高2020届高三专题训练：动量和能量试题及答案(DOC 11页).doc

1、专题：动量和能量一、不定项选择1、有两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且mamb它们的初动能相同若a和b分别受到不变的阻力Fa和Fb的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为sa和sb，则AFaFb且saFb且sasb CFasb DFaFb且samb它们的初动能相同若a和b分别受到不变的阻力Fa和Fb的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为sa和sb，则AFaFb且saFb且sasbCFasbDFaFb且sasb2如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等Q与轻质弹簧相连设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性

2、势能等于PQAP的初动能BP的初动能的1/2CP的初动能的1/3DP的初动能的1/42、提示：设P的初速度为v0，P、Q通过弹簧发生碰撞，当两滑块速度相等时，弹簧压缩到最短，弹性势能最大，设此时共同速度为v，对P、Q（包括弹簧）组成的系统，由动量守恒定律，有由机械能守恒定律，有联立两式解得3一质量为m的物体放在光滑的水平面上，今以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是A物体的位移相等B物体动能的变化量相等CF对物体做的功相等D物体动量的变化量相等提示：物体在恒力的作用下做匀加速直线运动，在相同的时间内，其位移不相等，故力对物体做的功不相等，由动能定理可知，物体动能的变化

3、量不相等；根据动量定理，有，所以，物体动量的变化量相等4航天飞机在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则A它的速度大小不变，动量也不变B它不断克服地球对它的万有引力做功C它的速度大小不变，加速度等于零D它的动能不变，引力势能也不变5一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同则碰撞前后小球速度变化量的大小v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为Av=0Bv=12m/sCW=0DW=10.8J6将甲、乙两物体自地面同时上抛，甲的质量为m，初速为v，乙的质量为2m，初速为v/2若不计空气阻力，则A甲比乙先到最高点B甲

4、和乙在最高点的重力势能相等C落回地面时，甲的动量的大小比乙的大D落回地面时，甲的动能比乙的大7在光滑水平地面上有两个弹性小球A、B，质量都为m，现B球静止，A球向B球运动，发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP，则碰前A球的速度等于ABCD8下列是一些说法：一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负

5、号也不一定相反以上说法正确的是ABCD9在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2则必有AE1E0 Bp1p0CE2E0Dp2p010半径相等的两个小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动若甲球的质量大于乙球的质量，碰撞前两球的动能相等，则碰撞后两球的运动状态可能是A甲球的速度为零而乙球的速度不为零B乙球的速度为零而甲球的速度不为零C两球的速度均不为零D两球的速度方向均与原方向相反，两球的动能仍相等11一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷

6、入泥潭中若把在空中下落的过程称为过程，进入泥潭直到停住的过程称为过程，则A过程中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B过程中阻力的冲量的大小等于过程中重力冲量的大小C过程中钢珠克服阻力所做的功等于过程与过程中钢珠所减少的重力势能之和D过程中损失的机械能等于过程中钢珠所增加的动能12一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v在此过程中，A地面对他的冲量为mvmgt，地面对他做的功为B地面对他的冲量为mvmgt，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D地面对他的冲量为mvmgt，地面对他做的功为零提示：运动员向上起跳的过程中，由动量定理可得，则

7、；起跳过程中，地面对运动员的作用力向上且其作用点的位移为零（阿模型化，认为地面没有发生形变），所以，地面对运动员做的功为零二、计算题1、如图所示，两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上，它们的间距s=2.88m。质量为2m，大小可忽略的物块C置于A板的左端。C与A之间的动摩擦因数为1=0.22，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时，三个物体处于静止状态。现给C施加一个水平向右，大小为的恒力F，假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起，要使C最终不脱离木板，每块木板的长度至少应为多少？ ACBFs2、如图所示，光滑的水平地面上有

8、一质量m12kg的木板，其右端放有一小滑块，左方有一竖直的墙。滑块的质量m2=4kg，滑块与木板间的动摩擦因数为m=0.5。使木板与滑块以共同的速度v03m/s向左运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。设木板足够长，滑块始终在木板上，重力加速度取g=10m/s2。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t。 从第一次碰撞开始计时到再次碰撞，摩擦力对木板做的正功W是多少？ 如果要求滑块最终不会掉下来，则木板的最小长度L为多少？ v0v03、如图所示，三个质量均为m的弹性小球用两根长均为L的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面上现给中间的小球B一个水平初速度v0，方向与绳垂直小球相互碰

