2019年高考物理二輪復(fù)習(xí)：動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用

1、課時(shí)作業(yè) 6 動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 一、選擇題（13 題為單項(xiàng)選擇題，46 題為多項(xiàng)選擇題） 1. 若物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合力不為零，則下列說(shuō)法正 確的是（） A .物體的動(dòng)能不可能總是不變的 B. 物體的動(dòng)量不可能總是不變的 C. 物體的加速度一定變化 D .物體的速度方向一定變化 解析：若物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合力不為零， 物體一定有 加速度，但加速度不一定變化，選項(xiàng) C錯(cuò)誤.若物體做加速或減 速直線運(yùn)動(dòng)，其速度方向可能不變，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤.若物體做勻 速圓周運(yùn)動(dòng)，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合力不為零， 物體的動(dòng)能 不變，選項(xiàng) A錯(cuò)誤.由動(dòng)量定理可知，若物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受 到的合力不為零

2、，物體的動(dòng)量不可能總是不變的.選項(xiàng) B 正確. 答案：B 2. 籃球運(yùn)動(dòng)員接傳來(lái)的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接， 手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前，這樣做可以 （ ） A .減小球的動(dòng)量的變化量 B. 減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量 C. 減小球?qū)κ值臎_擊力 D .延長(zhǎng)接球過(guò)程的時(shí)間來(lái)減小動(dòng)量的變化量 解析： 設(shè)人對(duì)球的作用力為 F， 對(duì)球應(yīng)用動(dòng)量定理得-Ft = 0 mvo,接球時(shí)，兩臂隨球迅速收縮至胸前，延長(zhǎng)了作用時(shí)間， 則 F 減小，根據(jù)牛頓第三定律，球?qū)θ说臎_擊力 F = F，所以 球?qū)θ说臎_擊力減小，故選項(xiàng) C 是正確的. 答案：C 3. 如圖所示，將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上， 槽的

3、左側(cè) 有一固定在水平面上的物塊.今讓一小球自左側(cè)槽口 A的正上方從靜止開(kāi)始落下，與半圓槽相切自 A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下說(shuō)法中 正確的是（ ） A. 小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，只有重力對(duì)它做功 B. 小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，小球與半圓槽機(jī)械能 守恒 C. 小球自半圓槽的最低點(diǎn) B向 C 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球與 半圓槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D .小球離開(kāi) C 點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng) 解析：小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，到達(dá) B點(diǎn)之前有水平方向的速 度，在水平方向上動(dòng)量增加.到達(dá) B點(diǎn)之后，小球?qū)Π雸A槽做正 功，半圓槽對(duì)小球做負(fù)功，半圓槽和小球組成的系統(tǒng)在水平方向 上動(dòng)量守恒，全過(guò)程機(jī)械能守恒.離開(kāi)

4、C點(diǎn)后，小球具有向上和 向右的速度，所以做斜拋運(yùn)動(dòng). 答案：B 3. 滑塊甲的質(zhì)量為0.8 kg， 以大小為5.0 m/s的速度向右運(yùn) 動(dòng)時(shí)，與另一質(zhì)量為 1.0 kg、以大小為 3.0 m/s 的速度迎面而來(lái) 的滑塊乙相撞.碰撞后滑塊甲恰好靜止.假設(shè)碰撞時(shí)間極短，以 向右為正方向，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A .碰后乙的速度大小為 2 m/s B. 碰撞過(guò)程中甲受到的乙的作用力的沖量大小為 4.0 N s- C. 碰撞過(guò)程中乙動(dòng)量的變化量為 2.0 kg m/s D .碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為 14 J 解析： 由動(dòng)量守恒定律得 m甲v甲一 m乙vz= m乙v乙， 代入 數(shù)據(jù)解得v乙=1

5、.0 m/s，選項(xiàng) A錯(cuò)誤.碰撞過(guò)程中甲動(dòng)量的變 化量為 Ap甲=0 m甲Av甲=4.0 kg m/s,由動(dòng)量定理可得甲滑 塊受到的乙的作用力的沖量為 1= Ap甲=4.0 N-s,選項(xiàng) B正 確.碰撞過(guò)程中乙動(dòng)量的變化量為 Ap乙=m乙v乙（m乙v乙） 1 i =4.0 kg m/s,選項(xiàng) C 錯(cuò)誤.由能量守恒定律得？m甲v甲+ ?m乙vi = 1 2m乙v乙2+AE，代入數(shù)據(jù)解得 AE= 14 J,選項(xiàng) D正確. 答案：BD 4. 2018 河北廊坊調(diào)研如圖所示， 小車 A的質(zhì)量 M = 2 kg, 置于光滑水平面上，初速度 vo= 14 m/s.帶正電荷可視為質(zhì)點(diǎn)的物 守恒 體 B,電荷

