2022屆高考物理二輪復習：07動量和能量的綜合運用

2022屆高考物理二輪復習專題07動量和能量的綜合運用基

礎(chǔ)篇

一、單選題，共10小題

1.（2022?全國?高三專題練習）太空探測器常裝配離子發(fā)動機，其基本原理是將被電離

的原子從發(fā)動機尾部高速噴出，從而為探測器提供推力，若某探測器質(zhì)量為490kg,

離子以30km/s的速率（遠大于探測器的飛行速率）向后噴出，流量為3.0x10-g/s,則

探測器獲得的平均推力大小為（）

A.1.47NB.0.147NC.0.09ND.0.009N

2.（2022?陜西漢中?一模）陜西面食種類繁多，其中“刀削面''堪稱一絕，從同一位置依

次削出三個小面條，分別落在水面上A、B、C三點，運動軌跡如圖所示，忽略空氣阻

力的影響，小面條被削離面團后均水平飛出，假設(shè)三個小面條質(zhì)量相等，從面條削離

到落在水面的過程中，下列說法正確的是（）

A.三個小面條被削離時速度相等

B.三個小面條動量的變化量相同

C.落在4點的小面條在空中運動時間最短

D.落在C點的小面條落在水面時重力的功率最大

3.（2022.山東?泰安市基礎(chǔ)教育教學研究室一模）冬奧會冰壺比賽中所用的冰壺除顏色

外其他完全相同，如圖（a）某隊員將紅壺推出，之后與靜止在大本營中心的藍壺發(fā)生

對心碰撞，碰撞時間極短，碰后運動員用冰壺刷摩擦藍壺前進方向的冰面，來減小阻

力。碰撞前后兩壺運動的M圖線如圖（b）中實線所示。重力加速度g=10m/s2。則運

動員由于用冰壺刷摩擦冰面使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減少了（）

圖(a)圖(b)

A.0.02B.0.012C.0.008D.0.006

4.（2022?北京?一模）城市進入高樓時代后，高空墜物已成為危害極大的社會安全問

題。圖為一則安全警示廣告，非常形象地描述了高空墜物對人傷害的嚴重性。小明

同學用下面的實例來檢驗廣告詞的科學性：設(shè)一個50g雞蛋從25樓的窗戶自由落

下，與地面的碰撞時間約為2x10%，已知相鄰樓層的高度差約為3m,則該雞蛋對地

面產(chǎn)生的沖擊力約為（）

一個雞蛋的威力

從4樓拋下會讓人砸起腫包

從8樓拋下可以砸破人的頭皮

從18樓拋F可以砸裂行人頭骨

從25樓拋下可以使人當場死亡

A.IONB.102NC.103ND.l^N

5.（2022?重慶?模擬預測）如題圖所示，水上飛行表演中，運動員操控噴射式懸浮飛行

器將水帶緩慢豎直送上來的水向下噴出，可以完成懸停、上升等各種動作。某次表演

時運動員處于懸停狀態(tài)，噴嘴豎直向下噴出水的速度為若運動員操控裝置，以豎

直向上的加速度〃開始運動瞬間，噴嘴豎直向下噴出水的速度為上，重力加速度為

g，下列關(guān)系式正確的是（）

A.v,：v2=a:gB.v,:v2=g:（g+a）

C.vt:v2=y/a:yfgD.v,:v2=y/g:y/g+a

6.（2022?廣東湛江?模擬預測）如圖所示，一質(zhì)量為M的長木板在光滑水平面上以速

度vo向右運動，一質(zhì)量為，〃的小鐵塊在木板上以速度物向左運動，鐵塊與木板間存在

摩擦，為使木板能保持速度v。向右勻速運動，必須對木板施加一水平力，直至鐵塊與

木板達到共同速度加。設(shè)木板足夠長，那么此過程中水平力的沖量大小為（）

m

%

/777777777777777777777777777777T77777

A.mvoB.1.5mvo

C.ItnvoD.3mvo

7.（2022?廣東梅州?模擬預測）光滑的足夠長平行金屬導軌寬度乙=1，“，導軌所在的平

面與水平面夾角0=37。，導軌下端電阻41.8C,導軌放在豎直向上的勻強磁場中，磁

感應強度8=0.5T。電阻為-0.2C,質(zhì)量為團=01kg的金屬棒時從上端由靜止開始下

滑，下滑距離為公9m時速度達到最大（sin37o=0.6,g=10m/s2）,從釋放到運動到最大

速度的過程中，下列說法正確的是（）

A.金屬棒的最大速度為4.8m/sB.通過電阻R的電荷量為2.25C

C.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為4.248JD.所用的時間為2.45s

8.（2022.全國?高三專題練習）在爆炸實驗基地有一發(fā)射塔，發(fā)射塔正下方的水平地面

上安裝有聲音記錄儀。爆炸物自發(fā)射塔豎直向上發(fā)射，上升到空中最高點時炸裂成質(zhì)

