高考物理二轮复习 专题检测试题第6讲 动量与能量的综合应用.doc

第6讲动量与能量的综合应用1有一种硬气功表演，表演者平卧于地面，将一大石板置于他的身子上，另一人将重锤举到高处并砸向石板，石板被砸碎，表演者却安然无恙，假设重锤与石板撞击后两者具有相同的速度，表演者在表演时尽量挑选质量较大的石板对这一现象，下列说法正确的是()a重锤在与石板撞击的过程中，重锤与石板的总机械能守恒b石板的质量越大，石板获得的动量就越小c石板的质量越大，石板所受到的打击力就越小d石板的质量越大，石板获得的速度就越小2如图2314所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程产生的内能为6 j，那么此过程木块的动能可能增加了()a12 j b16 j c4 j d6 j图2314图23153如图2315所示，a、b两木块的质量之比为mamb32，原来静止在小车c上，它们与小车上表面间的动摩擦因数相同，a、b间夹一根被压缩了的弹簧后用细线拴住小车静止在光滑水平面上，烧断细线后，在a、b相对小车停止运动之前，下列说法正确的是()aa、b和弹簧组成的系统动量守恒ba、b和弹簧组成的系统机械能守恒c小车将向左运动d小车将静止不动4如图2316所示，小车开始静止于光滑的水平面上，一个小滑块由静止从小车上端高h处沿光滑圆弧面相对于小车向左滑动，滑块能到达左端的最大高度h()图2316a大hb小于hc等于hd停在中点与小车一起向左运动5(双选，2011年全国卷)质量为m、内壁间距为l的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子正中间，如图2317所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞n次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()图2317a.mv2b.v2c.nmgldnmgl6(2010年福建卷)如图2318所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()图2318a小木块和木箱最终都将静止b小木块最终将相对木箱静止，两者一起向右运动c小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动d如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则两者将一起向左运动7(双选，2011年深圳中学二模)如图2319所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为m 的小车，其左侧有半径为r 的四分之一光滑圆弧轨道ab，轨道最低点b 与水平轨道bc相切，整个轨道处于同一竖直平面内将质量为m 的物块(可视为质点)从a 点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端c处恰好没有滑出设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计关于物块从a 位置运动至 c位置的过程中，下列说法正确的是()a小车和物块构成的系统动量不守恒b摩擦力对物块和轨道bc所做的功的代数和为零c物块运动过程中的最大速度为d小车运动过程中的最大速度为图2319图23208(双选)如图2320所示，质量均为m的铝板a和铁板b分别放在光滑水平地面上质量为m(mm)的同一木块c，先后以相同的初速度v0从左端滑上a和b，最终c相对于a和b都保持相对静止在这两种情况下()ac的最终速度相同bc相对于a和b滑行的距离相同ca和b相对地面滑动的距离相同d两种情况下产生的热量相等9(2012年天津卷)如图2321所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上固定有光滑坡道，坡道顶端距台面高也为h，坡道底端与台面相切小球a从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球b发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g.求：(1)小球a刚滑至水平台面的速度va；(2)a、b两球的质量之比mamb.