【三维设计】2016年高考物理一轮 广东专版 课时跟踪检测(十八) 机械能守恒定律

课时跟踪检测(十八) 功能关系能量守恒定律一、单项选择题1．(2021·安庆模拟)2021年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。

依照俄紧急情形部的说法，坠落的是一颗陨石。

这颗陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生猛烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下必然深度进程中，其质量不变，那么( )图1A．该碎片在空中下落进程中重力做的功等于动能的增加量B．该碎片在空中下落进程中重力做的功小于动能的增加量C．该碎片在陷入地下的进程中重力做的功等于动能的改变量D．该碎片在整个进程中克服阻力做的功等于机械能的减少量2．(2021·温州八校联考)如图2所示，质量为m的滑块以必然初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F＝mg sin θ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ，取起点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点进程中产生的热量Q，滑块动能E k、势能E p、机械能E随时刻t、位移x关系的是( )图2图33．如图4所示，BC是竖直面内的四分之一圆弧形滑腻轨道，下端C与水平直轨道相切。

一个小物块从B 点正上方R处的A点处由静止释放，从B点恰好进入圆弧形滑腻轨道下滑，已知圆弧形轨道半径为R＝0.2 m，小物块的质量为m＝0.1 kg，小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝，取g＝10 m/s2。

小物块在水平面上滑动的最大距离是( )图4A．0.1 m B．0.2 mC．0.6 m D．0.8 m4.(2021·徐州摸底)如图5所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点。

质量为m的物体从斜面上的B 点由静止下滑，与弹簧发生彼此作用后，最终停在斜面上。

以下说法正确的选项是( )图5A．物体最终将停在A点B．物体第一次反弹后不可能抵达B点C．整个进程中重力势能的减少量小于克服摩擦力做的功D．整个进程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能5．(2021·大庆模拟)如图6所示，一足够长的木板在滑腻的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ，为维持木板的速度不变，从物体m放到木板上到它相对木板静止的进程中，须对木板施一水平向右的作使劲F，那么力F对木板做功的数值为( )图6A．mv2/4 B．mv2/2C．mv2D．2mv26．(2021·济南测试)游乐场中有一种叫“空中飞椅”的设施，其大体装置是将绳索上端固定在转盘的边缘上，绳索下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋，假设将人和座椅看成质点，简化为如图7所示的模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，已知绳长为l，质点的质量为m，转盘静止时悬绳与转轴间的距离为d。

第8讲实验:验证机械能守恒定律1.在“验证机械能守恒定律”实验中,小王用如图甲所示的装置,让重物从静止开始下落,打出一条清晰的纸带,其中的一部分如图乙所示。

O点是打下的第一个点,A、B、C和D为另外4个连续打下的点。

甲乙(1)为了减小实验误差,对体积和形状相同的重物,实验时选择密度大的重物的理由是。

(2)已知交变电流频率为50 Hz,重物质量为200 g,当地重力加速度为9.80 m/s2,则从O点到C点,重物的重力势能变化量的绝对值|ΔE p|=J,C点的动能E kC= J。

(计算结果均保留3位有效数字)比较E kC与|ΔE p|的大小,出现这一结果的原因可能是。

A.工作电压偏高B.存在空气阻力和摩擦力C.接通电源前释放了纸带2.(湖南长沙二模)某兴趣小组用频闪摄影的方法验证机械能守恒定律,实验中将一钢球从与课桌桌面等高处的O点自由释放,在频闪仪拍摄的照片上记录了钢球在下落过程中各个时刻的位置,拍到整个下落过程的频闪照片如图所示。

(1)若已知频闪仪的闪光频率为f,重力加速度为g,再结合图中所给下落高度的符号,为验证从O点到A点过程中钢球的机械能守恒成立,需验证的关系式为2gs7= 。

(2)结合实际的实验场景,请估算闪光频率f应为(g取10m/s2)。

A.1 HzB.5 HzC.20 HzD.100 Hz3.某物理兴趣小组在实验室中找到的实验器材有:光电计时器(配两个光电门),铁架台,小钢球,游标卡尺,电磁铁,铅垂线,电源及导线若干。

利用这些器材设计如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。

(1)利用铅垂线调整铁架台、光电门等,使电磁铁、光电门1、光电门2的中心在同一竖直线上。

用游标卡尺测量小球的直径,如图乙所示,则小球的直径d=cm。

(2)切断电磁铁的电源,小球由静止自由下落,计时器记录小球通过两个光电门的挡光时间分别为Δt1和Δt2,同时记录小球从光电门1到光电门2的时间为t。

则小球通过光电门1时的速度为(用题中给出的物理量符号表示)。

课时跟踪检测(四十动量守恒定律及其应用高考常考题型:选择题+计算题一、单项选择题1.(2015·德州联考如图1所示,质量为m的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后(图1A.两者的速度均为零B.两者的速度总不会相等C.盒子的最终速度为mv0/M,方向水平向右D.盒子的最终速度为mv0/(M+m,方向水平向右2.如图2所示,物体A静止在光滑的水平面上,A在左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是(图2A.A开始运动时B.A的速度等于v时C.B的速度等于零时D.A和B的速度相等时3.如图3所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是(图3A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒C.小车与木箱组成的系统动量守恒D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同4.如图4所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面上做往复运动。

