2021届一轮高考物理:能量和动量基础练习含答案
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动量和动量定理建议用时:45分钟1.关于冲量,下列说法中正确的是()A.冲量是物体动量变化的原因B.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C.动量越大的物体受到的冲量越大D.冲量的方向就是物体运动的方向A[力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后,物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说冲量使物体的动量发生了变化,A 正确;只要有力作用在物体上,经历一段时间,这个力便有了冲量I=Ft,与物体处于什么状态无关,物体运动状态的变化是所有作用在物体上的力共同产生的效果,B错误;物体所受冲量I=Ft与物体动量的大小p=m v无关,C错误;冲量的方向与物体运动方向无关,D错误。
]2.在一光滑的水平面上,有一轻质弹簧,弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端紧靠着一物体A,已知物体A的质量m=4 kg,如图所示。
现用一水平力F 作用在物体A上,并向左压缩弹簧,力F做功50 J后(弹簧仍处在弹性限度内),突然撤去力F,物体A从静止开始运动。
则当撤去力F后,弹簧弹力对物体A 的冲量大小为()A.20 N·s B.50 N·sC.25 N·s D.40 N·sA[根据题意知,撤去力F时,弹簧具有的弹性势能为E p=50 J,根据机械能守恒定律得E p=12,解得物体A离开弹簧的速度为v=5 m/s,根据动量2m v定理得I=m v-0=4×5 N·s=20 N·s,A正确,B、C、D错误。
]3.(多选)(2019·湖南衡阳八中二模)质量为2 kg的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,物块的动能E k与其位移x之间的关系如图所示。
已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,g 取10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .x =1 m 时物块的速度大小为2 m/sB .x =3 m 时物块的加速度大小为1.25 m/s 2C .在前2 m 的运动过程中物块所经历的时间为2 sD .在前4 m 的运动过程中拉力对物块做的功为25 JBCD [根据图象知,x =1 m 时,物块的动能为2 J ,由12m v 2=2 J ,解得v = 2 m/s ,故A 错误;对x =2 m 到x =4 m 的过程运用动能定理,有F 合2Δx=ΔE k ,解得F 合2=2.5 N ,则物块的加速度a =F 合2m =2.52m/s 2=1.25 m/s 2,故B 正确;对前2 m 的运动过程运用动能定理得F 合1Δx ′=ΔE ′k ,解得F 合1=2 N ,则物块的加速度a ′=F 合1m =22 m/s 2=1 m/s 2,末速度v ′=2E km =82m/s =2 m/s ,根据v ′=a ′t 得t =2 s ,故C 正确;对全过程运用动能定理得W F -μmgx =ΔE ″ k ,解得W F =25 J ,故D 正确。
力和运动一、选择题(本大题有12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,至少有一项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不答的得0分)1.(2021·长沙模拟)在物理学的重大发觉中,科学家总结出了很多物理学方法,如抱负试验法、把握变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等.以下关于物理学争辩方法的叙述正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和外形时,用质点来代替物体的方法是假设法B.依据速度的定义式,当Δt格外小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,这是极限思想方法C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变争辩加速度与力的关系,再保持力不变争辩加速度与质量的关系,运用了抱负试验法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法解析:用质点来代替物体的方法是建立物理模型法,选项A错误;在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,运用了把握变量法,选项C错误,选项BD正确.答案:BD2.(2021·厦门检测)如图所示为一质点运动的速度-时间图象,曲线为一正弦曲线的上半部,则在0~t1这段时间内()滚动(一)-1A.质点的速度先减小后增大B.质点在t1时刻离动身点最远C.质点运动的加速度先增大后减小D.图中正弦曲线是质点的实际运动轨迹解析:题中v-t图象的纵坐标表示瞬时速度,由图象可知,质点的速度先增大后减小,A 项错误;v-t图象的”面积”表示位移,在t1时刻,该“面积”最大,所以此时离动身点最远,B项正确;v-t图象上各点处斜率的确定值表示加速度的大小,在0~t1这段时间内,图象斜率的确定值先减小后增大,表示质点运动的加速度先减小后增大,C项错误;v-t图象(或者x-t 图象)描述的都是直线运动,图中图象都不表示质点的实际运动轨迹,D项错误.本题答案为B 项.答案:B滚动(一)-23.如图滚动(一)-2所示,将一套在光滑圆轨上的小圆环用一始终沿切线方向的力缓慢地由底端拉向A点,则小圆环在向上拉动的过程中()A.圆轨对小圆环的支持力变大B.圆轨对小圆环的支持力变小C.小圆环的拉力F变大D.小圆环的拉力F不变解析:在缓慢向上拉动小圆环的过程中受力平衡,依据力的分解,重力沿径向的分力渐渐变大,沿切向的分力渐渐变小.圆轨对小圆环的支持力大小等于重力沿径向的分力大小,因此支持力变大,选项A正确.小圆环的拉力F大小等于重力沿切向的分力大小,因此拉力F变小,选项C、D错误.