（通用版）2020版高考物理二轮复习专题分层突破练6动量和能量观点的应用（含解析）.docx

专题分层突破练6动量和能量观点的应用A组1.(2019山东青岛一模)雨打芭蕉是我国古代文学中重要的抒情意象。为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力,小玲同学将一圆柱形水杯置于院中,测得10分钟内杯中雨水上升了15 mm,查询得知,当时雨滴落地速度约为10 m/s,设雨滴撞击芭蕉后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1103 kg/m3,据此估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力约为()A.0.25 NB.0.5 NC.1.5 ND.2.5 N2.(2019福建泉州一模)甲、乙两冰雹从高空由静止落下,假设两冰雹下落过程中空气阻力大小均与速率的二次方成正比,且比例系数相同,甲的质量是乙的2倍,则下落过程中()A.甲的最大加速度是乙的2倍B.甲的最大速度是乙的2倍C.甲的最大动量是乙的2倍D.甲的最大动能是乙的4倍3.(2019四川遂宁三诊)如图所示,水平地面光滑,轻弹簧一端固定在墙上,另一端连接质量为m的小球A。另一个质量也为m的小球B以速度v0向左运动,与A碰撞时间极短、且碰后粘在一起。则从B与A开始碰撞到弹簧压缩最短过程,对A球、B球、弹簧组成的系统()A.动量守恒,机械能不守恒B.动量不守恒,机械能守恒C.对墙产生的冲量为mv0D.弹簧最大势能为12mv024.所谓对接是指两艘同方向以几乎同样快慢运行的宇宙飞船在太空中互相靠近,最后连接在一起。假设“天舟一号”和“天宫二号”的质量分别为M、m,两者对接前的在轨速度分别为(v+v)、v,对接持续时间为t,则在对接过程中“天舟一号”对“天宫二号”的平均作用力大小为()A.m2v(M+m)tB.M2v(M+m)tC.Mmv(M+m)tD.05.如图所示,轻质弹簧固定在水平地面上。现将弹簧压缩后,将一质量为m的小球静止放在弹簧上,释放后小球被竖直弹起,小球离开弹簧时速度为v,则小球被弹起的过程中()A.地面对弹簧的支持力冲量大于mvB.弹簧对小球的弹力冲量等于mvC.地面对弹簧的支持力做功大于12mv2D.弹簧对小球的弹力做功等于12mv26.(多选)如图所示,在光滑水平面上,质量为m的A球以速度v0向右运动,与静止的质量为5m的B球碰撞,碰撞后A球以v=av0(待定系数amv,A正确、B错误;由于弹簧没有发生位移,所以地面对弹簧的支持力不做功,故C错误;根据动能定理WF-WG=12mv2,所以WF=12mv2+WG12mv2,故D错误。6.BC解析 A与B碰撞过程中,根据动量守恒可知:mv0=5mvB-mav0,要使A球能再次追上B球并相撞,则av0vB,由以上两式可解得:a14,故B、C正确。7.BC解析 弹簧推开物体和小车的过程,若取物块、小车和弹簧的系统为研究对象,无其他力做功,则机械能守恒,但选物块和小车的系统为研究对象,弹力做功属于系统外其他力做功,弹性势能转化成系统的机械能,此时系统的机械能不守恒,A选项错误。取物块和小车的系统为研究对象,外力之和为零,故系统的动量守恒,B项正确。由系统的动量守恒:0=mv-Mv,解得v=mMv,C项正确。弹开的过程满足反冲原理和人船模型,有vv=Mm,则在相同时间内xx=Mm,且x+x=L,联立得x=mLM+m,D项错误。故选BC。8.BC解析 物体下落h,由机械能守恒得:mgh=12mv12;物体与钢板碰撞,则动量守恒:mv1=2mv2,解得v2=12v1=2gh2,选项A错误,B正确;从碰撞到Q点,由能量关系可知:122mv22+2mgx0=Ep,则弹性势能的增加量为Ep=mg2x0+h2,选项C正确,D错误。9.答案 (1)2gs(2)4s解析 (1)设a的质量为m,则b的质量为3m,对物块b碰后由动能定理:-3mgs=0-123mvb2解得vb=2gs(2)a球从水平位置摆下的过程:mgL=12mv02ab碰撞的过程:mv0=mva+3mvb12mv02=12mva2+123mvb2联立解得:L=4s10.答案 (1)15v09mv0225L(2)5L6v0解析 (1)子弹打穿第一块木块过程,由动量守恒定律有mv0=m25v0+3mv解得v=15v0对子弹与第一块木块相互作用系统,由能量守恒定律有FfL=12mv02-12m25v02-12(3m)v2解得子弹受到木块阻力Ff=9mv0225L(2)对子弹与第二块木块相互作用系统,由于12m25v02=2mv02259mv0225,则子弹不能打穿第二块木块,设子弹与第二块木块共同速度为v共,由动量守恒定律有m25v0=(m+3m)v共解得v共=v010对第二块木块,由动量定理有Fft=3mv010子弹在第二块木块中的运动时间为t=5L6v011.答案 (1)4 m/s(2)0.8 m解析 (1)设夯锤与桩料碰撞前的速度大小为v0,则根据机械能守恒定律有mgH=12mv02解得v0=10m/s夯锤与桩料碰撞过程中满足动量守恒定律,设碰撞后桩料的速度大小为v1,则有mv0=(M+m)v1代入数据得v1=4m/s(2)设打完第一夯后桩料进入地面的深度为h1,则根据动能定理得(M+m)gh1-12h1kh1=0-12(M+m)v12解得h1=0.8m12.答案 (1)v1=4 m/s(2)Q5.3 J(3)x1 m解析 (1)滑块B从释放到最低点,由动能定理得:mgR=12mv12-12mv02解得:v1=4m/s(2)向左运动过程中,由动量守恒定律得:mv1=(m+M)v2解得:v2=43m/s由能量守恒定律得:Q=12mv12-12(m+M)v22解得