木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中,受到的合力的冲量大小为(图4A.Mmv 0M +m B .2Mv 0C.2Mmv 0M +mD .2mv 05.(2014·金山中学期末质量为m a =1 kg 的物体a 以某一速度与另一质量mb >m a 的静止物体b 在光滑水平面上发生正碰,若不计碰撞时间,碰撞前后物体a 的位移-时间图象如图5所示,则碰撞后(图5A .物体b 的动量大小一定为4 kg· m/sB .物体b 的动量大小可能小于4 kg· m/sC .物体b 的动能可能等于10 JD .物体b 的动能可能等于0 二、多项选择题6.对同一质点,下列说法中正确的是( A .匀速圆周运动中,动量是不变的B .匀速圆周运动中,在相等的时间内,动量的改变量相等C .平抛运动、竖直上抛运动中,在相等的时间内,动量的改变量相等D .只要质点的速度不变,则它的动量就一定不变7.如图6所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m 的物体A 相连,A 放在光滑水平面上,有一质量与A 相同的物体B ,从高h 处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A 相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B 与A 分开且沿原曲面上升。

一轮复习限时规范训练机械能守恒定律及其应用一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～7题有多项符合题目要求．1、关于机械能守恒，下列说法中正确的是( )A．物体做匀速运动，其机械能肯定守恒B．物体所受合力不为零，其机械能肯定不守恒C．物体所受合力做功不为零，其机械能肯定不守恒D．物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动，其机械能削减答案:D解析:物体做匀速运动其动能不变，但机械能可能变，如物体匀速上升或下降，机械能会相应的增加或削减，选项A错误；物体仅受重力作用，只有重力做功，或受其他力但其他力不做功或做功的代数和为零时，物体的机械能守恒，选项B、C错误；物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动时，物体肯定受到一个与运动方向相反的力的作用，此力对物体做负功，物体的机械能削减，故选项D正确．2．如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装肯定滑轮，小物块A，B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A，B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块( )A．速率的改变量不同B．机械能的改变量不同C．重力势能的改变量相同D．重力做功的平均功率相同答案:D解析:由题意依据力的平衡有m A g＝m B g sin θ，所以m A＝m B sin θ.依据机械能守恒定律mgh＝12mv2，得v＝2gh，所以两物块落地速率相等，选项A错误；因为两物块的机械能守恒，所以两物块的机械能改变量都为零，选项B错误；依据重力做功与重力势能改变的关系，重力势能的改变为ΔE p＝－W G＝－mgh，所以E p A＝m A gh＝m B gh sin θ，E p B＝m B gh，选项C错误；因为A、B两物块都做匀变速运动，所以A重力的平均功率为P A＝m A g·v2，B重力的平均功率P B＝m B g·v2sin θ，因为m A＝m B sin θ，所以PA＝P B，选项D正确．3．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间改变关系是( )A B C D答案:C解析:物体受恒力加速上升时，恒力做正功，物体的机械能增大，又因为恒力做功为W＝F·12at2，与时间成二次函数关系，选项A、B两项错误；撤去恒力后，物体只受重力作用，所以机械能守恒，D项错误，C项正确．4．如图所示，粗细匀称、两端开口的U形管内装有同种液体，起先时两边液面高度差为h，管中液柱总长度为4h，后来让液体自由流淌，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为( )A．18gh B．16ghC．14gh D．12gh答案:A解析:设管子的横截面积为S ，液体的密度为ρ.打开阀门后，液体起先运动，不计液体产生的摩擦阻力，液体机械能守恒，液体削减的重力势能转化为动能，两边液面相平常，相当于右管12h 高的液体移到左管中，重心下降的高度为12h ，由机械能守恒定律得ρ·12hS ·g ·12h ＝12ρ·4hS ·v 2，解得，v ＝gh8.选项A 正确．5．如图所示，一质量为m 的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与该小球相连．现将小球从A 点由静止释放，沿竖直杆运动到B 点，已知OA 长度小于OB 长度，弹簧处于OA ，OB 两位置时弹力大小相等．在小球由A 到B 的过程中( )A ．加速度等于重力加速度g 的位置有两个B ．弹簧弹力的功率为零的位置有两个C ．弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功D ．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离答案:AC解析:在运动过程中A 点为压缩状态，B 点为伸长状态，则由A 到B 有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g ；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g .则有两处加速度为g ，故A 项正确；在A 点速度为零，弹簧弹力功率为0，弹簧与杆垂直时弹力的功率为0，有一位置的弹力为0，其功率为0，共3处，故B 项错误；因A 点与B 点弹簧的弹性势能相同，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功，故C 项正确；因小球对弹簧做负功时弹力大，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故D 项错误．