2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 小題狂做專練十四 動量與能量

14 動量與能量一、單選題1【河北省衡水中學(xué)2019屆高考模擬】如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、m、2m,三個小球從同一高度同時出發(fā)，其中A球有水平向右的初速度，B、C由靜止釋放。三個小球在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動，小球與地面之間、小球與小球之間的碰撞均為彈性碰撞，則小球與小球之間最多能夠發(fā)生碰撞的次數(shù)為（）A1次B2次C3次D4次2【河北省武邑中學(xué)2018-2019學(xué)年高考模擬】如圖所示,有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭,一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量。他進(jìn)行了如下操作:首先將船平行碼頭自由停泊,然后他輕輕從船尾上船,走到船頭后停下,而后輕輕下船。他用卷尺測出船后退的距離為d,然后用卷尺測出船長L,已知他自身的質(zhì)量為m,則船的質(zhì)量為(   )A B C D3【全國百強(qiáng)校山西大學(xué)附屬中學(xué)2018-2019學(xué)年高考模擬】如圖所示，傾角 = 30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面長度為60m。質(zhì)量為3kg的滑塊A由斜面底端以初速度v0 = 15 m/s沿斜面向上運(yùn)動，與此同時，一質(zhì)量為2kg的物塊B從靜止由斜面頂端沿斜面向下運(yùn)動，物塊A、B在斜而上某處發(fā)生碰撞，碰后A、B粘在一起。已知重力加速度大小為g =10 m/s2。則AA、B運(yùn)動2 s后相遇BA、B相遇的位置距離斜面底端為225 mCA、B碰撞后瞬間，二者速度方向沿斜而向下，且速度大小為1m/sDA、B碰撞過程損失的機(jī)械能為135J4【湖北省宜昌市英杰學(xué)校2018-2019學(xué)年高考模擬】光滑水平地面上，A，B兩物塊質(zhì)量都為m，A以速度v向右運(yùn)動，B原來靜止，左端有一輕彈簧，如圖所示，當(dāng)A撞上彈簧，彈簧被壓縮到最短時AA、B系統(tǒng)總動量為2mvBA的動量變?yōu)榱鉉B的動量達(dá)到最大值DA、B的速度相等5【陜西省西安市遠(yuǎn)東第一中學(xué)2018-2019學(xué)年高考模擬】如圖所示，質(zhì)量為0.5kg的小球在距離車底面高20m處以一定的初速度向左平拋，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車中，車底涂有一層油泥，車與油泥的總質(zhì)量為4kg，設(shè)小球在落到車底前瞬間速度是25m/s，則當(dāng)小球與小車相對靜止時，小車的速度是（）A5m/s B4m/sC8.5m/s D9.5m/s二、多選題6【山東省煙臺二中2019屆高三上學(xué)期10月月考物理試題】如圖所示，在光滑的水平面上有一輛平板車，人和車都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一個人站在車上用大錘敲打車的左端，在連續(xù)的敲打下，下列說法正確的是A車左右往復(fù)運(yùn)動B車持續(xù)向右運(yùn)動C大錘、人和車租車的系統(tǒng)水平方向動量守恒D當(dāng)大錘停止運(yùn)動時，人和車也停止運(yùn)動7【全國百強(qiáng)校2018-2019學(xué)年高考模擬】如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m裝有光滑弧形槽的小車，小車的弧形和水平部分均光滑。