2019屆高三物理一輪復習作業(yè)29 動量與能量綜合專題

1、(題組層級快練 二十九)一、選擇題1(多選)矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起，將其放在光滑水平面上，如圖所示，質(zhì)量為 m的子彈以速度 v 水平射向滑塊，若子彈擊中上層，子彈剛好不穿出；若子彈擊中下層，則子彈整個剛好嵌入，由此可知()A子彈射中上層時對滑塊做功多C子彈射中上層系統(tǒng)產(chǎn)生熱量多B兩次子彈對滑塊做的功一樣多D子彈與下層之間的摩擦力較大答案BD解析兩次射擊，子彈與滑塊都滿足動量守恒，最后兩滑塊及子彈以相同的速度共同運動則可知兩滑塊動能增加量相同，即兩次射擊子彈對滑塊做功一樣多，故 B 項正確，系統(tǒng)損失機械能也一樣多，故產(chǎn)

2、生熱量也一樣多，產(chǎn)生的熱量等于摩擦力和子彈與滑塊相對位移的乘積，故 D 項正確2.(2017·淄博一模)(多選)如圖所示，在質(zhì)量為 M(含支架)的小車中小球，小球的質(zhì)量為 m0，小車和小球以恒定速度 v 沿光滑水平地面運對面的質(zhì)量為 m 的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時間極短在此碰撞過用輕繩懸掛一動，與位于正程中，下列哪個或哪些說法是可能發(fā)生的？()A在此過程中小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)?#160;v1、v2、v3，滿足(Mm0)vMv1mv2m0v3B在此碰撞過程中，小球的速度不變，小車和木

3、塊的速度分別為 v1 和 v2，滿足(Mm0)vMv1mv2C在此碰撞過程中，小球的速度不變，小車和木塊的速度都變成 u，滿足 Mv(Mm)uD碰撞后小球擺到最高點時速度變?yōu)?#160;v1，木塊的速度變?yōu)?#160;v2，滿足(Mm0)v(Mm0)v1mv2答案CD解析A 項，碰撞的瞬間小車和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，擺球的速度在瞬間不變，若碰后小車和木塊的速度變?yōu)?#160;v1 和 v2，根據(jù)動量守恒有：MvMv1mv2.若碰后小車和木塊速度相同，根據(jù)動量守恒定律有：Mv(Mm)u.故 C 

4、項正確，A、B 兩項錯誤；D 項，碰撞后，小車和小球水平方向動量守恒，則整個過程中，系統(tǒng)動量守恒，則有：(Mm0)v(Mm0)v1mv2，故 D 項正確3如圖所示，質(zhì)量為 M 的小車靜止在光滑的水平面上，小車上 AB 部分是半徑為 R 的四分之一光滑圓弧，BC 部分是粗糙的水平面今把質(zhì)量為 m 的小物體從 A 點由靜止釋放，m 與 BC 部分間的動摩擦因數(shù)為  ，最終小物體與小車相對靜止于

5、0;B、C 之間的 D 點，則 B、D 間的距離 x 隨各量變化的情況是()A其他量不變，R 越大 x 越大C其他量不變，m 越大 x 越大B其他量不變， 越大 x 越大D其他量不變，M 越大 x 越大答案A解析小車和小物體組成的系統(tǒng)水平方向的動量守恒且為零，所以當小車和小物體相對靜止時，系統(tǒng)水平方向的總動量仍為零，則小車和小物體相對于水平面也靜止，由能量守恒得  mgxmgR，xR/&

6、#160;，A 項正確4.如圖所示，將質(zhì)量為 M1、半徑為 R 且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水靠墻角，右側靠一質(zhì)量為 M2 的物塊今讓一質(zhì)量為 m 的小球自左側槽h 高處從靜止開始落下，與圓弧槽相切自 A 點進入槽內(nèi)，則以下結論平面上，左側口 A 的正上方中正確的是()A小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒B小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒C小球離開 C 點以后，將做豎直上拋運動D槽將不會再次與墻接

7、觸答案DA解析小球從 AB 的過程中，小球與半圓槽在水平方向受到外力作用，動量并不守恒，而由小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量也不守恒；從 BC 的過程中，小球?qū)Π雸A槽的壓力方向向右下方，所以半圓槽要向右推動物塊一起運動，此過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，、B 兩項錯誤；當小球運動到 C 點時，它的兩個分運動的合速度方向并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運動，即 C 項錯誤；因為全過程中，整個系統(tǒng)在水平方向上獲得了水平向右的沖量，最終槽將與墻不會再次接觸，D 項正確5.(