答案:A4.(2021·陕西质检)一步行者以6.0 m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公交车,在跑到距汽车25 m处时,绿灯亮了,公交车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进,则()A.人能追上公共汽车,追赶过程中人跑了36 mB.人不能追上公共汽车,人、车最近距离为7 mC.人能追上公共汽车,追上车前人共跑了43 mD.人不能追上公共汽车,且车开动后,人、车距离越来越远解析:在公交车加速到与人的速度相等之前,人、车之间的距离越来越小,速度相等时距离最小,速度相等的时刻过后,人匀速,车加速,车的速度将比人的速度大,距离渐渐增大,假如人和公交车的速度相等时,人还未追上公交车,则以后不行能追上;公交车加速到与人的速度相等时需要的时间为6 s,人跑过的位移为36 m,汽车加速的位移为18 m,此时人、车之间的距离为(25+18-36) m=7 m,人没有追上公交车,故B正确.答案:B5.(2021·苏北调研)如图滚动(一)-3所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦.初始时两人均站在水平地面上,当位于一侧的人用力向上攀爬时,位于另一侧的人始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮.下列说法中正确的是()滚动(一)-3A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮。
(新课标)2021版高考物理一轮复习主题五能量和动量综合技能(新课标)2021版高考物理一轮复习主题五能量和动量综合技能演练5-1-61.如图所示,某研究性学习小组为探究动能定理设计了如下实验:水平轨道B(动摩擦因数处处相同)固定在水平桌面上,弹射装置A可置于水平轨道B 的任何一处,将滑块C以相同的初动能弹射出去,滑块C滑离轨道端点O后做平抛运动落到地面,已知重力加速度大小为g,根据上述实验,回答下列问题:(1)滑块被弹射后(与弹簧不再接触),在水平轨道上的运动过程中,外力做功情况为________.(2)如果要求出滑块滑离桌面的末动能,除了需要测量滑块平抛的射程x以外,还需要测量的物理量有________、_______________(要求明确写出物理量的名称和对应的字母),则末动能Ek=________(只用字母表示).(3)为了探究动能定理,需要将滑块C从水平轨道上不同处多次弹射出去,除了多次测量滑块平抛的射程x以外,只需要再多次测量另一个相应的物理量为________(要求写出物理量的名称和对应的字母),并作出相应的________与________关系图线(只用字母表示),即可验证动能定理.[解析] (1)滑块被弹射后受重力、水平面支持力及摩擦力作用,只有摩擦力做负功.(2)12因要求出末态动能,由Ek=mv及v=x2g知要测量滑块质量m,桌面到地面的高度h,2hmgx2mgx2联立得Ek=.(3)由动能定理知-μmg・x0=Ek-Ek0=-Ek0,所以只需测量滑块在水 4h4h平桌面上滑行的位移x0,只要x0-x图象为直线,则可验证动能定理.2mgx2[答案] (1)摩擦力做负功 (2)滑块质量m 桌面到地面的高度h (3)滑块在水4h平桌面上滑行的位移x0 x0 x(其他合理答案也可)2.“在探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):2(1)下列说法哪一项是正确的________.(填选项前字母) A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量 C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为________m/s(保留三位有效数字).[解析] (1)平衡摩擦力时不需将钩码挂在小车上,选项A错误;为减小误差,应使钩码质量远小于小车质量,选项B错误;实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放,选项C正确.(2)由纸带可知,B点的速度xACvB==2T-2×0.1-2m/s=0.653 m/s[答案] (1)C (2)0.6533.(2021・深圳模拟)某同学用如图甲所示装置来探究“动能定理”,得到一条如图乙所示的纸带,O点为第一个点,并在纸带清晰段依次标记了A、B、C三个点,用毫米刻度尺测得各点到O点的距离如图,重物质量m=1.00 kg.(1)电火花打点计时器应选择以下哪种电源________.A.4~6 V、50 Hz交流电源 B.220 V、50 Hz交流电源(2)从O点到B点,重物的重力做功W重=________J,动能的增加量ΔEk=________J.(g取10 m/s,以上计算结果均保留三位有效数字)2[解析] (1)电火花打点计时器使用220 V、50 Hz的交流电源,所以选项B正确. (2)从O点到B点,重物的重力做功WG=mgh=1.00×10×0.7776 J≈7.78 J hACB点的速度vB==2T=3.895 m/s,-2×0.02-2m/s B点的动能ΔEkB=mv2B≈7.59 J动能的增加量ΔEk=EkB-0=7.59 J [答案] (1)B (2)7.78 7.594.如下图所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验.当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W;当用2条、3条、…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W、….12(1)图中电火花计时器的工作电压是________V的交变电流;(2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是________;(3)图中小车上有一固定小立柱,下图给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是________;(4)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如下图所示.打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答),小车获得的速度是________m/s.(计算结果保留两位有效数字)[解析] (1)电火花计时器的工作电压是220 V的交变电流;(2)用打点计时器打出纸带后,记录了位置和时间,如果计算速度还需要测出位移,故需要刻度尺;(3)实验的操作要求是使橡皮筋的弹性势能全部转化为小车的动能,为避免橡皮筋与立柱之间相互作用,只有A符合要求;(4)使橡皮筋的弹性势能全部转化为小车的动能后,小车做匀速运动,纸带GJ符合要求,由v=得v=0.65 m/s.xT[答案] (1)220 (2)刻度尺 (3)A (4)GJ 0.65感谢您的阅读,祝您生活愉快。
