2019届高考物理一轮复习第六单元动量守恒定律题组层级快练29动量与能量综合专题新人教版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 题组层级快练 (二十九 ) 一、选择题 1 (多选 )矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起 ， 将其放在光滑水平面上 ， 如图所示 ，质量为 m 的子弹以速度 v 水平射向滑块 ， 若子弹击中上层 ， 子弹刚好不穿出；若子弹击中下层 ， 则子弹整个刚好嵌入 ， 由此可知 ( ) A子弹射中上层时对滑块做功多 B 两次子弹对滑块做的功一样多 C 子弹射中上层系统产生热量多 D 子弹与下层之间的摩擦力较大 答案 BD 解析 两次射击 ， 子弹与滑块都满足动量守恒 ， 最后两滑块及子弹以相同的速度共同运动则可知两滑块动能增加量相同 ， 即两次射击子弹 对滑块做功一样多

2、 ，故 B 项正确 ， 系统损失机械能也一样多 ， 故产生热量也一样多 ， 产生的热量等于摩擦力和子弹与滑块相对位移的乘积 ，故 D 项正确 2.(2017 淄博一模 )(多选 )如图所示 ， 在质量为 M(含支架 )的小车中用轻绳悬挂一小球 ， 小球的质量为 m0， 小车和小球以恒定速度 v 沿光滑水平地面运动 ， 与位于正对面的质量为 m 的静止木块发生碰撞 ， 碰撞的时间极短在此碰撞过程中 ， 下列哪个或哪些说法是可能发生的？ ( ) A 在此过程中小车、木块、摆球的速度都发生变化 ， 分别变为 v1、 v2、 v3， 满足 (M m0)vMv1 mv2 m0v3 B 在此碰撞过程中 ，

3、 小球的速度不变 ， 小车和木块的速度分别为 v1和 v2， 满足 (M m0)vMv1 mv2 C 在此碰撞过程中 ， 小球的速度不变 ， 小车和木块的速度都变成 u， 满足 Mv (M m)u D 碰撞后小球摆到最高点时速度变为 v1， 木块的速度变为 v2， 满 足 (M m0)v (M m0)v1mv2 答案 CD 解析 A 项 ， 碰撞的瞬间小车和木块组成的系统动量守恒 ， 摆球的速度在瞬间不变 ， 若碰后小车和木块的速度变为 v1和 v2， 根据动量守恒有： Mv Mv1 mv2.若碰后小车和木块速度相同 ， 根据动量守恒定 律有： Mv (M m)u.故 C 项正确 ， A、 B

4、 两项错误； D 项 ， 碰撞后 ， 小车和小球水平方向动量守恒 ， 则整个过程中 ，系统动量守恒，则有： (M m0)v (M m0)v1 mv2，故 D 项正确 3 如图所示 ， 质量为 M 的小车静止在光滑的水平面上 ， 小车上 AB 部分是半径为 R 的四分之【 精品教育资源文库 】 一光滑圆弧 ， BC 部分是粗糙的水平面今把质量为 m 的小物体从 A 点由静止释放 ， m 与 BC部分间的动摩擦因数为 ， 最终小物体与小车相对静止于 B、 C 之间的 D 点 ， 则 B、 D 间的距离 x 随各量变化的情况是 ( ) A 其他量不变 ， R 越大 x 越大 B 其他量不变 ，越大

5、 x 越大 C 其他量不变 ， m 越大 x 越大 D 其他量不变 ， M 越大 x 越大 答案 A 解析 小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零 ， 所以当小车和小物体相对静止时 ， 系统水平方向的总动量仍为零 ， 则小车和小物体相对于水平面也静止 ， 由能量守恒得mgx mgR， x R/ ， A 项正确 4.如图所示 ， 将质量为 M1、半径为 R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上 ，左侧靠墙角，右侧靠一质量为 M2的物块今让一质量为 m 的小球自左侧槽口 A 的正上方 h 高处从静止开始落下 ， 与圆弧槽相切自A 点进入槽内 ， 则以下结论中正确的是 ( ) A 小球在槽内运

