2020届高三高考物理二轮复习专题强化练习：碰撞与动量守恒

一、多选题

1. 难度：简单

木块和用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,紧靠在墙壁上, 在上施加向左的水平力使弹簧压缩, 如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是(    )

A.尚未离开墙壁前, 和组成的系统的动量守恒

B.尚未离开墙壁前, 和组成的系统的动量不守恒

C.离开墙壁后, 和组成的系统动量守恒

D.离开墙壁后, 和组成的系统动量不守恒

二、单选题

2. 难度：中等

小球质量为2m，以速度v沿水平方向撞击竖直墙壁，以0.8v的速率反弹回来，球与墙的撞击时间为t，则在撞击过程中，球对墙的平均作用力的大小是（      ）

A. B. C. D.

3. 难度：简单

下列说法中正确的是      （      ）

A.冲量的方向一定和动量的方向相同

B.动量变化量的方向一定和动量的方向相同

C.物体的末动量方向一定和它所受合外力的冲量方向相同

D.冲量是物体动量变化的原因

4. 难度：困难

如图所示，两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块A、B中，射入A中的深度是射入B中深度的两倍．上述两种射入过程相比较

A.射入滑块A的子弹速度变化大

B.整个射入过程中两滑块受的冲量一样大，木块对子弹的平均阻力一样大

C.射入滑块A中时阻力对子弹做功是射入滑块B中时的两倍

D.两个过程中系统产生的热量相同

三、多选题

5. 难度：简单

一物体静止在粗糙水平面上，某时刻受到一沿水平方向的恒定拉力作用开始沿水平方向做直线运动，已知在第1 s内合力对物体做的功为45 J，在第1 s末撤去拉力，物体整个运动过程的v－t图象如图所示，g取10 m/s²，则(　　)

A.物体的质量为5 kg

B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1

C.第1 s内摩擦力对物体做的功为60 J

D.第1 s内拉力对物体做的功为60 J

6. 难度：中等

如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层。设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是(　　)

A.高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρvπD²

B.高压水枪的功率为ρπD²v³

C.水柱对煤层的平均冲力为ρπD²v²

D.手对高压水枪的作用力水平向右

四、解答题

7. 难度：中等

如图所示，一水平方向的传送带以恒定速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧轨道，并与圆弧下端相切．一质量为m=1kg的物体自圆弧轨道的最高点由静止滑下，圆弧轨道的半径为R=0.45m，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，不计物体滑过圆弧轨道与传送带交接处时的能量损失，传送带足够长，g取10m/s²．求：

(1)物体第一次滑到圆弧轨道下端时，对轨道的压力大小F_N；

(2)物体从第一次滑上传送带到离开传送带的过程中，摩擦力对传送带做的功W，以及由于摩擦而产生的热量Q．

8. 难度：困难

如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s²。求：

(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；

(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；

(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。

9. 难度：简单

课外科技小组制作一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动．假如喷出的水流流量保持为2×10^－4 m³/s，喷出速度保持为对地10 m/s.启动前火箭总质量为1.4 kg，则启动2 s末火箭的速度可以达到多少？已知火箭沿水平轨道运动阻力不计，水的密度是1.0×10³ kg/m³.

10. 难度：中等

如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为m_A=2 kg、m_B=1 kg．初始时A静止于水平地面上，B悬于空中．先将B竖直向上再举高h=1.8 m（未触及滑轮）然后由静止释放．一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触．取g=10 m/s²．空气阻力不计．求：

（1）B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t；

（2）A的最大速度v的大小；

（3）初始时B离地面的高度H．

11. 难度：中等

如图所示,质量为M的滑块静止在光滑的水平桌面上,滑块的光滑弧面底部与桌面相切,一质量为m的小球以速度v₀向滑块滚来,设小球不能越过滑块,求:

(1)小球到达最高点时小球和滑块的速度分别为多少?

(2)小球上升的最大高度.

12. 难度：困难

如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但不连接，该整体静止在光滑水平地面上，并且C被锁定在地面上．现有一滑块A从光滑曲面上离地面h高处由静止开始下滑，与滑块B发生碰撞并粘连在一起压缩弹簧，当速度减为碰后速度一半时滑块C解除锁定．已知m_A＝m，m_B＝2m，m_C＝3m.求：

(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；

(2)被压缩弹簧的弹性势能的最大值．