时,B与C恰好相碰并粘接在
A
B
模拟)如图所示,质量7m
一起,然后继续运动.假设B和C碰撞过程时
相等的A、B两小球在光滑的水平面上发生正
间极短,则B和C碰撞过程中整个系统损失
碰,碰前A、B的速度分别为A=3m/s,B
的机械能为
(
一1m/s,碰后A、B两小球的速度A'和B'
A.0.25J
B.0.50J
可能是
C.0.75J
D.1.00J
A.vA--1 m/s,UB=1 m/s
8.(2024·江苏卷,14)嫦娥六号在轨速度为6,
B.oA'=2m/s,B'=0
着陆器对应的组合体A与轨道器对应的组合
体B分离时间为△t,分离后B的速度为o,且
C.vA'=0,B'=2m/s
D.vA'=-2 m/s,vB'=4 m/s
与o同向,A、B的质量分别为m、M.求:
·153
丨物理
(1)分离后A的速度o1;
11.(多选)(2025·山东省实
月A
(2)分离时A对B的推力大小.
验中学高三检测)在足够
长的光滑水平面上,物块A、B、C位于同一直
线上,A位于B、C之间,A的质量为m,B、C
的质量都为M,且m一M,若开始时三者均处
于静止状态,现给A一个向右的冲量I,物块间
的碰撞都可以看作是弹性碰撞,关于A与B、C
间发生碰撞的分析正确的是
(
)
[B组创新应用练]
A.A与B、C之间只能各发生一次碰撞
9.(多选)(2025·河南郑州一模)桐桐和乐乐乘
B.A、B之间只能发生一次碰撞,A、C之间可
坐溜冰电动车在水平冰面上玩耍.如图甲,桐
以发生两次碰撞
桐开着电动车向停在正前方的乐乐冲来,在碰
C.A、C之间只能发生一次碰撞,A、B之间可
撞前瞬间熄火;乐乐的电动车一直处于熄火状
以发生两次碰撞
态.已知桐桐与车的总质量为40kg,在碰撞前
后的一段时间内,两车的速度v随时间t变化
D.A.C第一次碰撞后,C速度大小为Cm十M
2m
的图像如图乙所示.则
(
)
◆tl(ml/s)
m
12.(2025·甘肃兰州一
桐桐
乐乐
模)如图所示,质量为
6kg的滑块C的右半
0
部分是光滑的四分之一圆弧轨道,轨道半径
1.01.1
甲
乙
为15m,圆弧轨道的最低点与水平面相切,
A.碰前桐桐与车受到的合力为40N
质量为nkg(n为正整数)的物块B左侧固定
B.乐乐与车的总质量为37.5kg
一水平轻弹簧,滑块C和物块B都静止在光
C.此次碰撞过程没有机械能损失
滑水平面上.质量为2kg的小物块A(可视
D.两车碰后,均停止运动时相距7.5m
为质点)从圆弧轨道的最高点由静止释放,离
10.(2025·北京东城一模)如图所示,某同学用
开滑块C后继续向右运动与弹簧发生相互
频闪相机记录P、Q两球的碰撞过程.图中共
作用.重力加速度为g=10m/s2.求:
记录了连续7次闪光的照片,碰撞前相邻两曝
(1)小物块A离开滑块C时的速度大小;
光时刻P球的球心间距为x1;碰后相邻两曝光
(2)当n=1时弹簧的最大弹性势能;
时刻,P球的球心间距为x2,Q球的球心间距为
(3)n至少为多少时,小物块A能追上滑块
3.碰撞后P、Q两球的运动方向与P球原运动
C,此种情况下小物块A运动至最高点时滑
方向的夹角分别为a、3.已知两球的质量相等,
块C的速度是多大
不计一切摩擦.下列说法正确的是
0
QO
B
P
A.若碰撞过程中动量守恒,则一定有=x2
十x3
B.若碰撞过程中动量守恒,则一定有x=x
十x5
C.若碰撞过程中机械能、动量都守恒,则一
定有1=2十3,且a十=罗
D.若碰撞过程中机械能、动量都守恒,则一
定有i=号+,且a十B-受
·154·