2021届高三一轮复习单元训练卷·物理(A)卷第六单元动量注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列有关动量的说法中正确的是()A.物体的动量发生改变,其动能一定改变B.物体的运动状态改变,其动量一定改变C.对于同一研究对象,若机械能守恒,则动量一定守恒D.对于同一研究对象,若动量守恒,则机械能一定守恒2.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是() A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积3.以初速度竖直向上抛出一物体,空气阻力大小不变。
关于物体受到的冲量,以下说法正确的是()A.物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的大小相等C.物体在下落阶段受到重力的冲量小于上升阶段受到重力的冲量D.物体从抛出到返回抛出点,动量变化的方向向下4.如图所示,一小车停在光滑水平面上,车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射,所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出,当射击持续了一会儿后停止,则小车()A.速度为零B.将向射击方向做匀速运动C.将向射击相反方向做匀速运动D.无法确定5.如图所示,静止在光滑水平面上的小车质量为M,固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连,将小球拉至水平右端后放手,则小车向右移动的最大距离为()A.mlM m+B.MlM m+C.2mlM m+D.2MlM m+6.如图所示,放在光滑水平桌面上的A、B两个小木块中间夹一被压缩的轻弹簧,当轻弹簧被放开时,A、B两个小木块各自在桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地面上。
2021年届高三物理一轮复习资料:功和能(高考真题+模拟新题)(有详解)E单元功和能 E1 有机结构认识9.E1[____·海南物理卷] 一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1s内受到2 N的水平外力作用,第2 s内受到同方向的1 N的外力作用.下列判断正确的是( )9A.0~2 s内外力的平均功率是 W 45B.第2 s内外力所做的功是 J 4C.第2 s末外力的瞬时功率最大4D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是5【解析】 AD 由牛顿第二定律F=ma可得,第1 s内的加速度a1=2 m/s,第2 s内的加速度a2=1 m/s;由匀变速直线运动规律可得,第1 s内的位移_1=1 m,第1 s 末的速度v1=2 m/s,第2 s内的位移_2=2.5 m,第2 s末的速度v2=3 m/s;由做功公式22W=F_可求,第1 s内外力做功W1=2 J,第2 s内外力做功W2=2.5 J,选项B 错误;0~2 s内外力的平均功率P=W1+W24.5 J9== W,选项A正确;第2 s末外力瞬时功t1+t22 s4率P2=F2v2=3 W,第1 s末外力瞬时功率P1=F1v1=4 W>P2,选项C错误;由动能定理ΔEk1W14知,动能增加量之比等于合外力做功之比,所以==,选项D正确.ΔEk2W254.E1[____·江苏物理卷] 如图所示,演员正在进行杂技表演.由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )图4A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J4.E1[____·江苏物理卷] A 【解析】若一个鸡蛋大约55 g,鸡蛋抛出的高度大约为60 cm,则将一只鸡蛋抛出至最高点的过程中对鸡蛋做的功等于鸡蛋重力势能的增加量,即W=mgh=55_10-3_10_60_10-2 J=0.33 J,A正确.E2 动能动能定理15.E2[____·课标全国卷] 一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能( ) A.一直增大B.先逐渐减小至零,再逐渐增大 C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小 D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大【解析】 ABD 当所加恒力的方向与物体运动的方向成锐角时,该力一直做正功,其动能一直增大,A正确;当所加恒力的方向与物体运动的方向相反时,物体先做匀减速运动后做反向的匀加速运动,其动能先逐渐减小至零,再逐渐增大,B正确;当所加恒力的方向与物体运动的方向成钝角(不等于180°)时,其动能先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大,D正确;物体不可能出现动能先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小的情况,C错误.E3 机械能守恒定律16.E3[____·课标全国卷] 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加 