2019【高考】物理二轮复习 专题限时集训(六)经典模型综合分析 联系客服

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专题限时集训(六)

1.AD [解析] 以小车和木块组成的系统为研究对象,所受合外力为零,因此系统动量守恒,由于摩擦力的作用,木块速度减小,小车速度增大,木块速度减小到最小时,小车速度达到最大,最后木块和小车以共同速度运动,有mv0=(m+M)v',解得v'=v0,故A正确,B错误;木块减少的动量Δp=mv-mv'与车的上表面粗糙程度无关,故C错误;小车获得的动量Mv'与车的上表面粗糙程度无关,故D正确.

2.B [解析] 当小球上升到滑块上端时,小球与滑块在水平方向上速度相同,设为v1,根据水平方向上动量守恒有mv0=(m+M)v1,根据机械能守恒定律有mv0=5 m/s,选项B正确.

=(m+M)+mgR,联立解得

3.BC [解析] 设木块质量为M,由动量守恒定律得mv0=(m+M),解得M=m,选项A错误;根据

速度—时间图线与横坐标轴围成的面积表示位移大小可知,子弹进入木块的深度为d=,

选项B正确;由动量定理知,木块所受子弹的冲量为I=,选项C正确;由能量守恒定律知,

子弹射入木块过程中产生的内能为ΔE=m-(m+M)=m,选项D错误.

4.C

5.BD [解析] 小物体刚放到A点时,受到的滑动摩擦力沿传送带向上,小物体做匀加速直线运动,此时a1==g(μcos θ-sin θ)=2.5 m/s2,假设小物体能与传送带达

到相同的速度,则小物体加速上滑的位移为x1==0.2 m

的时间t1==0.4 s,因为μmgcos θ=75 N>mgsin θ=50 N,故之后小物体将向上做匀速运

动,匀速运动的时间为t2==4.8 s,故运动的总时间为t=t1+t2=5.2 s,选项A错误;小物体

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运动到B点的速度为1 m/s,从A到B,由动能定理得W传-mglsin θ=mv-0,解得W传=255 J,

选项B正确;在相对滑动时,有s相=vt1-x1=0.2 m,则小物体与传送带间因摩擦产生的热量为Q=μmgcos θ·s相=15 J,选项D正确;由功能关系可知,电动机做的功等于小物体增加的机械能和因摩擦而产生的热量,则W电=W传+Q=270 J,选项C错误.

6.ABD [解析] 由胡克定律可得,两个水平压力F作用在小球上时,弹簧的弹力kx=F,解得弹

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簧的压缩量x=0.12 m,突然撤除两个水平压力的瞬间,两小球都只受弹簧的弹力,由牛顿第二

定律得aP==6 m/s2,aQ==4 m/s2,A正确;由动量守恒定律有mPvP+mQvQ=0,由机械能守恒定

律有mP+mQ=Ep,故弹簧恢复原长的瞬间,小球P的动能为0.432 J,小球Q的动能为0.288 J,B正确;在弹簧恢复原长过程中,两个小球受到的弹力大小相等,由牛顿第二定律可知,它们的加速度与质量成反比,所以小球P与小球Q的加速度之比是3∶2,C错误;弹簧恢复原长过程中,始终有mPvP+mQvQ=0,可知mP|xP|=mQ|xQ|,又知|xP|+|xQ|=x,解得小球P的位移大小为7.2 cm,小球Q的位移大小为4.8 cm,D正确.

7.ABD [解析] 根据右手定则可知,从上向下看,回路中产生逆时针方向的电流,选项A正确;系统动量守恒,由动量守恒定律可知mav0=mava+mbvb,解得vb=2 m/s,选项B正确;b碰到障碍物

时,回路的感应电动势E=BL(va-vb)=4 V,回路中的电流I== A,b棒所受的安培力

Fb=BIL= N,b与障碍物碰撞时,由动量定理得(Fb-)t=0-mbvb,解得=8.5 N,选项C错误;b碰到障碍物时,a继续做减速运动,直到停止,此过程由动量定理得BLΔt=mava,其中

Δt=q==,联立解得x=15 m,选项D正确.

8.(1)1.125 J (2)10 N·s

[解析] (1)A物体下滑至B物体处,由动能定理得

mgs1sin θ=m 解得v0=1 m/s

以初速度方向为正方向,A、B相碰时,由动量守恒定律得mv0=(m+M)v1 解得v1=0.25 m/s

从碰后到最低点,由机械能守恒定律得ΔEp=(m+M)+(m+M)gs2sin θ 解得ΔEp=1.125 J

(2)从碰后至返回到碰撞点的过程中,由动量定理得 I-(m+M)gsin θ×2t=(m+M)v1-[-(m+M)v1)] 解得I=10 N·s

9.(1)mgR (2)mgR Q点左侧R处 [解析] (1)设物块1从圆弧轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功为W克,对物块1从开始下滑到停止的过程,由动能定理得mgR-W克-μmg·R=0

解得W克=mgR

(2)设物块1从圆弧轨道上由静止下滑至Q点时速度为v0,由动能定理得

mgR-W克-μmgR=m

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解得v0=

当弹簧有最大弹性势能时,物块1和物块2具有相同速度,设为v,则有 m1v0=(m1+m2)v

Ep=m1-(m1+m2)v2

解得弹簧的最大弹性势能Ep=mgR

物块1与弹簧分离时,设物块1和物块2的速度分别为v1和v2,则有 m1v0=m1v1+m2v2

m1=m1+m2

解得v1=-v0=-,负号表示方向向左

设物块1最终停在Q点左侧x处,由动能定理得-μmgx=0-m 解得x=R

即物块1最终停在Q点左侧R处 10.(1)2 kg (2)18 kg·m/s (3)9 J

[解析] (1)由图可知,C与A碰前速度为v1=9 m/s,碰后速度为v2=3 m/s,C与A碰撞过程动量守恒,有

mCv1=(mA+mC)v2 解得mC=2 kg

(2)此过程中,弹簧对B冲量的大小等于弹簧对A、C的冲量的大小,即IB=IAC=(mA+mC)v2=18 kg·m/s

(3)在12 s时,A、C的速度大小为v3=3 m/s,此时弹簧已恢复原长,B即将离开墙壁.之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能均守恒,且当A、B、C三者的速度相等时,弹簧弹性势能最大.

由动量守恒定律得(mA+mC)v3=(mA+mB+mC)v4 由能量守恒定律得(mA+mC)=(mA+mB+mC)+Ep 解得Ep=9 J

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