当前位置：文档之家 › 高考物理二轮复习第二部分第4强化动量和能量的综合问题练习

高考物理二轮复习第二部分第4强化动量和能量的综合问题练习

  • 格式：doc
  • 大小：150.50 KB
  • 文档页数：4

所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执
同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！
1
第4强化动量和能量的综合问题

1．(多选)从塔顶以相同速率抛出A、B、C三小球，A球竖直上抛，B球平抛，C球竖直
下抛．另有D球从塔顶起自由下落，四个小球质量相同，落到同一水平面上．不计空气阻力，
则( )
A．落地时动能相同的小球是A、B、C
B．落地时动量相同的小球是A、B、C
C．从离开塔顶到落地过程中，动能增量相同的小球只有A、B、C
D．从离开塔顶到落地过程中，动量增量相同的小球是B、D
解析：小球从抛出至落地过程中只有重力做功，且重力做功相同，A、B、C三个小球的
初动能相同，故小球落地时的动能相同，所以A正确；A、B、D落地速度方向相同，都是竖
直向下，但是C落地速度方向不是竖直向下，故A、B、C落地的动量不相同，故选项B错误；
从离开塔顶到落地过程中，动能增量等于合力做功，即等于重力的功，由于从相同高度抛出，
故重力的功相同，故四个小球落地过程中动能增量相同，故选项C错误；从离开塔顶到落地
过程中，动量增量等于合力的冲量，合力为重力，但是时间相同的只有B、D，故合力的冲
量相同的是B、D，故选项D正确．
答案：AD
2．(多选)(2016·桂林模拟)如图所示，有一光滑钢球质量为m，被一U形框扣在里面，
框的质量为M，且M＝2m，它们搁置于光滑水平面上，今让小球以速度v0向右去撞击静止的
框，设碰撞无机械能损失，经多次相互撞击，下面结论正确的是( )

A．最终都将停下来
B．最终将以相同的速度向右运动
C．永远相互碰撞下去，且整体向右运动
D．在它们反复碰撞的过程中，球的速度将会再次等于v0，框也会再次重现静止状态
解析：小球与框碰撞过程中，系统动量守恒，机械能总量也守恒；
根据动量守恒定律，有mv0＝mv1＋Mv2，

根据机械能守恒定律，有12mv20＝12mv21＋12Mv22，
其中M＝2m，
联立解得：v1＝v0，v2＝0(两次碰撞后)或者v1＝－13v0，v2＝23v0(一次碰撞后)，
由于二次碰撞后的速度情况与开始时相同，故整体内部一直不断碰撞，整体持续向右运
所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执
同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！
2
动；球的速度将会再次等于v0，框也会再次重现静止状态，故A错误，B错误，C正确，D
正确，故选C、D.
答案：CD
3．(多选)(2016·南宁模拟)质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发

生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比Mm可能为( )
A．2 B．3 C．4 D．5
解析：根据动量守恒和能量守恒得，设碰撞后两者的动量都为P，则总动量为2P，根据
动量和动能的关系有P2＝2mEk，

根据能量的关系得，由于动能不增加，则有4P22M≥P22m＋P22M，

得1≤Mm≤3，故A、B正确，C、D错误．故选A、B.
答案：AB
4．如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平面上的O点，
此时弹簧处于原长．另一质量与B相同的滑块A从P点以初速度v0向B滑行，经过时间
t
时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动．滑块均可视为质点，与平面间的
动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.求：

(1)碰后瞬间，A、B共同的速度大小；
(2)若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求弹簧的最大压缩量；
(3)整个过程中滑块B对滑块A做的功．
解析：(1)设A、B质量均为m，A刚接触B时的速度为v1，碰后瞬间共同的速度为v2，
从P到O过程，由动量定理得－μmgt＝mv1－mv0，
以A、B为研究对象，碰撞瞬间系统动量守恒，乙向左为正方向，

由动量守恒定律得mv1＝2mv2，解得v2＝12(v0－μgt)．
(2)碰后A、B由O点向左运动，又返回到O点，设弹簧的最大压缩量为x，由能量守恒
定律得

μ(2mg)2x＝12(2m)v22，解得x＝116μg(v0－μgt
)2.