質(zhì)量為m的小物塊以水平速度v沿槽向車上滑去，到達(dá)某一高度后，小物塊又返回車右端，在這一過程中，下面說法正確的是A小物塊上升到最大高度時相對地面的速度為零B小物塊在弧形槽上升的最大高度為C小物塊離開小車以后將向右做平拋運(yùn)動D小物塊離開小車后做自由落體運(yùn)動8【全國百強(qiáng)校福建省莆田市第一中學(xué)2019屆高三上學(xué)期第一次月考物理試題】如圖所示,水平光滑軌道寬和彈簧自然長度均為d。m2的左邊有一固定擋板。m1由圖示位置靜止釋放,當(dāng)m1與m2相距最近時m1速度為v1,則在以后的運(yùn)動過程中()Am1的最小速度是0Bm1的最小速度是v1Cm2的最大速度是v1Dm2的最大速度是v1三、解答題9【全國百強(qiáng)校遼寧省大連市第二十四中學(xué)2018屆高考模擬物理試題】如圖所示為過山車模型，它由光滑水平軌道和豎直面內(nèi)的光滑圓形軌道組成，Q點(diǎn)為圓形軌道最低點(diǎn)，M點(diǎn)為最高點(diǎn)，圓形軌道半徑R0.32 m。水平軌道PN右側(cè)的光滑水平地面上，并排放置兩長木板c、d，兩木板間相互接觸但不粘連，長木板上表面與水平軌道PN平齊，木板c質(zhì)量m32.2 kg，長L4 m，木板d質(zhì)量m44.4 kg。質(zhì)量m23.3 kg的小滑塊b放置在軌道QN上，另一質(zhì)量m11.3 kg的小滑塊a從P點(diǎn)以水平速度v0向右運(yùn)動，沿圓形軌道運(yùn)動一周后進(jìn)入水平軌道與小滑塊b發(fā)生彈性碰撞。碰后a沿原路返回到M點(diǎn)時，對軌道壓力恰好為0。已知小滑塊b與兩長木板間的動摩擦因數(shù)均為0.16，g10 m/s2。 (1)求小滑塊a與小滑塊b碰撞后，a和b的速度大小v1和v2；(2)碰后滑塊b最終恰好沒有離開木板d，求滑塊b在木板c上滑行的時間及木板d的長度。10【廣東江門市2018年高三調(diào)研測試】如圖所示，光滑水平面上放著質(zhì)量都為m的物塊A和B，A、B 間夾一個被壓縮的輕彈簧（彈簧與A、B均不拴接），在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩固定。在短暫時間內(nèi)燒斷細(xì)繩，B向右運(yùn)動，脫離輕彈簧一段時間后與向左勻速運(yùn)動、速度為v0的物塊C發(fā)生碰撞，碰后B、C立刻形成粘合體并停止運(yùn)動，C的質(zhì)量為2m，求： (1)B、C相撞前一瞬間B的速度大??；(2)繩被燒斷前彈簧的彈性勢能為多大？答案與解析一、單選題1【解析】由于三球豎直方向的運(yùn)動情況相同，一定可以發(fā)生碰撞，可假設(shè)高度無窮大，可看作三球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度互換，B、C發(fā)生第二碰撞后，由于B的質(zhì)量小于C的質(zhì)量，則B反向；B、A發(fā)生第三次碰撞后，B、 A水平速度互換，A向左，B豎直下落，三球不再發(fā)生碰撞，所以最多能夠發(fā)生3次碰撞，故C正確，A、B、D錯誤；故選C?！敬鸢浮緾2【解析】人在船上行走過程中，人和船所受合力為零，人和船組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)船的質(zhì)量為，任一時刻人相對地面的速度大小為，船相對地面的速度大小為，則：，解得：；人在船上行走過程中人和船通過的距離滿足，解得：船的質(zhì)量。故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯誤?！敬鸢浮緼3【解析】兩物體在斜面上運(yùn)動的加速度大小均為a=gsin300=5m/s2，設(shè)經(jīng)過時間t 兩物體相遇，則解得t=4s，相遇的位置距離斜面底端為，選項(xiàng)AB錯誤；相碰前兩物體的速度分別為vA=v0-at=-5m/s，方向沿斜面向下；vB=at=20m/s,取向下為正方向，由動量守恒定律可知：mAvA+ mBvB=( mA+ mB)v，解得v=11m/s，選項(xiàng)C錯誤；A、B碰撞過程損失的機(jī)械能為，選項(xiàng)D正確；故選D?！