量之比為2:1、初速度均沿水平方向的兩個碎塊。遙控器引爆瞬開始計時，在5s末和

6s末先后記錄到從空氣中傳來的碎塊撞擊地面的響聲。已知聲音在空氣中的傳播速度

為340n”s,忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.兩碎塊的位移大小之比為1:2B.爆炸物的爆炸點離地面高度為80m

C.爆炸后質(zhì)量大的碎塊的初速度為68m/sD.爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離

為340m

9.（2022.全國?高三專題練習）質(zhì)量相等的A、8兩物體放在同一水平面上，分別受到

水平拉力吊、加的作用而從靜止開始做勻加速直線運動。經(jīng)過時間3和4口速度分別

達到2血和血時，分別撤去尸/和兩物體都做勻減速直線運動直至停止。兩物體速

度隨時間變化的圖線如圖所示。設(shè)B和3對A、B兩物體的沖量分別為//和A,F/和

尸2對A、B兩物體做的功分別為監(jiān)和隊，則下列結(jié)論正確的是（）

Oto2to3/（）4玲5z0t

A.〃：/2=12：5,W,：物=6:5

B.h：h=6：5,Wi：電=3:5

C.h：b=3：5,Wi：牝=6:5

D.11：h=3：5,Wi：W2=\2:5

10.（2022?全國?高三專題練習）如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細

桿，“、〃、c、d四個點位于同一圓周上，”在圓周最高點，”在圓周最低點，每根桿上

都套著質(zhì)量相等的小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從氏c三個點同時由靜止

釋放。關(guān)于它們下滑的過程，下列說法正確的是（）

A.重力對它們的沖量相同B.彈力對它們的沖量相同

C.合外力對它們的沖量相同D.它們動能的增量相同

二、多選題，共4小題

11.（2022.云南.富寧縣第一中學高三開學考試）一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力尸的作

用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間r變化的圖線如圖所示，則（）

八77N

2——

J----；---1-----1_>

1：23：4t/s

A.Z=1s時物塊的速率為1m/sB./=2s時物塊的動量大小為4kg-m/s

C.Z=3s時物塊的動量大小為5kg?m/sD.4s時物塊的速度為零

12.（2022?黑龍江?鶴崗一中高二開學考試）如圖（?）,質(zhì)量分別為m小的A、B兩

物體用輕彈簧連接構(gòu)成一個系統(tǒng)，外力/作用在A上，系統(tǒng)靜止在光滑水平面上（B

靠墻面），此時彈簧形變量為?撤去外力并開始計時，A、B兩物體運動的。-/圖像

如圖"）所示，表示0至I"時間內(nèi)A的。7圖線與坐標軸所圍面積大小，邑、

S.3分別表示％到〃時間內(nèi)A、B的Q-f圖線與坐標軸所圍面積大小。A在：時刻的速度

為北。下列說法正確的是（）

圖（a）圖⑹

A.0到h時間內(nèi),墻對B的沖量等于mAvo

B.niA>mB

c.B運動后，彈簧的最大形變量等于x

D.S,-S,=S3

13.（2022?全國?高三專題練習）繩長為/,小球質(zhì)量為加，小車質(zhì)量為M,將小球向右

拉至水平后放手，則（水平面光滑）（）

A.系統(tǒng)的總動量守恒

B.水平方向任意時刻小球與小車的動量等大反向

C.小球不能向左擺到原高度

D.小車向右移動的最大距離為

Min

14.（2022?全國?高三專題練習）如圖所示，木塊B與水平面間的摩擦不計，子彈A沿

水平方向射入木塊并在極短時間內(nèi)相對于木塊靜止下來，然后木塊壓縮彈簧至彈簧最

短.將子彈射入木塊到剛相對于靜止的過程稱為I,此后木塊壓縮的過程稱為H,則

()