C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【解析】 ABC 运动员到达最低点前其高度一直降低,故重力势能始终减小,A 正确;蹦极绳张紧后的下落过程中,其弹力方向与运动方向相反,弹力做负功,弹性势能增加,B正确;蹦极过程中,只有重力和弹力做功,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒,C正确;重力势能的改变量ΔEp=mgΔh,只与初末位置的高度差有关,而与重力势能零点的选取无关,D错误.22.C2 E3[____·北京卷] 【答案】 (1)受力图如图所示根据平衡条件,应满足Tcosα=mg,Tsinα=F 拉力大小F=mgtanα(2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒mgl(1-cosα)=mv2则通过最低点时,小球的速度大小12v=2gl1-cosαv2根据牛顿第二定律T′-mg=m l解得轻绳对小球的拉力mv2T′=mg+=mg(3-2cosα),方向竖直向上.l21.(1)D4[____·福建卷] (2)E4[____·福建卷] (3)E3 D2[____·福建卷]图1-10图1-10为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB 管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R 后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g.求: (1) 质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1; (2) 弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;(3) 已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°角的范围内来2回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在m到m之间变化,且均能落3到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?21.(1)D4[____·福建卷] (2)E4[____·福建卷](3)E3 D2[____·福建卷] 【答案】 (1)质量为m的鱼饵到在管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供,则v21mg=m①R由①式解得v1=gR②(2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能,由机械能守恒定律有Ep=mg(1.5R+R)+mv21③由②③式解得12Ep=3mgR④(3)不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响,质量为m的鱼饵离开管口后做平抛运动,设经过t时间落到水面上,离OO′的水平距离为_1,由平抛运动规律有 124.5R=gt⑤2_1=v1t+R⑥由⑤⑥式解得_1=4R⑦2当鱼饵的质量为m时,设其到达管口C时速度大小为v2,由机械能守恒定律有 3??⑧Ep=mg(1.5R+R)+?m?v2232?3?由④⑧式解得v2=2gR⑨2质量为m的鱼饵落到水面上时,设离OO′的水平距离为_2,则3212_2=v2t+R⑩由⑤⑨⑩式解得_2=7R 鱼饵能够落到水面的最大面积S222S=(π_2πR(或8.25πR) 2-π_1)=14334E5 实验:验证机械能守恒定律14.E5[____·海南物理卷] 现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1-9所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为________,动能的增加量可表示为________.若在11运动过程中机械能守恒,2与s的关系式为2= ________.tt。
2021届高考物理:能量和动量(四川)含答案(四川)一轮:能量和动量1、下列说法正确的是( )A.合外力对物体不做功,则物体速度一定不变B.静摩擦力对物体一定不做功C.滑动摩擦力对物体可能做正功D.作用力与反作用力做功的代数和一定为零2、如图所示,可视为质点的物体从倾角为α的斜面顶端由静止释放,它滑到底端时速度大小为v1;若它由斜面顶端沿竖直方向自由落下,末速度大小为v,已知v1是v的k倍,且k<1。
则物体与斜面间的动摩擦因数为( )A.(1-k)sinαB.(1-k)cosαC.(1-k2)tanαD.1-k2 tanα3、[多选]如图,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。
它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。
重力加速度大小为g。
设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则( )A.a=错误!B.a=错误!C.N=3mgR-2WRD.N=错误!4、如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道和光滑水平轨道相切,三个小球1、2、3沿水平轨道分别以速度v1=2gR、v2=3gR、v3=4gR水平向左冲上半圆形轨道,g为重力加速度,下列关于三个小球的落点到半圆形轨道最低点A的水平距离和离开轨道后的运动形式的说法正确的是( )A.三个小球离开轨道后均做平抛运动B.小球2和小球3的落点到A点的距离之比为5:2 3C.小球1和小球2做平抛运动的时间之比为1:1D.小球2和小球3做平抛运动的时间之比为1:15、如图所示,一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点。
开始时沙袋处于静止状态,一弹丸以水平速度v 0击入沙袋后未穿出,二者共同摆动。
若弹丸质量为m,沙袋质量为5m,弹丸相对于沙袋的形状其大小可忽略不计,弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加速度为g。