6．如图所示，滑块A ，B 的质量均为m ，A 套在固定竖直杆上，A ，B 通过转轴用长度为L 的刚性轻杆连接，B 放在水平面上并紧靠竖直杆，A ，B均静止．由于微小扰动，B起先沿水平面对右运动．不计一切摩擦，滑块A，B视为质点．在A下滑的过程中，下列说法中正确的是( ) A．A，B组成的系统机械能守恒B．在A落地之前轻杆对B始终做正功C．A运动到最低点时的速度为2gLD．当A的机械能最小时，B对水平地面的压力大小为2mg答案:AC解析:A，B组成的系统中只有动能和势能相互转化，故A、B组成的系统机械能守恒，选项A正确；分析B的受力状况和运动状况：B先受到竖直杆向右的推力，使其向右做加速运动，当B的速度达到肯定值时，杆对B有向左的拉力作用，使B向右做减速运动，当A落地时，B的速度减小为零，所以杆对B先做正功，后做负功，选项B错误；由于A、B组成的系统机械能守恒，且A到达最低点时B的速度为零，依据机械能守恒定律可知选项C正确；B先做加速运动后做减速运动，当B的速度最大时其加速度为零，此时杆的弹力为零，故B对水平面的压力大小为mg，由于A、B组成的系统机械能守恒，故此时A机械能最小，选项D错误．7．如图所示，A，B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B，C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手限制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B，C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，起先时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C 恰好离开地面．下列说法错误的是( )A．斜面倾角α＝60°B．A获得的最大速度为2g m 5kC．C刚离开地面时，B的加速度最大D ．从释放A 到C 刚离开地面的过程中，A ，B 两小球组成的系统机械能守恒答案:ACD解析:释放A 后，A 沿斜面下滑至速度最大时C 恰好离开地面，此时细线中拉力等于4mg sin α，弹簧的弹力等于mg ，则有4mg sin α＝mg ＋mg ，解得斜面倾角α＝30°，选项A 错误；释放A 前，弹簧的压缩量为x ＝mg k ，A 沿斜面下滑至速度最大时弹簧的伸长量为x ′＝mg k，由机械能守恒定律得4mg ·2x sin α－mg ·2x ＝12·4mv 2＋12mv 2，解得A 获得的最大速度为v ＝2g m 5k，选项B 正确；C 刚离开地面时，B 的加速度为零，选项C 错误；从释放A 到C 刚离开地面的过程中，A ，B 两小球、地球、弹簧组成的系统机械能守恒，选项D 错误．二、非选择题8．如图所示，跨过同一高度处的定滑轮的细线连接着质量相同的物体A 和B ，A 套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h ＝0.2 m ，起先时让连着A 的细线与水平杆的夹角θ1＝37°，由静止释放B ，当细线与水平杆的夹角θ2＝53°时，A 的速度为多大？在以后的运动过程中，A 所获得的最大速度为多大？(设B 不会遇到水平杆，sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8，取g ＝10 m/s 2) 解：设绳与水平杆夹角θ2＝53°时，A 的速度为v A ，B 的速度为v B ，此过程中B 下降的高度为h 1，则有mgh 1＝12mv 2A ＋12mv 2B ，其中h 1＝h sin θ1－hsin θ2，v A cos θ2＝v B ，代入数据，解以上关系式得v A ≈1.1 m/s.A 沿着杆滑到左侧滑轮正下方的过程，绳子拉力对A 做正功，A 做加速运动，此后绳子拉力对A 做负功，A 做减速运动．故当θ1＝90°时，A 的速度最大，设为v A m ，此时B 下降到最低点，B 的速度为零，此过程中B 下降的高度为h 2，则有mgh 2＝12mv 2A m ，其中h 2＝h sin θ1－h ，代入数据解得v A m ＝1.63 m/s. 9．如图所示，水平地面与一半径为l 的竖直光滑圆弧轨道相接于B 点，轨道上的C 点位置处于圆心O 的正下方．在距地面高度为l 的水平平台边缘上的A 点，质量为m 的小球以v 0＝2gl 的速度水平飞出，小球在空中运动至B 点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g ，试求：(1)B 点与抛出点A 正下方的水平距离x ；(2)圆弧BC 段所对的圆心角θ；(3)小球滑到C 点时，对圆轨道的压力．解：(1)设小球做平抛运动到达B 点的时间为t ，由平抛运动规律得l ＝12gt 2，x ＝v 0t 联立解得x ＝2l .(2)由小球到达B 点时竖直分速度v 2y ＝2gl ，tan θ＝v y v 0，解得θ＝45°. (3)小球从A 运动到C 点的过程中机械能守恒，设到达C 点时速度大小为v C ，由机械能守恒定律有mgl ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1＋1－22＝12mv 2C －12mv 20 设轨道对小球的支持力为F ，有F －mg ＝m v 2C l解得F ＝(7－2)mg由牛顿第三定律可知，小球对圆轨道的压力大小为F ′＝(7－2)mg ，方向竖直向下．10．如图所示，在竖直空间有直角坐标系xOy ，其中x 轴水平，一长为2l 的细绳一端系一小球，另一端固定在y 轴上的P 点，P 点坐标为(0，l )，将小球拉至细绳呈水平状态，然后由静止释放小球，若小钉可在x 正半轴上移动，细绳承受的最大拉力为9mg ，为使小球下落后可绕钉子在竖直平面内做圆周运动到最高点，求钉子的坐标范围．解：当小球恰过圆周运动的最高点时，钉子在x 轴正半轴的最左侧，则有mg ＝m v 21r 1 小球由静止到圆周的最高点这一过程，依据机械能守恒定律有mg (l －r 1)＝12mv 21 x 1＝2l －r 12－l 2解得x 1＝73l 当小球处于圆周的最低点，且细绳张力恰达到最大值时，钉子在x 轴正半轴的最右侧，则有F max －mg ＝m v 22r 2小球由静止到圆周的最低点这一过程，依据机械能守恒定律有 mg (l ＋r 2)＝12mv 22x 2＝2l －r 22－l 2解得x 2＝43l 因而钉子在x 轴正半轴上的范围为73l ≤x ≤43l .。