BJWWWW^I

A.過程I中,子彈和木塊所組成的系統(tǒng)機械能不守恒，動量守恒

B.過程I中，子彈、彈簧和木塊所組成的系統(tǒng)機械能不守恒，動量也不守恒

c.過程n中，子彈、彈簧和木塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量也守恒

D.過程n中，子彈、彈簧和木塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量不守恒

三、填空題，共4小題

15.（2022?福建省龍巖第一中學高二階段練習）一小船與船上人的總質(zhì)量為160kg,以

2m/s的速度勻速向東行駛，船上一個質(zhì)量為60kg的人，以6m/s的水平速度（相對跳

離時小船的速度）向東跳離此小船，若不計水的阻力，則人跳離后小船的速度大小為

m/s,小船的運動方向為向.

16.（2021?福建莆田?一模）新能源環(huán)保汽車在設(shè)計階段要對各項性能進行測試。某次

測試中，質(zhì)量為1500kg的汽車在水平路面上由靜止開始做直線運動，其牽引力尸隨時

間，的變化關(guān)系如圖所示。已知汽車所受阻力恒定，第14s后做勻速直線運動。第3s

末汽車的加速度為m/s2,第15s末汽車牽引力的功率為W。

17.（2021?福建三明?三模）航天器離子發(fā)動機原理如圖所示，首先電子槍發(fā)射出的高

速電子將中性推進劑離化（即電離出正離子）。正離子被正、負極柵板間的電場加速后

從噴口噴出，從而使航天器獲得推進或調(diào)整姿態(tài)的反沖力，己知單個正離子的質(zhì)量為

，"、電荷量為q,正、負棚板間加速電壓為U,單位時間從嗔口噴出的正離子個數(shù)為

〃，忽略離子間的相互作用力及進入柵板時的初速度。則單個正離子經(jīng)正、負柵板間的

電場加速后，獲得的動能取=,該航天器獲得的平均反沖力

F=。

Q中性推進劑原子

④正離子

18.（2015?上海上海?二模）質(zhì)量為100kg的小船沿東西方向靜止在水面上，船兩端站

有質(zhì)量分別為40kg和60kg的甲、乙兩人，當甲、乙兩人同時以3m/s的速率向東、向

西跳入水中后，小船的速度大小為m/s,方向向?

四、解答題，共6小題

19.（2022?全國?高三專題練習）質(zhì)量帆=260g的手榴彈從水平地面上以％=10無m/s

的初速度斜向上拋出，上升到距地面h=5m的最高點時炸裂成質(zhì)量相等的兩塊彈片，

其中一塊彈片自由下落到達地面，落地動能為5J.重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不

計，火藥燃燒充分，求：

（1）手榴彈爆炸前瞬間的速度大??；

（2）手榴彈所裝彈藥的質(zhì)量；

（3）兩塊彈片落地點間的距離.

