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2019高考物理二轮小题狂做专练十四:动量与能量(含答案解析)

1、1 【河北省衡水中学 2019 届高考模拟】如图所示,A、B、C 三球的质量分别为 m、m、2m ,三个小球从同一高度同时出发,其中 A 球有水平向右的初速度 ,B、C 由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动,小0球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )A1 次B2 次C3 次D4 次2 【河北省武邑中学 2018-2019 学年高考模拟】如图所示,有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船。他用卷尺测出船后退的距离为

2、d,然后用卷尺测出船长 L,已知他自身的质量为 m,则船的质量为( )A B C D()/ (+)/ / (+)/3 【全国百强校山西大学附属中学 2018-2019 学年高考模拟】如图所示,倾角 = 30的光滑斜面固定在水平地面上,斜面长度为 60m。质量为 3kg 的滑块 A 由斜面底端以初速度 v0 = 15 m/s 沿斜面向上运动,与此同时,一质量为 2kg 的物块 B 从静止由斜面顶端沿斜面向下运动,物块 A、B 在斜而上某处发生碰撞,碰后 A、B 粘在一起。已知重力加速度大小为 g =10 m/s2。则一、单选题十四 动量与能量AA、B 运动 2 s 后相遇BA、B 相遇的位置距离

3、斜面底端为 225 mCA、B 碰撞后瞬间,二者速度方向沿斜而向下,且速度大小为 1m/sDA、B 碰撞过程损失的机械能为 135J4 【湖北省宜昌市英杰学校 2018-2019 学年高考模拟】光滑水平地面上,A,B 两物块质量都为 m,A 以速度v 向右运动,B 原来静止,左端有一轻弹簧,如图所示,当 A 撞上弹簧,弹簧被压缩到最短时AA、B 系统总动量为 2mvBA 的动量变为零CB 的动量达到最大值DA、B 的速度相等5 【陕西省西安市远东第一中学 2018-2019 学年高考模拟】如图所示,质量为 0.5kg 的小球在距离车底面高20m 处以一定的初速度向左平抛,落在以 7.5m/s

4、速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为 4kg,设小球在落到车底前瞬间速度是 25m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是( )A5m/s B4m/sC8.5m/s D9.5m/s6 【山东省烟台二中 2019 届高三上学期 10 月月考物理试题】如图所示,在光滑的水平面上有一辆平板车,人和车都处于静止状态。一个人站在车上用大锤敲打车的左端,在连续的敲打下,下列说法正确的是二、多选题A车左右往复运动B车持续向右运动C大锤、人和车租车的系统水平方向动量守恒D当大锤停止运动时,人和车也停止运动7 【全国百强校 2018-2019 学年高考模拟 】如图所

5、示,在光滑水平面上停放着质量为 m 装有光滑弧形槽的小车,小车的弧形和水平部分均光滑。质量为 m 的小物块以水平速度 v 沿槽向车上滑去,到达某一高度后,小物块又返回车右端,在这一过程中,下面说法正确的是A小物块上升到最大高度时相对地面的速度为零B小物块在弧形槽上升的最大高度为24C小物块离开小车以后将向右做平抛运动D小物块离开小车后做自由落体运动8 【全国百强校福建省莆田市第一中学 2019 届高三上学期第一次月考物理试题】如图所示,水平光滑轨道宽和弹簧自然长度均为 d。m 2 的左边有一固定挡板。 m1 由图示位置静止释放 ,当 m1 与 m2 相距最近时 m1 速度为v1,则在以后的运动

6、过程中( )Am 1 的最小速度是 0Bm 1 的最小速度是 v11-21+2Cm 2 的最大速度是 v1Dm 2 的最大速度是 v1211+29 【全国百强校辽宁省大连市第二十四中学 2018 届高考模拟物理试题】如图所示为过山车模型,它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成,Q 点为圆形轨道最低点,M 点为最高点,圆形轨道半径 R0.32 m。水平轨道 PN 右侧的光滑水平地面上,并排放置两长木板 c、d,两木板间相互接触但不粘连,长木板上表面与水平轨道 PN 平齐,木板 c 质量 m32.2 kg,长 L4 m,木板 d 质量 m44.4 kg。质量 m23.3 kg 的三、解答题小

7、滑块 b 放置在轨道 QN 上,另一质量 m11.3 kg 的小滑块 a 从 P 点以水平速度 v0 向右运动,沿圆形轨道运动一周后进入水平轨道与小滑块 b 发生弹性碰撞。碰后 a 沿原路返回到 M 点时,对轨道压力恰好为 0。已知小滑块 b 与两长木板间的动摩擦因数均为 0.16,g10 m/s 2。(1)求小滑块 a 与小滑块 b 碰撞后,a 和 b 的速度大小 v1 和 v2;(2)碰后滑块 b 最终恰好没有离开木板 d,求滑块 b 在木板 c 上滑行的时间及木板 d 的长度。10 【广东江门市 2018 年高三调研测试】如图所示,光滑水平面上放着质量都为 m 的物块 A 和 B,A、B

8、 间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与 A、B 均不拴接) ,在 A、B 间系一轻质细绳固定。在短暂时间内烧断细绳,B 向右运动,脱离轻弹簧一段时间后与向左匀速运动、速度为 v0 的物块 C 发生碰撞,碰后 B、C 立刻形成粘合体并停止运动,C 的质量为 2m,求:(1)B、 C 相撞前一瞬间 B 的速度大小;(2)绳被烧断前弹簧的弹性势能为多大?答案与解析1 【解析】由于三球竖直方向的运动情况相同,一定可以发生碰撞,可假设高度无穷大,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换, B、C 发生第二碰撞后,由于 B 的质量小于 C 的质量,则 B反向;B、A 发生第三次碰撞后, B、