第3讲机械能守恒定律及其应用1 重力做功与重力势能(1)重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关。

(2)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加。

②定量关系:物体从位置A到位置B的过程中,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即W G=-ΔE p。

③重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关。

湖南长沙雅礼中学月考)(多选)质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度,下列说法正确的是()。

A.物体的重力势能减少2mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加2mghD.物体的机械能增加mgh【答案】CD2 弹性势能(1)定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。

(2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大。

(3)弹力做功与弹性势能变化的关系:类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式可表示为W=-ΔE p。

【温馨提示】弹性势能是由物体的相对位置决定的。

同一根弹簧的伸长量和压缩量相同时,弹簧的弹性势能相同。

(2018江苏南京10月模拟)如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端固定连接一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()。

A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧的弹性势能先增加再减少D.弹簧的弹性势能先减少再增加【答案】D3 机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力做功的系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。

(2)机械能守恒定律的三种表达形式及应用①守恒观点:a.表达式,E k1+E p1=E k2+E p2或E1=E2。

b.意义,系统初状态的机械能等于末状态的机械能。

第一章 质点的直线运动[学习目标定位]考 纲 下 载考情 上 线1.参考系、质点(Ⅰ) 2．位移、速度和加速度(Ⅱ)3．匀变速直线运动及其公式、图象(Ⅱ) 实验一：研究匀变速直线运动高考地位高考对本章考查的频度较高，题型多为选择题和计算题考点点击1.匀变速直线运动的基本概念 2．匀变速直线运动的规律及运动图象的应用3．本章内容与生活实例相结合，运用相应的规律处理实际问题第1单元描述运动的基本概念参 考 系[想一想]第二届青年奥运会于2014年8月16日在南京开幕，如图1－1－1所示为会场内的旗杆和甲、乙两个火炬，已知旗杆静止不动，则风向向哪个方向？能否判断甲、乙火炬的运动方向？图1－1－1提示：旗杆静止不动，旗向左展开，则风向向左，甲火炬火焰向左偏，甲火炬可能静止，可能向右运动，也可能向左运动，但向左运动的速度小于风速，乙火炬一定向左运动，且运动速度大于风速。

[记一记] 1．参考系的定义在描述物体的运动时，假定不动，用来做参考的物体。

2．参考系的四性(1)标准性：选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准。

(2)任意性：参考系的选取原则上是任意的。

(3)统一性：比较不同物体的运动应选择同一参考系。

(4)差异性：对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同。

[试一试]1．[多选]汉语成语中有一个“形影不离”的成语，意思是人的身体和影子分不开，形容关系密切，经常在一起。

在晴天的早上，某同学在操场上跑步，下列说法正确的是() A．以地面为参考系，影子是静止的B．以地面为参考系，影子是运动的C．以人为参考系，影子是静止的D．以人为参考系，影子是运动的解析：选BC人的速度与其影子的速度相等，选人为参考系，影子是静止的；选地面为参考系，影子是运动的。

B、C正确。

质点[想一想]2014年9月30日，在仁川亚运会110米栏决赛中，中国新锐谢文骏后来居上，最终以13秒36的成绩摘得金牌，并帮助中国实现八连冠。

第四章 曲线运动 抛体运动与圆周运动[学习目标定位]考 纲 下 载考 情 上线1.运动的合成与分解(Ⅱ) 2．抛体运动(Ⅱ)3．匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度(Ⅰ)4．匀速圆周运动的向心力(Ⅱ) 5．离心现象(Ⅰ)高考 地位 高考对本章中知识点考查频率较高的是平抛运动、圆周运动。

单独命题常以选择题的形式出现；与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合常以计算题的形式出现。

考点 点击 1.平抛运动规律及研究方法。

2．圆周运动的角速度、线速度、向心加速度，以及竖直平面内的圆周运动，常综合考查牛顿第二定律、机械能守恒定律或能量守恒定律。

第1单元曲线运动__运动的合成与分解曲 线 运 动[想一想]如图4－1－1是一位跳水运动员从高台做“反身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v 入水。

整个运动过程中在哪几个位置头部的速度方向与入水时v 的方向相同？在哪几个位置与v 的方向相反？把这些位置在图中标出来。

图4－1－1提示：头部的速度方向为头部运动轨迹在各点的切线方向，如图所示，A、C两位置头部速度方向与v方向相同，B、D两位置头部速度方向与v方向相反。

[记一记]1．速度方向质点在某一点的瞬时速度的方向，沿曲线上该点的切线方向。

2．运动性质做曲线运动的物体，速度的方向时刻改变，故曲线运动一定是变速运动，即必然具有加速度。

3．曲线运动的条件(1)运动学角度：物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上。

(2)动力学角度：物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上。

[试一试]1．[多选]物体在光滑水平面上受三个水平恒力(不共线)作用处于平衡状态，如图4－1－2所示，当把其中一个水平恒力撤去时(其余两个力保持不变)，物体将()图4－1－2A．物体一定做匀加速直线运动B．物体可能做匀变速直线运动C．物体可能做曲线运动D．物体一定做曲线运动解析：选BC物体原来受三个力作用处于平衡状态，现在撤掉其中一个力，则剩下两个力的合力与撤掉的力等大反向，即撤掉一个力后，合力为恒力，如果物体原来静止，则撤掉一个力后将做匀加速直线运动，选项B正确；如果物体原来做匀速直线运动，撤掉一个力后，若速度与合力不共线，则物体做曲线运动，若速度与合力共线，则物体将做匀变速直线运动，选项A、D错，C正确。