20.（2022?全國?高三專題練習）長為/的輕繩上端固定，下端系著質(zhì)量為叫的小球

A,處于靜止狀態(tài)。A受到一個水平瞬時沖量后在豎直平面內(nèi)做圓周運動，恰好能通過

圓周軌跡的最高點。當A回到最低點時，質(zhì)量為"2的小球8與之迎面正碰，碰后A、

B粘在一起，仍做圓周運動，并能通過圓周軌跡的最高點。不計空氣阻力，重力加速

度為g,求

（1）4受到的水平瞬時沖量/的大?。?/p>

（2）碰撞前瞬間B的動能紜至少多大？

21.（2022.湖南師大附中高三階段練習）如圖所示，水平地面上有一高H=0.4m的水

平臺面，臺面上豎直放置傾角8=37。的粗糙直軌道AB、水平光滑直軌道BC、四分之

一圓周光滑細圓管道CD和半圓形光滑軌道。歷，它們平滑連接，其中管道CD的半徑

r=0.1m,圓心在點，軌道尸的半徑R=0.2m、圓心在4點，O、D、Q和尸

點均處在同一水平線上。小滑塊從軌道AB上距臺面高為h的P點靜止下滑，與靜止在

軌道BC上等質(zhì)量的小球發(fā)生彈性碰撞，碰后小球經(jīng)管道CD、軌道OER從尸點豎直向

下運動，與正下方固定在直桿上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小與碰

前相同，最終落在地面上。點，已知小滑塊與軌道A8間的動摩擦因數(shù)〃=*，

sin37°=0.6,cos37°=0.8。

（1）若小滑塊的初始高度〃=0.9m,求小滑塊到達8點時速度%的大小；

（2）若小球能完成整個運動過程，求的最小值九.；

（3）若小球恰好能過最高點E,且三棱柱G的位置上下可調(diào)，求落地點。與尸點的

水平距離x的最大值。

A

其上表面粗糙。在其左端有一個光滑的!圓弧槽C與長木板接觸但不連接，圓弧槽

的下端與木板的上表面相平，B、C靜止在水平面上?，F(xiàn)有很小的滑塊A以初速度

“從右端滑上B，并以藍的速度滑離B，恰好能到達C的最高點。A、B、C

的質(zhì)量均為，,，求：

（1）滑塊A與木板8上表面間的動摩擦因數(shù)〃；

（2）上圓弧槽C的半徑R；

4

23.（2022?陜西?西安工業(yè)大學附中高三階段練習）算盤是我國古老的計算工具，中心

帶孔的相同算珠可在算盤的固定導桿上滑動，使用前算珠需要歸零，如圖所示，水平

放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置，甲靠邊框從甲、乙相隔

5,=3.5xlO-2m,乙與邊框a相隔S2=2.OxlO-2m,算珠與導桿間的動摩擦因數(shù)

現(xiàn)用手指將甲以0.4m/s的初速度撥出，甲、乙碰撞后甲的速度大小為O.lm/s,

方向不變，碰撞時間極短且不計，重力加速度g取lOm/sJ

（1）通過計算，判斷乙算珠能否滑動到邊框

（2）求甲算珠從撥出到停下所需的時間。

算珠歸零狀態(tài)

邊框afffTfTfTHW

邊框b

24.（2021?江西省靖安中學高二階段練習）在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個靜

止的放射性原子核發(fā)生了一次a衰變.放射出a粒子）在與磁場垂直的平面內(nèi)

做圓周運動，其軌道半徑為R.以m、q分別表示a粒子的質(zhì)量和電荷量.

（1）放射性原子核用表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該a衰變的核反應

方程.

（2）a粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大

小.

（3）設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)為為a粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為M,求衰

變過程的質(zhì)量虧損△m.

參考答案：

1.C

【解析】

對離子，根據(jù)動量定理有

-Amv

而

Aw=3.OxlO_3xlO_3Az

解得尸=0.09N,故探測器獲得的平均推力大小為0.09N,故選C。

2.B

【解析】

AC.平拋運動的時間有高度決定，小面落入鍋中的過程中，下落高度都相同，根據(jù)

,12

仁那廣

可知，下落時間都相同，水平位移不同，說明初速度不同，AC錯誤；

B,速度的變化量

Av=gAr

可知，加速度相同，下落時間也相同，故速度的變化量都相同，根據(jù)

=m\v

動量的變化量相同，B正確；

D.重力的功率

P=/ngv、,=mg2t

所以重力瞬時功率相等，D錯誤。

故選B。

3.C

【解析】

由圖（b）可知，不用冰壺刷時，冰壺做減速運動的加速度

Av0.4.2八。,2

=—=---m/s-=0.2m/s-

M3-1

由于

%=Mg

冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)

