新高考物理二輪復(fù)習(xí) 動能與動量習(xí)題（含解析）

2022屆新高考二輪復(fù)習(xí)專題三動能與動量習(xí)題1（含解析）

1.如圖所示，一個質(zhì)量為町=50kg的人吊在一只大氣球下方的長繩上。氣球和長繩的總質(zhì)

量為2=20kg,長繩的下端剛好和水平地面接觸。人靜止時距離地面的髙度為為=5m。

如果這個人開始沿繩勻速向下滑，當(dāng)他滑到繩下端時，他距離地面的高度約為（可以把人看

作質(zhì)點）（）

////////

A.5mB.3.6mC.2.6mD.8m

2.如圖所示，小球4和小球B的質(zhì)量相等，小球8置于光滑水平面上。現(xiàn)將小球A從高為/?

處由靜止釋放，小球4到達(dá)最低點恰好與小球B相撞，并黏合在一起繼續(xù)擺動，則它們能

上升的最大高度是（）

A.hB.—hC.—hD.—h

248

3.一個士兵坐在皮艇上，士兵連同裝備和皮艇的總質(zhì)量為120kg。該士兵用自動步槍在2s

的時間內(nèi)沿水平方向連續(xù)射出10發(fā)子彈，每發(fā)子彈的質(zhì)量是10g,子彈離開槍口時相對槍

口的速度是v=800m/s。射擊前皮艇是靜止的，則（）

A.每次射擊后皮艇的速度改變量為2m/sB.連續(xù)射擊后皮艇的速度是2m/s

2

-m/sD.連續(xù)射擊時槍受到的平均反沖力約40N

4.斜向上拋出一個爆竹，爆竹到達(dá)最高點時（速度水平向東）立即爆炸成質(zhì)量相等的三塊，

前面一塊速度水平向東，后面一塊速度水平向西，前、后兩塊的水平速度（相對地面）大小

相等、方向相反。則以下說法中正確的是（）

A.爆炸后的瞬間，中間那塊的速度可能水平向西

B.爆炸后的瞬間，中間那塊的速度大于爆炸前瞬間爆竹的速度

C.爆炸后三塊將同時落到水平地面上，并且落地時的動量相同

D.爆炸后的瞬間，中間那塊的動能可能小于爆炸前的瞬間爆竹的總動能

5.如圖所示，質(zhì)量為M且足夠長的平板車B在光滑水平面上以水平速度%向右運動，與此

同時，質(zhì)量為，”的小物體A從平板車的右端以水平速度％沿平板車的上表面向左運動。己

知物體與平板車上表面之間的動摩擦因數(shù)為"，則在足夠長的時間內(nèi)（重力加速度為g）（）

7777V/7777777777//7777"

M>m,物體A對地向左運動的最大位移是,廿唏、

R（M+ni）g

M<m,平板車8對地向右運動的最大位移是曳殳

卩mg

M與機的大小關(guān)系如何，摩擦力對平板車的沖量均為m％

例與根的大小關(guān)系如何，摩擦力的作用時間均為

+fn）g

6.如圖所示，一塊質(zhì)量為Mm的小物塊（可視為質(zhì)點）以水平速度％從木板的最右端開始向

左運動，與彈簧碰撞后（彈簧處于彈性限度內(nèi)），最終又恰好相對木板靜止在木板的最右端.

以下說法正確的是（）

%

Mtnvl

2(M+m)

Mmvl

2(M+m)

7.如圖所示，水平傳送帶以u=2m/s的速率順時針勻速運行，上方漏斗每秒將40kg的煤粉

豎直撒到傳送帶上，然后一起隨傳送帶勻速運動.如果要使傳送帶保持原來的速率勻速運行,

則電動機應(yīng)增加的功率為（）

A.80WB.160WC.400WD.800W

8.如圖所示，小車他放在光滑水平面上，A端固定一個輕質(zhì)彈簧，B端粘有油泥，他的總

質(zhì)量為“。質(zhì)量為，"的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始

時使A3和C都靜止。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時，C被釋放，C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油

泥粘在一起。忽略一切摩擦，以下說法正確的是（）

C向右運動，同時AB也向右運動

B.C與B端碰前，C與43的速率之比為機:“

C.C與油泥粘在一起后，他繼續(xù)向右運動

D.C與油泥粘在一起后，他立即停止運動

9.矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘連在一起組成，將其放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m