6、动的全过程中 ， 小球与半圆槽在水平方向动量守恒 B 小球在槽内运动的全过程中 ， 小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒 C 小球离开 C 点以后 ， 将做竖直上抛运动 D 槽将不会再次与墙接触 答案 D 解析 小球从 AB 的过程中 ， 小球与半圆槽在水平方向受到外力作用 ， 动量并不守恒 ， 而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒；从 BC 的过程中 ， 小球对半圆槽的压力方向向右下方 ， 所以半圆槽要向右推动物块一起运动 ， 此过程中 ， 小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向动量守恒 ， A、 B 两项错误；当小球运动到 C 点时 ， 它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上 ，

7、 所以此后小球做斜上抛运动 ， 即 C 项错误；因为全过程中 ， 整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量 ， 最终槽将与墙不会再次接触 ， D 项正确 5.(2017 荆门期末 )(多选 )如图所示 ， 光滑水平面上静止一个质量为 M 的木块 ， 一颗质量为 m 的子弹以水平速度 v0射入木块并留在木块之中下列说法中正确的是 ( ) A 若 M 3m， 则此过程中子弹的动能将损失 95% B 在子弹射入木块的过程中 ， 子弹和木块受到的冲量一定相同 C 若在此过程中木块获得的动能为 6 J， 则该过程中产生的热量不 可能为 6 J 【 精品教育资源文库 】 D 在子弹射入木块的过程中 ，

8、子弹射入木块的深度一定大于木 块的位移 答案 CD 解析 若 M 3m， 则根据动量守恒定律可知 ， mv0 (M m)v， 解得 v v04；此过程中子弹的动能损失为 Ek 12mv02 12mv2 1532mv02， 故损失的动能占比为： EkEk0 1516 93.8%， 故 A 项错误；B 项 ， 子弹和木块受到的冲量大小相等 ， 方向相反 ， 故冲量不相同 ， 故 B 项错误； C 项 ， 设子弹的初速度为 v0， 射入木块后子弹与木块共同的速度为 v， 木块的质量为 M， 子弹的质量为 m.根据动量守恒定律得： mv0 (M m)v， 得 v mv0M m， 木块获得的动能为： E

9、k 12Mv2， 系统产生的内能为： Q 12mv02 12(M m)v2 M mm Ek， 所以 Q M mm EkEk， 因此产生的热量不可能为 6 J， 故 C 项正确； D 项 ， 在子弹射入木块的过程中 ， 由于摩擦力产生的热量即摩擦力与射 入深度的积一定大于摩擦力对木块所做的功 ， 因此子弹射入木块的深度一定大于木块的位移 ， 故 D 项正确 6.(2017 南阳模拟 )如图所示 ， 两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内 ，两静止小球 m1、 m2分别穿在两杆上 ， 两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧 ， 现给小球 m2一个水平向右的初速度 v0.如果两杆足够长 ， 则在此后

10、的运动过程中 ( ) A m1、 m2组成的系统动量守恒 B m1、 m2组成的系统机械能守恒 C 弹簧最长时 ， 其弹性势能为 12m2v02 D 当 m1速度达到最大时 ， m2速度最小 答案 A 解析 A 项 ， 由于两球竖直方向上受力平衡 ， 系统水平方向无外力 ， 系统的动量守恒 ， 故 A项正确； B 项 ， 对于弹簧、 m1、 m2组成的系统机械能守恒 ， m1、 m2组成的系统机械能不守恒故B 项错误； C 项 ， 当两球的速度相等时 ， 弹簧最长 ， 弹簧的弹性势能最大 ， 以向右为正方向 ，由动量守恒定律得： m2v0 (m1 m2)v， 解得 v m2v0m1 m2， 由