图232110(2012年广州二模)如图2322所示的水平地面，ab段粗糙，bc段光滑可视为质点的物体a和b紧靠在一起，静止于b 处，已知a的质量为3m，b的质量为m.两物体在足够大的内力作用下突然沿水平方向左右分离，获得的总动能为e.b碰到c处的墙壁后等速率反弹，并追上已停在ab段的a.a、b与ab段的动摩擦因数均为，重力加速度为g.求：(1)分离瞬间a、b的速度大小；(2)a从分离到第一次停止的时间；(3)b第一次追上a时的速度大小图232211(2012年深圳二模)如图2323所示，一长l3 m，高h0.8 m，质量为m1 kg的物块a静止在水平面上质量为m0.49 kg的物块b静止在a的最左端，物块b与a相比，大小可忽略不计，它们之间的动摩擦因数10.5，物块a与地之间的动摩擦因数20.1.一个质量为m00.01 kg的可视为质点的子弹，以速度v0沿水平方向射中物块b，假设在任何情况下子弹均不能穿出取g10 m/s2，问：(1)子弹以v0400 m/s击中物块b后的瞬间，它们的速度为多大？(2)被击中的物块b在a上滑动的过程中，a、b的加速度各为多大？(3)子弹速度为多大时，能使物块b落地瞬间a同时停下？图23231d2c解析：子弹射入木块的过程中，系统动量守恒，即mv0(mm)v1，系统损失的机械能转化为内能，即qmv(mm)v，将两式联立解得qmv6 j，木块获得的动能ekmvmv6 j，所以c正确3c解析：由机械能守恒和动量守恒的条件可知a、b均错；小车对a的摩擦力大于小车对b的摩擦力，所以a对小车向左的摩擦力大于b对小车向右的摩擦力，因此小车将向左运动4c解析：小滑块由静止滑下，小滑块和小车组成系统水平方向上动量守恒，到达左端的最大高度h时，两者速度相同，由动量守恒得，两者速度为零，由能量守恒，到达左端的最大高度h等于h，选c.5bd解析：小物块和箱子组成的系统动量守恒，碰撞n次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止，则最终两者速度相等，设为v共，则有：mv(mm)v共，系统损失的动能emv2(mm)v，得e v2，所以b正确；系统损失的动能为摩擦力做功转化成系统内能，n次后恰又回到箱子正中间，相对滑动的距离为nl，所以ewnmgl，d正确6b解析：系统不受外力作用，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，b正确7ad解析：小车和物块构成的系统水平方向上动量守恒，但在竖直方向上动量不守恒，a正确；在滑动摩擦力作用下，物块的位移大于小车的位移，所以摩擦力对物块和轨道 bc所做的功的代数和不为零，b错误，且滑动摩擦力对系统做功，动能转化为内能；如果小车固定，则物块滑到最低点b的速度由能量守恒有mgrmv2，得v，但小车不固定，则小车有速度，由能量守恒得物块的速度小于，c错误；物块运动到b点时小车的速度最大，设为v，由水平动量守恒得mvmv，由能量守恒得mgrmv2mv2，解得v，d正确8ad解析：铝板a和铁板b分别放在光滑水平地面上，所以滑动过程中动量守恒，有mv0(mm)v，所以两种情况下，c的最终速度相同，且产生的热量等于摩擦过程中系统损失的动能，两种情况都为qemv(mm)v2，所以a、d正确；由于木块与铝板和铁板的动摩擦因数不同，对系统有fs相emv(mm)v2，则c相对于a和b滑行的距离不相同，对a和b，fsmv2，a和b相对地面滑动的距离不相同，b、c都错误9解：(1)小球a在坡道上只有重力做功，根据机械能守恒有mavmagh解得va.(2)设a、b两球在光滑台面上碰撞后粘在一起的速度为v，根据系统动量守恒得mava(mamb)v离开平台后做平抛运动，在竖直方向上有gt2h在水平方向上有hvt联立解得mamb13.10解：(1)物体a、b在内力作用下分离，设分离瞬间a的速度大小为va，b的速度大小为vb由a、b系统的动量守恒有3mvamvb又由题意可知e3mvmv联立解得va，vb.(2)a、b分离后，a物体向左匀减速滑行，设滑行时间为ta，加速度大小为aa对a应用牛顿第二定律有3mg3maaa匀减速到停止的时间为ta联立解得ta.(3)a、b分离后，a向左匀减速滑行，设滑行距离为sa对a应用动能定理有3mgsa03mv设b碰墙反弹后追上已停下的a时，速度大小为v对b应用动能定理有mgsbmv2mv又因为b追上a时在粗糙面上滑行了sbsa联立解得v.11解：(1)子弹击中b的过程中，由动量守恒定律可得m0v0(m0m)v解得v8 m/s.(2)由牛顿第二定律可得对b：1(m0m)g(m0