人教版高中物理選修3-5第十六章動量守恒定律章末復習動量和能量的綜合應用(1)

1、人教版高中物理選修35第十六章動量守恒定律章末復習動量和能量的綜合應用、選擇題（15題為單選題，68題為多選題）1 .如圖所示，A、B兩個木塊用輕彈簧相連接，它們靜止在光滑水平面上，A和B的質量分別是99m和100m, 一顆質量為m的子彈以速度vo水平射入木塊 A內(nèi)沒有穿出，則在以t= | A pW7Wv|B7777/7777777777777777777B與一輕質彈簧的一端相后的過程中彈簧彈性勢能的最大值為（）mv2mv099mv2199mv2A.400B.200c. 200D. 4002 .如圖所示，木塊 A、B的質量均為2 kg,置于光滑水平面上,連，彈簧的另一端固定在豎直擋板上，當A以

2、4 m/s的速度向B撞擊時，由于有橡皮泥而粘在一起運動，那么彈簧被壓縮到最短時，彈簧具有的彈性勢能大小為（） 之A. 4 JB. 8 JC. 16 J D. 32 J瓦3 .如圖所示，質量為 M、長為L的長木板放在光滑水平面上，一個質量也為M的物塊（視為質點）以一定的初速度從左端沖上長木板，如果長木板是固定的，物塊恰好停在長木板的右端，如果長木板不固定，則物塊沖上長木板后在木板上最多能滑行的距離為A. L3LLC.4LD.24.如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊 彈簧相連.設 Q靜止，P以某一初速度向P和Q質量相等，都可視作質點.Q與輕質Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞.在整個碰撞過程中，彈簧具有的最

3、大彈性勢能等于（）A. P的初動能B. 1P的初動能的2 1C. P的初動能的3D. 1P的初動能的477777777777777777777777777777777777775.如圖所示，在光滑水平面上，有一質量M = 3 kg的薄板和質量 m= 1 kg的物塊都以v=4 m/s的初速度相向運動，它們之間有摩擦,薄板足夠長，當薄板的速度為2.7 m/s 時，物塊的運動情況是（A .做減速運動B.做加速運動C.做勻速運動D.以上運動都有可能6 .矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成，將其放在光滑的水平面上，質量為 m的子彈以速度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

4、子彈剛 好能射進一半厚度，如圖所示，上述兩種情況相比較（）A.子彈對滑塊做功一樣多B.子彈對滑塊做的功不一樣多C.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多D.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量不一樣多7 .如圖所示，輕質彈簧的一端固定在墻上，另一端與質量為m的物體A相連，A放在光滑水平面上，有一質量與 A相同的物體B,從離水平面高h處由靜止開始沿光滑曲面滑下，與A相碰后一起將彈簧壓縮，彈簧復原過程中某時刻B與A分開且沿原曲面上升.下列說法正確的是（）A .彈簧被壓縮時所具有的最大彈性勢能為mgh8 .彈簧被壓縮時所具有的最大彈性勢能為mgh丁,h凡也絆C. B與A分開后能達到的最大高度為439:D. B與A分開后能達到的最大高度不能

5、計算8.如圖所示，用輕繩將兩個彈性小球緊緊束縛在一起并發(fā)生微小的形變，現(xiàn)正在光滑水平面上以速度vo= 0.1 m/s向右做直線運動，已知兩彈性小球質量分別為mi = 1 kg和m2= 2 kg.一段時間后輕繩突然自動斷開，斷開后兩球仍沿原直線運動.經(jīng)過 t=5.0 s兩球的間距為s = 4.5 m ,則下列說法正確的是 （）A.剛分離時，a、b兩球的速度方向相同8 .剛分離時，b球的速度大小為 0.4 m/sC.剛分離時，a球的速度大小為0.7 m/sD.兩球分開過程中釋放的彈性勢能為0.27 J二、計算題：9 .如圖所示，在光滑水平地面上的木塊M緊挨輕彈簧靠墻放置.子彈 m以速度V。沿水平方

6、向射入木塊并在極短時間內(nèi)相對于木塊靜止下來，然后木塊壓縮勁度系數(shù)未知彈簧至彈簧最短.已知子彈質量為 m,木塊質量M= 9m,彈簧最短時彈簧被壓縮了Ax.勁度系數(shù)為k、1形變量為x的彈簧的彈性勢能可表本為Eprkx2求：（1）從子彈射入木塊到剛相對于木塊靜止的過程中損失的機械能；（2）彈簧的勁度系數(shù).MOT10 .如圖所示，在光滑水平面上有一輛質量M = 8 kg的平板小車，車上有一個質量m=1.9kg的木塊（木塊可視為質點）,車與木塊均處于靜止狀態(tài).一顆質量m0=0.1 kg的子彈以V0= 200 m/s的初速度水平向左飛，瞬間擊中木塊并留在其中.已知木塊與小車平板之間的動摩擦因數(shù)尸0.5,