课练18 动量守恒定律1．如下列图，站在车上的人，用锤子连续敲打小车．初始时，人、车、锤子都静止．假设水平地面光滑，关于这一物理过程，如下说法正确的答案是( )A ．连续敲打可使小车持续向右运动B ．人、车和锤子组成的系统机械能守恒C ．当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零D ．人、车和锤子组成的系统动量守恒2．(多项选择)如下列图，用不可伸长的细线悬挂一质量为M 的小木块，木块静止，现有一质量为m 的子弹自左向右水平射入木块，并停留在木块中，子弹初速度为v 0，忽略空气阻力，如此如下判断正确的答案是( )A ．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能不守恒B ．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为mv 0M ＋mC ．子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，系统的机械能等于子弹射入木块前的动能D ．子弹和木块一起上升的最大高度为v 202g3．(多项选择)如下列图，放在光滑水平桌面上的A 、B 两木块之间夹着一被压缩的固定的轻质弹簧．现释放弹簧，A 、B 木块被弹开后，各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面．A 落地点距桌边水平距离为0.5 m ，B 落地点距桌边水平距离为1 m ，如此( )A．A、B离开弹簧时的速度之比为1:2B．A、B离开弹簧时的速度之比为1:1C．A、B质量之比为1:2D．A、B质量之比为2:14．如下列图，在光滑的水平面上，有两个质量均为m的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度v0向右运动，另有一质量为m的黏性物体，从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，粘合之后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为( )A.14mv20 B.18mv20C.112mv20 D.115mv205．(多项选择)如下列图，一质量M＝2.0 kg的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝1.0 kg的小物块A.分别给A和B一大小均为3.0 m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，物块A始终没有滑离木板B.如下说法正确的答案是( )A．A、B共速时的速度大小为1 m/sB．在小物块A做加速运动的时间内，木板B速度大小可能是2 m/sC．从A开始运动到A、B共速的过程中，木板B对小物块A的水平冲量大小为2 N·s D．从A开始运动到A、B共速的过程中，小物块A对木板B的水平冲量方向向左6．(多项选择)如下列图，质量为M的斜面位于水平地面上，斜面高为h，倾角为θ.现将一质量为m的滑块B(可视为质点)从斜面顶端自由释放，滑块滑到底端时速度大小为v，重力加速度为g，假设不计一切摩擦，如下说法正确的答案是( )A．滑块受到的弹力垂直于斜面，且做功不为零B．滑块与斜面组成的系统动量守恒C．滑块滑到底端时，重力的瞬时功率为mgv sin θD ．滑块滑到底端时，斜面后退的距离为mh M ＋m tan θ7．如下列图，一个质量为M 的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m 的小木块．现使木箱获得一个向左的初速度v 0，如此( )A ．小木块和木箱最终将静止B ．木箱速度减为v 03的过程，小木块受到的水平冲量大小为13Mv 0 C ．最终小木块速度为Mv 0M ＋m，方向向左 D ．木箱和小木块组成的系统机械能守恒练高考小题8．[福建卷节选]将静置在地面上，质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，如此喷气完毕时火箭模型获得的速度大小是( )A.mM v 0B.M mv 0 C.MM －m v 0 D.m M －m v 0 9．[2019·江苏卷]质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v ，此时滑板的速度大小为( )A.mM v B.M mv C.mm ＋M v D.M m ＋M v 10．[2017·全国卷Ⅰ]将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A ．30 kg·m/s B．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/s D．6.3×102kg·m/s练模拟小题11．[2019·东城区模拟](多项选择)两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中( ) A．一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B．一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量一样C．两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D．系统总动量的变化为零12．[2019·湖北省襄阳四中检测](多项选择)关于动量守恒的条件，如下说法正确的答案是( )A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒B．只要系统所受合外力所做的功为零，系统动量一定守恒C．只要系统所受合外力的冲量始终为零，系统动量一定守恒D．系统加速度为零，系统动量一定守恒13．[2019·甘肃协作体联考] 如下列图，静止在光滑水平面上的木板A，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3 kg，质量m＝1 kg的铁块B以水平速度v0＝4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端．在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )A．3 J B．4 JC．6 J D．20 J14．[2019·四川省成都外国语学校模拟]有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船(一吨左右)又窄又长．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量．他进展了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长为L，他自身的质量为m，如此船的质量M为( )A.mLdB.m L－ddC.m L＋ddD.mdL－d15．[2019·重庆一中调研]如下列图，小球a、b(可视为质点)用等长的细线悬挂于同一固定点O.将球a和球b向左和向右拉起，使细线水平．同时由静止释放球a和球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大夹角为θ＝60°.