9、撞时无机械能损失，轻绳不可伸长求：（05江苏）(1)当小球AC第一次相碰时，小球B的速度(2)当三个小球再次处在同一直线上时，小球B的速度(3)运动过程中小球A的最大动能EKA和此时两根绳的夹角(4)当三个小球处在同一直线上时，绳中的拉力F的大小3、参考答案： （1）设小球AC第一次相碰时，小球B的速度为，考虑到对称性及绳的不可伸长特性，小球AC沿小球B初速度方向的速度也为，由动量守恒定律，得 由此解得（2）当三个小球再次处在同一直线上时，则由动量守恒定律和机械能守恒定律，得 解得 （三球再次处于同一直线），（初始状态，舍去）所以，三个小球再次处在同一直线上时，小球B的速度为（负号表明与初速度

10、反向）（3）当小球A的动能最大时，小球B的速度为零。设此时小球AC的速度大小为，两根绳间的夹角为（如图），则仍由动量守恒定律和机械能守恒定律，得另外，由此可解得，小球A的最大动能为，此时两根绳间夹角为（4）小球AC均以半径L绕小球B做圆周运动，当三个小球处在同一直线上时，以小球B为参考系（小球B的加速度为0，为惯性参考系），小球A（C）相对于小球B的速度均为所以，此时绳中拉力大小为：ABCs5ROR5、如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自已刚好能回到高处A 。求男演员落地点

11、C 与O 点的水平距离s。已知男演员质量m1，和女演员质量m2之比=2,秋千的质量不计，秋千的摆长为R , C 点比O 点低5R。5、解：设分离前男女演员在秋千最低点B 的速度为v0，由机械能守恒定律(m1+m2)gR=(m1+m2)v02设刚分离时男演员速度的大小为v1,方向与v0相同；女演员速度的大小为v2，方向与v0相反，由动量守恒，(m1+m2)v0=m1v1m2v2分离后，男演员做平抛运动，设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t ，根据题给条件，由运动学规律，4R=gt2 s=v1t根据题给条件，女演员刚好回到A点，由机械能守恒定律,m2gR=m2v22已知=2,由以上各式可得 s

12、=8R6、如图所示，质量mA为40kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数为024，木板右端放着质量mB为10kg的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12Ns的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EM为80J，小物块的动能为050J，重力加速度取10m/s2，求ABLC瞬时冲量作用结束时木板的速度v0；木板的长度L。6、 (1)设水平向右为正方向，有：I 代入数据得：v=30m/s （2）设A对BB对AC对A的滑动摩擦力的大小分别为，B在A上滑行的时间为t，B离开A时A和B的速度分别为和，有 其中 设AB相对于C的位移大小分别为s和

13、s，有 s 动量和动能之间的关系为： 木板A的长度Lss代入数据得：L=050m7、下雪天，卡车在笔直的高速公路上匀速行驶。司机突然发现前方停着一辆故障车，他将刹车踩到底，车轮被抱死，但卡车仍向前滑行，并撞上故障车，且推着它共同滑行了一段距离l后停下。事故发生后，经测量，卡车刹车时与故障车距离为L，撞车后共同滑行的距离。假定两车轮胎与雪地之间的动摩擦因数相同。已知卡车质量M为故障车质量m的4倍。 （1）设卡车与故障车相障前的速度为v1，两车相撞后的速度变为v2，求； （2）卡车司机至少在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施，事故就能免于发生。7、 （1）由碰撞过程动量守恒Mv1=(M+m)v2

14、 则 （2）设卡车刹车前速度为v0，轮胎与雪地之间的动摩擦因数为两车相撞前卡车动能变化 碰撞后两车共同向前滑动，动能变化 由式 由式 又因 如果卡车滑到故障车前就停止，由 故 这意味着卡车司机在距故障车至少L处紧急刹车，事故就能够免于发生。8、图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态。另一质量与B相同滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当A滑过距离时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B紧贴在一起运动，但互不粘连。已知最后A恰好返回出发点P并停止。滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为，运动过程中弹簧最大形变量为，求A从P出发时的初速度。8、令A、B质