7、g=10 m/s2.(1)求子彈射入木塊后瞬間子彈和木塊的共同速度大?。?2)若木塊不會從小車上落下，求三者的共同速度大?。?3)若是木塊剛好不會從車上掉下，則小車的平板至少多長?11 .如圖所示，物體 A置于靜止在光滑水平面上的平板小車B的左端，在A的上方。點用細線懸掛一小球 C(可視為質點)，線長L=0.8 m.現(xiàn)將小球C拉至水平無初速度釋放，并 在最低點與A物體發(fā)生水平正碰，碰撞后小球C反彈的最大高度為 h = 0.2 m.已知A、B、C的質量分別為 mA=4 kg、mB= 8 kg和mc=1 kg, A、B間的動摩擦因數(shù)科=0.2, A、C碰撞時間極短，且只碰一次，取重力加速度g= 1

8、0 m/s2.(1)求小球C與物體A碰撞前瞬間受到細線的拉力大?。?2)求A、C碰撞后瞬間A的速度大?。?3)若物體A未從小車B上掉落，小車B的最小長度為多少?12 .如圖所示，一對雜技演員 (都可視為質點)乘秋千從A點由靜止出發(fā)繞 。點下擺，演員 處于A點時秋千繩處于水平位置，當擺到最低點B時，女演員在極短時間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，然后自己剛好能回到 A點.求男演員落地點 C與O點的水平距離x.(已知男演員的質量m1和女演員的質量 m2的關系為嗎=2,秋千的質量不計，秋千的繩長為R, C點m2比O點低5R,不計空氣阻力)13 .如圖所示，C是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質量為3m

9、,在木板的上表面有兩塊質量均為 m的小木塊A和B,它們與木板間的動摩擦因數(shù)均為最初木板靜止，A、B兩木塊同時以相向的水平初速度vo和2vo滑上長木板，木板足夠長，A、B始終未滑離木板也未發(fā)生碰撞.求：(1)木塊B的最小速度是多少？(2)木塊A從剛開始運動到 A、B、C速度剛好相等的過程中，木塊A所發(fā)生的位移是多少?1A2B3D4B5A6AC7BC8CD14 .如圖所示，在水平地面上放置一質量為M的木塊，一質量為 m的子彈以水平速度 v射入木塊(未穿出)，若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為 科，求：(1)子彈射入后，木塊在地面上前進的距離;(2)射入的過程中，系統(tǒng)損失的機械能；(3)子彈在木塊中打入的

10、深度.15 .兩物塊A、B用輕彈簧相連，質量均為 2 kg,初始時彈簧處于原長， A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運動，質量為4 kg的物塊C靜止在前方，如圖所示.B與C碰撞后二者會粘在一起運動.則在以后的運動中：(1)當彈簧的彈性勢能最大時，物塊 A的速度為多大？沙(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少？FlXvwqiH CV7777777777777777777V777T77：16 .如圖所示，固定的光滑圓弧面與質量為6 kg的小車C的上表面平滑相接，在圓弧面上有一個質量為2 kg的滑塊A,在小車C的左端有一個質量為 2 kg的滑塊B,滑塊A與B均 可看做質點.現(xiàn)使滑塊

11、A從距小車的上表面高 h=1.25 m處由靜止下滑，與 B碰撞后瞬間 粘合在一起共同運動，最終沒有從小車C上滑出.已知滑塊 A、B與小車C的動摩擦因數(shù)均為 -0.5,小車C與水平地面的摩擦忽略不計，取g=10 m/s2.求： (1)滑塊A與B碰撞后瞬間的共同速度的大小;(2)小車C上表面的最短長度.9 .解析(1)設子彈剛相對于木塊靜止時的速度為v,由動量守恒定律 mvo=(m+M)v,解得V0v=1Q.正，由能量守恒定律設從子彈射入木塊到剛相對于木塊靜止的過程中損失的機械能為_ 12 12AE = 2mv02-2(m+ M)v2代入數(shù)據(jù)得正=曙.(2)設彈簧的勁度系數(shù)為 k,根據(jù)題述，彈簧最