/A=0.02

若紅壺與藍壺不碰撞，則紅壺停止時刻為

v1.2,

t=—=——s=6s

a0.2

紅壺與藍壺碰撞過程中滿足動量守恒

=，九V紅+，〃口藍

由圖（b）中信息可得碰后藍壺的速度

口藍=0.6m/s

藍壺減速過程中的加速度大小

V

籃一---=—m/s2=0.12m/s2

aAr5

由于

a/=&g

可得

例=0.012

因此藍壺與冰面間動摩擦因數(shù)減少

M=—4=0008

故選C。

4.C

【解析】

下落的高度

/z=24x3m=72m

則下落的時間

取向下為正方向，根據(jù)動量定理得

〃7g（G+t2）-Ft2=0

解得

F=950N*103N

故C正確，ABD錯誤。

故選C。

5.D

【解析】

設(shè)水的密度為"，噴嘴噴水出口橫截面積為S,噴嘴豎直向下噴出水時，對水豎直向下的

作用力大小為尸，由動量定理得

FAr=pSv^tv

可得

F=pSv2

當運動員處于懸停狀態(tài)時有

pSv：=mg

當運動員操控裝置以豎直向上的加速度。開始運動瞬間有

pSv1—mg=ma

聯(lián)立解得

vt--v2=y[g:yjg+a

故D正確，ABC錯誤。

故選D。

6.C

【解析】

設(shè)鐵塊與長木板之間的摩擦力為了,鐵塊在水平方向只受到摩擦力的作用，在作用的過程

中，選取向右為正方向，對鐵塊，由動量定理得

ft=mv?~(-wv?)=2wv0

以長木板為研究對象，它在水平方向受到拉力尸和摩擦力/的作用，由于速度不變，由平

衡條件得

八六0

水平力的沖量

l=Ft

解得

I=2mvo

故C正確，ABD錯誤

故選Co

7.D

【解析】

A.當金屬棒最大速度時受力平衡，根據(jù)平衡條件有

BILcosU=mgsind

解得

B-l3vcos2e.

-------m--------=m2sin6

R+r

代入數(shù)據(jù)解得

v,n=7.5m/s

故A錯誤;

B.根據(jù)電荷量的計算公式可得

q=IAr

其中

7=-_△①

R+r(7?+r)Ar

所以

△①BLdcos0

q==

R+rR+r

代入數(shù)據(jù)解得

q=1.8C

故B錯誤；

C.從開始下滑到達到最大速度過程中，對金屬棒根據(jù)動能定理可得

2

/ngdsin。一W今方mvm—0

代入數(shù)據(jù)解得克服安培力做的功

W片2.5875J

根據(jù)功能關(guān)系可得

(2=W^=2.5875J

故C錯誤；

D.取沿導軌向下為正方向，根據(jù)動量定理可得

mgtsin^—tLcosO=mvm-0

其中

//=(y=1.8C

代入數(shù)據(jù)解得

f=2.45s

故D正確。

故選D。

8.B

【解析】

A.爆炸時，水平方向，根據(jù)動量守恒定律可知

碼4一嗎彩=0

因兩塊碎塊落地時間相等，則

町玉一叫了2=0

則

玉_^2_1

%叫2

則兩碎塊的水平位移之比為1:2,而從爆炸開始拋出到落地的位移之比不等于1:2,選項A

錯誤；

B.設(shè)兩碎片落地時間均為f,由題意可知

(5T)+_]

