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动量和能量
一. 选择题
1、(20XX年卓越自主招生)长为L,质量为M的木块静止在光滑水平面上。质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并从中射出。已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s,则子弹穿过木块所用的时间为( )
A.
L+s1M B.[L+(1+)s]
v0v0m C.
11mM[L+(1+)s] D.[s+(1+)L] v0v0Mm【参考答案】:D
2.(2011复旦大学)设土星质量为5.67×1026kg,其相对于太阳的轨道速度为9.6km/s。一空间探测器质量为150kg,其相对于太阳的速率为10.4km/s。并迎向土星飞来的方向飞行。由于土星的引力,探测器绕过土星沿着和原来速度相反的方向离去,则它离开土星后相对于太阳的速率为 A.20km/s B.29.6km/s C.9.6km/s D.4.8km/s 【参考答案】:B
【名师解析】:以探测器和土星组成的系统为研究对象,设探测器的速率为v1,土星的速率为v2,探测器绕
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过土星后的速率为v1’,土星的速率为v2’,以探测器的初速度方向为正方向,由动量守恒定律,m v1-M v2= m v1’-M v2’, 由能量守恒定律:
11212 21 2
m v1+M v2= m v1’+M v2’, 2222m?Mm?M?v1?2Mv2?联立解得:v’=-.
1
由于M>>m,所以 v1’=( v1+2 v2)=29.6km/s,选项B正确。
3. (2011复旦大学)质量为m的炮弹以一定的初速度发射,其在水平地面上的射程为d。若当炮弹飞行到最高点时炸裂成质量相等的两块,其中一块自由下落,则另一块的射程为 A.1.5d B. 2d C.d D.3d 【参考答案】:C
【名师解析】:设炮弹在最高点时的速度为v0,则v0t=d/2。炮弹炸裂过程动量守恒,有:m v0=
1mv。炸裂2后另一块以初速度v做平抛运动,水平位移为x=vt=2v0t=d。所以另一块的射程为0.5d+d=1.5d,选项A正确。
4.(2011复旦大学) 在一根长的水平杆上穿着5个质量相同的珠子,珠子可以在水平杆上无摩擦地运动。初始时若各个珠子可以有任意的速度大小和方向,则它们之间最多可以碰撞次。 A.4 B.5 C.8 D.10
【参考答案】:D
5. (2009清华大学)如图,忽略一切摩擦,弹簧压缩,物块M由静止释放,M至左端时即与小车固定,则 A..M撞到左端后,小车静止
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B..某一时刻小车可能向左运动 C.小车一直静止不动. D. 小车可能一直向右运动 【参考答案】:A
二.填空题和实验题
1. (20XX年卓越大学联盟)某同学用图a所示的实验装置验证碰撞中动量守恒,他用两个质量相等、大小相同的钢球A、B进行实验。首先该同学使球A自斜槽某一高度由静止释放,从槽的末端水平飞出,测出球A落在水平地面上的点P与球飞出点在地面上垂直投影O的距离LOP。然后该同学使球A自同一高度由静止释放,在槽的末端与静止的球B发生非对心弹性碰撞(如图b所示), 碰撞后两球向不同方向运动,测出两球落地点M、N与O点间的距离LOM、LON。该同学多次重复上述实验过程,并将测量值取平均。
①下列关系正确的是___________________(填字母代号) A.LOP=LOM+LON B.LOP
②根据实验原理,试推导出OM与ON间夹角的大小。 【参考答案】.(1) ①B (2分)
②设球的质量为m,碰撞前瞬间球A的速度大小为vA,碰撞后瞬间球A、B的速度大小分别为vA、vB。两球在碰撞过程中动量守恒,碰撞后两球动量的矢量和与碰撞前A球动量的矢量相同,一定满足平行四边形定则,如图所示。
在弹性碰撞过程中,机械能守恒,因此有:
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近八年 高考物理高校自主招生试题精选分类解析 专题 动量和能量
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