高考物理專(zhuān)題復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律練習(xí)題

1、2008高考物理專(zhuān)題復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律練習(xí)題、例題例1、如圖7-1所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2m的小球，B處固定質(zhì)量為 m的小球，支架懸掛在 O點(diǎn)，可繞過(guò)O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)OB與地面相垂直，放手后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零A球機(jī)械能減少量等于B球機(jī)械能增加量B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度D.當(dāng)支架從左向右回?cái)[動(dòng)時(shí)，A球一定能回到起始高度例2、如圖7-2所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為mB =2mA

2、,規(guī)定向右為正方向，a、b兩球的動(dòng)量均為6kg m/s,運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰()圖7-2撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為一4kg m/s,則A.左方是A球，碰撞后 A、B兩球速度大小之比為 2:5B.左方是A球，碰撞后 A、B兩球速度大小之比為1:10C.右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為 2:5D.右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:10 二、鞏固提高訓(xùn)練. A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)， A球的動(dòng)量是5kg. m/s, B球的 動(dòng)量是7kg. m/s,當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量的可能值是 （ ）-4 kg - m/s、14 kg - m/

3、sC. -5 kg m/s、17kg m/3kg - m/s、9 kg - m/sD. 6 kg - m/s、6 kg m/s圖 7 -1.長(zhǎng)度為l的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，且使其長(zhǎng)度的4垂在桌邊，如圖7 -1所示。松手后鏈條從靜止開(kāi)始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開(kāi)桌邊時(shí)的速度大小為（）1 A 2115gl1 B. 4 15913 ,15gl C.4D. 15gl.如圖所示，A、B分別為單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)擺球的不同位置。其中，位置A為擺球擺動(dòng)的最高位置，虛線為過(guò)懸點(diǎn)的豎直線。以擺球最低位置為重力勢(shì)能零點(diǎn)，則擺球在擺動(dòng)過(guò)程中（1頁(yè)）A .位于B處時(shí)動(dòng)能最大B .位于A處時(shí)勢(shì)能最大C .在位置A

4、的勢(shì)能大于在位置 B的動(dòng)能D .在位置B的機(jī)械能大于在位置A的機(jī)械能.如圖7 -3所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面， 導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住， 它們的電阻均為R,回路上其余部分的電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中（）A.回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同C.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒D.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒圖 7 -3.如圖7 -

5、4所示，質(zhì)量分別為 面上，A靠緊豎直墻.用水平力 彈性勢(shì)能為 E.這時(shí)突然撤去m和2m的A、B兩個(gè)木塊間用輕彈簧相連,放在光滑水平F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長(zhǎng)度，靜止后彈簧儲(chǔ)存的F,關(guān)于 A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.撤去B.撤去 C.撤去 D.撤去F后, F后, F后, F后,系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒A離開(kāi)豎直墻前，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒A離開(kāi)豎直墻后，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為A離開(kāi)豎直墻后，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為EE/3圖 7 -46.下列現(xiàn)象中動(dòng)量守恒的是：A.車(chē)靜止在光滑水平面上，車(chē)上的人從車(chē)頭走到車(chē)尾B.水平放置的輕彈簧，一端固定于墻上，另一端與置于光滑水

6、平面上的物體相連，開(kāi)始時(shí), 彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，放手后物體在彈力作用下運(yùn)動(dòng)C.汽車(chē)?yán)宪?chē)在平直的公路上做勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻拖車(chē)突然脫鉤離開(kāi)汽車(chē)，由于司機(jī)沒(méi) 有發(fā)覺(jué)而保持汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力不變，在拖車(chē)沒(méi)有完全停下來(lái)的任何一段時(shí)間D.甲、乙兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽，甲隊(duì)獲勝一只小船停止在湖面上，一個(gè)人從小船的一端走到另一端，不計(jì)水的阻力，下列說(shuō)法正確 的是：A.人在船上行走，人對(duì)船的沖量比船對(duì)人的沖量小，所以人向前運(yùn)動(dòng)得快，船后退得慢B.人在船上行走時(shí)，人的質(zhì)量比船小，它們所受的沖量大小是相等的，所以人向前運(yùn)動(dòng)得 快，船后退得慢C.當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí)，因船的慣性大，所以船將會(huì)繼續(xù)后退D.當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí)，因總動(dòng)量守恒，