下列说法中正确的是( )A.弹丸打入沙袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变B.弹丸打入沙袋过程中,弹丸对沙袋的冲量大小大于沙袋对弹丸的冲量大小C.弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为mv02 72D.沙袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为v02 72g6、如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体P接触,但未与物体P连接,弹簧水平且无形变.现对物体P施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I0,测得物体P向右运动的最大距离为x0,之后物体P被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处.已知弹簧始终在弹性限度内,物体P与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.下列说法中正确的是( )A.物体P与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能E p=I202m-3μmgx0B.弹簧被压缩成最短之后的过程,P先做加速度减小的加速运动,再做加速度减小的减速运动,最后做匀减速运动C.最初对物体P施加的瞬时冲量I0=2m2μgx0D.在物体P整个运动过程中,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反7、[多选]如图所示,物体A、B的质量分别为m、2m,物体B置于水平面上,B物体上部半圆形槽的半径为R,将物体A(可视为质点)从圆槽右侧顶端由静止释放,一切摩擦均不计。
2021届高三物理一轮复习力学动量动量守恒定律的应用专题练习一、填空题1.质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙原速弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止.则两球第一次碰后m1球的速度大小为_________.2.总质量为M的列车以速度v 在平直轨道上匀速行驶,行驶中各车厢受阻力均为车重的K 倍,某时刻列车后面质量为m 的车厢脱钩而机车牵引力未变,当脱钩的车厢刚停下时,前面列车的速度是________ 3.如图所示,木块A的质量m A=1kg,足够长的木板B的质量m B=4kg,质量为m C=4kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦。
现使A以v0=12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4m/s的速度弹回,则A与B碰撞后瞬间,B的速度为__m/s ,C运动过程中的最大速度为__m/s ,整个过程中因为B、C之间的摩擦而产生的总内能为___J。
4.如下图质量为M的气球下挂着长为L的绳梯,一质量为m的人站在绳梯的下端,人和气球静止在空中,现人从绳梯的下端往上爬到顶端时,人和气球相对于地面移动的距离x=_____,y=_____。
5.载着人的气球静止悬浮在空中,人的质量和气球(包括设备)的质量分别为60kg和300kg.气球离地面的高度为20m,为使人能安全着地,气球上悬挂的软梯长度需要m.6.一静止在湖面上的小船质量为100kg,船上一个质量为60kg的人,以6m/s的水平速度向后跳离此小船,则人离开小船瞬间,小船的速度大小为________m/s。
若船长为10m,则当此人由船头走到船尾时,船移动的距离为________m。
(不计水的阻力和风力影响)7.静止的镭核发生α衰变,生成Rn核,该核反应方程为________,已知释放出的α粒子的动能为E0,假定衰变时能量全部以动能形式释放出去,该衰变过程总的质量亏损为________.8.如图所示,某小组在探究反冲运动时,将质量为m1的一个小液化瓶固定在质量为m2的小玩具船上,利用液化瓶向外喷射气体作为船的动力.现在整个装置静止放在平静的水面上,已知打开液化瓶后向外喷射气体的对地速度为v 1,如果在某段时间内向后喷射的气体的质量为Δm ,忽略水的阻力,求喷射出质量为Δm 的液体后小船的速度为________.9.平静的水面上,有一条质量M=100kg 长度为3m 的小船浮于水面,船上一个质量m=50kg 的人匀速从船头走到船尾,不计水的阻力,人相对水面走了_____m ,船相对水位移为_____m .10.质量为m 的人站在光滑水平面上质量为M 的小车一端,车长为L.当人从一端走到另一端时,则小车在水平上移动的位移大小是_________________ 。
2021届(高三)高考物理一轮练:能量和动量巩固题含答案专题:能量和动量1、如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环.小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力()A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心2、(双选)如图所示,斜面ABC竖直固定放置,斜边AC与一光滑的圆弧轨道DEG相切,切点为D,AD长为L=R(tanθ-μ),圆弧轨道圆心为O半径为R,∠DOE=θ,OG水平。
现有一质量为m可看为质点的滑块从A点无初速下滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则()A.滑块经过E点时对轨道的最小压力为mgB.滑块下滑后将会从G点飞出C.滑块第二次经过E点时对轨道的压力为3mgD.滑块在斜面上经过的总路程为s=Rtanθμ(tanθ-μ)3、如图所示,竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R。
