高考物理二輪復(fù)習(xí)專題檢測(cè)試題：動(dòng)量與能量的綜合應(yīng)用

1、動(dòng)量與能量的綜合應(yīng)用( 附參考答案 )1有一種硬氣功表演，表演者平臥于地面，將一大石板置于他的身子上，另一人將重錘舉到高處并砸向石板，石板被砸碎，表演者卻安然無(wú)恙，假設(shè)重錘與石板撞擊后兩者具有相同的速度，表演者在表演時(shí)盡量挑選質(zhì)量較大的石板對(duì)這一現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A 重錘在與石板撞擊的過(guò)程中，重錘與石板的總機(jī)械能守恒B石板的質(zhì)量越大，石板獲得的動(dòng)量就越小C石板的質(zhì)量越大，石板所受到的打擊力就越小D石板的質(zhì)量越大，石板獲得的速度就越小2如圖23 14 所示，子彈水平射入放在光滑水平地面上靜止的木塊，子彈未穿透木塊，此過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能為6 J，那么此過(guò)程木塊的動(dòng)能可能增加了A12 JB16

2、JC4 JD6 J()圖 2314圖 23 153如圖 23 15 所示， A、 B 兩木塊的質(zhì)量之比為mA mB 3 2，原來(lái)靜止在小車C上，它們與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B 間夾一根被壓縮了的彈簧后用細(xì)線拴住小車靜止在光滑水平面上， 燒斷細(xì)線后，在 A、B 相對(duì)小車停止運(yùn)動(dòng)之前， 下列說(shuō)法正確的是 ()A A、B 和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B A、B 和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C小車將向左運(yùn)動(dòng)D小車將靜止不動(dòng)4如圖 23 16 所示，小車開(kāi)始靜止于光滑的水平面上，一個(gè)小滑塊由靜止從小車上端高 h 處沿光滑圓弧面相對(duì)于小車向左滑動(dòng)，滑塊能到達(dá)左端的最大高度h ()圖 2316A 大

3、hB小于 hC等于 hD停在中點(diǎn)與小車一起向左運(yùn)動(dòng)5(雙選， 2011 年全國(guó)卷 )質(zhì)量為 M、內(nèi)壁間距為L(zhǎng) 的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m 的小物塊，小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，如圖2 3 17 所示現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對(duì)靜止設(shè)碰撞都是彈性的，則整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為 ()圖 231712A. 2mvmM2B.v2 mM1C.2N mgLD N mgL6(2010 年福建卷 )如圖 2 3 18 所示，一個(gè)木箱原來(lái)靜止在光滑水平面上， 木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木

4、塊木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度 v0，則 ()圖 23 18A 小木塊和木箱最終都將靜止B小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，兩者一起向右運(yùn)動(dòng)C小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來(lái)回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則兩者將一起向左運(yùn)動(dòng)7(雙選， 2011 年深圳中學(xué)二模)如圖 2 3 19 所示，水平光滑地面上停放著一輛質(zhì)量為M 的小車，其左側(cè)有半徑為R 的四分之一光滑圓弧軌道AB，軌道最低點(diǎn)B 與水平軌道BC相切，整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)將質(zhì)量為m 的物塊 (可視為質(zhì)點(diǎn) )從 A 點(diǎn)無(wú)初速釋放，物塊沿軌道滑行至軌道末端C 處恰好沒(méi)有滑出設(shè)重力加

5、速度為g，空氣阻力可忽略不計(jì)關(guān)于物塊從A 位置運(yùn)動(dòng)至C 位置的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A 小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B摩擦力對(duì)物塊和軌道BC 所做的功的代數(shù)和為零C物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為2gR2m2gRD小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為M2 Mm圖 2319圖 23 208(雙選 )如圖 2 3 20 所示，質(zhì)量均為M 的鋁板 A 和鐵板 B 分別放在光滑水平地面上質(zhì)量為 m(mM)的同一木塊 C，先后以相同的初速度v0 從左端滑上 A 和 B，最終 C 相對(duì)于 A 和 B都保持相對(duì)靜止在這兩種情況下()A C 的最終速度相同B C 相對(duì)于 A 和 B 滑行的距離相同C A 和 B 相對(duì)