8、2017·荊門期末)(多選)如圖所示，光滑水平面上靜止一個質(zhì)量為 M 的量為 m 的子彈以水平速度 v0 射入木塊并留在木塊之中下列說法中正確的木塊，一顆質(zhì)是(   ) Ek15  mv02  mv2mv02，故損失的動能占比為：   93.8%，故 A 項錯誤；B 項，子彈和木塊受到的沖2232塊共同的速度為 v，木塊的質(zhì)量為 M，子彈的質(zhì)量為 m.根據(jù)動

9、量守恒定律得：mv0(Mm)v，得 v  ，MmA若 M3m，則此過程中子彈的動能將損失 95%B在子彈射入木塊的過程中，子彈和木塊受到的沖量一定相同C若在此過程中木塊獲得的動能為 6 J，則該過程中產(chǎn)生的熱量不可能為 6 JD在子彈射入木塊的過程中，子彈射入木塊的深度一定大于木塊的位移答案CDv解析若 M3m，則根據(jù)動量守恒定律可知，mv0(Mm)v，解得 v 40；此過程中子彈的動能損失為 Ek1115Ek016量大小相等，方向相反，故沖量不相同，故 

10、B 項錯誤；C 項，設子彈的初速度為 v0，射入木塊后子彈與木mv0111MmMm                                        Ek，所

11、以 Q木塊獲得的動能為：Ek2Mv2，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為：Q2mv022(Mm)v2 mm Ek>Ek，因此產(chǎn)生的熱量不可能為 6 J，故 C 項正確；D 項，在子彈射入木塊的過程中，由于摩擦力產(chǎn)生的熱量即摩擦力與射入深度的積一定大于摩擦力對木塊所做的功，因此子彈射入木塊的深度一定大于木塊的位移，故D 項正確6.(2017·南陽模擬)如圖所示，兩光滑且平行的固定水平桿位于同一豎靜止小球 m1、m2 分別穿在兩桿上，兩球間連接一個保持原長的豎直輕彈m2 一個水平向

12、右的初速度 v0.如果兩桿足夠長，則在此后的運動過程中直平面內(nèi)，兩簧，現(xiàn)給小球(    )Am1、m2 組成的系統(tǒng)動量守恒1C彈簧最長時，其彈性勢能為2m2v02Bm1、m2 組成的系統(tǒng)機械能守恒D當 m1 速度達到最大時，m2 速度最小1     1                

13、60;        m1m2v02m1m2                2   2                2（m1m2）答案A解析A 項，由于兩球豎

14、直方向上受力平衡，系統(tǒng)水平方向無外力，系統(tǒng)的動量守恒，故A 項正確；B 項，對于彈簧、m1、m2 組成的系統(tǒng)機械能守恒，m1、m2 組成的系統(tǒng)機械能不守恒故 B 項錯誤；C 項，當兩球的速度相等時，彈簧最長，彈簧的彈性勢能最大，以向右為正方向，由動量守恒定律得： m2v0(m1m2)v，m v解得 v20 ，由系統(tǒng)的機械能守恒得： m2v02 (m1m2)v2Ep，解得：Ep，故 C 項錯誤；D項，若 m1m2，當彈簧伸長時，m1

15、60;一直在加速，當彈簧再次恢復原長時 m1 速度達到最大彈簧伸長時 m2 先減速后，速度減至零后向左加速，最小速度為零所以 m1 速度達到最大時，m2 速度不是最小，故 D 項錯誤7.(2017·昆明二模)(多選)如圖所示，質(zhì)量為 2m 的物體 B 靜止在光滑體 B 的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為 m 的物體 A 以速度 v 向物體 B 運水平面上，物動并與

16、彈簧發(fā)333生作用，從物體 A 接觸彈簧開始到離開彈簧的過程中，物體 A、B 始終沿同一直線運動，以初速度 v 方向為正，則()A此過程中彈簧對物體 B 的沖量大小大于彈簧對物體 A 的沖量大小1B彈簧的最大彈性勢能為 mv22C此過程彈簧對物體 B 的沖量為 mv1D物體 A 離開彈簧后的速度為 v答案BD解析A 項，彈簧對物體 B 的彈力大小等于彈簧對物體 A 的彈力大小，

17、作用時間也相同，由沖量的定義式IFt 知：彈簧對物體 B 的沖量大小等于彈簧對物體 A 的沖量大小，故 A 項錯誤B 項，在 A、B 速度相等時，彈簧壓縮至最短，故彈簧的彈性勢能最大，故動能應最小，此過程中動量守恒，1取向右為正方向，則有：mv(m2m)v1，解得：v13v.111彈簧的最大彈性勢能為 Ep2mv22×3mv123mv2.故 B 項正確；C、D 兩項，設物體 A 離開彈簧后 A、B 的速11

18、度分別為 vA 和 vB.取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律得：mvmvA2mvB.2mv22mvA21121                  v，vB                  