的子彈（可視為質(zhì)點）以速度v水平射向滑塊.若射擊下層，子彈剛好不射出；若射擊上層,

則子彈剛好能射穿一半厚度，如圖所示.則上述兩種情況相比較（）

10.如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻壁上，一個光滑圓弧形槽靜止放在足夠長的光滑

水平面上，圓弧形槽底端與水平面相切?，F(xiàn)讓一個物塊從槽上高厶處由靜止開始下滑，則下

列說法正確的是（）

row

iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiniii

A.物塊沿槽下滑的過程中，物塊的機械能守恒

B.物塊沿槽下滑的過程中，物塊與槽組成的系統(tǒng)動量守恒

C.從物塊壓縮彈簧到被彈開的過程中，彈簧對物塊的沖量等于零

h處

11.如圖所示，一質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上，在其左端放一個質(zhì)量為膽的小木

塊A（可視為質(zhì)點），M>m,A、B間的動摩擦因數(shù)為“，在平板車右方的水平面上固定

豎直擋板P。開始時43以速度％一起向右運動，某時刻8與擋板P相撞并立即以原速率

返回，在此后的運動過程中A不會滑離8,重力加速度為g。求:

（1）8最終的速度;

（2）小木塊A離擋板P最近時，平板車B的右端距擋板P的距離。

12.如圖所示，小球C在光滑的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，在它左邊有一垂直于水平面的固定

擋板，右邊有兩個小球A和8用處于原長的輕質(zhì)彈簧相連，兩小球以相同的速度%向小球

C運動，C與B發(fā)生碰撞并立即合成一個整體D。在A和。繼續(xù)向左運動的過程中，當(dāng)彈

簧長度最短時，彈簧長度突然被鎖定不能伸長但還能繼續(xù)被壓縮。然后。與擋板尸發(fā)生彈

性碰撞，而A的速度不變。經(jīng)過一段時間，彈簧被繼續(xù)壓縮到最短后第二次鎖定。已知

AB、C三球的質(zhì)量均為求：

（1）彈簧長度第一次被鎖定后A球的速度;

（2）彈簧長度第二次被鎖定后彈簧的最大彈性勢能。

答案以及解析

1.答案：B

解析：設(shè)人的速度大小為w，氣球的速度大小為匕，根據(jù)動量守恒定律有犯匕=嗎匕，所以

v,=|v2,人和氣球運動的路程之和為為=5m,則0=苧"2=爭11,即人下滑々m,氣

球上升§25m,所以當(dāng)人滑到繩下端時，人距離地面的2高5度為上m,約為3.6m,故B正確,

77

A、C、D錯誤。

2.答案：C

解析：設(shè)小球A與小球B的質(zhì)量均為機，碰撞前的瞬間，小球4的速度大小為匕，根據(jù)機

械能守恒定律得mgh=；加4，小球A和小球B碰撞過程中動量守恒，即mvA=2,皿共。設(shè)

兩小球粘到一起后能上升的最大高度為〃’，由機械能守恒定律得;x2機喙=2,咫"，聯(lián)立

以上各式解得/7'=丄人，故C正確，A、B、D錯誤。

4

3.答案：D

解析：由于子彈的質(zhì)量，"相對該士兵連同裝備和皮艇的總質(zhì)量〃小得多，則可以忽略。射

擊過程系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律可知環(huán)，'=0,

代入數(shù)據(jù)解得v'=/v=tm/s,A錯誤；連續(xù)射擊2s的過程中，系統(tǒng)動量守恒，以子彈

的初速度方向為正方向，則有KW-M/=O,代入數(shù)據(jù)解得丿=納竺"m/s,即連續(xù)射

M3

22

擊后皮艇的速度是：m/s,所以射出10發(fā)子彈后，子彈速度的改變量為:m/s,B、C錯

33

2

誤；每顆子彈的發(fā)射時間為/=三$=0.25,對子彈，由動量定理可知n=0,代入數(shù)

