高考物理二轮复习 寒假作业（二）能量与动量.doc

寒假作业(二)能量与动量1(2017德阳一诊)如果一物体在任意相等的时间内受到的冲量相同，则此物体的运动不可能是()a匀速圆周运动b自由落体运动c平抛运动 d竖直上抛运动解析：选a如果物体在任意相等时间内受到的冲量都相同，由ift可知，物体受到的合力是恒力。物体做自由落体运动、平抛运动或竖直上抛运动时只受重力，合力为恒力；物体做匀速圆周运动时合力为变力，故b、c、d均可能，a不可能。2.如图所示，光滑水平地面上固定一带滑轮的竖直杆，用轻绳系着小滑块绕过滑轮，用恒力f1水平向左拉滑块的同时，用恒力f2拉绳，使滑块从a点起由静止开始向右运动，b和c是a点右方的两点，且abbc，则以下说法正确的是()a从a点至b点f2做的功大于从b点至c点f2做的功b从a点至b点f2做的功小于从b点至c点f2做的功c从a点至c点f2做的功一定等于滑块克服f1做的功d从a点至c点f2做的功一定大于滑块克服f1做的功解析：选a由题，abbc，根据数学知识得知，从a点至b点绳头的位移大于从b点至c点的位移，f2又是恒力，则从a点至b点f2做的功大于从b点至c点f2做的功，故a正确，b错误。滑块从a到c过程，可能先加速后减速，滑块在a点与c点速率可能相等，根据动能定理得知，滑块从a运动到c过程中动能的变化量为零，总功为零，则从a点至c点f2做的功可能等于滑块克服f1做的功，故c、d错误。3.多选如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率p随时间t变化的图像，p0为发动机的额定功率。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大值vm，汽车所受阻力大小与速度大小成正比。由此可得()a在t3时刻，汽车速度一定等于vmb在t1t2时间内，汽车一定做匀速运动c在t2t3时间内，汽车一定做匀速运动d在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动解析：选ac已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大值vm，此后汽车做匀速直线运动，速度不变，所以在t3时刻，汽车速度一定等于vm，故a正确。0t1时间内汽车的功率均匀增加，汽车所受阻力增大，汽车做变加速直线运动；汽车的功率在t1时刻达到额定功率，根据pfv，速度继续增大，牵引力减小，则加速度减小，则在t1t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，故b、d错误。在t2t3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变，汽车一定做匀速直线运动，故c正确。4.如图，长方体abcd a1b1c1d1中|ab|2|ad|2|aa1|，将可视为质点的小球从顶点a在bad所在范围内(包括边界)分别沿不同方向水平抛出，落点都在a1b1c1d1范围内(包括边界)。不计空气阻力，以a1b1c1d1所在水平面为重力势能参考平面，则小球()a抛出速度最大时落在b1点b抛出速度最小时落在d1点c从抛出到落在b1d1线段上任何一点所需的时间都相等d落在b1d1中点时的机械能与落在d1点时的机械能相等解析：选c由于小球抛出时离地高度相等，故各小球在空中运动的时间相等，则可知水平位移越大，抛出时的速度越大，故落在c1点的小球抛出速度最大，落点靠近a1点的小球速度最小，故a、b错误，c正确；由题图可知，落在b1d1中点和落在d1点的水平位移不同，所以两种情况中对应的水平速度不同，则可知它们在最高点时的机械能不相同，因下落过程机械能守恒，故落地时的机械能也不相同，故d错误。5.多选如图，两个相同小物块a和b之间用一根轻弹簧相连，小物块a和b及弹簧组成的系统用细线静止悬挂于足够高的天花板下。细线某时刻被剪断，系统下落，已知重力加速度为g，则()a细线剪断瞬间，a和b的加速度大小均为gb弹簧恢复原长时，a和b的加速度大小均为gc下落过程中弹簧一直保持拉伸状态d下落过程中a、b和弹簧组成的系统机械能守恒解析：选bd开始时系统处于平衡状态，弹簧的弹力大小等于物块b的重力mg，当细线剪断瞬间，弹簧不能突变，则物块b受力仍然平衡，加速度为零，而a受向下的重力和拉力作用，加速度为2g，故a错误；弹簧恢复原长时，两物块均只受重力，故加速度大小为g，由于此时物块a的速度大于b的速度，故此后一段时间弹簧处于压缩状态，故b正确，c错误；对a、b和弹簧组成的系统来说，由于只有重力做功，故机械能守恒，故d正确。6多选一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力f随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示，则()a26 s时间内物体的加速度大小为0.75 m/s2b物体的质量为1 kgc整个过程中，物体所受摩擦力始终为2 nd010 s时间内，物体克服摩擦力所做的功为30 j解析：选ad在速度时间图像上，斜率表示加速度，由题图3可得26 s时间内物体的加速度为：a m/s20.75 m/s2，故a正确。由题图3知，68 s内物体做匀速直线运动，由平衡条件得：f滑f32 n由图3可得26 s内物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：f2f滑ma1联立代入数据解得：m kg，故b错误。