19、60;           2×2mvB2.解得：vA33v，即物體 A 離開彈簧后的速度為3v.對 B，由動量定理得：彈簧對物體4B 的沖量 I2mvB03mv，故 C 項錯誤，D 項正確8(2017·廣東七校聯(lián)考)(多選)如圖所示，圖(a)表示光滑平臺上，物體 A 以初速度 v0 滑到上表面粗糙的水平小車上，車與水平面間的動摩擦因數(shù)不計；圖(b

20、)為物體 A 與小車 B 的 vt 圖像，由此可知()A小車上表面長度CA 與小車 B 上表面的動摩擦因數(shù)B物體 A 與小車 B 的質(zhì)量之比D小車 B 獲得的動能小車質(zhì)量為 M，由動量守恒定律，mv0(mM)v1，由此可得出物體 A 與小車 B 的質(zhì)量之比為     ，BM答案BC解析根據(jù)圖(b)可以得出物體 A 相對小車上表面

21、滑行的位移 x，不能得出小車上表面長度，A 項錯誤物體 A 以初速度 v0 滑到上表面粗糙的水平小車上，物體 A 與小車 B 組成的系統(tǒng)動量守恒，設物體的質(zhì)量為 m，mv1v0v111C項正確由功能關系， mgx2mv022(mM)v12，可以得出 A 與小車 B 上表面的動摩擦因數(shù)  ， 項正確小1車 B 獲得的動能 EkB2Mv12，由于不知小車質(zhì)量 M.由此不能

22、得出小車 B 獲得的動能，D 項錯誤9.(多選)如圖所示，光滑水平地面上有一小車左端靠墻，車上固定光滑輕彈簧的擋板，彈簧處于原長狀態(tài)，自由端恰在 C 點，總質(zhì)量為 M2 kg.面上 A 點由靜止滑下，經(jīng)過 B 點時無能量損失已知：物塊的質(zhì)量 m1斜面和連有小物塊從斜kg，A 點到 B點的豎直高度為 h1.8 m，BC 長度為 l3 m，BC 段動摩擦因數(shù)為 0.3，CD 段光滑

23、g 取 10 m/s2，則下列說法正確的是()A物塊在車上運動的過程中，系統(tǒng)動量不守恒B物塊在車上運動的過程中，系統(tǒng)機械能守恒C彈簧彈性勢能的最大值 3 JD物塊第二次到達 C 點的速度為零答案ACD解析A 項，物塊在斜面上下滑的過程中，小車不動，墻壁對小車有向右的作用力，系統(tǒng)豎直方向受力平衡，所以系統(tǒng)的外力之和不為零，則系統(tǒng)動量不守恒故A 項正確；B 項，物塊在 BC 段滑行時，摩擦力對系統(tǒng)要做功，產(chǎn)生內(nèi)能，所以系統(tǒng)的機械能不守恒，故 B 項錯誤；C&#

24、160;項，物塊在斜面上下滑的過程，根據(jù)1動能定理得：mgh2mv020，物塊從 B 向右滑行的過程，系統(tǒng)動量守恒，當兩者第一次等速時，彈簧的彈1性勢能最大，以向右為正，根據(jù)動量守恒定律得：mv0(mM)v，根據(jù)能量守恒定律得： mglEp2mv0212(Mm)v2，聯(lián)立解得：彈簧彈性勢能的最大值 Ep3 J，故 C 項正確；D 項，對物塊從 B 開始運動到11     物塊第二次到 C 的過程，根據(jù)動量守恒定律得：mv0mv

25、1Mv2，根據(jù)能量守恒定律得： mgl2mv02(2mv1212Mv22)，解得：物塊第二次到達 C 點的速度 v10，故 D 項正確10(2017·湖北模擬)(多選)如圖所示，質(zhì)量 M3 kg 的滑塊套在軌道上并可在軌道上無摩擦滑動質(zhì)量為 m2 kg 的小球(視為質(zhì)點)水平固定著的通過長 L MLxMLcos x0.75 m 的輕桿與滑塊上的光滑軸 O 連接，開始時滑塊靜止，輕桿處于水平狀態(tài)現(xiàn)給

26、小球一個 v03 m/s的豎直向下的初速度，取 g10 m/s2.則()M  塊0點A小球m 從初始位置到第一次到達最低點的過程中，滑在水平軌道上向右移動了.3 mB小球m 從初始位置到第一次到達最低的過程中，滑塊 M 在水平軌道上向右移動了 0.5 mC小球 m 相對于初始位置可以上升的最大高度為 0.27 mD小球 m 從初始位置到第一次到達最大高度的過程中，滑塊 M 在水平軌道上向

