第3讲 动量 三大观点的综合应用
(建议用时:40分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求)
1.如图所示,质量分别为m和2m的A,B两物块用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A靠紧竖直墙.现用恒力F向左推物块B压缩弹簧,当B向左运动s时速度刚好为零,同时撤去F.在A物体离开墙壁以后,弹簧弹性势能的最大值是( A )
A. B. C. D.Fs
解析:设A物体刚运动时,B物体的速度为v0,则·2m·
=Fs,当弹性
势能最大时,两物体的速度相等,设为v,则由动量守恒得2mv0=3mv,由机械能守恒定律得Ep+·3mv2=Fs,由以上三式解得Ep=Fs,故A正确, B,C,D错误.
2.(2024·山东青岛一模)如图,连接有轻弹簧的物块a静止于光滑水平面上,物块b以一定初速度向左运动.下列关于a,b两物块的动量p随时间t的变化关系图象,不合理的是( A )
解析:物块b以一定初速度向左运动与连接有轻弹簧的静止物块a相碰,中间弹簧先被压缩后又恢复原长,则弹力在碰撞过程中先变大后变小,根据F=可知,两物块动量的变化率先变大后变小,故A项不 合理.
3.(2024·江西南昌三模)如图所示,AB两小球静止在光滑水平面上,用轻弹簧相连接,A球的质量小于B球的质量.若用锤子敲击A球使A得到v的速度,弹簧压缩到最短时的长度为L1;若用锤子敲击B球使B得到v的速度,弹簧压缩到最短时的长度为L2,则L1与L2的大小关系为( C )
A.L1>L2 B.L1 解析:若用锤子敲击A球,两球组成的系统动量守恒,当弹簧最短时,两者共速,则mAv=(mA+mB)v′,解得v′=ΔEp=mAv2-(mA+mB)v′2=mBv=(mA+mB)v″,解得v″==mBv2-(mA+mB)v″2=相等,故L1=L2,C正确. ,弹性势能最大,最大为 ;若用锤子敲击B球,同理可得 ,弹性势能最大为ΔEp′ ,即两种情况下弹簧压缩最短时,弹性势能 4.如图(甲)所示,质量为2 kg的物体以一定的初速度冲上一倾角为θ的固定斜面的过程中,物体运动的速度随时间变化图象如图(乙)所示,下列说法中错误的是(g取10 m/s2)( C ) A.前6 s内摩擦力做功为-288 J B.前4 s内重力的冲量为80 N·s C.前6 s内合外力的冲量大小为24 N·s D.物体与斜面间的动摩擦因数为0.5 解析:根据图象知物体的初速度为v0=20 m/s,向上运动的加速度大小为a1=10 m/s2,向下运动的加速度大小为a2=2 m/s2,设动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律知a1=gsin θ+μgcos θ,a2=gsin θ-μgcos θ,联立解得μ=0.5,θ=37°,故D正确;摩擦力f=μmgcos θ=8 N,根据题图(乙)知前6 s内路程为s=×20×2 m+×8×4 m=36 m,所以摩擦力做功Wf=-fs=-288 J,故A正确;前4 s内重力的冲量I=mgt=20× 4 N·s=80 N·s,故B正确;根据动量定理知前6 s内合外力的冲量大小为mv2-mv1=[2×(-8)-2×20]N·s=-56 N·s,故C错误. 5.(2024·福建龙岩模拟)如图所示,在粗糙水平面上,用水平轻绳相连的两个相同的物体A,B质量均为m,在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动.在t=0时轻绳断开,A在F作用下继续前进,则下列说法正确的是( A )
高考物理专题复习检测专题二：动量 三大观点的综合应用