6、量 q= 0.2 C,質(zhì)量 m= 0.1 kg，將其輕放在小車 A的 右端，在 A、B所在的空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 方向垂直于紙面向里， 磁感應(yīng)強(qiáng)度 Bo= 0.5 T，物體 B與小車之間存在摩擦力的作用， 設(shè)小車足夠長(zhǎng)，小車表面是絕緣的 （g 取 10 m/s2），則（ ） A .物體 B的最終速度為 10 m/s B. 小車 A的最終速度為 13.5 m/s C. 小車 A和物體 B的最終速度約為 13.3 m/s D .小車 A達(dá)到最小速度的全過(guò)程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能為 8.75 J 解析： 假設(shè)A、B能獲得共同速度v， 則由動(dòng)量守恒定律得 Mvo= （M + m）v，解得 v = 13.3 m

7、/s,此時(shí)物體 B 受到的洛倫茲力 qvBo= 1.33 Nmg= 1 N，說(shuō)明物體 B早已懸浮.當(dāng)物體 B 對(duì)小車 A的壓力為零時(shí)，小車 A與物體 B之間無(wú)摩擦力的作用， A、B勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體 B的速度最大，小車 A的速度最小， 有 qvBBo= mg,解得 VB= 10 m/s,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得 Mv= mvB + MvA，解得 vA= 13.5 m/s, A、B 正確，C 錯(cuò)誤.根據(jù)能量守恒 Mv0 MvA mvB 定律得 Q=AEk=2 2 2 = 8.75 J, D 正確. 答案：BD 6.如圖所示，質(zhì)量為 2m 的長(zhǎng)木板 A靜止在光滑水平面上， 其左端與固定臺(tái)階相距 x,長(zhǎng)木

8、板的右端緊靠一半徑為 R 的四分 之一光滑圓弧軌道，圓弧的底端與木板上表面水平相切但不相 連，圓弧軌道固定在水平地面上.質(zhì)量為 m 的滑塊 B（可視為質(zhì) 點(diǎn)）以初速度 V0= ,；2gR 從圓弧軌道的頂端沿圓弧下滑， 當(dāng) B到達(dá) 最低點(diǎn)時(shí)，B從 A右端水平滑上木板，同時(shí)撤走圓弧軌道. A 與 臺(tái)階碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力， A、B之間動(dòng)摩擦因 數(shù)為仏 A足夠長(zhǎng)，B不會(huì)從 A的上表面滑出；重力加速度為 g. F 列說(shuō)法正確的是（ ） A. 5mg B. 滑塊 B到圓弧軌道底端時(shí)對(duì)圓弧軌道底端的壓力大小為 滑塊 B與木板 A相互作用過(guò)程中（A與臺(tái)階碰撞前）動(dòng)量 C. 木板 A與臺(tái)階碰撞瞬間

9、，木板 A受到臺(tái)階的沖量向左 R D. A 與臺(tái)階只發(fā)生一次碰撞，x滿足的條件為 x石 解析：滑塊 B從圓弧軌道頂端運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程， 機(jī)械能守 1 i 恒，由機(jī)械能守恒定律得 2mv0 + mgR= mv2,在圓弧軌道底端有 FN- mg= mR,解得 FN = 5mg,由牛頓第三定律可知選項(xiàng) A正確； 滑塊 B與木板 A相互作用過(guò)程中系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng) 量守恒，故選項(xiàng) B正確；木板 A與臺(tái)階碰撞瞬間，木板 A受到 臺(tái)階的作用力向右，即獲得的沖量向右，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；設(shè) A 與臺(tái)階碰撞前瞬間，A、B的速度分別為 VA、VB,由動(dòng)量守恒定 律得mv1 = mvB + 2mvA,若 A

10、與臺(tái)階只碰撞一次，碰撞后動(dòng)量大 1 小必須滿足 2mvA mvB，對(duì) A應(yīng)用動(dòng)能定理有 卩 mg=q x 2mvA, R 解得 x ，選項(xiàng) D 正確. 4 a 答案：ABD 二、非選擇題 7. 2018 北京卷，222022 年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧 會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一. 某滑道示意圖如圖， 長(zhǎng)直助滑道 AB與彎曲滑道 BC 平滑銜接，滑道 BC 高 h= 10 m, C 是半徑 R= 20 m 圓弧的最低點(diǎn).質(zhì)量 m= 60 kg 的運(yùn)動(dòng)員從 A 處由靜止開(kāi)始勻加速下滑， 加速度 a= 4.5 m/s2,到達(dá) B點(diǎn)時(shí)速度 VB = 30 m/s，取重力加速度 g= 1

