2017北京一模二模物理试题分类--运量及综合

中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第1页共11页h2017北京一模二模试题分类--动量及综合（2017西城二）17．应用物理知识分析生活中的常见现象，或是解释一些小游戏中的物理原理，可以使物理学习更加有趣和深入。甲、乙两同学做了如下的一个小游戏，如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处。第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的P点。第二次将棋子、纸条放回原来的位置，乙同学快拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的N点。两次现象相比A．第二次棋子的惯性更大B．第二次棋子受到纸带的摩擦力更小C．第二次棋子受到纸带的冲量更小D．第二次棋子离开桌面时的动量更大（2017房山一）18．竖直向上抛出一个篮球，从抛出到落回到抛出点所经历的时间是t，篮球上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为f，则在时间t内A．篮球所受重力的冲量为零B．空气阻力对物体的冲量上升过程比下降过程大C．篮球动量变化量的大小大于抛出时的动量大小D．篮球机械能的减少量为fH（2017西城一）18．冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置。如图所示，将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来，一颗子弹水平射入砂箱，砂箱发生摆动。若子弹射击砂箱时的速度为v，测得冲击摆的最大摆角为，砂箱上升的最大高度为h，则当子弹射击砂箱时的速度变为2v时，下列说法正确的是A．冲击摆的最大摆角将变为2B．冲击摆的最大摆角的正切值将变为2tanC．砂箱上升的最大高度将变为2hD．砂箱上升的最大高度将变为4h（2017海淀二）22．（16分）如图8所示，“冰雪游乐场”滑道O点的左边为水平滑道，右边为高度h=3.2m的曲面滑道，左右两边的滑道在O点平滑连接。小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发，经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞，碰撞后小孩及其冰车恰好停止运动。已知小孩和冰车的总质量m=30kg，家长和冰车的总质量为M=60kg，人与冰车均可视为质点，不计一切摩擦阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）小孩乘坐冰车经过O点时的速度大小；（2）碰撞后家长和冰车共同运动的速度大小；（3）碰撞过程中小孩和家长（包括各自冰车）组成的系统损失的机械能。22．（16分）（1）设小孩经过O点时的速度大小为v0，由机械能守恒定律有θvh图8Oh家长小孩P棋子N纸条中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第2页共11页2012mghmv…………………………………………………………………（3分）解得：028.0m/svgh……………………………………………………（3分）（2）碰撞过程中小孩和家长（包括各自冰车）组成的系统动量守恒，设碰撞后家长的速度大小为v1，则mv0=Mv1………………………………………………………（3分）解得v1=mv0/M=4.0m/s…………………………………………………………………（3分）（3）设系统损失的机械能为ΔE，则220111=22EmvMv480J……………………………………………………（4分）22A．（16分）如图所示，光滑的轨道固定在竖直平面内，其O点左边为水平轨道，O点右边的曲线轨道高度h=0.80m，左右两段轨道在O点平滑连接。质量m=0.10kg的小滑块a由静止开始从曲线轨道的的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止状态的质量M=0.20kg的小滑块b发生碰撞，碰撞后小滑块a恰好停止运动。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）小滑块a通过O点时的速度大小；（2）碰撞后小滑块b的速度大小；（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能。22A．（1）024.0m/svgh（2）v1=2.0m/s（3）0.40J22B．（16分）如图所示，固定在竖直平面内的轨道由三部分组成：光滑曲线轨道AB，其B端的切线沿水平方向；水平的平直轨道BC，其右端在B点与曲线轨道平滑连接；半圆形轨道CD，其直径CD沿竖直方向，且C端与平直轨道平滑连接，整个轨道处于竖直平面内。已知BC轨道的长度L=0.64m，半圆形轨道的半径R=0.10m。现有一质量m1=0.16kg的小滑块1从曲线轨道距B端高h=0.80m处由静止下滑，并与静止在B点的、质量m2=0.04kg的小滑块2发生碰撞，碰撞后两滑块立即粘在一起运动。当两个小滑块一起运动到C点时的速度大小vC=3.0m/s，已知两个小滑块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）小滑块1与小滑块2碰撞前瞬间的速度大小；4.0m/s（2）小滑块1与小滑块2碰撞后瞬间的速度大小；3.2m/s（3）小滑块1与小滑块2碰撞过程中损失的动能；0.256J（4）两小滑块一起运动过程中与BC轨道间的动摩擦因数；0.10（5）两小滑块一起运动到半圆形轨道的C点时，对半圆形轨道的压力；20N（6）若半圆形轨道光滑，两小滑块运动到D点时的速度大小；2.2m/s（7）若半圆形轨道光滑，两小滑块运动到D点时对半圆形轨道的压力；8.0N（8）若半圆形轨道光滑，两小滑块通过半圆形轨道后落在BC轨道上的第一落点到C点的距离；0.45m（0.25）（9）若半圆形轨道不光滑，且两小滑块恰好能通过D点，求两小滑块通过半圆形轨道的过程中克服摩擦阻力所做的功；0.40J（10）若半圆形轨道不光滑，两小滑块通过半圆形轨道D后落在BC轨道上的第一落点到C点的距离范围。0.2m≤s≤0.45m（0.25）（2017东城二）22．（16分）如图所示，固定的光滑轨道MON的ON段水平，且与MO段平滑连接。将质量为m的小球a从M处由静止释放后沿MON运动，在N处与质量也为m的小球b发生正碰并粘在一起。已知MN两处的高度差为h，碰撞前小球b用长为h的轻绳悬挂于N处附近。