1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业(十七)(40分钟 100 分)一、选择题(本大题共 7小题,每小题 8分,共 56分。每小题至少一个答案正确,选不全得 3分)1.(2013福州模拟)如图所示,木块 B与水平弹簧相连放在光滑水平面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块 B内,入射时间极短,而后木块将弹簧压缩到最短,关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是 ( )A.子弹射入木块的过程中系统动量守恒B.子弹射入木块的过程中系统机械能守恒C.木块压缩弹簧过程中,系统总
2、动量守恒D.木块压缩弹簧过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒2.如图所示,一沙袋用轻细绳悬于 O点。开始时沙袋处于静止,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出,第一粒弹丸的速度为 v1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为 30,当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以水平速度 v2又击中沙袋。使沙袋向右摆动且最大摆角仍为 30,若弹丸质量是沙袋质量的 1/40倍,则以下结论中正确的是 ( )优质文档优质文档A.v1=v2 B.v 1v 2=4142C.v1v 2=4241 D.v1v 2=41833.(2013内江模拟)如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个
3、小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度 v0,则 ( )A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动4.在光滑水平面上,动能为 E0、动量的大小为 p0的小钢球 1与静止的小钢球 2发生碰撞,碰撞前后球 1的运动方向相反。将碰撞后球 1的动能和动量的大小分别记为 E1、p 1,球 2的动能和动量的大小分别记为 E2、p 2,则必有 ( )A.E1E0 D.p2p05.(2011大纲版全国卷)质量为 M、内壁间距为
4、L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为 m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为 。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度 v,小物块与箱壁碰撞 N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为 ( )优质文档优质文档A. mv2 B. v212 12+C. NmgL D.NmgL126.向空中发射一物体,不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为 a、b 两块。若质量较大的 a块的速度方向仍沿原来的方向,则 ( )A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地这段时间里,a 飞行的水平
5、距离一定比 b的大C.a、b 一定同时到达地面D.炸裂的过程中,a、b 的动量变化大小一定相等7.某人在一只静止的小船上练习打靶,已知船、人、枪(不包括子弹)及靶的总质量为 M,枪内装有 n颗子弹,每颗子弹的质量均为 m,枪口到靶的距离为 L,子弹水平射出枪口相对于地面的速度为 v,在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已嵌入靶中,则发射完 n颗子弹时,小船后退的距离为 ( )A. L B. Lm+ n+C. L D. Ln+ m+二、计算题(本大题共 3小题,共 44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)8.(2013泸州模拟)(12 分)如图所示,光滑水平面上放置质量均为 M=