忽略空气阻力，如此两球a、b的质量的比值( )A.m am b＝3 B.m am b＝3－2 2C.m am b＝2 2 D.m am b＝2＋2 216．[2019·山西省太原五中考试]如下列图，光滑水平面上有A、B两辆小车，质量均为m＝1 kg，现将小球C用长为0.2 m的细线悬于轻质支架顶端，m c＝0.5 kg.开始时A车与C 球以v0＝4 m/s的速度冲向静止的B车．假设两车正碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，如此( )A．A车与B车碰撞瞬间，两车动量守恒，机械能也守恒B．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统动量守恒C．小球能上升的最大高度为0.16 mD．小球能上升的最大高度为0.12 m———[综合测评提能力]———一、单项选择题(此题共8小题，每一小题3分，共24分)1．[2019·福建邵武七中联考]如下列图，一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D，放在光滑的水平面上，将一质量为m的小球由A点静止释放，在下滑到B点的过程中，如下说法正确的答案是( )A ．以地面为参考系，小球到达B 点时相对于地的速度v 满足12mv 2＝mgR B ．以槽为参考系，小球到达B 点时相对于槽的速度v ′满足12mv ′2＝mgR C ．以地面为参考系，以小球、槽和地球为系统，机械能守恒D ．不论以槽或地面为参考系，小球、槽和地球组成的系统机械能均不守恒2．关于如下四幅图所反映的物理过程的说法正确的答案是( )A ．甲图中子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，能量不守恒B ．乙图中M 、N 两木块放在光滑的水平面上，剪断束缚M 、N 两木块之间的细线，在弹簧恢复原长的过程中，M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒，机械能增加C ．丙图中细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，两球组成的系统动量守恒，机械能不守恒D ．丁图中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木块和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒，机械能守恒3．[名师原创]如下列图，乙球静止在光滑的水平面上，甲球以初动能E k 向右运动，与乙球发生正碰，碰撞过程甲球的动能损失了89，甲球的质量为乙球质量的2倍，如此碰撞后乙球的动能( )A ．一定为89E kB ．可能为329E k C ．可能为169E k D ．可能为249E k4．[2019·湖南名校联考]如下列图，两光滑且平行固定的水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球a 、b 分别穿在两杆上，两球间连接一个处于原长的竖直轻弹簧，现给小球b 一个水平向右的初速度v 0.小球a 的质量为m 1，小球b 的质量为m 2，且m 1≠m 2，如果两杆足够长，如此在此后的运动过程中( )A ．a 、b 组成的系统动量守恒B ．a 、b 组成的系统机械能守恒C ．弹簧最长时，其弹性势能为12m 2v 20 D ．当a 的速度达到最大时，b 的速度最小5.如下列图，水平光滑地面上停放着一质量为M ＝3 kg 的“L 〞形状的木板，木板上放着一质量为m ＝1 kg 的物块，物块与木板间有一与原长相比压缩了10 cm 的弹簧(与物块不拴接)，并用细线固定，物块与木板之间的动摩擦因数为0.2，弹簧的劲度系数为k ＝2 400 N/m ，当烧断细线后，物块最后恰好停在木板的最右端(弹性势能的表达式为E p ＝12kx 2)，如此如下说法中正确的答案是( )A ．木板和物块构成的系统动量不守恒B ．弹簧恢复原长时物块的速度最大C ．物块的最大速度为3 2 m/sD ．木板的位移是1.5 m6.[2019·安徽模拟]如下列图，一个质量为m 的物块A 与另一个质量为2m 的物块B 发生正碰，碰后物块B 刚好能落入正前方的沙坑中．假设碰撞过程中无机械能损失，物块B 与地面间的动摩擦因数为0.1，与沙坑的距离为0.5 m ，g 取10 m/s 2，物块可视为质点．如此碰撞前瞬间A 的速度为( )A ．0.5 m/sB ．1.0 m/sC ．1.5 m/sD ．2.0 m/s7．[2019·山东烟台一模]如下列图，光滑的水平桌面上有一个内壁光滑的直线槽，质量相等的A 、B 两球之间由一根长为L 且不可伸长的轻绳相连，A 球始终在槽内，其直径略小于槽的直径，B 球放在水平桌面上．开始时刻A 、B 两球的位置连线垂直于槽，相距L2，某时刻给B 球一个平行于槽的速度v 0，关于两球以后的运动，如下说法正确的答案是( )A ．绳子拉直前后，A 、B 两球组成的系统在平行于槽的方向动量守恒B ．绳子拉直后，A 、B 两球将以一样的速度沿平行于槽的方向运动C ．绳子拉直的瞬间，B 球的机械能的减少量等于A 球机械能的增加量D ．绳子拉直的瞬间，B 球的机械能的减少量小于A 球机械能的增加量8.如下列图，将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M 2的物块．现让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处由静止开始落下，与半圆槽相切自A 点进入槽内，并能从C 点离开半圆槽，如此以下结论中正确的答案是( )A ．球在槽内运动的全过程中，球与半圆槽在水平方向动量守恒B ．球在槽内运动的全过程中，球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C ．球离开C 点以后，将做竖直上抛运动D ．槽将与墙不会再次接触二、多项选择题(此题共2小题，每一小题4分，共8分)9．[2019·四省八校联考]如下列图，三辆完全一样的平板小车a 、b 、c 成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地的水平速度一样，他跳到a车上相对a车保持静止，此后( ) A．a、b两车运动速率相筹B．a、c两车运动速率相等C．三辆车的速率关系为vc>va>vbD．a、c两车运动方向相反10．[2019·武汉调研]在光滑水平面上，小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动，A球质量为1 kg，B球质量大于A球质量．两球间距离小于L时，两球之间会产生大小恒定的斥力，大于L时作用力消失．两球运动的速度—时间关系如下列图，如下说法正确的答案是( )A．B球质量为2 kgB．两球之间的斥力大小为0.15 NC．t＝30 s时，两球发生非弹性碰撞D．最终B球速度为零三、非选择题(此题共3小题，共37分)11．