小球A、B质量分别为m A、m B,A和B之间用一根长为l(l<R)的轻杆相连,从图示位置由静止释放,球和杆只能在同一竖直面内运动,下列说法正确的是()A.若m A<m B,B在右侧上升的最大高度与A的起始高度相同B.若m A>m B,B在右侧上升的最大高度与A的起始高度相同C.在A下滑过程中轻杆对A做负功,对B做正功D.在A下滑过程中减少的重力势能等于A与B增加的动能4、如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动.重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为()A.2mgR B.4mgRC.5mgR D.6mgR5、在水平地面上,两个具有相同初动量而质量不同的物体在大小相等的阻力作用下最后停下来。
则质量大的物体()A.滑行的距离小B.滑行的时间长C.滑行过程中的加速度大D.滑行过程中的动量变化快6、动量可以像力那样进行正交分解,分解成两个相互垂直的分动量,而要总动量守恒,两个相互垂直的分动量就必须都守恒.下面是交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故,根据两位司机的描述得知,发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶,汽车B正沿南北大道向正北行驶.相撞后两车立即熄火并在极短的时间内叉接在一起,并排沿直线在水平路面上滑动,最终一起停在路口东北角的路灯柱旁.交警根据事故现场情况画出了如图所示的事故分析图.通过观察地面上留下的碰撞痕迹,交警判定撞车的地点为图中的P点,测量出的相关数据已标注在图中.为简化问题,将两车均视为质点,且认为它们质量相等,它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒,根据图中测量数据可知,下列说法中正确的是()A.两车发生碰撞时在东西方向上动量守恒,在南北方向上动量不守恒B.发生碰撞时汽车A的速度较大C.发生碰撞时汽车B的速度较大D.发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比为12 57、如图所示,小车A的质量M=2 kg,置于光滑水平面上,初速度v0=14 m/s。
2021届高考物理:能量和动量(四川)含答案(四川)一轮:能量和动量1、下列说法正确的是()A.合外力对物体不做功,则物体速度一定不变B.静摩擦力对物体一定不做功C.滑动摩擦力对物体可能做正功D.作用力与反作用力做功的代数和一定为零2、如图所示,可视为质点的物体从倾角为α的斜面顶端由静止释放,它滑到底端时速度大小为v1;若它由斜面顶端沿竖直方向自由落下,末速度大小为v,已知v1是v的k倍,且k<1。
则物体与斜面间的动摩擦因数为()A.(1-k)sinαB.(1-k)cosαC.(1-k2)tanαD.1-k2 tanα3、[多选]如图,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。
它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。
重力加速度大小为g。
设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则()A.a=2(mgR-W)mR B.a=2mgR-WmRC.N=3mgR-2WR D.N=2(mgR-W)R4、如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道和光滑水平轨道相切,三个小球1、2、3沿水平轨道分别以速度v1=2gR、v2=3gR、v3=4gR水平向左冲上半圆形轨道,g为重力加速度,下列关于三个小球的落点到半圆形轨道最低点A的水平距离和离开轨道后的运动形式的说法正确的是()A.三个小球离开轨道后均做平抛运动B.小球2和小球3的落点到A点的距离之比为5:2 3C.小球1和小球2做平抛运动的时间之比为1:1D.小球2和小球3做平抛运动的时间之比为1:15、如图所示,一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点。
开始时沙袋处于静止状态,一弹丸以水平速度v0击入沙袋后未穿出,二者共同摆动。
若弹丸质量为m,沙袋质量为5m,弹丸相对于沙袋的形状其大小可忽略不计,弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计,不计空气阻力,重力加速度为g。
下列说法中正确的是()A.弹丸打入沙袋过程中,细绳所受拉力大小保持不变B.弹丸打入沙袋过程中,弹丸对沙袋的冲量大小大于沙袋对弹丸的冲量大小C.弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为m v02 72D.沙袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为v0272g6、如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体P接触,但未与物体P连接,弹簧水平且无形变.现对物体P 施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I0,测得物体P向右运动的最大距离为x0,之后物体P被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处.已知弹簧始终在弹性限度内,物体P与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.下列说法中正确的是()A.物体P与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能E p=I202m-3μmgx0B.弹簧被压缩成最短之后的过程,P先做加速度减小的加速运动,再做加速度减小的减速运动,最后做匀减速运动C.最初对物体P施加的瞬时冲量I0=2m2μgx0D.在物体P整个运动过程中,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反7、[多选]如图所示,物体A、B的质量分别为m、2m,物体B置于水平面上,B 物体上部半圆形槽的半径为R,将物体A(可视为质点)从圆槽右侧顶端由静止释放,一切摩擦均不计。
2021届一轮高考物理:能量和动量基础练习含答案
1、(2019·河北衡水模拟)
(双选)如图所示,斜面ABC竖直固定放置,斜边AC与一光滑的圆弧轨道
