2012高考物理一轮复习基础测试试题23

1．如图所示，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解析：当两手同时放开时，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，左边的物体就向左运动，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错误，C、D正确．答案：ACD2．在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车，碰后两辆车接在一起，并向南滑行了一小段距离停止．根据测速仪的测定，长途客车碰前以20m/s的速度行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率()A．小于10m/sB．大于10m/s，小于20m/sC．大于20m/s，小于30m/sD．大于30m/s，小于40m/s解析：由动量守恒定律知碰撞前总动量向南，所以客车的动量大于卡车的动量，可得卡车碰前的行驶速率小于10m/s.答案：A3．(2009年高考山东卷)如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块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．解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为vB由动量守恒定律有(mA＋mB)v0＝mAv＋mBvBmBvB＝(mB＋mC)v联立这两式得B和C碰撞前B的速度为vB＝95v0.答案：95v04．如图所示，在橄榄球比赛中，一个质量为95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名质量均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起．(1)他们碰撞后的共同速率是________(结果保留一位有效数字)．(2)在虚线框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：________.(能通过底线就能得分)解析：(1)设前锋运动员的质量为M1，两防守队员质量均为M2，速度分别为v1、v2、v3，碰撞后的速度为v，设v1方向为正方向，由动量守恒定律得M1v1－M2v3－M2v2＝(M1＋2M2)v代入数据解得v＝0.1m/s(2)因v＞0，故碰后总动量p′的方向与pA方向相同，碰撞后的状态如图所示，即他们都过了底线，该前锋能够得分．答案：(1)0.1m/s(2)能得分5．(2010年高考理综山东卷)如图所示，滑块A、C质量均为m，滑块B质量为32m.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速地放在A上，并与A粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足够远．若B与挡板碰撞将以原速率反弹，A与B碰撞将粘合在一起．为使B能与挡板碰撞两次，v1、v2应满足什么关系？解析：设向右为正方向，A与C粘合在一起的共同速度为v′，由动量守恒定律得mv1＝2mv′①为保证B碰挡板前A未能追上B，应满足v′≤v2②设A与B碰后的共同速度为v″，由动量守恒定律得2mv′－32mv2＝72mv″③为使B能与挡板再次碰撞应满足v″0④联立①②③④式得1．5v2v1≤2v2或12v1≤v223v1⑤答案：1.5v2v1≤2v2或12v1≤v223v16．一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图1所示．现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v－t图象呈周期性变化，如图2所示．请据此求盒内物体的质量．解析：设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律Mv0＝mv①3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞12Mv20＝12mv2②联立①②解得m＝M.(也可通过图象分析得出v0＝v，结合动量守恒，得出正确结果)答案：M7．(综合提升)如图所示，高h＝0.45m的光滑水平桌面上有质量m1＝2kg的物体，以水平速度v1＝5m/s向右运动，与静止的另一质量m2＝1kg的物体相碰．若碰撞后m1仍向右运动，速度变为v1′＝3m/s，求：(1)m2落地时距桌边缘A点的水平距离．(2)m2落地时动量的大小．(不计空气阻力，g＝10m/s2)解析：(1)m1与m2碰撞，动量守恒，有：m1v1＝m1v1′＋m2v2得v2＝4m/s而m2做平抛运动，有：h＝12gt2，x＝v2t则m2落地时距桌边缘A点的水平距离x＝1.2m.(2)由机械能守恒得：mgh＝12mv2－12mv22解得m2落地时的速度大小为v＝5m/s动量大小为p＝m2v＝5kg·m/s.答案：(1)1.2m(2)5kg·m/s8．如图所示，A为有光滑曲面的固定轨道，轨道底端的切线方向是水平的．质量M＝40kg的小车B静止于轨道右侧，其上表面与轨道底端在同一水平面上．一个质量m＝20kg的物体C以2.0m/s的初速度从轨道顶端滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并一起运动．若轨道顶端与底端的高度差h＝1.6m．物体与小车板面间的动摩擦因数μ＝0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计．(取g＝10m/s2)，求：(1)物体与小车保持相对静止时的速度v；(2)物体在小车上相对滑动的距离L.解析：(1)物体下滑过程机械能守恒mgh＋12mv21＝0＋12mv22物体相对于小车板面滑动过程动量守恒，有mv2＝(m＋M)v，联立两式解得v＝2m/s(2)设物体相对于小车板面滑动的距离为L由能量守恒有：μmgL＝12mv22－12(m＋M)v2代入数据解得：L＝3m答案：(1)2m/s(2)3m9．(2009年高考宁夏卷)两质量分别为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，物块从静止滑下，然后又滑上劈B，求物块在B上能够达到的最大高度．解析：设物块到达劈A的低端时，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＝12mv2＋12M1V2①M1V＝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′＋12(M2＋m)V′2＝12mv2③mv＝(M2＋m)V′④联立①②③④式得h′＝M1M2M1＋mM2＋mh.答案：M1M2M1＋mM2＋mh高考试题来源：