7、故船也停止后退一顆手榴彈以v0=10m/s的速度水平飛行，設(shè)它炸裂成兩塊后，質(zhì)量為 0. 4kg的木塊速 度為250m/s,其方向與原來(lái)方向相反. 若取v0的方向?yàn)檎较颍?則質(zhì)量為0. Zkg的小塊物 體的速度為：A. 70m/s B. 530m/sC. 470m/sD. 800m/sA、B兩球在光滑水平面上作相向運(yùn)動(dòng)，已知 mA mB,當(dāng)兩球相碰后，其中一球停止， 則可以斷定：.A .碰前A的動(dòng)量大小與B的動(dòng)量大小相等B .碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量C.若碰后A的速度為零，則碰前 A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量（2頁(yè)）D.若碰后B的速度為零，則碰前 A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量.如圖6所示，大小相等，質(zhì)量不一

8、定相等的A、B、C三只小球排列在光滑水平面上，未碰撞前 A、B、C三只小球的動(dòng)量（以 kg m/s為單位）分別是 8、一13、一5.在三只小球沿一直線發(fā)生了一次相互碰撞的過(guò)程中，A、B兩球受到的沖量（以N-s為單位）分別為一 9、1,則C球?qū)球的沖量及C球碰后動(dòng)量的大小 分別為：A. -l, 3 B, 8, 3 C. 10, 4 D. - 10, 4.如圖8所示，A、B兩物體在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，相撞后粘合在一起向右運(yùn)動(dòng)，則：A .原來(lái)A的動(dòng)量比B的動(dòng)量大B.撞前兩物體的總動(dòng)量的方向一定向右C. A物體的動(dòng)量變化的方向向右D .原來(lái)A物體的速度比B的大.甲、乙兩溜冰者，質(zhì)量分別為50kg和

9、52kg,甲手里拿著一質(zhì)量為2kg的球，兩人均以2m/s的速度在冰面上相向滑行.甲將球拋給乙，乙再將球拋給甲，這樣拋接若干次后，乙的 速度為零，則甲的速度是多大. 一輛質(zhì)量為 M=10kg的小車(chē)，車(chē)上有一個(gè) m=40kg的小孩，小車(chē)在水平地面上以2m/s的速度勻速前進(jìn).若小孩相對(duì)小車(chē)以1m/s的速度向小車(chē)行進(jìn)的反方向跳出，則小孩跳離車(chē)后車(chē)的速度是多大？ml和.如圖7所示，光滑桌面上用細(xì)繩連接著兩個(gè)質(zhì)量分別為V0向右運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩松弛，后繩A、B的速度。（2）細(xì)繩對(duì)Am2的物體A和B,開(kāi)始物體A以速度 被拉緊，AB 一起運(yùn)動(dòng)。求：（1）此時(shí) 的沖量。.如圖9所示，質(zhì)量相等的 A、B兩物體，將一根彈簧

10、壓縮，又 用細(xì)線將它們連著在光滑水平面一起以v0= 5m/s向右運(yùn)動(dòng)。某一時(shí)刻細(xì)線斷開(kāi)，彈簧將 A、B彈開(kāi)，結(jié)果B以2m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，求 A 的速度。(3頁(yè)）.如圖7 -5所示，質(zhì)量均為 m的兩球AB間有壓縮的輕、短彈簧處于鎖定狀態(tài)，放置在水 平面上豎直光滑的發(fā)射管內(nèi) （兩球的大小尺寸和彈簧尺寸都可忽略，他們整體視為質(zhì)點(diǎn)），解除鎖定時(shí)，A球能上升的最大高度為 H,現(xiàn)在讓兩球包括鎖定的彈簧從水平面出發(fā)，沿光滑的半徑為R的半圓槽從右側(cè)由靜止開(kāi)始下滑，至最低點(diǎn)時(shí)，瞬間鎖定解除，求 A球離開(kāi)圓槽后能 上升的最大高度。圖 7 -5.如圖7 -6所示，質(zhì)量均為M的木塊A、B并排放在光滑水平面上，A上