15、量皆为m，A刚接触B时速度为（碰前），由功能关系，有 A、B碰撞过程中动量守恒，令碰后A、B共同运动的速度为有 碰后A、B先一起向左运动，接着A、B一起被弹回，在弹簧恢复到原长时，设A、B的共同速度为，在这过程中，弹簧势能始末两态都为零，利用功能关系，有 此后A、B开始分离，A单独向右滑到P点停下，由功能关系有 由以上各式，解得 9、如图，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R0.30 m。质量m0.20 kg的小球A静止在轨道上，另一质量M0.60 kg、速度5.5 m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为

16、处，重力加速度g10m/s2，求： （1）碰撞结束时，小球A和B的速度的大小。 （2）试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。9、（1）以表示小球A碰后的速度，表示小球B碰后的速度，表示小球A在半圆最高点的速度，t表示小球A从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间，则有由求得代入数值得（2）假定B球刚能沿着半圆轨道上升到c点，则在c点时，轨道对它的作用力等于零。以表示它在c点的速度，表示它在b点相应的速度，由牛顿定律和机械能守恒定律，有解得代入数值得由，可知，所以小球B不能达到半圆轨道的最高点。10、如图所示，质量均为m的A、B两个弹性小球，用长为2l的不可伸长的轻绳连接现把A、B两球置于距地面

17、高H处（H足够大），艰巨为l当A球自由下落的同时，B球以速度v0指向A球水平抛出间距为l当A球自由下落的同时，B球以速度v0指向A球水平抛出求：（1）两球从开始运动到相碰，A球下落的高度（2）A、B两球碰撞（碰撞时无机械能损失）后，各自速度的水平分量（3）轻绳拉直过程中，B球受到绳子拉力的冲量大小10、【答案】（1）；（2）；（3）解析：（1）设到两球相碰时A球下落的高度为h，由平抛运动规律得联立得（2）A、B两球碰撞过程中，由水平方向动量守恒，得由机械能守恒定律，得式中联立解得（3）轻绳拉直后，两球具有相同的水平速度，设为vBx,，由水平方向动量守恒，得由动量定理得11、如图所示，长木板ab

18、的b端固定一挡板，木板连同档板的质量为M=4.0kg，a、b间距离s=2.0m木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数=0.10，它们都处于静止状态现令小物块以初速v0=4.0m/s沿木板向前滑动，直到和挡板相碰.碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板求碰撞过程中损失的机械能【答案】2.4J解析：设木块和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律得设全过程损失的机械能为E，则用s1表示从物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移，W1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功用W2表示同样时间内摩擦力对物块所做的功用s2表示从碰撞后瞬间到物块回到a端时木板的位

19、移，W3表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功用W4表示同样时间内摩擦力对物块所做的功用W表示在全过程中摩擦力做的总功，则W1=W2W3W4WW1W2W3W4用E1表示在碰撞过程中损失的机械能，则E1EW由式解得代入数据得E12.4J12、如图所示，质量M2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m1 kg的小球通过L0.5 m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v04 m/s，g取10 m/s2。(1)若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小及方向； (2)若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时

20、的速度大小； (3)在满足(2)的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。12、解析(1)设小球到达最高点速度为vP，由机械能守恒知mvmgLmv，代入数据解得vP m/s设小球在最高点时杆对球的作用力大小为F，方向竖直向下，则Fmgm 代入数据得F2 N。由牛顿第三定律知小球对轻杆的作用力大小为2 N，方向竖直向上。 (2)若解除锁定，小球和滑块构成的系统水平方向动量守恒。设小球通过最高点时速度为vm，滑块速度为vM，由动量守恒得mvmMvM由机械能守恒得mvmvMvmgL式联立代入数据解得vm2 m/s。(3)设小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离为xm，滑块运动的距离为xM。由系统水平方向动量守恒得，mmMM0式两边同乘运动时间t mmtMMt0 即mxmMxM 又xmxM2L联立代入数据求解得：xmm。答案(1)2 N竖直向上(2)2 m/s(2) m12