6、2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离)。其中甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块 P之间的动摩擦因数 =0.5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为 m=1kg的滑优质文档优质文档块 P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧储存的弹性势能 E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态。现剪断细线,求:(1)滑块 P刚滑上乙车时的速度大小;(2)滑块 P滑上乙车后最终未滑离乙车,P 在乙车上滑行的距离为多大?9.(能力挑战题)(16 分)AOB 是光滑的水平轨道,BC是半径为 R的光滑圆弧轨道,两轨道恰好相
7、切,如图所示,质量为 M(M=9m)的小木块静止在 O点,一质量为 m的子弹以某一速度水平射入木块内未穿出,木块恰好滑到圆弧的最高点 C处(子弹、木块均视为质点)。(1)求子弹射入木块前的速度。(2)若每当木块回到 O点时,立即有相同的子弹以相同的速度射入木块,且留在其中,当第六颗子弹射入木块后,木块能上升多高?(3)当第 n颗子弹射入木块后,木块上升的最大高度为 ,则 n值为多少?R410.(2013泸州模拟)(16 分)如图所示,一个半径为 R= m光滑圆弧形槽固定在光滑水平面上,一102小球 A质量为 m=0.1kg,静止于槽与水平面相切的位置。另有质量均为 m=0.1kg的小球 n个,
8、以相同的速度 v=4m/s向左匀速运动,相邻两小球到达相切位置的时间间隔是 1s。每一个小球相撞后都粘在一起共同运动。(小球均视为质点,g=10m/s 2)求:优质文档优质文档(1)第一次碰撞后小球 A沿槽运动的最大高度;(2)第 8个小球与前面的球相撞后,小球 A的速度;(3)第 n个小球与前面小球相撞后小球 A获得的动能。答案解析1.【解析】选 A、D。在子弹射入木块的过程中,因为入射时间极短,可认为系统静止,所以不受弹力作用,系统合力为零,动量守恒,故 A 正确;在子弹射入木块的过程中,子弹相对于木块发生位移,内力做功,子弹将一部分机械能转化为系统的内能,即系统的机械能不守恒,故 B 错
9、误;木块压缩弹簧过程中,系统受到水平向右弹力作用,合外力不为零,系统的总动量不守恒,故 C 错误; 木块压缩弹簧过程中,由子弹、木块和弹簧组成的系统,只有系统内的弹力做功,所以系统的机械能守恒,故 D 正确。2.【解析】选 D。根据摆动过程中机械能守恒和两次 击中沙袋摆动的角度相等可知,两次击中沙袋后的速度相同,设为 v,用 M 表示沙袋的质量,m 表示弹丸的质量,由动量守恒得第一次:mv 1=(m+M)v;第二次:mv 2-(m+M)v=(2m+M)v,比较两式可以解得:v 1v2=4183,故选项 D 正确。3.【解析】选 B。木箱、木块相互作用,所受合外力为零,两者组成的系统动量守恒,初
10、状态总动量向右,由动量守恒,最终状态也应是总动量向右,故 A、D 错误。由于木块、木箱间存在摩擦力,故木块最终相对木箱静止,B 对 C 错。4.【解析】选 A、B、D。据能量守恒,钢球碰后动能 E1p0,故 A、B、D 正确。而碰后动能不可能增加,故 C 错误。【变式备选】在光滑水平冰面上,甲、乙两人各乘一小车,甲、乙质量相等,甲手中持一小球,开始时甲、乙均静止,某一时刻,甲向正东方向将球沿着冰面推给乙,乙接优质文档优质文档住球后又向正西方向将球推回给甲,如此推接数次后,甲又将球推出,球在冰面上向乙车运动,但已经无法追上乙,此时甲的速度 v 甲 、乙的速度 v 乙 及球的速度 v三者之间的关系
11、为 ( )A.v 甲 =v 乙 v B.vv 乙 。根据球最终无法追上乙知,vv 乙 ,故选项 D 正确。5.【解题指南】解答本题要把握以下思路:【解析】选 B、D。根据 动 量守恒,共同速度 v= ,损失的动能 Ek= mv2-m+ 12(M+m)v2= v2,所以 B 正确。根据能量守恒,损失的动能等于因摩擦放出12 12+的热量,而计算热量的方法是摩擦力乘以相对位移,所以 Ek=NFfL=NmgL,故D 正确。6.【解析】选 C、D。物体在炸裂成两 块的过程中,水平方向动量守恒,有(M+m)v 0= Mv1+ mv2,当质量大的物 块速度 v1 小于原来速度 v0时,则质量小的物块速度