12、短時彈簧被壓縮了Ax,其彈性勢能可表示1 . c為 Ep =k ( zx)2,木塊壓縮輕彈簧過程，由機械能守恒定律2(m+M)v2=Ep，,2解得彈簧的勁度系數(shù)k=方不10 .解析 (1)子彈射入木塊過程系統(tǒng)動量守恒，以水平向左為正，則由動量守恒有: movo= (mo+ m)vi,./曰m0v00.1 x 200斛得：v1 =m/s = 10 m/sm0+m 0.1+ 1.9(2)子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)動量守恒，以水平向左為正方向，由動量守恒定律得: (mo+ m)vi= (mo + m+ M)v,加/曰mo+m V10.1+ 1.9 x 10解得 v=-= . . c m/s= 2 m

13、/smc+m+M0.1 + 1.9+ 8(3)子彈擊中木塊到木塊相對小車靜止過程，由能量守恒定律得:112舊。+ m)v12= Mm0+m)gL + 2(m0+ m+ M)v2,解得L = 8 m.11 .解析(1)小球碰撞前在豎直平面內(nèi)做圓周運動 1c根據(jù)機械能守恒定律，得 mCgL = 2mCV02由牛頓第二定律，得 F mCg = m?解得 vo=4 m/s, F= 30 N，一、，一 ，一、， 一 1 o(2)設A、C碰撞后的速度大小分別為va、vc,由能量守恒和動量守恒，得 2mcvc2= mcghmcvo= mAVA mcvc解得 Vc=2 m/s, va = 1.5 m/s(3)

14、設A在B上相對滑動的最終速度為v,相對位移為x,由動量守恒和能量守恒，得mAVA =(mA+ mB)v12 12（ingx= mAVA2 -2（mA+ mB）v2解得 x= 0.375 m3要使A不從B車上滑下，小車白最小長度為0.375 m（或g m）12.解析設分離前男女演員在秋千最低點B的速度為V0,由機械能守恒定律有1,、2（mi + m2）gR=2（m1+ m2）vo2設剛分離時男演員速度的大小為V1 ,方向與V0相同，女演員速度的大小為V2,方向與V0相反，由動量守恒定律有 （m1 + m2）vo= m1v1 - m2v2分離后，男演員做平拋運動，設男演員從被推出到落到 C點所需的

15、時間為t,根據(jù)題中所給 條件，由運動學規(guī)律得-1 ,24R=2gt2, x= v1t女演員剛好能回到 A點，由機械能守恒定律得12m2gR = 2m2v22,已知m=2m2,解得x= 8R.13 .解析 （1）由題知，B向右減速，A向左減速，此時 C靜止不動；A先減速到零后與 C 一起反向向右加速，B向右繼續(xù)減速，三者共速時，B的速度最小.取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律：m 2vo mvo= 5mv解得B的最小速度v=v5（2）A向左減速的過程，根據(jù)動能定理有 C 12一科 mgx= 02mv02向左的位移為y gA、C 一起向右加速的過程，根據(jù)動能定理有1、，.，史 2戈2/5）向右的位移

16、為x2=2遍25科g取向左為正方向，整個過程 A發(fā)生的位移為21v2x=x1 x2 = 50科g即此過程中A發(fā)生的位移向左，大小為g14 .解析 因子彈未射出，故碰撞后子彈與木塊的速度相同，而系統(tǒng)損失的機械能為初、末狀 態(tài)系統(tǒng)的動能之差.(1)設子彈射入木塊后，二者的共同速度為v,取子彈的初速度方向為正方向，則由動量守恒得：mv=(M + m)v二者一起沿地面滑動，前進的距離為x,由動能定理得：1.一（XM + m）gx= 0 2（M + m）v 2 2 2由兩式解得：x= 2 g(2)射入過程中損失的機械能l 12AE=2mv2-2（M+m）v，22Mmv 解得：AE =- .2 M + m

17、(3)設子彈在木塊中打入的深度，即子彈相對于木塊的位移為x相對，則AE=mg湖對/日.AEMv2侍：x相對=mg 2gM + m15.解析 (1)當A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大.由 A、B、C三者組成的 系統(tǒng)動量守恒得：（mA + mB）v= （mA+ mB + mc）vABc,解得VABC =2 + 2 X62 + 2 + 4m/s= 3 m/s.(2)B、C碰撞時B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，設碰后瞬間B、C兩者速度為vbc,則mBv=(mB+ mc)vBc 得：2X6vbc =m/s = 2 m/s,2 + 4物塊A、B、C速度相同時彈簧的彈性勢能最大為Ep,1 C 1 C 1C 1根據(jù)能重寸恒7E律，則Ep= 2(mB +mc)vBc2 + 2mAv22(mA+mB+mc)vABc2= 2 (2 + 4)X22 J+ 2X 2X 62 j_2X(2 + 2+4)X 32 J= 12 J.116.解析 (1)設滑塊A滑到圓弧末端時的速度大小為V1,由機械能守恒定律得：mAgh=-