(3)对滑块A，由动能定理得
W＝12mv22－12mv21＝－38m(v0－μgt
)2.
所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执
同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！
3
答案：(1)12(v0－μgt) (2)116μg(v0－μgt)2
(3)－38m(v0－μgt)2
5．两质量分别为M1和M2的斜劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜
面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为m的物块位于斜劈A的倾斜
面上，距水平面的高度为h，物块从静止滑下，然后又滑上斜劈B，求物块在斜劈B上能够
达到的最大高度．

解析：设物块到达斜劈A的底端时，物块和A的速度大小分别为v和V，
由机械能守恒和动量守恒得mgh＝12mv2＋12M1V2，①
M1V＝mv
，②

设物块在斜劈B上达到的最大高度h′，此时物块和B的共同速度大小为V′，由机械
能守恒和动量守恒得

mgh′＋12(M2＋m)V′2＝12mv
2
，③

mg＝(M2＋m)V
′，④

联立①②③④式得h′＝M1M2（M1＋m）（M2＋m）h.

答案：h′＝M1M2（M1＋m）（M2＋m）h
6．(2016·衡阳模拟)如图所示，内壁粗糙、半径R＝0.4 m的四分之一圆弧轨道AB在
最低点B与光滑水平轨道BC相切．质量m＝0.2 kg的小球b左端连接一轻质弹簧，静止在
光滑水平轨道上，另一质量m1＝0.2 kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧
轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍，忽略空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2.
求：

(1)小球a由A点运动到B点的过程中，摩擦力做功Wf；
(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep；
(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I的大小．
解析：(1)小球由释放到最低点的过程中，
所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执
同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！
4
根据动能定理：m1gR＋Wf＝12m1v21，
小球在最低点，根据牛顿第二定律：FN－m1g＝m1v21R，
联立可得：Wf＝－0.4 J.
(2)小球a与小球b通过弹簧相互作用，达到共同速度v2过程中，由动量关系：
m1v1＝(m1＋m2)v
2
，

由能量转化和守恒：12m1v21＝12(m1＋m2)v22＋Ep，
联立可得：Ep＝0.2 J.
(3)小球a与小球b通过弹簧相互作用的整个过程中，a后来速度为v3，b后来速度为
v
4
，由动量关系得

m1v1＝m1v3＋m2v
4
，

由能量转化和守恒得12m1v21＝12m1v23＋12m2v24，
根据动量定理得I＝m2v4，
联立可得：I＝0.4 N·s.
答案：(1)Wf＝－0.4 J (2)Ep＝0.2 J (3)I＝0.4 N·s

合集下载

2021高三物理二轮强化综合复习 动量的应用(含答案)

2021高三物理二轮强化综合复习 动量的应用(含答案)

2021届高三物理二轮强化综合复习训练动量的应用1、如右图所示,用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s 的速度在光滑水平地面上运动,弹簧处于原长,质量4kg的物块C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动.在以后的运动中,求:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体A的速度多大?(2)弹性势能的最大值是多大?(3)A的速度有可能向左吗?为什么?2、如图所示,质量m 1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m 2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s 2,求:(1)物块与小车保持相对静止时的速度大小v;(2)物块在车面上滑行的时间t;(3)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v ′0不超过多少.3.用轻弹簧相连的质量均为m=2kg的A、B两物体都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量M=4kg的物体C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,求:（1）.当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度.（2）.弹性势能的最大值.4.如图所示，质量10.3m kg＝的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量20.2m kg＝可视为质点的物块，以水平向右的速度0 2 /v m s＝从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取210 /g m s＝，求：(1)物块与小车共同速度； (2)物块在车面上滑行的时间t ； (3)小车运动的位移x ；(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度0v '不超过多少？ 5.如图所示，质量1m =0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长L=1.5m,现有质量2m =0.2kg 可视为质点的物块，以水平向右的速度0v =2m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。

高考物理二轮专题复习文档：专题二 能量与动量 Word版含解析

高考物理二轮专题复习文档：专题二 能量与动量 Word版含解析

专题二 能量与动量 第一讲功和功率__动能定理考点一功和功率1.[考查功的大小计算] 如图所示，质量m ＝1 kg 、长L ＝0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平，板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.4。

现用F ＝5 N 的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F 做的功至少为(g 取10 m/s 2)( )A ．1 JB ．1.6 JC ．2 JD ．4 J解析：选B 在薄板没有翻转之前，薄板与水平面之间的摩擦力f ＝μmg ＝4 N 。