在01 s内物体静止不动，物体所受摩擦力f静f11 n，210 s内物体所受摩擦力f滑2 n，故c错误。在整个过程中通过的位移为：x(28)3 m15 m，物体克服摩擦力做功：wf滑x215 j30 j，故d正确。7(2017乌鲁木齐二模)动车组是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成的，带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。每节动车与拖车质量都相等，每节动车的额定功率都相等。动车组运行过程中总阻力来自两部分：一部分是车轮与铁轨之间摩擦产生的机械阻力，阻力大小与动车组的质量成正比；另一部分来自于空气阻力，阻力大小与动车组速度的平方成正比。一列12节车厢的动车组，有3节动车时最大速度为160 km/h，此时空气阻力是总阻力的0.5倍。若要使12节车厢的动车组的速度达到240 km/h，则动车的节数至少为()a7节 b8节c9节 d10节解析：选b设每节动车的功率为p，12节车厢的动车组受到的机械阻力为f，则有3p(fkv12)v1，np(fkv22)v2，根据题意fkv12，代入v1、v2，解得n7.3故至少有8节动车，故b正确。8.如图所示，放在光滑水平桌面上的a、b两小木块中部夹一被压缩的轻弹簧，当轻弹簧被放开时，a、b两小木块各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地面上。若ma3mb，则下列结果正确的是()a若轻弹簧对a、b做功分别为w1和w2，则有w1w211b在与轻弹簧作用过程中，两木块的速度变化量之和为零c若a、b在空中飞行时的动量变化量分别为p1和p2，则有p1p211d若a、b同时离开桌面，则从释放轻弹簧开始到两木块落地的这段时间内，a、b两木块的水平位移大小之比为13解析：选d弹簧弹开木块过程中，两木块及弹簧组成的系统动量守恒，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得：mavambvb0，则速度之比vavb13，根据动能定理得：轻弹簧对a、b做功分别为w1mava2，w2mbvb2，联立解得w1w213，故a错误。根据动量守恒定律得知，在与轻弹簧作用过程中，两木块的动量变化量之和为零，即mavambvb0，可得，vavb0，故b错误。a、b离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，设为t。由动量定理得：a、b在空中飞行时的动量变化量分别为p1magt，p2mbgt，所以p1p231，故c错误。平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，由xv0t知，t相等，则a、b两木块的水平位移大小之比等于vavb13，故d正确。9.用光滑圆管制成如图所示的轨道，竖直立于水平地面上，其中abc为圆轨道的一部分，cd为倾斜直轨道，二者相切于c点，已知圆轨道的半径r1 m，倾斜轨道cd与水平地面的夹角为37，现将一小球以一定的初速度从a点射入圆管，小球直径略小于圆管的直径，取重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求小球通过倾斜轨道cd的最长时间(结果保留一位有效数字)。解析：小球通过倾斜轨道时间若最长，则小球到达圆轨道的最高点的速度为0，从最高点到c点：对小球由动能定理可得：mghmvc2由几何关系得：hrrcos 小球在cd段做匀加速直线运动，由位移公式得：lvctat2cd的长度为：l对小球利用牛顿第二定律可得：mgsin ma代入数据联立解得：t0.7 s。答案：0.7 s10(2017潍坊期中)如图所示，一内壁光滑的圆弧形轨道acb固定在水平地面上，轨道的圆心为o，半径r0.5 m，c为最低点，其中ob水平，aoc37，质量m2 kg的小球从轨道左侧距地面高h0.55 m的某处水平抛出，恰好从轨道a点沿切线方向进入圆轨道，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：(1)小球抛出点到a点的水平距离；(2)小球运动到b点时对轨道的压力大小。解析：(1)小球做平抛运动，竖直方向：hr(1cos 37)gt2，解得：t0.3 s，竖直分速度：vygt100.3 m/s3 m/s，水平分速度：v0 m/s4 m/s，抛出点距a点的水平距离：lxv0t40.3 m1.2 m。(2)小球从抛出到b点过程，由动能定理得：mg(hr)mvb2mv02，在b点，由牛顿第二定律得：fm，解得：f68 n，由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小：ff68 n。答案：(1)1.2 m(2)68 n11.如图所示，物块a静止在光滑水平面上，木板b和物块c一起以速度v0向右运动，与a发生弹性正碰，已知v05 m/s，ma6 kg，mb4 kg，mc2 kg，c与b之间动摩擦因数0.2，木板b足够长，取g10 m/s2，求：(1)b与a碰撞后a物块的速度；(2)b、c共同的速度；(3)整个过程中系统增加的内能。解析：(1)以a、b为研究对象，b与a发生弹性碰