老高考舊教材適用2025版高考物理二輪復(fù)習(xí)專題2能量與動量分層突破練6動量和能量觀點的應(yīng)用

專題分層突破練6動量和能量觀點的應(yīng)用A組1.(2024陜西寶雞二模)已知籃球質(zhì)量為0.6kg,籃球上升到最高點時起先向下拍球使球做勻加速運動,拍球作用距離為0.2m,在離手時獲得一個方向豎直向下、大小為4m/s的速度。若不計空氣阻力及球的形變,g取10m/s2,則在拍球過程中手給球的沖量為()A.1.2N·s B.1.8N·sC.2.4N·s D.3.0N·s2.(2024黑龍江綏化期末)如圖所示,質(zhì)量m=2kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點)放在長木板左端,長木板質(zhì)量m0=4kg,靜止在光滑水平面上,當(dāng)給小鐵塊施加大小為6N·s、方向水平向右的瞬時沖量后,經(jīng)過0.8s木板和小鐵塊達(dá)到共同速度。重力加速度g取10m/s2,則長木板與小鐵塊的共同速度大小和二者之間的動摩擦因數(shù)分別為()A.0.8m/s0.5B.0.8m/s0.25C.1m/s0.5D.1m/s0.253.(多選)(2024湖南卷)如圖甲所示,質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物體用輕彈簧連接構(gòu)成一個系統(tǒng),外力F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x。撤去外力并起先計時,A、B兩物體運動的a-t圖像如圖乙所示,S1表示0到t1時間內(nèi)A的a-t圖線與坐標(biāo)軸所圍面積大小,S2、S3分別表示t1到t2時間內(nèi)A、B的a-t圖線與坐標(biāo)軸所圍面積大小。A在t1時刻的速度為v0。下列說法正確的是()甲乙A.0到t1時間內(nèi),墻對B的沖量等于mAv0B.mA>mBC.B運動后,彈簧的最大形變量等于xD.S1-S2=S34.(2024江西南昌一模)康樂棋是一種玩法類似桌球的非傳統(tǒng)棋類嬉戲。如圖所示,某次競賽時,母棋位于水平桌面上A點,目標(biāo)棋子位于B點,洞口位于A、B連線延長線上的C點,且A、B間距與B、C間距均為L。競賽選手用桿撞擊母棋,使母棋瞬間獲得大小為v的初速度,母棋運動至B點與目標(biāo)棋子發(fā)生對心正碰,碰后瞬間目標(biāo)棋子速度大小為0.6v,之后目標(biāo)棋子恰好落入洞中。已知兩棋子質(zhì)量均為m且可看作質(zhì)點,它們與桌面間動摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g。求:(1)棋子與水平桌面之間的動摩擦因數(shù);(2)母棋與目標(biāo)棋子碰后瞬間,母棋的動能。B組5.(多選)(2024廣東模擬預(yù)料)長木板a放在光滑的水平地面上,在其上表面放一小物塊b。以地面為參考系,給a和b以大小均為v0、方向相反的初速度,最終b沒有滑離a。設(shè)a的初速度方向為正方向,a、b的v-t圖像可能正確的是()6.(2024廣東高三模擬)如圖所示,在安靜的水面上有A、B兩艘小船,A船的左側(cè)是岸,在B船上站著一個人,人與B船的總質(zhì)量是A船的10倍。兩船起先時都處于靜止?fàn)顟B(tài),B船上的人把A船以相對于地面的速度v向左推出,A船到達(dá)岸邊時岸上的人立刻以兩倍原速率將A船推回,B船上的人接到A船后,再次把它以速度v向左推出……直到B船上的人不能再接到A船,忽視水的阻力,則B船上的人最多可以推船的次數(shù)為()A.8 B.7C.6 D.97.(2024湖南卷改編)如圖甲所示,質(zhì)量為m的籃球從離地H高度處由靜止下落,與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后反彈至離地h的最高處。設(shè)籃球在運動過程中所受空氣阻力的大小是籃球所受重力的λ倍λ為常數(shù)且0甲乙(1)求籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比。(2)若籃球反彈至最高處h時,運動員對籃球施加一個向下的壓力F,使得籃球與地面碰撞一次后恰好反彈至h的高度處,力F隨高度y的改變?nèi)鐖D乙所示,其中h0已知,求F0的大小。8.(2024廣東湛江一模)如圖甲所示,“打彈珠”是一種常見的嬉戲,該嬉戲的規(guī)則為:將手中一彈珠以肯定的初速度瞬間彈出,并與另一靜止的彈珠發(fā)生碰撞,被碰彈珠若能進(jìn)入小坑中即為勝出?，F(xiàn)將此嬉戲進(jìn)行簡化,如圖乙所示,粗糙程度相同的水平地面上,彈珠A和彈珠B與坑在同始終線上,兩彈珠間距x1=2m,彈珠B與坑的間距x2=1m。某同學(xué)將彈珠A以v0=6m/s的初速度水平向右瞬間彈出,經(jīng)過時間t1=0.4s與彈珠B正碰(碰撞時間極短),碰后彈珠A又向前運動Δx=0.1m后停下。