(6-/)32

解得

/=4s

爆炸物的爆炸點離地面高度為

h=—gt2=—xl0x42m=80m

22

選項B正確；

CD.爆炸后質(zhì)量大的碎塊的水平位移

X[=（5-4）x340m=340m

質(zhì)量小的碎塊的水平位移

x2=（6-4）x340m=680m

爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離為340m+680m=1020m

質(zhì)量大的碎塊的初速度為

vl0=-=m/s=85m/s

選項CD錯誤。

故選B。

9.C

【解析】

由題可知，兩物體勻減速運動的加速度大小都為1，根據(jù)牛頓第二定律，勻減速運動中有

*0

Ff=ma,則摩擦力大小都為機子。由題圖可知，勻加速運動的加速度分別為誓、

*0704M

根據(jù)牛頓第二定律，勻加速運動中有尸一6=〃同，則

5mv

F=現(xiàn)也Po

2

1，4/0

故

乙：/2=（月，。）：（4人，。）=3：5

對全過程運用動能定理得

叱-耳毛=0,W2-Ffx2=0

得

叱=不勺，W2=Ffx2

圖線與時間軸所圍成的面積表示運動的位移，則位移之比為6：5,整個運動過程中B和

22做功之比為

叱：嗎=N：X2=6：5

故C正確。

故選c。

10.A

【解析】

A.這是“等時圓”模型，即三個滑環(huán)同時由靜止釋放，運動到最低點d點的時間相同，由于

三個環(huán)的重力相等，由公式/=甘分析可知，三個環(huán)重力的沖量相同，A正確；

B.從c處下滑的小滑環(huán)受到的彈力最大，運動時間相等，則彈力對從c處下滑的小滑環(huán)的

沖量最大，B錯誤；

C.從。處下滑的小滑環(huán)的加速度最大，受到的合力最大，則合力對從。處下滑的小滑環(huán)的

沖量最大，C錯誤；

D.重力對從。處下滑的小滑環(huán)做功最多，其動能的增量最大，D錯誤。

故選A。

11.AB

【解析】

A.由動量定理可得：

Ft=mv

解得

Ft

v=—

m

uls時物塊的速率為

印?2x1

v=—=-----=lin/s

m2

故A正確；

BCD.仁2s時物塊的動量大小

p2=F]t2=2x2kg-m/s=4kg?m/s

U3s時物塊的動量大小為

p3=(2x2-lxl)kg?m/s=3kg-m/s

4s時物塊的動量大小為

p4=(2x2—lx2)kg?m/s=2kg?m/s

所以r=4s時物塊的速度為Im/s,B正確，CD錯誤。

故選ABo

12.ABD

【解析】

A.由于在0~力時間內(nèi)，物體B靜止，則對B受力分析有

F博-F彈

則墻對B的沖量大小等于彈簧對B的沖量大小，而彈簧既作用于B也作用于A,則可將研

究對象轉(zhuǎn)為A,撤去F后A只受彈力作用，則根據(jù)動量定理有

I=msvo（方向向右）

則墻對B的沖量與彈簧對A的沖量大小相等、方向相同，A正確；

B.由〃一f圖可知。后彈簧被拉伸，在及時刻彈簧的拉伸量達到最大，根據(jù)牛頓第二定律

有

F萍=mAOA=mBOB

由圖可知

as>OA

則

mu<mA

B正確；

C.由圖可得，。時刻B開始運動，此時A速度為山,之后AB動量守恒，AB和彈簧整個

系統(tǒng)能量守恒，則

mAV0=mAVA+mAVB

可得AB整體的動能不等于0,即彈簧的彈性勢能會轉(zhuǎn)化為AB系統(tǒng)的動能，彈簧的形變量

小于x,C錯誤；

D.由a—f圖可知。后B脫離墻壁，且彈簧被拉伸，在力~及時間內(nèi)AB組成的系統(tǒng)動量守

恒，且在々時刻彈簧的拉伸量達到最大，A、B共速，由a—f圖像的面積為Av,在f2時刻

AB的速度分別為

%=H-邑，=S3

A、B共速，則

Sf-s2=s3

D正確。

故選ABDo

13.BD

【解析】

AB.系統(tǒng)只是在水平方向所受的合力為零，豎直方向的合力不為零，故水平方向的動量守

恒，而總動量不守恒，A錯誤，B正確；

C.根據(jù)水平方向的動量守恒及機械能守恒，小球仍能向左擺到原高度，C錯誤；

D.小球相對于小車的最大位移為2/,根據(jù)“人船模型”，系統(tǒng)水平方向動量守恒，設(shè)小球

的平均速度為小車的平均速度為vM,則有

mvm—MvM=G

兩邊同時乘以運動時間，，則有

mvmt—MvMt=0

即

nvm=MxM

又

xm+xM=2l

2ml

解得小車移動的最大距離為三」，D正確。

Mm

故選BDo

14.AD

【解析】

AB.在子彈射入木塊到剛相對于靜止的過程I中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)

的動量守恒，但要系統(tǒng)克服阻力做功，產(chǎn)生內(nèi)能，所以系統(tǒng)的機械能不守恒，故A正確，

B錯誤；

CD.在n過程中，系統(tǒng)受到墻壁的作用力，外力之和不為零，則系統(tǒng)的動量不守恒，但系

統(tǒng)只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，故c錯誤，D正確。

故選AD。

15.0.25向西

【解析】

規(guī)定向東為正方向.選擇河面為參照系.人跳離此小船前后小船與船上人動量守恒.

(，〃人+帆站)%=%人v人+

丫人-v附=6'〃/s

解得：

vA=5.75m/s=-0.25m/s

負號說明小船的運動方向為與正方向相反，即向西.

16.21.28X104

【解析】

第14s后做勻速直線運動，可知

戶F3=1600N

第3s末汽車的加速度為

“3=4600-16-2

m1500

0-15s內(nèi)由動量定理

片：+F2f2+F3t}-f(tt+t2+t3)=mv

解得

v=8m/s

汽車牽引力的功率為

P=F.,v=1600x8W=1.28xlO4W

17.qUF="Y2mqU

【解析】

單個正離子經(jīng)正、負柵板間的電場加速后，獲得的動能

Ek-qU

根據(jù)動量定理

FAt="加?mv

其中

?1，

qU--mv

解得該航天器獲得的平均反沖力

F=nyj2mc/U

18.0.6東

【解析】

考查動量守恒定律。

.甲乙船三者組成的系統(tǒng)動量守恒，取向東為正方向，則:

0="%陽+m乙v乙+mv

代入數(shù)據(jù)解得v=0.6m/s；速度v為正值，方向向東。

19.(I)v=10m/s;(2)&〃=0.06/；(3)?=26加

【解析】

(1)設(shè)手榴彈上升到最高點時的速度為刃，有

6片=5就+,跖〃

解得：v=10m/s

(2)設(shè)每塊彈片的質(zhì)量為加'，爆炸后瞬間其中一塊速度為零，另一塊速度為⑵有

nigh—5J

設(shè)手榴彈裝藥量為Am,有=而

解得：A/?=0.06kg

(3)另一塊做平拋運動時間為f,兩塊彈片落地點間距離為?,有

Ar=v2t

,12

h=~gf

解得：Ar=26m.

20.(1)，=，％同；(2)Ed"+嗎丫

27M2

【解析】

(1)A恰好能通過圓周軌跡的最高點，此時輕繩的拉力剛好為零，設(shè)A在最高點時的速度

大小為u,由牛頓第二定律，有

叫g(shù)='"i亍①

A從最低點到最高點的過程中機械能守恒，取軌跡最低點處重力勢能為零，設(shè)A在最低點

的速度大小為V,,有

~nhVA+2，q0②

由動量定理，有

/=網(wǎng)辦③

聯(lián)立①②③式，得

1=74J5gl④

(2)設(shè)兩球粘在一起時速度大小為M,A、8粘在一起后恰能通過圓周軌跡的最高點，需

滿足

v'=L⑤

要達到上述條件，碰后兩球速度方向必須與碰前8的速度方向相同，以此方向為正方向，

設(shè)3碰前瞬間的速度大小為心，由動量守恒定律，有

m2VB~m}vA—(nt,+多)v'⑥

又

&=；叫/⑦

聯(lián)立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬間B的動能Ek至少為

E網(wǎng)⑵芍+叫丫⑧

k

21.(1)4m/s；(2)力mM=0-45m；(3)0.8m

【解析】

(1)小滑塊在AB軌道上運動

.八Zz1■>

mgn-juingcos”------=—mv^

sin。2

代入數(shù)據(jù)解得

%=g>/^=4m/s

(2)小球沿CUE/軌道運動，在最高點可得

mg=/Z?'mm

從C點到E點由機械能守恒可得

；wvLin+，"g(R+r)=；mvlmin

解得

味加=V2m/s，vB1)lin=2應m/s

小滑塊與小球碰撞后動量守恒，機械能守恒，因此有

1

2

-加匕1,2,12

m=mVA+機力min，2in=5a以+2WV?min

解得

%=°，VBmin=VAmin

結(jié)合(1)問可得

解得h的最小值

h_._=0.45m

(3)設(shè)尸點到G點的距離為y,小球從E點到G點的運動，由動能定理

；加色=Jm^min+sglR+y)

由平拋運動可得

2

x-vat,H+r-y-^gt

聯(lián)立可得水平距離為

X=2J(().5—>)(0.3+.)

由數(shù)學知識可得當

0.5—丁=0.3+)

取最大，最大值為

X.=().8m

22?⑴⑵卷；⑶墨方向水平向左

【解析】

(1)當A在B上滑動時，A與BC整體發(fā)生作用，規(guī)定向左為正方向

由于水平面光滑，A與BC組成的系統(tǒng)動量守恒，有

1c

mv()=mx—v04-

得

v'4v0

由能量守恒得知系統(tǒng)動能的減小量等于滑動過程中產(chǎn)生的內(nèi)能，有

I、2

——x2mx上

if2

得

〃=

16Lg

(2)當A滑上C,B與C分離，A與C發(fā)生作用，設(shè)到達最高點時速度相等為上,

規(guī)定向左為正方向，由于水平面光滑，A與C組成的系統(tǒng)動量守恒，有

=(加+

mxg%+mvlm)

得

28

A與C組成的系統(tǒng)機械能守恒，有

2

11及二;加

—m+一〃？xx(2m)[+gR

22

得

R噫

(3)當A滑下C時，設(shè)A的速度為以，C的速度為七,規(guī)定向左為正方向，A與C

組成的系統(tǒng)動量守恒，有

1

機

x/%+=mvA+mvc

A與C組成的系統(tǒng)動能守恒，有