27、右移動了 0.54 m答案AD解析可把小球和滑塊水平方向的運動看作人船模型，設滑塊 M 在水平軌道上向右運動了 x，由滑塊和小mx球系統(tǒng)在水平方向動量守恒，有 ，解得：x0.3 m，A 項正確，B 項錯誤根據(jù)動量守恒定律，小球 m 相對于初始位置上升到最大高度時小球和滑塊速度都為零，由能量守恒定律可知，小球m 相對于初始位置可以上升的最大高度為 0.45 m，C 項錯誤根據(jù)動量守恒定律，在小球上升到最大高度時，滑塊速度為零，由系統(tǒng)的能量守恒定律可

28、知，小球 m 相對于初始位置可以達到的最大高度為 h0.45 m，與水平面的夾角為 cos 0.8，設小球從最低位置上升到最高位置過程上滑塊 M 在水平軌道上又向右運動了 x，mx由滑塊和小球系統(tǒng)在水平方向動量守恒，有 ，解得 x0.24 m小球 m 從初始位置到第一次達到最大高度的過程中，滑塊在水平軌道上向右移動了 xx0.3 m0.24 m0.54 mD 項正確二、非選擇題11(2017·洛陽

29、二模)如圖甲所示，物塊 A、B 的質(zhì)量分別是 mA4.0 kg 和 mB3.0 kg.用輕彈簧栓接，放在光滑的水平地面上，物塊 B 右側與豎直墻相接觸另有一物塊 C 從 t0 時以一定速度向右運動，在 t4 s 時與物塊 A 相碰，并立即與 A 粘在一起不再分開，物塊 C 的 vt 圖像如圖乙所示求：(1)物塊 C 的質(zhì)量 mC

30、；(2)B 離開墻后的過程中彈簧具有的最大彈性勢能 Ep.答案(1)2 kg(2)9 J解析(1)由圖知，C 與 A 碰前速度為 v19 m/s，碰后速度為 v23 m/s，C 與 A 碰撞過程動量守恒，mCv1(mAmC)v2解得 mC2 kg.(2)12 s，B 離開墻壁，之后 A、B、C 及彈簧組成的系統(tǒng)動量和機械能守恒，且當 A、C 與 B 速度相等

31、時，彈簧彈性勢能最大(mAmC)v3(mAmBmC)v411           2(mAmC)v322(mAmBmC)v42Ep 得 Ep9 J.12.(2017·天津六校聯(lián)考)質(zhì)量為 mB2 kg 的木板 B 靜止于水平面上，kg 的物塊 A 停在 B 的左端，質(zhì)量為 mC2 kg 的小球 C 

32、用長為 L0.8 m固定點 O.現(xiàn)將小球 C 及輕繩拉直至水平位置后由靜止釋放，小球 C 在質(zhì)量為 mA  6的輕繩懸掛在最低點與 A 發(fā)生正碰，碰撞作用時間很短為 t102 s，之后小球 C 反彈所能上升的最大高度 h0.2 m已知 A、B 間的動摩擦因數(shù)  10.2，B 與水平面間的動摩擦因數(shù)  20，物塊與小球均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，取&

33、#160;g10 m/s2.求：(1)小球 C 與物塊 A 碰撞過程中所受的撞擊力大小；(2)為使物塊 A 不滑離木板 B，木板 B 至少多長？答案(1)1 200 N(2)0.5 m1解析(1)C 下擺過程，根據(jù)動能定理有：mCgL2mCvC2代入數(shù)據(jù)解得：碰前 C 的速度 vC4 m/s，1C 反彈過程，根據(jù)動能定理有：mCgh02mCvC2解得：碰后 C 的速度 vC2&

34、#160;m/s取向右為正方向，對 C，根據(jù)動量定理有：F tmCvCmCvC解得：碰撞過程中 C 所受的撞擊力大小：F1 200 N.(2)C 與 A 碰撞過程，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：mCvCmCvCmAvA解得：碰后 A 的速度 vA2 m/sA 恰好滑至木板 B 右端并與其共速時，所求 B 的長度最小物塊 A 與木板 B 相互作用過程，系統(tǒng)的動量守恒，規(guī)定向

35、右為正方向由動量守恒定律得：mAvA(mAmB)v代入數(shù)據(jù)解得：v1.5 m/s11     由能量守恒定律得：1mAgx2mAvA22(mAmB)v2代入數(shù)據(jù)解得：x0.5 m13(2017·淮南二模)某物理課外興趣小組設計了如圖所示裝置，AB管，BC 為一半徑為 R0.4 m 的半圓軌道，C 端的下方有一質(zhì)量為 M車上有半徑 r0.2 m 的半圓軌道，E 為軌道最低點，左側緊靠一固定管的下方固定一鎖定的處于壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧上端放置一質(zhì)量