據(jù)解得P=^=40N,由牛頓第三定律可知，連續(xù)射擊時槍受到的平均作用力9=40N,

D正確。

4答案:B

解析：設(shè)爆竹在最高點時速度大小為%、方向水平向東，爆炸前爆竹的動量為3加%,其中

前面一塊的質(zhì)量為〃?，速度大小為v,方向水平向東，后面一塊的質(zhì)量為加，速度大小為V,

方向水平向西，爆炸后中間一塊的瞬時速度為M,取水平向東為正方向，爆炸過程中動量

守恒，則有3相%+u,解得v'=3%>%,即爆炸后的瞬間，中間那塊的速度方

向水平向東，且大于爆炸前瞬間爆竹的速度，故A錯誤，B正確。下落的高度相同，則獲

得的豎直速度相同，根據(jù)速度的合成可知，末速度的方向不同，所以落地時的動量不相同，

故c錯誤。爆炸后中間那塊的動能域=3加/=]切；，爆炸前的瞬間爆竹的總動能

心=(3根外，所以邛>線，故D錯誤。

5.答案：D

解析：規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有M%-%％=(歷+機)丫，解得A、3的共同速

度丫=.若M>〃”>O,A所受的摩擦力與=〃^,對A,根據(jù)動能定理得

4M：+⑼m％

fmgXA=0-1機4，解得物體A對地向左運動的最大位移4=，故A錯誤。若

22〃g

M<m,v<0,對8,由動能定理得-〃，咫4=O-gM￥，解得平板車8對地向右運動的最大

位移4=產(chǎn)匸，故B錯誤。根據(jù)動量定理知，摩擦力對平板車的沖量等于平板車動量的

2從mg

變化量，即/=Mv-Mv0=二"嚕,C錯誤。根據(jù)動量定理得_Rt=Mv-Mv0,F(amg,

m+M

2Mv0,

解得f=，D正確。

]U(M+m°)、g

6.答案：D

解析：小物塊從開始位置滑動到最后相對木板靜止的過程中，小物塊與木板構(gòu)成的系統(tǒng)動量

守恒，則有〃/=(m+M)w，解得％=』三,故A、B錯誤；小物塊從開始位置滑動到最

左端的過程，小物塊與木板構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，則有加％=(〃?+M)%解得嗎=小

物塊滑動到最左端的過程中，由能量守恒定律得，與m+Q+g(/n+M)q=g〃w：,Q=./L,

小物塊從開始滑動到最后相對木板靜止的過程中，由能量守恒定律得，

。，+:(機+/)片二而,0，=/.2L,以上各式聯(lián)立解得Epm=外W，

224(M+m)2(M+m)

所以彈簧的最大彈性勢能為與.、=,木板和小物塊組成的系統(tǒng)最終損失的機械能為

：4(甘M+豆in)

\E=Q'=故C錯誤，D正確.

2(Af+tn)

7.答案：B

解析：以加時間內(nèi)落到傳送帶上的煤粉為研究對象，由動量定理得/?4=Aw",解得

4等=80N,電動機應(yīng)增加的功率為尸=./V=160W,B正確，A、C、D錯誤.

Ar

8.答案：D

解析：小車、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，開始時總動量為零，在彈簧伸長的過程中,

C向右運動，則小車向左運動，A錯誤。規(guī)定向右為正方向，在C與8端碰撞前，根據(jù)動

量守恒定律得加％-〃丫=0,則%:v=M：m，B錯誤。因為小車和木塊組成的系統(tǒng)動量守

恒，開始時總動量為零，當(dāng)C與油泥粘在一起時，總動量仍然為零，則小車立即停止運動,

C錯誤，D正確。

9.答案：AB

解析：根據(jù)動量守恒定律可知，兩種情況下最終子彈與滑塊的共同速度相等，A正確；根據(jù)

能量守恒定律可知，兩種情況下初狀態(tài)子彈動能相同，末狀態(tài)滑塊與子彈的動能也相同，因

此系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量也相同，B正確；子彈對滑塊做的功等于滑塊末狀態(tài)的動能，因此兩種情

況下做功相同，C錯誤；子彈與滑塊因摩擦產(chǎn)生的熱量。=4?加，由于兩種情況下產(chǎn)生的

熱量相同，而相對位移Ax不同，因此子彈和滑塊間的水平作用力大小不同，D錯誤.

10.答案：D

解析：物塊沿弧形槽下滑的過程中，物塊與弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒，水平方向動量守

恒，故A、B錯誤；從物塊壓縮彈簧到被彈開的過程中，物塊受到的沖量等于物塊動量的變

化量，物塊動量的變化量不為零，故彈簧對物塊的沖量不為零，C錯誤；物塊反彈后追上弧

形槽，上升到最高點時，物塊和弧形槽具有相同的速度且不為0,全過程系統(tǒng)機械能守恒，

故物塊不能回到槽上高厶處，D正確。

（2M-M詔

2"Mg

解析：（1）8與擋板P相撞并立即以原速率返回，取向左為正方向，設(shè)B最終的速度為v,

根據(jù)動量守恒定律可得

-㈤％=(M+m)v,

(M一根)％

解得八

M

（2）小木塊A離擋板戶最近時速度為零，對A根據(jù)動量定理可得

-jumgt

=0-7nv0,

解得，=旦，

"g

設(shè)此時B的速度為根據(jù)動量守恒定律可得（㈤%=

vB,M-MVB,

“,口M-m

解得以=———%，

M

則此時平板車B的右端距擋板P的距離

_%+%..（2M-㈤詔

S=I-O

22〃Mg