敬鸢浮緿4【解析】A：A、B組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，動量守恒，初始時總動量為mv；彈簧被壓縮到最短時，A、B系統(tǒng)總動量仍為mv。故A項(xiàng)錯誤。BCD：A在壓縮彈簧的過程中，B做加速運(yùn)動，A做減速運(yùn)動，兩者速度相等時，彈簧壓縮量最大，然后B繼續(xù)加速，A繼續(xù)減速，所以彈簧壓縮最短時，B的動量未達(dá)到最大值。彈簧被壓縮到最短時，A、B的速度相等，A的動量不為零。故BC兩項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿5【解析】設(shè)小球的初速度為，小球拋出后做平拋運(yùn)動，根據(jù)動能定理得：，解得，小球和車作用過程中，水平方向動量守恒，規(guī)定向右為正，則有，解得，A正確?！敬鸢浮緼二、多選題6【解析】把人和車看成一個整體，根據(jù)動量守恒定律分析即可把人和車看成一個整體，用大錘連續(xù)敲打車的左端，根據(jù)動量守恒可知，系統(tǒng)的總動量為零，當(dāng)把錘頭打下去時，大錘向右運(yùn)動，小車就向左運(yùn)動，抬起錘頭時大錘向左運(yùn)動，小車向右運(yùn)動，所以在水平面上左、右往返運(yùn)動車不會持續(xù)地向右駛?cè)?，?dāng)當(dāng)大錘停止運(yùn)動時，人和車也停止運(yùn)動，ACD正確?！敬鸢浮緼CD7【解析】A項(xiàng)：小物塊和小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由動量守恒可知，小物塊上升到最大高度時相對地面的速度不為零：，故A錯誤； B項(xiàng)：由能量守恒可得： ，綜合，解得：，故B正確； C、D項(xiàng)：由動量守恒和能量守恒可知，小物塊從底端進(jìn)入圓弧槽，到達(dá)最高點(diǎn)后返回到低端時兩者交換速度，即小物塊的速度減少為零，小車的速度變?yōu)関0, 小物塊以后將做自由落體運(yùn)動，故C錯誤，D正確。故應(yīng)選BD?！敬鸢浮緽D8【解析】從小球到達(dá)最近位置后繼續(xù)前進(jìn)，此后拉到前進(jìn)，減速，加速，達(dá)到共同速度時兩者相距最遠(yuǎn)，此后繼續(xù)減速，加速，當(dāng)兩球再次相距最近時，達(dá)到最小速度，達(dá)最大速度：兩小球水平方向動量守恒，速度相同時保持穩(wěn)定，一直向右前進(jìn)，；解得，故的最大速度為，的最小速度為，BD正確?！敬鸢浮緽D三、解答題9【解析】（1）小滑塊a在M點(diǎn)，由牛頓第二定律得：小滑塊a從碰后到到達(dá)M的過程中，由機(jī)械能守恒定律得：解得：v1=4m/s，兩滑塊碰撞過程中動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：m1v0=-m1v1+m2v2，碰撞過程中機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：解得：v0=9.2m/s，v2=5.2m/s（2）小滑塊b滑上長木板c時的加速度大?。篴1=0g=1.6m/s2，此時兩塊長木板的加速度大小為：小滑塊b在c上滑行過程中，b的位移：兩塊長木板的位移：，x1-x2=L解得：t=1s，不合題意，舍去；b剛離開長木板c時，b的速度v2=v2-a1t=3.6m/s，b剛離開長木板c時，d的速度v3=a2t=0.8m/s，設(shè)d的長度至少為x，由動量守恒定律可得：m2v2+m4v3=（m2+m4）v解得：v=2m/s由能量守恒定律得：解得：x=1.4m10【解析】（1）B與C碰撞過程，以B的初速度方向?yàn)檎?，根?jù)動量守恒定律得： 得：（2）對A、B，彈簧恢復(fù)原長時，根據(jù)動量守恒定律得： 彈性勢能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動能，則 聯(lián)立得：8