6、地面滑動(dòng)的距離相同D兩種情況下產(chǎn)生的熱量相等9(2012 年天津卷 )如圖 2 3 21 所示，水平地面上固定有高為h 的平臺(tái)， 臺(tái)面上固定有光滑坡道， 坡道頂端距臺(tái)面高也為h，坡道底端與臺(tái)面相切 小球 A 從坡道頂端由靜止開(kāi)始滑下，到達(dá)水平光滑的臺(tái)面后與靜止在臺(tái)面上的小球B 發(fā)生碰撞，并粘連在一起，共同沿臺(tái)面滑行并從臺(tái)面邊緣飛出，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離恰好為臺(tái)高的一半兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g.求：(1)小球 A 剛滑至水平臺(tái)面的速度vA；(2)A、B 兩球的質(zhì)量之比ma mb.圖 2 32110(2012 年廣州二模 )如圖 2 3 22 所示的水平地面，ab 段粗糙

7、， bc 段光滑可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A 和 B 緊靠在一起，靜止于b 處，已知A 的質(zhì)量為3m，B 的質(zhì)量為m.兩物體在足夠大的內(nèi)力作用下突然沿水平方向左右分離，獲得的總動(dòng)能為E.B 碰到 c 處的墻壁后等速率反彈，并追上已停在ab 段的 A.A、B 與 ab 段的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g.求：(1)分離瞬間A、B 的速度大小；(2)A 從分離到第一次停止的時(shí)間；(3)B 第一次追上A 時(shí)的速度大小圖 23 2211(2012 年深圳二模 )如圖 2 3 23 所示，一長(zhǎng)L 3 m，高 h0.8 m，質(zhì)量為M 1 kg的物塊 A 靜止在水平面上 質(zhì)量為 m 0.49 kg 的物塊 B 靜止在

8、 A 的最左端，物塊 B 與 A 相比，大小可忽略不計(jì)，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 0.5，物塊 A 與地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2 0.1.一個(gè)質(zhì)量為 m0 0.01 kg 的可視為質(zhì)點(diǎn)的子彈，以速度v0 沿水平方向射中物塊B，假設(shè)在任何情況下子彈均不能穿出取g 10 m/s2 ，問(wèn)：(1)子彈以 v0 400 m/s 擊中物塊 B 后的瞬間，它們的速度為多大？(2)被擊中的物塊 B 在 A 上滑動(dòng)的過(guò)程中， A、 B 的加速度各為多大？(3)子彈速度為多大時(shí)，能使物塊B 落地瞬間 A 同時(shí)停下？圖 23 231D2C解析： 子彈射入木塊的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即mv0 (M m)v1，系統(tǒng)損失的機(jī)械能

9、轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即Q 1mv02 1(M m)v12，將兩式聯(lián)立解得Q 1mv02 M 6 J，木塊獲222M m121 2 Mm26 J，所以 C 正確得的動(dòng)能Ek 2Mv12mv0M m3C解析： 由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒的條件可知A 、B 均錯(cuò)；小車對(duì)A 的摩擦力大于小車對(duì) B 的摩擦力，所以 A 對(duì)小車向左的摩擦力大于B 對(duì)小車向右的摩擦力，因此小車將向左運(yùn)動(dòng)4 C解析： 小滑塊由靜止滑下，小滑塊和小車組成系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，到達(dá)左端的最大高度 h時(shí)，兩者速度相同，由動(dòng)量守恒得，兩者速度為零，由能量守恒，到達(dá)左端的最大高度 h 等于 h，選 C.5BD 解析： 小物塊和箱子組成的系統(tǒng)動(dòng)量