力F做的功用来克服摩擦力消耗的能量，而在这个过程中薄板只需移动的距离为L 2，则做的功至少为W ＝f ×L 2＝1.6 J ，所以B 正确。

2．[考查平均功率与瞬时功率的分析与计算]如图所示，某质点运动的v -t 图像为正弦曲线。

从图像可以判断( )A ．质点做曲线运动B ．在t 1时刻，合外力的功率最大C ．在t 2～t 3时间内，合外力做负功D ．在0～t 1和t 2～t 3时间内，合外力的平均功率相等解析：选D 质点运动的v -t 图像描述的是质点的直线运动，选项A 错误；在t 1时刻，加速度为零，合外力为零，合外力功率的大小为零，选项B 错误；由题图可知，在t 2～t 3时间内，物体的速度增大，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，故C 错误；在0～t 1和t 2～t 3时间内，动能的变化量相同，故合外力的功相等，则合外力的平均功率相等，选项D 正确。

3．[考查机车的启动与牵引问题][多选]我国高铁技术处于世界领先水平。

和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。

假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。

某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( )A ．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B ．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C ．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D ．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2解析：选BD 启动时，乘客的加速度向前，车厢对人的作用力方向向前，与车运动的方向相同，选项A 错误。

2021高考物理统考二轮复习学案：专题复习篇 专题2 第讲 动量和能量的综合应用

2021高考物理统考二轮复习学案：专题复习篇 专题2 第讲 动量和能量的综合应用

动量和能量的综合应用[建体系·知关联][析考情·明策略]考情分析近几年高考对动量及动量守恒的考查多为简单的选择题形式;而动量和能量的综合性问题则以计算题形式命题，难度较大，常与曲线运动，带电粒子在电磁场中运动和导体棒切割磁感线相联系。

素养呈现1。

动量、冲量、动量定理2。

动量守恒的条件及动量守恒定律3.动力学、能量和动量守恒定律的应用素养落实1。

掌握与动量相关的概念及规律2.灵活应用解决碰撞类问题的方法3。

熟悉“三大观点”在力学中的应用技巧考点1| 动量定理和动量守恒定律冲量和动量定理（1）恒力的冲量可应用I＝Ft直接求解，变力的冲量优先考虑应用动量定理求解,合外力的冲量可利用I＝F合·t或I合＝Δp求解。

(2)动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下，各个矢量必须选取统一的正方向.[典例1］（2020·武汉二中阶段测试)运动员在水上做飞行运动表演，如图所示，他操控喷射式悬浮飞行器将竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中。

已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，重力加速度大小g＝10 m/s2，水的密度ρ＝1。

0×103kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为( )A．2.7 m/s B．5.4 m/sC．7。

6 m/s D．10。

8 m/s[题眼点拨] ①“悬停在空中”表明水向上的冲击力等于运动员与装备的总重力。

②“水反转180°”水速度变化量大小为2v。

B [两个喷嘴的横截面积均为S＝错误!πd2，根据平衡条件可知每个喷嘴对水的作用力为F＝错误!mg，取质量为Δm＝ρSvΔt的水为研究对象，根据动量定理得FΔt＝2Δmv，解得v＝错误!≈5。

4 m/s，选项B正确.]动量和动量守恒定律（1）判断动量是否守恒时，要注意所选取的系统,注意区别系统内力与外力。

系统不受外力或所受合外力为零时,系统动量守恒。

高考物理二轮复习专题二功和能动量能力训练动量动量的综合应用

高考物理二轮复习专题二功和能动量能力训练动量动量的综合应用

专题能力训练7 动量动量的综合应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分。

在每小题给出的四个选项中,1~4题只有一个选项符合题目要求,5~7题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.(2020·全国Ⅰ卷)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/sB.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/sD.6.3×102kg·m/s2.(2020·山东青岛一模)一颗子弹水平射入静止在光滑水平地面上的木块后不再穿出,木块的动能增加了8 J,木块的质量大于子弹的质量。

则此过程中产生的内能可能是( )A.18 JB.16 JC.10 JD.6 J3.如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球叠放在一起,从高度为h处自由落下,且h远大于两小球半径,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向。

已知m2=3m1,则小球m1反弹后能达到的高度为( ) A.h B.2hC.3hD.4h4.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中( )A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零5.蹦极运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是( )A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能先增大后减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力6.在一条直线上,运动方向相反的两球发生正碰。