1、2020新课标高考物理二轮冲刺：能量和动量选择题练习附答案*能量和动量1、如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力()A一直不做功 B一直做正功C始终指向大圆环圆心 D始终背离大圆环圆心解析：选A由于大圆环是光滑的，因此小环下滑的过程中，大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直，因此作用力不做功，A项正确，B项错误；小环刚下滑时，大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心，滑到大圆环圆心以下的位置时，大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心，C、D项错误。2、最近，我国为“长征九号”研制的大推
2、力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为()A1.6102 kgB1.6103 kgC1.6105 kg D1.6106 kg解析：选B设1 s内喷出气体的质量为m，喷出的气体与该发动机的相互作用力为F，由动量定理Ftmv知，m kg1.6103 kg，选项B正确。3、多选如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧紧靠竖直墙壁，右侧紧靠一质量为M2的物块。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始
3、下落，与半圆槽相切自A点进入槽内，以下结论正确的是()A小球在槽内运动的B至C过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B小球在槽内运动的B至C过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒C小球离开C点以后，将做竖直上抛运动D小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒解析：选BD小球从AB的过程中，半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心，而小球对半圆槽的压力方向与半圆槽对小球的作用力方向相反指向左下方，因为有竖直墙挡住，所以半圆槽不会向左运动，可见，该过程中，小球与半圆槽在水平方向受到外力作用，动量并不守恒，而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒
4、；从BC的过程中，小球对半圆槽的压力方向向右下方，所以半圆槽要向右推动物块一起运动，因而小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向右运动，小球所受支持力方向与速度方向并不垂直，此过程中，因为有物块挡住，小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒，但是小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒，小球运动的全过程，水平方向动量也不守恒，选项A错误，B正确；当小球运动到C点时，它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上，所以此后小球做斜上抛运动，选项C错误；因为小球在槽内运动过程中，接触面都是光滑的，所以小球、半圆槽、物块组成的系统机械能守恒，故选项D正确。4、将质量为1.00 k
5、g的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A30 kgm/sB5.7102 kgm/sC6.0102 kgm/s D6.3102 kgm/s解析：选A燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为p，根据动量守恒定律，可得pmv00，解得pmv00.050 kg600 m/s30 kgm/s，选项A正确。5、多选光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间加有一压缩的轻质弹簧(弹簧与物块
6、不相连)，弹簧的压缩量为x。现将细线剪断，此刻物块A的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，则()A物块B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为B物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为xC物块开始运动前弹簧的弹性势能为mv2D物块开始运动前弹簧的弹性势能为3mv2解析：选AD当物块A的加速度大小为a时，根据胡克定律和牛顿第二定律得kx2ma，当物块B的加速度大小为a时，有：kxma，对比可得：x，即此时弹簧的压缩量为，故A正确；取水平向左为正方向，根据系统动量守恒得：2mm0，又xAxBx，解得A的位移为：xAx，故B错误；根据动量守恒定律得：02mvmvB，得物块B刚要离开
7、弹簧时的速度vB2v，由系统的机械能守恒得，物块开始运动前弹簧的弹性势能为：Ep2mv2mvB23mv2，故C错误，D正确。6、如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A、C等高，B为圆槽最低点，小球从A点正上方O点静止释放，从A点切入圆槽，刚好能运动至C点。设球在AB段和BC段运动过程中，运动时间分别为t1、t2，合外力的冲量大小为I1、I2，则()At1t2 Bt1t2CI1I2 DI1I2解析：选C小球从A点正上方O点静止释放，刚好能运动至C点，说明在圆弧内要克服摩擦力做功，因此在AB段平均速率大于在BC段平均速率，两段路程相等，所以t1I2，C正确，D错误。7、质量为1 kg的物体从距地面5
8、m高处自由下落，落在正以5 m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上，车上装有砂子，车与砂的总质量为4 kg，地面光滑，则车后来的速度为(g10 m/s2)()A4 m/sB5 m/sC6 m/s D7 m/s解析：选A物体和车作用过程中，两者组成的系统水平方向不受外力，水平方向系统的动量守恒。已知两者作用前，车在水平方向的速度v05 m/s，物体在水平方向的速度v0；设当物体与小车相对静止后，小车的速度为v，取原来小车速度方向为正方向，则根据水平方向系统的动量守恒得：mvMv0(Mm)v，解得：v m/s4 m/s，故选项A正确，B、C、D错误。8、在平昌冬奥会中国队对阵瑞典队的女子冰壶比赛中