已知兩彈珠的質(zhì)量均為2.5g,重力加速度g取10m/s2,若彈珠A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均相同,并將彈珠的運動視為滑動,求:(1)碰撞前瞬間彈珠A的速度大小和彈珠與地面間的動摩擦因數(shù)μ;(2)兩彈珠碰撞瞬間的機(jī)械能損失,并推斷該同學(xué)能否勝出。答案：1.B解析拍球過程中,球的位移x=0.2m,初速度為零,末速度為4m/s,依據(jù)運動學(xué)公式可知t=xv2=0.1s,據(jù)動量定理可知mgt+IF=Δp=mv=2.4N·s,解得IF=1.8N2.D解析對小鐵塊由動量定理有I=mv0,小鐵塊和長木板在水平方向動量守恒,有mv0=(m0+m)v共,聯(lián)立解得長木板與小鐵塊在共同運動時的速度大小v共=1m/s,對長木板由動量定理有μmgt=m0v共,解得小鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,D正確。3.ABD解析本題考查a-t圖像、沖量、動量定理、機(jī)械能守恒定律等,考查分析綜合實力。0到t1時間內(nèi),墻對B的沖量與彈簧對B的沖量大小相等,而彈簧對B的沖量與彈簧對A的沖量大小相等,依據(jù)動量定理,彈簧對A的沖量I=mAv0,所以選項A正確。分析運動過程可知,t1時刻彈簧復(fù)原原長,之后A減速,B加速,當(dāng)彈簧伸長量最大時二者速度相等,這時二者加速度均最大,即t2時刻,從圖像可以看出,B的加速度大,所以質(zhì)量小,即mB<mA,選項B正確。初始時刻,系統(tǒng)機(jī)械能僅為彈性勢能,彈簧形變量為x;去掉外力后,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,當(dāng)B運動后,A、B速度相等時,彈簧形變量最大,這時系統(tǒng)機(jī)械能包括動能和彈性勢能,因此彈簧的最大形變量小于x,選項C錯誤。a-t圖像中圖線與t軸之間圍的面積表示速度改變,設(shè)A、B在t2時刻速度為v1,則v0=S1,v1=v0-S2,v1=S3,解得S1-S2=S3,選項D正確。4.答案(1)9v250gL解析(1)目標(biāo)棋子從B到C由動能定理有12m(0.6v)2=μ解得μ=9v(2)母棋從A到B由動能定理有12mv'2-12mv2=-母棋與目標(biāo)棋碰撞時由動量守恒定律有mv'=mv″+m(0.6v)碰后瞬間母棋的動能Ek=12mv″聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得Ek=150mv25.ABC解析地面光滑,a、b組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動量守恒,設(shè)a的質(zhì)量為ma,b的質(zhì)量為mb,最終b沒有滑離a,則最終a、b相對靜止,速度相等,設(shè)共同速度為v,以a的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得mav0-mbv0=(ma+mb)v,解得v=(ma-mb)v0ma+mb,設(shè)a、b間的動摩擦因數(shù)為μ,由牛頓其次定律可知a的加速度大小aa=μmbgma=mbmaμg,b的加速度大小ab=μmbgmb=μg。假如ma<mb,則v<0,aa>ab,A正確;假如ma>mb,則v>0,6.A解析取向右為正方向,B船上的人第一次推出A船時,由動量守恒定律得mBv1-mAv=0,解得v1=mAmBv;當(dāng)A船向右返回后,B船上的人其次次將A船推出,由動量守恒定律得mBv1+2mAv=-mAv+mBv2,解得v2=v1+3mAmBv;當(dāng)A船再向右返回后,B船上的人第三次將A船推出,由動量守恒定律得mBv2+2mAv=-mAv+mBv3,解得v3=v2+3mAmBv;則B船上的人第n次將A船推出時,由動量守恒定律得mBvn-1+2mAv=-mAv+mBvn,解得vn=vn-1+3mAmBv,整理得vn=(3n-2)mAm7.答案(1)(1+λ)解析(1)設(shè)籃球第一次與地面碰前速率為v下,碰后速率為v上由動能定理得(mg-λmg)H=12m-(mg+λmg)·h=0-1解得k=v上(2)依據(jù)能量守恒定律得,F做的功等于全過程克服阻力做的功和籃球與地面碰撞損失的動能,即F0·h-h02=λmg解得F0=2(8.答案(1)4m/s0.5(2)7.5×10-3J不能解析(1)設(shè)碰撞前瞬間彈珠A的速度為v1,由運動學(xué)公式得x1=v0t1-1v1=v0-at1由牛頓其次定律得Ff=μmg=ma聯(lián)立解得a=5m/s2,μ=0.5,v1=4m/s。(2)由(1)可知彈珠A和B在地面上運動時加速