2024年高考物理专题复习:动量与能量练习题
*1. 姚明通常要伸出两臂迎接传来的篮球,接球时,两臂随球迅速收缩至胸前,这样做可以( )
A. 减小球对手的冲量 C. 减小球的动量变化量
B. 减小球对人的冲击力 D. 减小球的动能变化量
*2. 如图所示,一个轻质弹簧左端固定在墙上,一个质量为m的木块以速度v0从右边沿光滑水平面向左运动,与弹簧发生相互作用,设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内,那么整个相互作用过程中弹簧对木块的冲量I的大小和弹簧对木块做的功W分别是( )
12A. I?0,W?mv0
2C. I?2mv0,W?0
12B. I?mv0,W?mv0
2
12D. I?2mv0,W?mv0
2*3. 如图所示,两个质量不相等的小车中间夹一被压缩的轻弹簧,现用两手分别按住小车,使它们静止在光滑水平面上,在下列几种释放小车的方式中,说法正确的是( )
A. 若同时放开两车,则此后的各状态下,两小车的加速度大小一定相等 B. 若同时放开两车,则此后的各状态下,两小车的动量大小一定相等
C. 若先放开左车,然后放开右车,则此后的过程中,两小车和弹簧组成的系统总动量向左
D. 若先放开左车,然后放开右车,则此后的过程中,两小车和弹簧组成的系统总动量向右
*4. 如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着A和B两个人,A的质量为mA,B的质量为mB,mA>mB,最初人和车都处于静止状态,现在,两人同时由静止开始相向而行,A和B相对地面的速度大小相等,则车( )
A. 静止不动 B. 向右运动 C. 向左运动 D. 左右往返运动
*5. 如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑( )
A. 在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒 B. 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C. 被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
D. 被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处
**6. 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将滑块放在光滑的水平地面上,如图所示.质量为m的子弹以速度v0水平射向滑块,若射击上层,子弹刚好不射出;若射击下层,子弹整个刚好嵌入. 比较以上两种情况,下列说法正确的是( )
A. 两次子弹对滑块做功一样多
B. 两次滑块受到的冲量一样大
D. 子弹嵌入上层时,系统产生的热量较多
C. 子弹嵌入下层时,对滑块做功较多
*7. 如图所示,光滑的水平面上有一辆小车质量为M,小车上表面水平,其中AB段光滑,BC段粗糙.小车左端有一块挡板,挡板上连有一根较短的轻弹簧.将质量为m的一个小铁块放在小车的左端,压缩弹簧到一定程度后,使小车和铁块都处于静止状态.第一次将小车固定,释放小铁块,小铁块滑到小车右端边缘C点恰好停止;第二次将弹簧压缩到同样程度后,将小车和铁块同时从静止释放,则下列说法正确的是( )
A. 铁块一定能冲出小车
B. 铁块在滑到C点之前就停止滑动 C. 铁块一定仍然滑到C点停止滑动
D. 若AB的长度大于BC的长度,铁块将冲出小车
*8. 半圆形光滑轨道固定在水平地面上,并使其轨道平面与地面垂直,物体m1、m2同时
由轨道左右两端最高点释放,二者碰后粘在一起向左运动,最高能上升至轨道的M点,如图所示,已知OM与竖直方向夹角为60°,则m1∶m2等于( )
A.(2?1):(2-1) C.2:1
B.(2?1):(2?1)
D.1:2
*9. 两个小球A、B在光滑水平面上相向运动,已知它们的质量分别是m1=4kg,m2=2kg,A的速度v1=3m/s(设为正),B的速度v2=-3m/s,则它们发生正碰后,其速度可能分别是( )
A. +1m/s和+1m/s C. +2m/s和-1m/s
B. +4m/s和-5m/s D. -1m/s和+5m/s
**10. 如图所示,设车厢长度为L,质量为M,静止于光滑水平面上,车厢内有一质量为m的物体以速度v0向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后,静止于车厢,这时车厢的速度为( )
A. v0,水平向右
B. 0
D. mv0/(M-m),水平向右
C. mv0/(M+m),水平向右
**11. 花样滑冰运动中,在一个平直的冰道上,一对双人滑运动员正以相同的水平速度
v0=5m/s匀速滑行,某时刻质量为m1=72kg的男运动员将质量为m2=48kg的女运动员沿v0方向向前水平抛出,抛出的女运动员相对男运动员的速度为v=2m/s.
(1)求女运动员被抛出瞬间,男运动员速度大小是多少;
(2)抛出t0=1s后,男运动员以a=4m/s2的加速度匀加速去追赶匀速运动的女运动员,他将在距抛出点多远处追上女运动员.(抛出后1s内两运动员均做匀速运动)
**12. 在光滑水平面上有一质量为m1=20kg的小车,通过一根不可伸长的轻绳与另一质量为m2=25kg的拖车相连接,拖车的平板上放一质量为m3=15kg的物体,物体与平板间的动摩擦因数μ=0.2.开始时拖车静止,绳没有拉紧,如图所示,当小车以v0=3m/s的速度前进后,带动拖车运动,且物体不会滑下拖车,求:
(1)m1、m2、m3最终的运动速度; (2)物体在拖车平板上滑动的距离.
【试题答案】
1. B 据动量定量:FΔt=Δp,当Δp一定时,Δt越大,F越小,所以姚明接球时,两臂随球迅速收缩至胸前,这样延长了篮球对手的作用时间,所以减小了球对人的冲击力,B正确. 2. C 木块与弹簧相互作用的过程中,木块和弹簧组成的系统机械能守恒,所以弹簧恢复原长、木块刚要离开弹簧时,木块的速度大小仍为v0,方向水平向右.取水平向右为正方向,
1212由动量定理得I=mv0-m(-v0)=2mv0;由动能定理得W=mv0?mv0=0,选项C对.
223. BC 由于两车质量不相等,两车的加速度大小不相等. 由动量守恒可知,若同时放开两
车,初总动量为零,此后任意时刻总动量为零,所以两小车的动量大小一定相等;若先放开左车,然后放开右车,则初总动量向左,此后的过程中,两小车和弹簧组成的系统总动量向左,所以B、C正确.
4. C 取向右为正方向,由动量守恒定律得pA-pB+p车=0,依题意可得车的动量为负,即向左运动.
5. C 小球从槽高h处开始自由下滑的运动过程中,水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,选项A错误.在下滑过程中槽的动能增加,小球和槽之间的相互作用力对槽做正功,对
1212小球做负功,选项B错误.由0=mv槽-mv球,mgh=mv槽?mv球可得球离开槽的速度大小
22为v槽=v球=gh,球被弹簧反弹后,小球和槽都做速率大小相等的匀速直线运动,选项C正确,D错误.
6. AB 设滑块质量为M,子弹射入滑块后,与滑块速度相同,大小为v.根据动量守恒,有
mv0mv0=(m+M)v,故v?即两种射击方式滑块获得的速度v相同. 子弹无论射入滑块的
m?M1上层,还是滑块的下层,子弹对滑块做功都为W?Mv2;滑块受到的冲量都为I=Mv;系统
2121产生的热量都为Q?mv0?(m?m)v2.
227. C 设弹簧压缩后的弹性势能为Ep,小铁块质量为m,小车质量为M,BC部分长度为L,
小铁块与小车的动摩擦因数为μ,则第一次将小车固定时,根据功能关系,有Ep=μmgL.第二次小车不固定时,小车和小铁块达到共同速度时,根据动量守恒定律可知,它们的共同速度为零.此时设小铁块与B的距离为x,则根据功能关系,有Ep=μmgx,所以x=L,即铁块仍然滑到C点停止滑动.