9、，中国运动员在某次出手投壶时用质量为m的黄色冰壶以v16 m/s的速度与质量相同的静止的红色冰壶发生正碰，碰后黄色冰壶以v22 m/s的速度沿原方向运动，则这两个冰壶构成的系统碰撞过程中损失的动能为()A2m B4mC8m D10m解析：选C选v1方向为正方向，根据动量守恒定律可得：mv1mv2mv，代入数据解得v4 m/s，由能量守恒得：Emv12mv22mv28m，故C正确。9、 多选质量M3 kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动。质量m2 kg的小球(视为质点)通过长L0.75 m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，开始时滑块静止，轻杆处于水平状态。现给小球一个v03 m/s
10、的竖直向下的初速度，取g10 m/s2。则()A小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.3 mB小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.5 mC小球m相对于初始位置可以上升的最大高度为0.27 mD小球m从初始位置到第一次到达最大高度的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.54 m解析：选AD可把小球和滑块水平方向的运动看成人船模型，设滑块M在水平轨道上向右运动了x，由滑块和小球组成的系统在水平方向上动量守恒，有Mxm(Lx)，解得x0.3 m，A正确，B错误；根据动量守恒定律，有0(mM)v，解得v0，由能量守恒定律得
11、mv02mgh(mM)v2，解得h0.45 m，C错误；小球m从初始位置到第一次到达最大高度过程中，设滑块M在水平轨道上向右移动的距离为y，由几何关系得，m相对于M移动的水平距离sL1.35 m，根据水平方向动量守恒得0mM，解得y0.54 m，D正确。10、在水平地面上，两个具有相同初动量而质量不同的物体在大小相等的阻力作用下最后停下来。则质量大的物体()A滑行的距离小B滑行的时间长C滑行过程中的加速度大D滑行过程中的动量变化快解析：选A根据动能定理可知FsEk，得s，质量较大的物体滑行的距离较小，A正确；根据动量定理可知Ftpp，则滑行的时间相等，B错误；根据牛顿第二定律可知a，质量较大的
12、物体加速度较小，C错误；根据动量定理可知F，二者动量变化快慢一样，D错误。11、如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个电荷量分别为Q和q的滑块，两滑块的质量相等，两滑块的电性相同，电荷量Qq。一开始，带电荷量为q的滑块静止，带电荷量为Q的滑块以某一初速度v从远处向带电荷量为q的滑块运动，则()A两滑块的加速度始终相同B两滑块的速度相同时，两滑块间的电势能最大C两滑块的总动量先变小，后变大D两滑块最终以相同的速度做匀速直线运动解析：选B由同种电荷相互排斥，得两滑块的加速度大小相等，但方向相反，选项A错误；两滑块的总动量是守恒的，当两滑块速度相同时，两滑块的机械能最小，电势能最大，选项B正确；两滑块
13、的总动量是不变的，选项C错误；两滑块速度相等之后，带电荷量为q的滑块继续加速，带电荷量为Q的滑块减速，二者速度不能保持相等，选项D错误。12、“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，燃放爆竹是我国传统民俗。春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，假设爆竹到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块碎片，前面一块碎片速度水平向东，后面一块碎片速度水平向西，前、后两块碎片的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反。以下说法正确的是()A爆炸后的瞬间，中间那块碎片的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B爆炸后的瞬间，中间那块碎片的速度可能水平向西C爆炸后，三块碎片将同时落到水平地面上，并且落地时的动量相同D爆炸
14、后的瞬间，中间那块碎片的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能解析：选A设爆竹爆炸前的速度为v，爆竹爆炸成三块碎片的质量均为m，爆炸后前、后两块碎片的速度大小为v前后，中间那块碎片的速度大小为v，设水平向东为正方向，根据水平方向动量守恒，3mvmv前后mvmv前后，得v3v，方向向东，所以爆炸后的瞬间，中间那块碎片的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度，选项A正确、B错误；爆炸后，三块碎片均做平抛运动，竖直方向上有hgt2，下落时间相同，则竖直方向分速度相同，但水平方向上的分速度方向不同，故合速度方向不同，则动量不同，选项C错误；爆炸后的瞬间，中间那块碎片的动能为m(3v)23mv2，选项D错误。13、
15、如图所示，在足够长的固定斜面上有一质量为m的薄木板A，木板A获得初速度v0后恰好能沿斜面匀速下滑。现将一质量也为m的小滑块B无初速度轻放在木板A的上表面，在滑块B在木板A上滑动的过程中(B始终未从A的上表面滑出，B与A间的动摩擦因数大于A与斜面间的动摩擦因数)，下列说法正确的是()AA、B组成的系统动量和机械能都守恒BA、B组成的系统动量和机械能都不守恒C当B的速度为v0时，A的速度为v0D当A的速度为v0时，B的速度为v0解析：选C由于木板A沿斜面匀速下滑，知此时木板A受到的合力为零，当小滑块B放在木板A上表面后，A、B组成的系统所受的合力为零，则系统的动量守恒，由于A、B间摩擦力的作用，则系统的机械能一直减小，即机械能不守恒，A、B错误；由于B与A之间的动摩擦因数大于A与斜面间的动摩擦因数，所以当A、B共速后将沿斜面共同匀速下滑，即B的速度不可能大于A的速度，由动量守恒定律知C正确，D错误。