(9分)[2019·黑龙江哈三中模拟]在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板，P处有一可视为质点的质量为2 kg的物块C静止，OP的距离等于PQ的距离，两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药，一起以v0＝5 m/s的速度向右做匀速运动，到P处碰C前引爆炸药，A、B瞬间弹开且在一条直线上运动，B与C发生碰撞后瞬间粘在一起，A的质量为1 kg，B的质量为2 kg，假设要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞，如此A、B间炸药释放的能量应在什么范围内？(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)12．(14分)[2019·全国卷Ⅰ，25]竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图(a)所示．t＝0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短)；当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止．物块A运动的v­ t图像如图(b)所示，图中的v1和t1均为未知量．A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力．(1)求物块B的质量；(2)在图(b)所描述的整个运动过程中，求物块A抑制摩擦力所做的功；(3)两物块与轨道间的动摩擦因数均相等．在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上．求改变前后动摩擦因数的比值．13．(14分)如下列图，一辆高H＝0.5 m、质量M＝2 kg的小车静止在光滑的水平面上，左端固定一处于自然伸长状态的弹簧，弹簧右端距小车右端L＝2 m，现用一物块将弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为E p＝12 J，物块的质量m＝1 kg，解除锁定，小物块瞬间被弹簧弹开．小车上外表右侧L＝2 m段粗糙，其余局部光滑，物块与小车粗糙段间的动摩擦因数μ＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块脱离弹簧时，物块和小车各自的速度大小；(2)当物块落地时，求物块距小车上外表右端点的距离s.课练18 动量守恒定律[狂刷小题夯根底]1．C 人、车和锤子整体看做一个处在光滑水平地面上的系统，水平方向上所受合外力为零，故水平方向上动量守恒，总动量始终为零，当锤子有相对大地向左的速度时，车有向右的速度，当锤子有相对大地向右的速度时，车有向左的速度，故车做往复运动，故A错误；锤子击打小车时，发生的不是完全弹性碰撞，系统机械能有损耗，故B错误；锤子的速度竖直向下时，没有水平方向速度，因为水平方向总动量恒为零，故人和车水平方向的总动量也为零，故C正确；人、车和锤子在水平方向上动量守恒，因为锤子会有竖直方向的加速度，故锤子竖直方向上合外力不为零，竖直动量不守恒，系统总动量不守恒，故D错误．2．AB 子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有局部机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒，所以整个过程的机械能不守恒，故A正确；子弹射入木块瞬间，取向右为正方向，由动量守恒定律得mv 0＝(M ＋m )v ，可得子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为v ＝mv 0M ＋m，故B 正确；忽略空气阻力，子弹和木块一起上升的过程中，只有重力做功，系统机械能守恒，由于子弹射入木块的过程机械能有损失，所以其机械能小于子弹射入木块前的动能，故C 错误；子弹射入木块后，子弹和木块一起上升，由机械能守恒定律得12(M ＋m )v 2＝(M ＋m )gh ，可得上升的最大高度为h ＝m 2v 202M ＋m 2g，故D 错误．3．AD A 和B 离开桌面后做平抛运动，下落的高度一样，如此它们的运动时间相等，由x ＝v 0t 得平抛运动的初速度的比值为v A v B ＝x A x B ＝0.5 m 1 m ＝12，故A 正确，B 错误；弹簧弹开木块的过程中，两木块与弹簧组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得m A v A －m B v B＝0，如此AB 木块的质量之比为m A m B ＝v B v A ＝21，故C 项错误，D 项正确．4．C 黏性物体落在A 车上，由动量守恒有mv 0＝2mv 1，解得v 1＝v 02，之后整个系统动量守恒，有2mv 0＝3mv 2，解得v 2＝2v 03，最大弹性势能E p ＝12mv 20＋12×2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022－12×3m ⎝ ⎛⎭⎪⎫23v 02＝112mv 20，所以C 项正确．5．AD 取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得Mv －mv ＝(M ＋m )v 共，解得v 共＝1 m/s ，A 正确；小物块向左减速到速度为零时，设长木板速度大小为v 1，根据动量守恒定律Mv －mv ＝Mv 1，解得v 1＝1.5 m/s ，当小物块反向加速的过程中，木板继续减速，木板的速度必然小于1.5 m/s ，B 错误；根据动量定理，A 、B 相互作用的过程中，木板B 对小物块A 的平均冲量大小为I ＝mv 共＋mv ＝4 N·s，故C 错误；根据动量定理，A 对B 的水平冲量I ′＝Mv 共－Mv ＝－4 N·s，负号代表与正方向相反，即向左，故D 正确．6．AD如下列图，滑块下滑的过程中，斜面沿水平地面向右运动，滑块和斜面组成的系统在竖直方向受力不平衡，在水平方向不受外力，故系统水平方向动量守恒．滑块受到的弹力F N 与斜面垂直，但是由于斜面也在运动，导致滑块的位移和弹力F N 不垂直，故弹力F N 做功不为零，A 正确，B 错误；滑块滑到斜面底端的瞬间，其速度方向和位移的方向一致，并不沿着斜面，故其重力的瞬时功率为不等于mgv sin θ，C 错误；设滑块从斜面顶端滑到底端的过程中，滑块和斜面沿水平方向的位移大小分别为x 1和x 2，水平方向上动量守恒，根据反冲模型有mx 1＝Mx 2，x 1＋x 2＝h tan θ，解得斜面后退的距离x 2＝mhM ＋m tan θ，D 正确．7．C 由于木箱在光滑水平面上，小木块与木箱之间的摩擦力是木箱和小木块组成的系统的内力，给木箱一个向左的初速度，系统满足动量守恒定律，小木块和木箱最终将以一样的速度运动，根据动量守恒定律，Mv 0＝(M ＋m )v ，最终速度v ＝Mv 0M ＋m，选项C 正确，A 错误；由于木箱底板粗糙，小木块在木箱内相对于木箱滑动，摩擦产生热量，所以木箱和小木块组成的系统机械能不守恒，选项D 错误；当木箱速度减小为v 03时，木箱动量减少了23Mv 0，根据动量守恒定律，小木块的动量将增加23Mv 0，根据动量定理，木箱对小木块作用力的冲量大小为23Mv 0，选项B 错误．8．D 由动量守恒定律有mv 0＝(M －m )v ，可得火箭获得的速度为mM －mv 0，选D 项．9．