DEG相切,切点为D,AD长为L=
R
(tanθ-μ)
,圆弧轨道圆心为O半径为R,
∠DOE=θ,OG水平。
现有一质量为m可看为质点的滑块从A点无初速下滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则()
A.滑块经过E点时对轨道的最小压力为mg
B.滑块下滑后将会从G点飞出
C.滑块第二次经过E点时对轨道的压力为3mg
D.滑块在斜面上经过的总路程为s=
Rtanθμ(tanθ-μ)
2、[多选]如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动,通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。
取重力加速度g=10 m/s2,则()
A.物体的质量m=0.5 kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2
C.第2 s内物体克服摩擦力做的功W=2 J
D.前2 s内推力F做功的平均功率P=1.5 W
3、如图所示,在升降机内固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端与质量为m的物块A相连,弹簧与斜面平行.整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中()
A.物块A的重力势能增加量一定等于mgh
B.物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和C.物块A的机械能增加量等于弹簧的拉力对其做的功
D.物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的代数和
4、[多选]静止在粗糙水平面上的物体,在水平力F的作用下,经过时间t、通过位移l后,动量为p、动能为E k。
以下说法正确的是()
A.若保持水平力F不变,经过时间2t,物体的动量等于2p
B.若将水平力增加为原来的两倍,经过时间t,物体的动量等于2p
C.若保持水平力F不变,通过位移2l,物体的动能小于2E k
D.若将水平力增加为原来的两倍,通过位移l,物体的动能大于2E k
5、如图所示,质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起,竖直放置在水平地面上,物体A处于静止状态,在A的正上方h高处有一质量也为m的小球C.现将小球C由静止释放,C与A发生碰撞后立刻粘在一起,弹簧始终在弹性限度内,忽略空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是()
A .C 与A 碰撞后瞬间A 的速度大小为
gh 2
B .
C 与A 碰撞时产生的内能为mgh 2
C .C 与A 碰撞后弹簧的最大弹性势能为mgh 2
D .要使碰后物体B 被拉离地面,h 至少为8mg k
6、(2019·大庆检测)
如图所示,小球A 和小球B 质量相同,球B 置于光滑水平面上。
当球A 从高为h 处由静止摆下,到达最低点恰好与B 相撞,并黏合在一起继续摆动,它们能上升的最大高度是( )
A .h
B.h 2
C.h 4
D.h 8 7、[多选]一机枪架在湖中小船上,船正以1 m /s 的速度前进,小船及机枪总质量M =200 kg ,每颗子弹质量为m =20 g ,在水平方向机枪以v =600 m/s 的对地速度射出子弹,打出5颗子弹后船的速度可能为( )
A .1.4 m /s
B .1 m/s
C .0.8 m /s
D .0.5 m/s
8、[多选]如图所示,一根足够长的水平滑杆SS ′上套有一质量为m 的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP ′,PP ′穿过金属环的圆心。
现使质量为M 的条形磁铁以水平速度v 0沿绝缘轨道向右运动,则( )
A.磁铁穿过金属环后,两者将先后停下来B.磁铁将不会穿越圆环运动
C.磁铁与圆环的最终速度为
M v0 M+m
D.整个过程最多能产生的热量为
Mm
2(M+m)
v02
*9、如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。
木箱获得的动能一定()
A.小于拉力所做的功
B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功
D.大于克服摩擦力所做的功
*10、蹦床(Trampoline)是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动,它属于体操运动的一种,蹦床有“空中芭蕾”之称.在某次“蹦床”娱乐活动中,从小朋友下落到离地面高h1处开始计时,其动能E k与离地高度h的关系如图2所示.在h1~h2阶段图象为直线,其余部分为曲线,h3对应图象的最高点,小朋友的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力和一切摩擦.下列有关说法正确的是()
A.整个过程中小朋友的机械能守恒
B.从小朋友的脚接触蹦床直至蹦床被压缩至最低点的过程中,其加速度先增大后减小
C.小朋友处于h=h4高度时,蹦床的弹性势能为E p=mg(h2-h4)
D.小朋友从h1下降到h5过程中,蹦床的最大弹性势能为E pm=mgh1
*11、高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。
在启动阶段,列车的动能()
A.与它所经历的时间成正比
B.与它的位移成正比
C.与它的速度成正比
D.与它的动量成正比
12、(2019·湖南长望浏宁模拟)某电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v 之间的关系如图(a)所示。
现用该电动机在水平地面拉动一物体(可视为质点),运动过程中轻绳始终处在拉直状态,且不可伸长,如图(b)所示。
已知物体质量m=1 kg,与地面的动摩擦因数μ1=0.35,离出发点C左侧s距离处另有动摩擦因数为μ2=0.45、长为d=0.5 m的粗糙材料铺设的地面AB段。
(g取10 m/s2)
(1)若s足够长,电动机功率为2 W时,物体在地面能达到的最大速度是多少?
