2019版高考物理二轮复习 专题二 功和能 动量和能量 专题突破练6 动量和能量观点的应用.doc

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1、1专题突破练专题突破练 6 6 动量和能量观点的应用动量和能量观点的应用 (时间:45 分钟 满分:100 分) 一、选择题(共 9 小题,每小题 6 分,共 54 分。在每小题给出的四个选项中,第 15 小题只有一个选 项符合题目要求,第 69 小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分, 有选错或不答的得 0 分) 1 1.(2018 四川绵阳二诊)在水平地面上,两个具有相同初动量而质量不同的物体在大小相等的阻力作 用下最后停下来。则质量大的物体( ) A.滑行的距离小B.滑行的时间长 C.滑行过程中的加速度大D.滑行过程中的动量变化快 2 2.(2017 辽

2、宁本溪联考)一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起,经 t时间,身体伸直并刚好 离开地面,速度为v,在此过程中,下列说法正确的是( )A.地面对他的冲量为mv+mgt,地面对他做的功为mv21 2 B.地面对他的冲量为mv-mgt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv21 2 D.地面对他的冲量为mv+mgt,地面对他做的功为零 3 3.(2018 吉林二调)一质量为 2 kg 的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的 a-t图象如图所示。若t=0 时其速度大小为 2 m/s,滑动摩擦力大小恒为 2 N,则( )A.在t=6 s 的时刻,物体的速度为

3、 18 m/s B.在 06 s 时间内,合力对物体做的功为 400 J C.在 06 s 时间内,拉力对物体的冲量为 36 Ns D.在t=6 s 的时刻,拉力F的功率为 200 W 4 4.(2018 山西晋城一模)所谓对接是指两艘同方向以几乎同样快慢运行的宇宙飞船在太空中互相靠近, 最后连接在一起。假设“天舟一号”和“天宫二号”的质量分别为M、m,两者对接前的在轨速度分 别为(v+v)、v,对接持续时间为 t,则在对接过程中“天舟一号”对“天宫二号”的平均作用力 大小为( )A.B.2 ( + )2 ( + )C.D.0( + ) 5 5.(2018 四川攀枝花一模)如图所示,轻质弹簧固

4、定在水平地面上。现将弹簧压缩后,将一质量为m的 小球静止放在弹簧上,释放后小球被竖直弹起,小球离开弹簧时速度为v,则小球被弹起的过程中( ) A.地面对弹簧的支持力冲量大于mv2B.弹簧对小球的弹力冲量等于mvC.地面对弹簧的支持力做功大于mv21 2D.弹簧对小球的弹力做功等于mv21 2 6 6.(2018 湖南常德期末)如图所示,在光滑水平面上,质量为m的A球以速度v0向右运动,与静止的 质量为 5m的B球碰撞,碰撞后A球以v=av0(待定系数amv,A 正确、 B 错误;由于弹簧没有发生位移,所以地面对弹簧的支持力不做功,故 C 错误;根据动能定理WF-WG= mv2,所以WF= mv

5、2+WG mv2,故 D 错误。1 21 21 2 6 6.BC 解析 A与B碰撞过程中,根据动量守恒可知:mv0=5mvB-mav0,要使A球能再次追上B球并相撞,则av0vB,由以上两式可解得:a,故 B、C 正确。1 4 7 7.BC 解析 弹簧推开物体和小车的过程,若取物体、小车和弹簧的系统为研究对象,无其他力做功,则 机械能守恒,但选物体和小车的系统为研究对象,弹力做功属于系统外其他力做功,弹性势能转化成 系统的机械能,此时系统的机械能不守恒,A 选项错误。取物体和小车的系统为研究对象,外力之和为零,故系统的动量守恒,B 项正确。由系统的动量守恒:0=mv-Mv,解得v=v,C 项正

6、确。弹开的 过程满足反冲原理和人船模型,有,则在相同时间内,且x+x=L,联立得x=,D= = + 项错误。故选 BC。 8 8.BC 解析 物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小为 3mgt0,选项 A 错误;由于下滑与上滑的位移大小相等,设物块返回底端时的速度大小为v,则,得到v=,物块从t=0002=202025时刻开始运动到返回底端的过程中动量变化量大小为 p=mv0- - mv0= mv0,选项 B 正确;根据动1 23 2 量定理得,上滑过程中-(mgsin +mgcos )t0=0-mv0;下滑过程中(mgsin -mgcos )2t0=m v0;由两式解得,sin =,

7、=tan ,故 C 正确,根据=tan 可求解摩擦力,1 250803 53 5 根据图线也可求解 3t0内的路程,由此可求解 3t0时间内物块克服摩擦力所做的功,选项 D 错误;故 选 BC。 9 9.AD 解析 A、B、C组成的系统水平方向受到的合力为零,则水平方向动量守恒,选项 A 正确;小球 C的速度先增大后减小,则A、C之间的轻杆对C先做正功后做负功,选项 B 错误;系统初动量为零, 水平方向末动量也为零,因A与桌面接触时,三个球的水平速度相等,则根据水平方向动量守恒可知 三个球的水平速度均为零,选项 C 错误;竖直方向,当A与桌面接触时,小球A的重力势能转化为系统的动能,因B、C的

8、速度为零,则mgL= mv2,解得v=,选项 D 正确;故选 AD。1 22 二、计算题(本题共 3 个小题,共 46 分)1010.答案 (1)v0 (2)1 5902255 60解析 (1)子弹打穿第一块木块过程,由动量守恒定律有mv0=mv0+3mv2 5解得v= v01 5 对子弹与第一块木块相互作用系统,由能量守恒定律有FfL=mv02- (3m)v21 2m021 22 51 2解得子弹受到木块阻力Ff=90225(2)对子弹与第二块木块相互作用系统,由于mv02=,则子弹不能打穿第二1 22 52022590225 块木块,设子弹与第二块木块共同速度为v共, 由动量守恒定律有mv

9、0=(m+3m)v共2 5解得v共=010对第二块木块,由动量定理有Fft=3m010子弹在第二块木块中的运动时间为t=5 601111.答案 (1)v0 (2)v0 (3)1 21 313 48m02解析 (1)对A、B接触的过程中,当第一次速度相同时,由动量守恒定律得,mv0=2mv1,解得v1= v0。1 2 (2)设A、B第二次速度相同时的速度大小为v2,对A、B、C系统,根据动量守恒定律得 mv0=3mv2,解得v2= v0。1 3 (3)B与C接触的瞬间,B、C组成的系统动量守恒,有6m=2mv302解得v3= v01 4系统损失的机械能为 E= m2-(2m)2=1 2021 2

10、041 16m02当A、B、C速度相同时,弹簧的弹性势能最大,此时v2= v01 3根据能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能Ep=(3m)-E=。1 2m021 22213 48m021212.答案 (1)2 J (2)4 kgm/s,水平向左 (3)1.5 m 解析 (1)对小物块,有ma=-mg根据运动学公式v2-=2a02 2由能量关系mv2=Ep,解得Ep=2 J。1 2(2)设小物块离开弹簧时的速度为v1,有=Ep。1 2m12对小物块,根据动量定理 I=-mv1-mv 代入数据得I=-4 kgm/s。故弹簧对小物块的冲量大小为 4 kgm/s,方向水平向左。 (3)小物块滑过O点和小车相互作用,由动量守恒mv1=(m+M)v2。 由能量关系mgx=(m+M)1 2m121 222小物块最终停在小车上距A的距离xA= -x 2 解得xA=1.5 m。