11、固定一根輕質(zhì)細(xì)桿，輕桿上端的小釘(質(zhì)量不計(jì))O上系一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的細(xì)線，細(xì)線的另一端系一質(zhì)量為m的小球C ,現(xiàn)將C球的細(xì)線拉至水AB圖 7 -6平，由靜止釋放，求：(1)兩木塊剛分離時(shí)，A、B、C速度各為多大？(2)兩木塊分離后，懸掛小球的細(xì)線與豎直方向的最大夾角多少？18 .用輕彈簧相連的質(zhì)量均為 2 kg的A、B兩物塊都以v= 6 m/s的速度在光滑的水平地面上 運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量為 4 kg的物塊C靜止在前方，如圖7 -7所示.B與C碰撞后二者 粘在一起運(yùn)動(dòng).求：在以后的運(yùn)動(dòng)中：(1)當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物體 A的速度多大？(2)彈性勢(shì)能的最大值是多大 ？，(3) A的速度有可能向

12、左嗎？為什么？圖7 -719、如圖7-3所示，一對(duì)雜技演員(都視為質(zhì)點(diǎn))乘秋千(秋千繩圖7-3處于水平位置)從 A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞 O點(diǎn)下擺，當(dāng)擺到最低點(diǎn) B 時(shí)，女演員在極短時(shí)間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，然后自已剛好 能回到高處A。求男演員落地點(diǎn) C與O點(diǎn)的水平距離So已知男 演員質(zhì)量m1和女演員質(zhì)量 m2之比m2 =2,秋千的質(zhì)量不計(jì)，秋千 的擺長(zhǎng)為R , C點(diǎn)比O點(diǎn)低5R。(4頁(yè))材料十二機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律參考答案：一、例題析與解1、析與解：若把支架看成一個(gè)整體，放開(kāi)后，不計(jì)任何阻力，系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)總的機(jī)械能不變，所以，A球能回到起始高度；因?yàn)?A小球質(zhì)量為2m, B小球

13、質(zhì)量為m,在A 球從初始位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，A球勢(shì)能的減少量大于 B球勢(shì)能的增加量，故 A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度大于零；B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度。故正確選項(xiàng)為B C D.點(diǎn)評(píng)： 準(zhǔn)確地選擇研究對(duì)象，使之滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的條件，是本題求解的關(guān)鍵。本題單獨(dú)對(duì)A或B來(lái)說(shuō)，由于桿對(duì)兩小球均做功，故運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒。而對(duì)A、B組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)總的機(jī)械能保持不變。對(duì)于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)還應(yīng)注意尋找各物體之間 的牽聯(lián)關(guān)系。2、析與解：規(guī)定向右為正方向，因?yàn)閮汕騽?dòng)量相等且為正，要兩球相碰，則左方球的速度必須大于右方球的速度，而 mB = 2mA，故A球的速度

14、大于B球的速度，左方為 A球。據(jù)動(dòng)量守恒定律，兩球的動(dòng)量變化大小相等，方向相反，A球的動(dòng)量增量為-4kg m/s, B球的動(dòng)量（變化為4kgm/s。據(jù)即=p - p ,算出碰撞后A、B兩球的動(dòng)量分別為2kg m/s ,10kg m/s,兩球速度之比為2:5。故選項(xiàng)為（a）點(diǎn)評(píng)：動(dòng)量守恒定律的運(yùn)用要注意其矢量性，本題中已規(guī)定了正方向， 從題設(shè)條件得出兩球運(yùn)動(dòng)方向相同且向右，是本題的關(guān)鍵。在判斷 A、B的位置時(shí)還應(yīng)充分考慮運(yùn)動(dòng)中的實(shí)際情況， 學(xué)生在分析的過(guò)程中可結(jié)合草圖，增加空間認(rèn)識(shí)，加深對(duì)題意的理解。二、鞏固提高訓(xùn)練答與解.答案：B解：碰撞類(lèi)問(wèn)題遵循三個(gè)原則：（1）、系統(tǒng)滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，（2）、不

15、能發(fā)生二次碰撞，（3）、系統(tǒng)總動(dòng)能不增加。本題中 A選項(xiàng)違背動(dòng)量守恒定律，C選項(xiàng)雖然滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，但系統(tǒng)總動(dòng)能比碰撞前增加了。由題意可知A球的速度大于 B球的速度，而A球的動(dòng)量小于 B球的動(dòng)量，可得mA mb , d選項(xiàng)中兩動(dòng)量相等，可見(jiàn)A球的速度大于B球的速度，兩球?qū)l(fā)生二次碰撞，這違背了原則（3）。只有選項(xiàng)D滿(mǎn)足條件，故選 Do.答案：B解：設(shè)鐵鏈的總質(zhì)量為 m,剛離開(kāi)桌面時(shí)的速度為 v,分別以這兩段鐵鏈為研究對(duì)象，各自重3l 3l心下降的高度分別為8和4 ,據(jù)機(jī)械能守恒定律3mg 3lmgmv?484421 v 一,15gl解得 4.答案：BC解：擺球擺動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒

16、，只存在動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。由圖可知，小球在最低點(diǎn)動(dòng)能最大。A為最高點(diǎn)，小球在 A點(diǎn)的重力勢(shì)能最大。（5頁(yè)）.答案：AD解：系統(tǒng)水平方向不受外力，動(dòng)量守恒，但系統(tǒng)機(jī)械能有損失，轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為熱能。.答案：BD解：撤去F后，A離開(kāi)豎直墻前，墻壁對(duì)系統(tǒng)有力的作用，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但此力對(duì)系統(tǒng)不做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒。當(dāng)A離開(kāi)豎直墻后，系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，且機(jī)械能守恒。當(dāng)兩物體的速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大。設(shè)剛離開(kāi)墻壁時(shí)B的速度為 v0,則12E = -2mv02，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：_ 2_ Ev v0 2mv0 =(m+2m)v ,3Y m ,兩物體總動(dòng)能為122E (

17、m 2m)v = -E21EP = E -E E23 ,此時(shí)彈性勢(shì)能的最大值為33 。. AC 7. BD 8. BC 解析若碰前 A與B動(dòng)量大小相等，則兩者均會(huì)停，所以 A錯(cuò).若A停，則B會(huì) 反彈，碰后B的動(dòng)量與碰前A的動(dòng)量同向，故碰前 A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量B 11, AB 12. 013. 3.2m/s14.(1)陽(yáng)+啊，研+啊向左15. 2m/s,向左2 RHH h ;16.答案：2解：解除鎖定后彈簧將彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為A的機(jī)械能，則彈簧彈性勢(shì)能為E 彈=mgHAB系統(tǒng)由水平位置滑到圓軌道最低點(diǎn)時(shí)速度為vB 則有v0 ,解除彈簧鎖定后 A、B的速度分別為vA、2m g2mv0 = mvA

18、 mvB2v0R2 m 2mv 1 222mvB將Vb =2v0 7A代入能量關(guān)系得到2mgR mgH1 一 212= - mvA - m(2v0 -Va)22V0 = . 2gR得到：Va = 2gR . gH(6頁(yè)）2h R = Va設(shè)相對(duì)水平面上升最大高度為h,則：2gHh2RH217.答案:(1)Va=VB =m MgLM 2M mVc = 2,MgL2M m解：（1）A、B、C三者組成的系統(tǒng)滿(mǎn)足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，選取最低點(diǎn)Ep=O, C球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)A、B共同速度為vA , C速度vc為，規(guī)定向左為正方向:,1 2 120 = mVc.2MvA岫=鼻產(chǎn)辦v -21咽。.v - m

19、MgLv c - 2 , J , v a , I解得：，2M mM 1 2M m（2）、從C球在最低點(diǎn)開(kāi)始,C與A組成一個(gè)系統(tǒng)滿(mǎn)足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，設(shè)擺到最高處為hx ,此時(shí)，A、C共同速度為vx :mvc -MvA = (m M )vx1 2-mvc1212MvA = (m M )vx22m gxh解得:m MgL一 M 2M m2M m L2( M + m).1jm二-cos 2(m M )18.答案：(1)解：(1)當(dāng)A、根據(jù)能量守恒12Ep = -(mB mC )v2工2一小22-2amBmQvAA不可能向左運(yùn)動(dòng)vA =3 m/s(2) Ep=12 J (3)B、C三者的速度相等時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大由于A、B、C三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒(mA +mB)v = (mA +mB +mc)vA(2 2) 6解得 vA = 2 + 2 +4 m/s=3 m/sB、C碰撞時(shí)B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)碰后瞬間B、C兩者速度為v,則2 6mBV=(mB mc)vv，=7=2 m/s設(shè)物A速度為vA 時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大為Ep,111=2 x ( 2+4) x 22+ 2 x 2X 62- 2 x ( 2+2+4) X 32=12 J(7頁(yè))A不可能