2020高考物理大一轮361度全程复习 第1节 知能 训练 选修3-5（通用）

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1、课时·知能·训练 1．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是(　　) A．Mv0＝(M－m)v′＋mv B．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v0) C．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v′) D．Mv0＝Mv′＋mv 2．(2020·巢湖模拟)如图13－1－5所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动．两球质量关系为mB＝2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4 kg·

2、m/s.则(　　) 图13－1－5 A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 图13－1－6 3．如图13－1－6所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是(　　) A．两手同时放开后，系统总动量始终为零 B．先放开左手，后放开右手，动量不守恒 C．先放开左手，后放开右手，总动量向左 D．无论何时放手，只要两

3、手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零 4．在光滑水平地面上有一质量为m1的小球处于静止状态，现有一质量为m2的小球(两球形状完全相同)以一定的初速度匀速向m1球运动，并与m1球发生对心碰撞．对于这样的一个作用过程，可用速度－时间图象进行描述，下列四个图象中，图线1表示m1球运动的情况．图线2表示m2球运动的情况．则在这四个图象中可能正确地反映了两球相互作用过程中速率随时间变化关系的是(　　) 5．(2020·南师附中模拟)质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动．与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速

4、度大小vB可能为(　　) A．vA＝v0　vB＝v0 B．vA＝v0　vB＝v0 C．vA＝v0　vB＝v0 D．vA＝v0　vB＝v0 图13－1－7 6．某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻质弹簧，如图13－1－7所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒． (1)该同学还必须有的器材是___________． (2)需要直接测量的数据是____________. (3)用所得数据验证动量守恒的关系式是______________． 7．如图13－1－8所示，光滑水平直轨道上

5、有三个滑块A、B、C，质量分别为mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不拴接)．开始时A、B以共同速度v0运动，C静止．某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同．求B与C碰撞前B的速度． 图13－1－8 图13－1－9 8．如图13－1－9所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，求： (1)A的最终速度； (2)铁块刚滑上B时的速

6、度． 图13－1－10 9．(2020·宁夏高考)两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图13－1－10所示．一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B.求物块在B上能够达到的最大高度． 10．(2020·南京模拟)如图13－1－11所示，将质量为m1的铅球以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略．求： 图13－1－11 (1)球和砂车的共同速度； (2)球和砂车获得共同速度后，砂车

7、底部出现一小孔，砂子从小孔中流出，当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度． 答案及解析 1．【解析】　以炮艇及炮艇上的炮弹为研究对象，动量守恒，其中的速度均为对地速度，故A正确． 【答案】　A 2．【解析】　由两球的动量都是6 kg·m/s可知，运动方向都向右，且能够相碰，说明左方是质量小速度大的小球，故左方是A球．碰后A球的动量减少了4 kg·m/s，即A球的动量为2 kg·m/s，由动量守恒定律得B球的动量为10 kg·m/s，故可得其速度比为2∶5，故选项A是正确的． 【答案】　A 3．【解析】　当两

8、手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，选项A正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故选项B错而C、D正确． 【答案】　ACD 4．【解析】　碰撞后两球速度方向相同，两球应同时做匀速运动，若速度不同，应有v1＞v2，B正确，A、C错误；若两球碰后速度相同，则D正确． 【答案】　BD 5．【解析】　两球发生对心碰撞，应满足动量守恒及能量不增加，且后面的物体不能与前面物体有二次碰撞，故D错误．根据动量守恒定律可得，四个选项都满

9、足．但碰撞前总动能为mv，而碰撞后B选项能量增加，B错误，故A、C正确． 【答案】　AC 6．【解析】　这个实验的思路与课本上采用的实验的原理完全相同，也是通过测平抛运动的位移来代替它们作用完毕时的速度． 【答案】　(1)刻度尺、天平 (2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离x1、x2 (3)m1x1＝m2x2 7．【解析】　设共同速度为v，滑块A和B分开后B的速度为vB，由动量守恒定律有 (mA＋mB)v0＝mAv＋mBvB mBvB＝(mB＋mC)v 联立以上两式得，B与C碰撞前B的速度为 vB＝v0. 【答案】　v0 8．【解析】　(

10、1)选铁块和木块A、B为一系统，由系统总动量守恒得：mv＝(MB＋m)vB＋MAvA 可求得：vA＝0.25 m/s. (2)设铁块刚滑上B时的速度为u，此时A、B的速度均为vA＝0.25 m/s. 由系统动量守恒得：mv＝mu＋(MA＋MB)vA 可求得：u＝2.75 m/s. 【答案】　(1)0.25 m/s　(2)2.75 m/s 9．【解析】　设物块到达劈A的底端时，物块和A的速度大小分别为v和V，由机械能守恒和动量守恒得 mgh＝mv2＋M1V2① M1V＝mv② 设物块在劈B上达到的最大高度为h′，此时物块和B的共同速度大小为V′，由机械能守恒和动量守恒得 mgh′＋(M2＋m)V′2＝mv2③ mv＝(M2＋m)V′④ 联立①②③④式得 h′＝h. 【答案】　h 10．【解析】　(1)以铅球、砂车为系统，水平方向动量守恒，m1v0cos θ＝(M＋m1)v， 得球和砂车的共同速度 v＝. (2)球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统水平方向动量也守恒，设当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度为v′，砂子漏出后做平抛运动，水平方向的速度仍为v， 由(M＋m1)v＝m2v＋(M＋m1－m2)v′， 得v′＝v＝. 【答案】　(1)　(2)