11、系统的机械能守恒得： 12m2v02 12(m1 m2)v2 Ep， 解得： Ep m1m2v022（ m1 m2） ， 故 C 项错误； D 项 ， 若 m1 m2， 当弹簧伸长时 ， m1一直在加速 ， 当弹簧再次恢复原长时 m1速度达到最大弹簧伸长时 m2先减速后 ， 速度减至零后向左加速 ， 最小速度为零所以 m1速度达到最大时 ， m2速度不是最小 ， 故 D 项错误 7.(2017 昆明二模 )(多选 )如图所示 ， 质量为 2m 的物体 B 静止在光滑水平面上 ， 物体 B 的左边固定有轻质弹簧 ， 质量为 m 的物体 A 以速度v 向物体 B 运动并与弹簧发生作用 ， 从物体

12、A 接触弹簧开始到离开弹簧的过程中 ， 物体 A、 B【 精品教育资源文库 】 始终沿同一直线运动 ， 以初速度 v 方向为正 ， 则 ( ) A 此过程中弹 簧对物体 B 的冲量大小大于弹簧对物体 A 的冲量大小 B 弹簧的最大弹性势能为 13mv2 C 此过程弹 簧对物体 B 的冲量为 23mv D 物体 A 离开弹簧后的速度为 13v 答案 BD 解析 A 项 ， 弹簧对物体 B 的弹力大小等于弹簧对物体 A 的弹力大小 ， 作用时间也相同 ， 由冲量的定义式 I Ft 知：弹簧对物体 B 的冲量大小等于弹簧对物体 A 的冲量大小 ， 故 A 项错误 B 项 ， 在 A、 B 速度相等

13、时 ， 弹簧压缩至最短 ， 故弹簧的弹性势能最大 ， 故动能应最小 ， 此过程中动量守恒 ， 取向右 为正方向 ，则有： mv (m 2m)v1， 解得： v1 13v. 弹簧的最大弹性势能为 Ep 12mv2 12 3mv12 13mv2.故 B 项正确； C、 D 两项 ， 设物体 A 离开弹簧后 A、 B 的速度分别为 vA和 vB.取向右为正方向 ， 根据动量守恒定律和机械能守恒定律得：mv mvA 2mvB.12mv2 12mvA2 12 2mvB2.解得： vA 13v， vB 23v， 即物体 A 离开弹簧后的速度为 13v.对 B， 由动量定理得：弹簧对物体 B 的冲量 I 2

14、mvB 0 43mv， 故 C 项错误 ， D 项正确 8 (2017 广东七校联考 )(多选 )如图所示 ， 图 (a)表示光滑平台上 ， 物体 A 以初速度 v0滑到上表面粗糙的水平小车上 ， 车与水平面间的动摩擦因数不计；图 (b)为物体 A 与小车 B 的vt 图像 ， 由此可知 ( ) A小车上表面长度 B 物体 A 与小车 B 的质量之比 C A 与小车 B 上表面的动摩擦因数 D 小车 B 获得的动能 答案 BC 解 析 根据图 (b)可以得出物体 A 相对小车上表面滑行的位移 x， 不能得出小车上表面长度 ，A 项错误物体 A 以初速度 v0滑 到上表面粗糙的水平小车上 ，物体

15、 A 与小车 B 组成的系统动【 精品教育资源文库 】 量守恒 ， 设物体的质量为 m， 小车质量为 M， 由动量守恒定律 ， mv0 (m M)v1， 由此可得出物体 A 与小车 B 的质量之比为 mM v1v0 v1， B 项正确由功能关系 ， mgx 12mv02 12(m M)v12，可以得出 A 与小车 B 上表面的动摩擦因数 ， C 项正确小车 B 获得的 动能 EkB 12Mv12， 由于不知小车质量 M.由此不能得出小车 B 获得的动能 ， D 项错误 9.(多选 )如图所示 ， 光滑水平地面上有一小车左端靠墙 ， 车上固定光滑斜面和连有轻弹簧的挡板 ， 弹簧处于原长状态 ， 自由端恰在 C 点 ， 总质量为 M 2 kg.小物块从斜面上 A 点由静止滑下 ， 经过 B 点时无能量损失已知：物块的质量 m 1 kg， A 点到 B 点的竖直