11、0 m/s2. (1) 求長(zhǎng)直助滑道 AB的長(zhǎng)度 L; (2) 求運(yùn)動(dòng)員在 AB段所受合外力的沖量 I的大小； (3) 若不計(jì) BC 段的阻力，畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò) C 點(diǎn)時(shí)的受力圖, 并求其所受支持力 F N的大小. 解析：(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式，有 2 2 (2)根據(jù)動(dòng)量定理，有 1 = mvB mvA= 1 800 N s (3)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò) C 點(diǎn)時(shí)的受力分析如圖所示. 根據(jù)動(dòng)能定理，運(yùn)動(dòng)員在 BC 段運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，有 .1 2 1 2 mgh= 2mvc QmvB 2 根據(jù)牛頓第二定律，有 FN mg= mVC 聯(lián)立解得 FN= 3 900 N 答案：(1)100 m (2)1 800

12、 N s (3)受力圖如圖所示 3 900 N 8. 如圖所示， 質(zhì)量均為m的小滑塊A、B、C厚度均不計(jì).其 中B、C 兩滑塊通過(guò)勁度系數(shù)為 k 的輕彈簧相連并豎直放置在水 平面上.現(xiàn)在將小滑塊 A從距離 B滑塊 Ho高處由靜止釋放，A、 B相碰后立刻粘合為一個(gè)整體，且以共同速度向下運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空 氣阻力，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?g.求： (1) A、B碰后的共同速度 V1的大??； (2) A、B向下運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，滑塊 C 對(duì)水平面的壓力大 小. 1 解析：(1)設(shè) A與 B碰撞之前的瞬時(shí)速度為 V。,則 mgH0= 2mv0 A、B碰撞前后動(dòng)量守恒，即 mv= 2mv 式中 v1為 A與 B碰撞

13、后的共同速度 聯(lián)立解得 v1=嚀. 當(dāng) A、B的速度最大時(shí)，它們所受的合力為零，即處于平 衡狀態(tài)，設(shè)此時(shí)水平地面對(duì)滑塊 C 的支持力大小和滑塊 C 對(duì)水 平地面的壓力大小分別為 FN和 FN ,對(duì)于 A、B、C 組成的系統(tǒng)， 由受力分析可知 FN 3mg= 0 由牛頓第三定律可知 FN = FN 聯(lián)立解得 FN = 3mg. 答案：(1 廠 9. 如圖所示， 定，左端拴連物塊 =2 m, OB部分光滑.物塊 a 放在車的最左端，和車一起以 =4 m/s 的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，其與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù) 車撞到固定擋板后瞬間速度變?yōu)榱?，但不與擋板粘連.已知車 OB部分的長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，彈簧始終

14、處于彈性限度 內(nèi).a、b 兩物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為 m= 1 kg，碰撞時(shí)間極短 且不粘連，碰后一起向右運(yùn)動(dòng)(取 g= 10 m/s2).求： 丄幀血1回丄叩丄叩-UM (1) 物塊 a 與 b 碰后的速度大?。?(2) 當(dāng)物塊 a 相對(duì)小車靜止時(shí)小車右端 B到擋板的距離 x車； (3) 當(dāng)物塊 a 相對(duì)小車靜止時(shí)，其在小車上的位置到 0 點(diǎn)的 距離 X. 解析：(1)設(shè)物塊 a 與 b 碰前的速度大小為 vi,碰后的速度 大小為V2，在這個(gè)過(guò)程中對(duì)物塊 a,由動(dòng)能定理得 u mgl= mvf- mv0 代入數(shù)據(jù)解得 v1 = 2 m/s a、b 碰撞過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以 a 的初速度方向?yàn)檎?向，由動(dòng)量守恒定律得 mv = 2mv2 代入數(shù)據(jù)解得 v2= 1 m/s. (2)當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)兩物塊分離， a 以 v2= 1 m/s 的速度 在小車上向左滑動(dòng)，以水平向左為正方向， 當(dāng) a 與小車有共同的 速度 v3時(shí)，由動(dòng)量守恒定律得 mv2= (