10、守恒，碰撞N 次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對(duì)靜止，則最終兩者速度相等，設(shè)為v 共 ，則有： mv (m M)v 共 ，系統(tǒng)損失12121 mM2的動(dòng)能 E 2mv 2(m M)v共，得 E 2m Mv ，所以 B 正確；系統(tǒng)損失的動(dòng)能為摩擦力做功轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)內(nèi)能，N 次后恰又回到箱子正中間，相對(duì)滑動(dòng)的距離為NL ，所以E WN mgL，D 正確6 B解析： 系統(tǒng)不受外力作用，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最終兩個(gè)物體以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)， B正確7AD解析：小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，但在豎直方向上動(dòng)量不守恒，A 正確；在滑動(dòng)摩擦力作用下，物塊的位移大于小車的位移，所以摩擦力對(duì)物塊和軌

11、道BC所做的功的代數(shù)和不為零，B 錯(cuò)誤，且滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果小車固12定，則物塊滑到最低點(diǎn)B 的速度由能量守恒有mgR2mv ，得 v 2gR，但小車不固定，則小車有速度，由能量守恒得物塊的速度小于2gR， C 錯(cuò)誤；物塊運(yùn)動(dòng)到B 點(diǎn)時(shí)小車的速度最1212大，設(shè)為 v ，由水平動(dòng)量守恒得 mv Mv，由能量守恒得 mgR 2mv 2Mv，解得 v2m2gR ， D 正確M2 Mm8AD 解析： 鋁板 A 和鐵板 B 分別放在光滑水平地面上，所以滑動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量守恒，有 mv0 (m M)v，所以兩種情況下， C 的最終速度相同，且產(chǎn)生的熱量等于摩擦過(guò)程中系統(tǒng)損失的動(dòng)能，兩

12、種情況都為Q1212，所以 A、 D 正確；由于木塊與鋁板和E mv0 (m M)v22鐵板的動(dòng)摩擦因數(shù)不同，對(duì)系統(tǒng)有1212，則 C相對(duì)于 A和 B滑行的fs 相 Emv0(m M)v1222距離不相同，對(duì) A 和 B， fs 2Mv， A和 B相對(duì)地面滑動(dòng)的距離不相同，B、 C 都錯(cuò)誤9解： (1)小球 A 在坡道上只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒有12mAvA mAgh2解得 vA 2gh.(2)設(shè) A、 B 兩球在光滑臺(tái)面上碰撞后粘在一起的速度為v，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒得mAvA (mAmB)v12 h離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有2gt1在水平方向上有2h vt聯(lián)立解得 mAmB 13

13、.10 解： (1)物體 A、 B 在內(nèi)力作用下分離，設(shè)分離瞬間A 的速度大小為vA， B 的速度大小為 vB由 A、 B 系統(tǒng)的動(dòng)量守恒有3mvAmvB1212又由題意可知E23mvA2mvBE3E聯(lián)立解得 vA6m， vB2m.(2)A、B 分離后， A 物體向左勻減速滑行，設(shè)滑行時(shí)間為tA，加速度大小為aA對(duì) A 應(yīng)用牛頓第二定律有3mg 3maAA 勻減速到停止的時(shí)間為A vAtaA1 E聯(lián)立解得 tA g 6m.(3)A、B 分離后， A 向左勻減速滑行，設(shè)滑行距離為sA對(duì) A 應(yīng)用動(dòng)能定理有 3mgsA 013mvA22設(shè) B 碰墻反彈后追上已停下的A 時(shí)，速度大小為v1212對(duì) B 應(yīng)用動(dòng)能定理有 mgsB 2mv 2mvB又因?yàn)?B 追上 A 時(shí)在粗糙面上滑行了sB sA4E聯(lián)立解得v3m.11 解： (1)子彈擊中B 的過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律可得m0v0(m0 m)v解得 v 8 m/s.(2)由牛頓第二定律可得對(duì) B： 1(m0 m)g (m0m)aB得 aB 5 m/s2，方向水平向左對(duì) A： 1(m0