(2)若启动电动机,物体在C点从静止开始运动,到达B点时速度恰好达到0.5 m/s,则BC间的距离s是多少?物体能通过AB段吗?如果不能停在何处?13、在光滑桌面上,如图甲所示,有P、Q两物块,它们在t=4 s时发生碰撞,图乙是两者碰撞前后的位移—时间图象,已知物块P的质量m P=1 kg,求:
(1)物块Q的质量和两物块碰撞过程中物块Q受到的冲量大小.
(2)碰撞过程损失的机械能.
2021届一轮高考物理:能量和动量基础练习含答案
1、(2019·河北衡水模拟)
(双选)如图所示,斜面ABC竖直固定放置,斜边AC与一光滑的圆弧轨道
DEG相切,切点为D,AD长为L=
R
(tanθ-μ)
,圆弧轨道圆心为O半径为R,
∠DOE=θ,OG水平。
现有一质量为m可看为质点的滑块从A点无初速下滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则()
A.滑块经过E点时对轨道的最小压力为mg
B.滑块下滑后将会从G点飞出
C.滑块第二次经过E点时对轨道的压力为3mg
D.滑块在斜面上经过的总路程为s=
Rtanθμ(tanθ-μ)
【答案】CD
[解析]滑块从A点滑下后在AD部分轨道上要克服摩擦力做功,则返回到AD斜面上时的高度逐渐降低,最终滑块将在以E点为最低点,D为最高点来回滚动,此时经过E点时对轨道的压力最小,则从D到E点,由机械能守恒定
律:mgR(1-cosθ)=12m v 2E ,在E 点:N -mg =m v 2E R ,联立解得N =mg(3-2cosθ) ,
选项A 错误;从A 到G 由动能定理:mg(Lsinθ-Rcosθ)-μmgcosθ·L =12m v 2G 其
中L =R tanθ-μ
,解得:v G =0,则滑块下滑后不能从G 点飞出,选项B 错误;滑块第一次到达E 点时,根据动能定理:mg[Lsinθ+R(1-cosθ)]-μmgcosθ·L =12m v 2E ,解得v E =2gR ,第二次到达E 点的速度与第一次相同,则由牛顿第
二定律:N E -mg =m v 2E R ,解得N E =3mg ,选项C 正确;由以上的分析可知,滑
块最终将在以E 点为最低点,D 为最高点来回滚动,则由动能定理:mgLsinθ
=μmgcosθ·s ,解得s =Rtanθμ(tanθ-μ)
,选项D 正确。
2、[多选]如图甲所示,物体受到水平推力F 的作用,在粗糙水平面上做直线运动,通过力传感器和速度传感器监测到推力F 和物体速度v 随时间t 变化的规律如图乙所示。
取重力加速度g =10 m/s 2,则( )
A .物体的质量m =0.5 kg
B .物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2
C .第2 s 内物体克服摩擦力做的功W =2 J
D .前2 s 内推力F 做功的平均功率P =1.5 W
解析:选ACD 由速度—时间图像可以知道在2~3 s 的时间内,物体做匀速运动,处于受力平衡状态,所以滑动摩擦力的大小为2 N ,在1~2 s 的时间内,
物体做匀加速运动,直线的斜率代表加速度的大小,所以a =2-01 m /s 2=2
m/s 2,由牛顿第二定律可得:F -f =ma ,所以m =0.5 kg ,A 正确;由f =μF N
=μmg ,得μ=f mg =0.4,B 错误;第2 s 内物体的位移是:x =12at 2=1 m ,克服
摩擦力做的功W =fx =2×1 J =2 J ,C 正确;在第1 s 内物体没有运动,物体在第2 s 运动,前2 s 内F 也只在第2 s 做功,F 做的功为W ′=Fx =3×1 J =3 J ,。