9、A 水平速度互换,A 向左,B 竖直下落,三球不再发生碰撞,所以最多能够发生 3 次碰撞,故 C 正确, A、B、D 错误;故选 C。【答案】C2 【解 析 】 人 在 船 上 行 走 过 程 中 , 人 和 船 所 受 合 力 为 零 , 人 和 船 组 成 的 系 统 动 量 守 恒 , 设 船 的 质 量 为 , 任 一 时刻 人 相 对 地 面 的 速 度 大 小 为 , 船 相 对 地 面 的 速 度 大 小 为 , 则 : , 解 得 : ; 人 在 船 上1 2 1+(2)=012=行 走 过 程 中 人 和 船 通 过 的 距 离 满 足 , 解 得 : 船 的 质 量 。 故

10、 A 项 正 确 , BCD 三 项 错 误 。 =12= =【答案】A3 【解析】两物体在斜面上运动的加速度大小均为 a=gsin300=5m/s2,设经过时间 t 两物体相遇,则解得 t=4s,相遇的位置距离斜面底端为 ,选项 AB 错误;相碰前两(0122)+122= =0122=20物体的速度分别为 vA=v0-at=-5m/s,方向沿斜面向下;v B=at=20m/s,取向下为正方向,由动量守恒定律可知:mAvA+ mBvB=( mA+ mB)v,解得 v=11m/s,选项 C 错误;A 、B 碰撞过程损失的机械能为,选项 D 正确;故选 D。=122+12212(+)2=135【答

11、案】D4 【解析】A:A、B 组成的系统所受的合外力为零,动量守恒,初始时总动量为 mv;弹簧被压缩到最短时,A、B 系统总动量仍为 mv。故 A 项错误。BCD:A 在压缩弹簧的过程中,B 做加速运动,A 做减速运动,两者速度相等时,弹簧压缩量最大,然后 B 继续加速,A 继续减速,所以弹簧压缩最短时,B 的动量未达到最大值。弹簧被压缩到最短时,A、B 的速度相等,A 的动量不为零。故 BC 两项错误,D 项正确。【答案】D5 【解析】设小球的初速度为 ,小球抛出后做平抛运动,根据动能定理得: ,解得0 =1221220,小球和车作用过程中,水平方向动量守恒,规定向右为正,则有 ,解0=15

12、/ 0+=(+)得 ,A 正确。=5/【答案】A一、单选题二、多选题6 【解析】把人和车看成一个整体,根据动量守恒定律分析即可把人和车看成一个整体,用大锤连续敲打车的左端,根据动量守恒可知,系统的总动量为零,当把锤头打下去时,大锤向右运动,小车就向左运动,抬起锤头时大锤向左运动,小车向右运动,所以在水平面上左、右往返运动车不会持续地向右驶去,当当大锤停止运动时,人和车也停止运动,ACD 正确。【答案】ACD7 【解析】A 项:小物块和小车组成的系统在水平方向动量守恒,由动量守恒 可知,小物=(+)共块上升到最大高度时相对地面的速度不为零:,故 A 错误; B 项:由能量守恒可得:,综合 ,解得

13、: ,故 B 正确; C、D 项:由动量守恒和能量守122=12(+)2共 + 共 = + =24恒可知,小物块从底端进入圆弧槽,到达最高点后返回到低端时两者交换速度,即小物块的速度减少为零,小车的速度变为 v0, 小物块以后将做自由落体运动,故 C 错误,D 正确。故应选 BD。【答案】BD8 【解析】从小球 到达最近位置后继续前进,此后拉到 前进, 减速, 加速,达到共同速度时两者1 2 1 2相距最远,此后 继续减速, 加速,当两球再次相距最近时, 达到最小速度, 达最大速度:两小球1 2 1 2水平方向动量守恒,速度相同时保持稳定,一直向右前进, ;解得 , ,故 的最大速度为11=1

14、1+2212121=12112+12222 1=121+21 2=211+21 2, 的最小速度为 ,BD 正确。211+21 2 121+21【答案】BD9 【解析】 (1)小滑块 a 在 M 点,由牛顿第二定律得: 1=12小滑块 a 从碰后到到达 M 的过程中,由机械能守恒定律得:12121=1212+12解得:v 1=4m/s,两滑块碰撞过程中动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:m 1v0=-m1v1+m2v2,碰撞过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:12120=12121+12222解得:v 0=9.2m/s,v 2=5.2m/s(2)小滑块 b 滑上长木板 c 时的加速度

15、大小:a 1=0g=1.6m/s2,此时两块长木板的加速度大小为: 2=023+4=0.8/2小滑块 b 在 c 上滑行过程中,b 的位移: 1=21212两块长木板的位移: ,x 1-x2=L2=1222三、解答题解得:t=1s, 不合题意,舍去;1=103b 刚离开长木板 c 时,b 的速度 v2=v2-a1t=3.6m/s,b 刚离开长木板 c 时,d 的速度 v3=a2t=0.8m/s,设 d 的长度至少为 x,由动量守恒定律可得:m 2v2+m4v3=(m 2+m4)v解得:v=2m/s由能量守恒定律得: 02=12222+1242312(2+4)2解得:x=1.4m10 【解析】 (1)B 与 C 碰撞过程,以 B 的初速度方向为正,根据动量守恒定律得: 20=0得: =20(2)对 A、B,弹簧恢复原长时,根据动量守恒定律得: =0弹性势能转化为系统的动能,则 =122+122联立得: =420