12、v2 沿原方向,故 A 错。当 v1v0时,质量小的物块沿反方向运 动,可能 v2v1,又由于竖直方向在同一高度开始做自由落体运动,下落的时间相同,即可能质量小的物块飞行的距离大于质量大的物块飞行的距离,故 B 错 C 正确。炸裂的过程中,a 、b 水平方向动量守恒,则 D 正确。优质文档优质文档7.【解析】选 C。设子弹 运动方向为正方向,在发射第一颗子弹的过程中小船后退的距离为 s,根据题意知子弹飞行的距离为(L-s),则由动量守恒定律有:m(L-s)-M+(n-1)ms=0,解得:s= ,每颗子弹射入靶的过程中,小船后退的距m+离都相同,因此 n 颗子弹全部射入的过程中,小船后退的总距离
13、为:ns= 。故n+C 正确。8.【解析】(1)设滑块 P 刚滑上乙车时的速度为 v1,此时两车的速度为 v2,对整体应用动量守恒和能量关系有:mv1-2Mv2=0 (2 分)E0= m + 2M (2 分)12 v2112 v22解得:v 1=4m/s (2 分)(2)设滑 块 P 和小车乙达到的共同速度为 v,滑块 P 在乙车上滑行的距离为 L,对滑块 P 和小车 乙应用动量守恒和能量关系有 :mv1-Mv2=(m+M)v (2 分)mgL= m + M - (m+M)v2 (2 分)12 v2112 v2212解得:L= m (2 分)53答案：(1)4m/s (2) m539.【解析】
14、(1)子弹与木块作用,由动量守恒定律得mv=(M+m)v1 (2 分)由 B 到 C 的 过程中,由机械能守恒定律得优质文档优质文档(M+m) =(M+m)gR (2 分)12 v21整理得 v=10 (2 分)2(2)第一 颗子 弹与木块作用,mv=(M+m)v 1第二颗子弹与木块作用,mv-(M+m)v1=(M+2m)v2,则 v2=0第三颗子弹与木块作用,mv=(M+3m)v 3第四颗子弹与木块作用,mv-(M+3m)v3=(M+4m)v4,则 v4=0第六颗子弹与木块作用,v 6=0。故木块停留在 O 处。 (6 分)(3)木块 上升的高度 为 时,由机械能守恒得: (M+nm) =(
15、M+nm)g ,木块获得的R4 12 v2 R4速度为 vn= 。据动量守恒定律得 mv=(M+nm) ,解得 n=11。 (4 分)g2 g2答案：(1)10 (2)停在 O 处 (3)112【总结提升】多物体多过程问题的分析策略对于多物体、多过程问题的分析,总的指导思想是化整为零、各个击破。在本题中,涉及两种物体(子弹和木块)的多次作用,并且有多个过程,分析该题的思路是:(1)第一个 过 程为:第一 颗子弹击中木块,该过程时间极短,动量守恒。(2)第二个 过 程为:第一 颗子弹和木块一起冲上 BC 段圆弧光滑轨道,该过程机械能守恒。优质文档优质文档(3)第三个 过 程为:第一 颗子弹和木块
16、滑回后,再和第二颗子弹作用,同样满足动量守恒。(4)以后重复上述过程,经推理得出结论。10.【解析】(1)第一个小球碰撞后 mv=2mv1,v1= (2 分)v2以后的小球与摆球碰撞后由于质量的增加,速度逐渐减小,所以小球摆动的最大高度是第一个小球碰撞后,2mgh= (2 分)2212解得 h=0.2m (1 分)由于 h R,小球在轨道上运动时可看成简谐运动,其周期为 T,有 T=2 =2s= R(1 分 )小球碰撞后再回到平衡位置的时间是 1s,每次小球回到平衡位置时跟下一个小球碰撞 (1 分)(2)第二个小球与前面的球碰撞后 2mv1-mv=3mv2,v2=0,即碰后摆球静止 (2 分)同理:第 3、5、7、9个小球碰后,小球沿轨道运动;第 2、4、6、8个小球碰后小球静止。 (1 分)所以,第 8 个小球碰撞后,小球的速度是零,即 v8=0 (1 分)(3)第 n 个小球碰撞后,若 n 为奇数:则mv=(n+1)mvn,vn= (2v(+1)分)此时小球的动能:优质文档优质文档Ek= = = J(+1)22 m22(+1) 0.8(+1)(2 分)若 n 为偶数,则 vn=0 小球获得的动能为零 (1 分)答案：(1)0.2m (2)0 (3)n 为奇数,E k= J;n 为偶数,E k=00.8+1关闭 Word 文档返回原板块
