2018高考物理（新课标）一轮章末热点集训及解析：第6章

2018高考物理（新课标）一轮章末热点集训及解析：第六章 章末热点集训 　动量定理的应用 　一艘帆船在湖面上顺风航行，在风力的推动下做速度为v0＝4 m/s的匀速直线运动．若该帆船在运动状态下突然失去风力的作用，则帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过t＝8 s才可静止．该帆船的帆面正对风的有效面积为S＝10 m2，帆船的总质量约为M＝936 kg.若帆船在航行过程中受到的阻力恒定不变，空气的密度为ρ＝1.3 kg/m3，在匀速行驶状态下估算： (1)帆船受到风的推力F的大小； (2)风速的大小v. [解析]　(1)风突然停止，帆船只受到阻力f的作用，做匀减速直线运动，设帆船的加速度为a，则 a＝＝－0.5 m/s2 根据牛顿第二定律有－f＝Ma，所以f＝468 N 则帆船匀速运动时，有F－f＝0 解得F＝468 N. (2)设在时间t内，正对着吹向帆面的空气的质量为m，根据动量定理有－Ft＝m(v0－v) 又m＝ρS(v－v0)t 所以Ft＝ρS(v－v0)2t 解得v＝10 m/s. [答案]　(1)468 N　(2)10 m/s 　1.皮球从某高度落到水平地板上，每弹跳一次上升的高度总等于前一次的0.64倍，且每次球与地板接触的时间相等．若空气阻力不计，与地板碰撞时，皮球重力可忽略． (1)求相邻两次球与地板碰撞的平均冲力大小之比是多少？ (2)若用手拍这个球，使其保持在0.8 m的高度上下跳动，则每次应给球施加的冲量为多少？(已知球的质量m＝0.5 kg，g取10 m/s2) 解析：(1)由题意可知，碰撞后的速度是碰撞 前的0.8倍．设皮球所处的初始高度为H，与地板第一次碰撞前瞬时速度大小为v0＝，第一次碰撞后瞬时速度大小(亦为第二次碰撞前瞬时速度大小)v1和第二次碰撞后瞬时速度大小v2满足v2＝0.8v1＝0.82v0.设两次碰撞中地板对球的平均冲力分别为F1、F2，取竖直向上为正方向．根据动量定理，有F1t＝mv1－(－mv0)＝1.8mv0 F2t＝mv2－(－mv1)＝1.8mv1＝1.44mv0 则F1∶F2＝5∶4. (2)欲使球跳起0.8 m，应使球由静止下 落的高度为h＝ m＝1.25 m，球由1.25 m落到0.8 m处的速度为v＝3 m/s，则应在0.8 m处给球的冲量为I＝mv＝1.5 N·s，方向竖直向下． 答案：见解析 　碰撞问题的求解 　(高考山东卷)如图，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0.一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半．求： (1)B的质量； (2)碰撞过程中A、B系统机械能的损失． [解析]　(1)以初速度v 0的方向为正方向，设B的质量为mB，A、B碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间A的速度为，碰撞前瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得m＋2mBv＝(m＋mB)v① 解得mB＝.② (2)从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得 mv0＝(m＋mB)v③ 设碰撞过程A、B系统机械能的损失为ΔE，则 ΔE＝m＋mB(2v)2－(m＋mB)v2④ 联立②③④式得ΔE＝mv. [答案]　(1)　(2)mv 　2.如图，在水平地面上有两物块甲和乙，它们的质量分别为2m、m，甲与地面间无摩擦，乙与地面间的动摩擦因数为μ.现让甲物块以速度v0向着静止的乙运动并发生正碰，试求： (1)甲与乙第一次碰撞过程中系统的最小动能； (2)若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞，则在第一次碰撞中系统损失了多少机械能？ 解析：(1)碰撞过程中系统动能最小时，为两物体速度相等时，设此时两物体速度为v 由系统动量守恒有2mv0＝3mv 得v＝v0 此时系统动能 Ek＝·3mv2＝mv. (2)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度 分别为v1、v2，之后甲做匀速直线运动，乙以初速度v2做匀减速直线运动，在乙刚停下时甲追上乙并发生碰撞，因此两物体在这段时间内平均速度相等，有 v1＝ 而第一次碰撞中系统动量守恒，有 2mv0＝2mv1＋mv2 由以上两式可得 v1＝ v2＝v0 所以第一次碰撞中的机 ... ...