两球均可图Ohab图DCBAhOMabhhNO中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第3页共11页视为质点，且碰撞时间极短。⑴求两球碰撞前瞬间小球a的速度大小；⑵求两球碰撞后的速度大小；⑶若悬挂小球b的轻绳所能承受的最大拉力为2.5mg，通过计算说明两球碰后轻绳是否会断裂？22．（16分）解：⑴设两球碰撞前瞬时小球a的速度大小为vN根据机械能守恒定律有221Nmvmgh①解得ghvN2⑵设碰撞后两球的速度大小为v由动量守恒定律有mvmvN2②解得ghvvN22121⑶两球碰撞后一起做圆周运动。设轻绳拉力为T根据牛顿第二定律有hvmmgT22=2-③解得T＝3mg2.5mg轻绳会断裂说明：其他方法正确同样给分。（2017丰台二）22．（16分）如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短）。碰前瞬间的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向运动直至静止。已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s2。求：（1）A点距墙面的距离x；（2）碰撞过程中，墙对小物块的冲量大小I；（3）小物块在反向运动过程中，克服摩擦力所做的功W。22.（16分）解：（1）小物块由A到B过程做匀减速运动，由动能定理：20212121mvmvμmgx--（4分）得：x=5m（2分）（2）选初速度方向为正方向，由动量定理得I=-mv2-mv1（3分）得：I=-6.5N·s，即冲量大小为6.5N·s（2分）（3）物块反向运动过程中，由动能定理2221mvW-（3分）得W=-9J，即克服摩擦力所做的功为9J（2分）（2017通州一）22.（16分）如图所示，长L=0.2m的不可伸长的轻绳上端固定在O点，下端系一质量m=0.10kg的小物块A（可视为质点）。将绳拉至水平位置，无初速地释放A。当A运动至O点正下方的P点时，绳突然断开，物块A恰好与静止v0POAB中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第4页共11页在水平桌面的P点的小物块B（可视为质点）碰撞且结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.25。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）碰撞前瞬间A的速度大小v；（2）A、B碰撞过程中损失的机械能EΔ；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离s。22.解：（1）（4分）根据机械能守恒定律212mgLmv得碰撞前瞬间A的速度大小22m/svgL（2）（6分）根据动量守恒定律mv=2mv得碰撞后瞬间A和B整体的速率v11m/s2v根据能量守恒定律212'2EmgLmv解得0.1EJ（3）（6分）根据动能定理21(2)'(2)2mvmgs得A和B整体沿水平桌面滑动的距离2'0.2m2vsg（2017石景山一）23．（18分）（1）如图甲所示，一个质量为m的物体，初速度为v0，在水平合外力F（恒力）的作用下，经过一段时间t后，速度变为vt。请根据上述情境，利用牛顿第二定律推导动量定理，并写出动量定理表达式中等号两边物理量的物理意义。（2）高空坠物很危险。一球形面团，质量为1kg，从20m高的楼层上掉下，落在坚硬的水泥地面上，被摔成薄片，若面团与地面的作用时间约0.01s，试估算地面受到平均冲力的大小。（3）自动称米机已被广泛使用。称米时，打开阀门，米粒就以每秒钟d千克的恒定流量流进放在秤上的容器。当秤的示数达到顾客所要求的数量时，在出口处关闭阀门，切断米流。米流在出口处速度很小，可视为零。对上述现象，买卖双方引起了争论。买方认为：因为米流落到容器中时有向下的冲力而不划算；卖方则认为：当达到顾客所要求的数量时，切断米流，此时尚有一些米在空中，这些米是多给买方的。请谈谈你的看法，并根据所学的知识给出合理的解释。23．（18分）解析：（1）根据牛顿第二定律Fma（2分）mFv0vt图甲图乙阀显示屏中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第5页共11页加速度定义0=tvvat（1分）解得0tFtmvmv即动量定理（1分）Ft表示物体所受合力的冲量，（1分）mvt-mv0表示物体动量的变化。（1分）（2）面团刚落地时的速度22vgh（1分）20m/sv（1分）与地面碰撞过程以竖直向上为正方向由动量定理-0Fmgtmv（2分）面团受到支持力2010NF（1分）根据牛顿第三定律，地面受到的平均冲击力2010NF冲（1分）（3）米流的流量为d（kg/s），它是恒定的，关闭阀门就能在出口处切断米流。若切断米流时，盛米容器中静止的那部分米的质量为m1，空中正在下落的米的质量为m2，刚落到已静止的米堆(m1)上的一部分米的质量为Δm，这部分米对静止部分的米的冲击力为F。刚切断米流时，称米机的读数为M1=m1+F/g最终称米机的读数为M2=m1+m2+Δm取Δm为研究对象，在Δt时间内，有Δm=d·Δt，设其落到米堆上之前的速度为v，经时间Δt静止，其受力如答图3所示，根据动量定理(F′-Δmg)Δt=0-（-Δmv）（2分）设米从出口处落到盛米容器中的米表面所用的时间为t，则m2=d·t，v=gt（2分）解得dv=m2g即F′=m2g+Δmg根据牛顿第三定律知F=F′，刚切断米流时，称米机的读数为M1=m1+F/g=m1+m2+Δm（1分）M1=M2可见，双方的说法都不正确。自动称米机是准确的，不存在谁划算谁不划算的问题。（1分）（2017东城一）23．（18分）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用。卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子。答图3vF′Δmg中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第6页共11页（1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验。当他用α粒子(eH42)轰击铍原子核(eB94)时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测。请你完成此核反应方程n++He109442______→Be。（2）为了测定中子的质量mn，查德威克用初速