B 对小孩和滑板组成的系统，由动量守恒定律有0＝Mv －mv ′，解得滑板的速度大小v ′＝Mvm，选项B 正确．10．A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为p ，根据动量守恒定律，可得p －mv 0＝0，解得p ＝mv 0＝0.050 kg×600 m/s ＝30 kg·m/s，选项A 正确．11．CD 两个物体组成的系统总动量守恒，即p 1＋p 2＝p ′1＋p ′2，等式变形后得p 1－p ′1＝p ′2－p 2，即－Δp 1＝Δp 2，－m 1Δv 1＝m 2Δv 2，所以每个物体的动量变化大小相等，方向相反，但是只有在两物体质量相等的情况下才有一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度，故A 错误，C 正确；根据动量定理得I 1＝Δp 1，I 2＝Δp 2，每个物体的动量变化大小相等，方向相反，所以每个物体受到的冲量大小相等，方向相反，故B 错误；两物体组成的系统总动量守恒，即系统总动量的变化为零，D 正确．12．CD 只要系统所受外力的矢量和为零，系统动量就守恒，与系统内是否存在摩擦力无关，故A 错误；系统所受合外力做的功为零，系统所受合外力不一定为零，如此系统动量不一定守恒，故B 错误；力与力的作用时间的乘积是力的冲量，系统所受到合外力的冲量为零，如此系统受到的合外力为零，系统动量守恒，故C 正确；系统加速度为零，由牛顿第二定律可得，系统所受合外力为零，系统动量守恒，故D 正确．13．A 设铁块与木板共速时速度大小为v ，铁块相对木板向右运动的最大距离为L ，铁块与木板之间的摩擦力大小为F f ，铁块压缩弹簧使弹簧最短时，由能量守恒可得12mv 20＝F f L ＋12(M ＋m )v 2＋E p ，由动量守恒，得mv 0＝(M ＋m )v ，从铁块开始运动到最后停在木板左端过程，由功能关系得12mv 20＝2F f L ＋12(M ＋m )v 2，联立解得E p ＝3 J ，应当选项A 正确．14．B 据题意，人从船尾走到船头过程中，动量守恒，如此有Mv 0＝mv ，即Md ＝m (L －d )，解得船的质量为M ＝m L －dd，所以B 选项正确．15．B 设细线长为L ，球a 、b 下落至最低点，但未相碰时的速率分别为v 1、v 2，由机械能守恒定律得m a gL ＝12m a v 21，m b gL ＝12m b v 22；在两球碰后的瞬间，两球共同速度为v ，以向左为正，由动量守恒定律得m b v 2－m a v 1＝(m a ＋m b )v ，两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得12(m a ＋m b )v 2＝(m a ＋m b )gL (1－cos θ)，联立解得：m a m b ＝2－12＋1＝3－22，所以选项B 正确．16．C 两车碰撞后粘在一起，属于典型的非弹性碰撞，有机械能损失，A 项错误；从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，在竖直方向上A 、B 、C 组成的系统所受合外力不为零，如此系统动量不守恒，B 项错误；A 、B 两车碰撞过程，动量守恒，设两车刚粘在一起时共同速度为v 1，有mv 0＝2mv 1，解得v 1＝2 m/s ；从开始到小球到最高点的过程中，A 、B 、C 组成的系统在水平方向上动量守恒，设小球上升到最高点时三者共同速度为v 2，有2mv 1＋m c v 0＝(2m ＋m c )v 2，解得v 2＝2.4 m/s ，从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A 、B 、C 组成的系统机械能守恒，即m c gh ＝12m c v 20＋12·2mv 21－12(2m ＋m c )v 22，解得h ＝0.16 m ，C 项正确，D 项错误．[综合测评 提能力]1．C 质量为m 的小球由A 点静止释放，在下滑到B 点的过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒，设小球对地速度大小为v 2，槽对地速度大小为v 1，两速度方向相反，有Mv 1＝mv 2，系统机械能守恒，有mgR ＝12mv 22＋12Mv 21，A 错误，C 正确；以槽为参考系，小球到达B 点时相对于槽的速度大小v ′＝v 1＋v 2，如此12mv ′2＝12m (v 1＋v 2)2＝12mv 21＋12mv 22＋mv 1v 2，12mv′2－mgR ＝12mv 21＋mv 1v 2－12Mv 21＝12v 1(mv 1＋mv 2)>0，B 错误；该系统只有重力做功，故系统机械能守恒，D 错误．2．C 甲图中，在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，机械能有损失，但是损失的机械能转化为内能，能量仍守恒，A 错误；乙图中，剪断束缚M 、N 两木块之间的细线，在弹簧恢复原长的过程中，M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒，弹簧的弹性势能转化为木块的动能，系统机械能守恒，B 错误；丙图中，木球和铁球组成的系统匀速下降，说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力，细线断裂后两球在水中运动的过程中，所受合外力为零，两球组成的系统动量守恒，由于水的浮力对两球做功，两球组成的系统机械能不守恒，C 正确；丁图中，木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向上动量守恒，由于斜面可能不光滑，所以机械能可能有损失，D 错误．3．A 设乙球的质量为m ，甲球的质量为2m ，甲球的初速度大小为v 0，如此E k ＝12×2mv 20＝mv 20，设甲球碰撞后的速度大小为v 1，由于碰撞后甲球的动能是碰撞前的19，因此碰撞后甲球的速度大小为v 1＝13v 0，根据动量守恒定律可知，2mv 0＝2mv 1＋mv 2或2mv 0＝－2mv 1＋mv 2，解得v 2＝43v 0或v 2＝83v 0，根据碰撞过程能量不增加可知，v 2＝83v 0舍去，故v 2＝43v 0，碰撞后乙球的动能E ′k ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫43v 02＝89E k ，A 项正确．4．A 由于水平杆光滑，两球在竖直方向上受力平衡，水平方向上所受的弹力时刻大小相等、方向相反，所以两球组成的系统所受的合外力为零，即系统动量守恒，选项A 正确；两小球和弹簧组成的系统机械能守恒，而两小球组成的系统机械能不守恒，选项B 错误；当弹簧最长时，两小球的速度相等，由动量守恒定律有m 2v 0＝(m 1＋m 2)v ，解得v ＝m 2v 0m 1＋m 2，由机械能守恒定律，弹簧最长时，其弹性势能E p ＝12m 2v 20－12(m 1＋m 2)v 2＝m 1m 22m 1＋m 2v 20，选项C 错误；由于两小球的质量不相等，假设m 1>m 2，当弹簧从开始伸长时，a 一直在加速，当弹簧再次恢复原长时a 的速度达到最大，而弹簧在伸长过程中b 减速，弹簧最长时a 、b 共速，弹簧从最长逐渐恢复到原长的过程中b 继续减速至零再向左加速，当弹簧恢复原长时b 有向左的速度，。