高考物理总复习巩固练习动量和能量（基础）

【巩固练习】一、选择题1、(2014 江苏卷) 牛顿的自然哲学的数学原理中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为1516. 分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B，且为对心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小 2、(2015 北京联考)所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为.一质量为m(mE2CP1=P2DP1P25、在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰。两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的1/4。则碰后B球的速度大小是（ ）A B C或 D无法确定6、如图所示，a、b两物体质量相等，b上连有一轻质弹簧，且静止在光滑的水平面上。当a以速度通过弹簧与b正碰，则 ( )A. 当弹簧压缩量最大时，a的动能恰好为零B. 当弹簧压缩量最大时，弹簧具有的弹性势能等于物体a碰前动能的一半C. 碰后a离开弹簧，a被弹回向左运动，b向右运动D.碰后a离开弹簧，a、b都以的速度向右运动7、(2015 淮安模拟)如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上槽的左侧有一竖直墙壁现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是()A小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动B小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功C小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒8、如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（ ）A在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态B从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C两物体的质量之比为m1m2 = 12D在t2时刻A与B的动能之比为Ek1Ek2=1811023t1t/st2t3t4v/m/sAB乙m1m2v甲AB9、如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=3kg。质量m=1kg的铁块以水平速度v0=4m/s，从木板的左端正沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为（ ） A3J B6J C20J D4J10、如图所示，质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动。则（ ）A甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，甲、乙（包括弹簧）构成的系统动量不守恒B当两物块相距最近时，甲物块的速率为零C当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0D甲物块的速率可能达到5m/s二、填空题1、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_。2、质量分别是2kg和1kg的两个物块A和B，碰撞前后两个物块都在同一直线上运动（不计摩擦），在碰撞过程中损失的机械能为75J。则两物块碰撞前的动能总量最小值为_；此时两物块A、B的速度大小分别是_和_。3、如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2 射出。重力加速度为g。则：（1）此过程中系统损失的机械能为_。（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离为_。三、计算题1、光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为、，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。2、一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求（i）木块在ab段受到的摩擦力f；（ii）木块最后距a点的距离s。3、如图所示，A、B两个物体放在光滑的水平面上，中间由一根轻质弹簧连接，开始时弹簧呈自然状态，A、B的质量均为M0.1kg，一颗质量m25g的子弹，以的速度水平射入A物体，并留在其中。求在以后的运动过程中，(1)弹簧能够具有的最大弹性势能；(2)B物体的最大速度。 4、小球A和B的质量分别为 和 且，在某高度处将A和B先后从静止释放。小球A与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处的下方与释放处距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正幢，设所有碰撞都是弹性的，碰撞时间极短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。【答案与解析】一、选择题1、【答案】 【解析】 设A、B球碰撞后速度分别为v1和v2，由动量守恒定律得2mv02mv1mv2且由题意知解得， .2、【答案】D【解析】若斜面固定，由机械能守恒可得，；若斜面不固定，系统水平方向动量守恒，有mv(Mm)v1，由机械能守恒定律可得，以上三式联立可得.3、A解析：根据动量守恒定律 根据动能定理，木块对子弹做的功等于子弹动能的变化， A对B错。子弹对木块做的功等于木块动能的变化，C D错。故选A。4、BC解析：压缩弹簧做功W后由静止释放，A脱离弹簧后获得动能E1，根据功能关系，。物体A与静止的物体B发生碰撞而粘在一起运动，总动能为E2，由于完全非弹性碰撞过程有能量损失，所以，A错B对。水平面的摩擦不计，AB系统不受外力，动量守恒，P1=P2，D错C对。故选BC。5、A解析：碰撞后A的动能变为原来的四分之一，根据动能的定义式可知速度变为原来的二分之一，设该速度的方向与原方向相同，则根据动量守恒定律有 ，表示碰撞后A球的速度大于B球的速度，这显然是不可能的，故A球碰后速度一定是与原速度方向相反，所以 ，解得，选A。6、B解析：由动量守恒定律，压缩量最大时两物体共速， ，由能量守恒定律，弹簧具有的弹性势能 故选项B正确，由弹性碰撞规律，a、b最终互换速度，故选项ACD均错。7、【答案】CD【解析】小球从下落到最低点的过程中，槽没有动，与竖直墙之间存在挤压，动量不守恒；小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽与竖直墙分离，水平方向动量守恒；全过程中有一段时间系统受竖直墙弹力的作用，故全过程系统水平方向动量不守恒，选项D正确；小球离开右侧槽口时，水平方向有速度，将做斜抛运动，选项A错误；小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽往右运动，斜槽对小球的支持力对小球做负功，小球对斜槽的压力对斜槽做正功，系统机械能守恒，选项B错误，C正确8、C D解析：0到t1，弹簧处于压缩状态，t1时刻压缩量最大；t1到t2弹簧处于恢复阶段，在t2时刻弹簧处于原长；t2到t3弹簧处于伸长状态，t3时刻伸长量最大；从t3到t4弹簧又处于恢复阶段，t4时刻弹簧处于原长状态。AB不对。对0、t2时刻，应用动量守恒定律 解得m1m2 = 12。C对。在t2时刻A的动能 B的动能 ， A与B的动能之比为Ek1Ek2=18，D对。故选C D。9、A解析：根据动量守恒定律 ，损失的动能 ，说明一个来回损失动能为6焦耳，单程损失3焦耳，即克服摩擦力做功，根据能量守恒定律， 所以 故A正确。10、C解析：甲、乙两物块与弹簧组成的系统，弹力为内力，所以系统动量守恒，A错。当弹簧压缩量最大时两物块相距最近，具有共同速度，B错。设向右为正方向，根据动量守恒定律， 即 当时，；当时，C对。当时，这两个速度都很大了，碰撞过程必须满足能量不增加原则通过计算，碰撞后的动能大于碰前的动能，所以D错误。故选C。二、填空题1、解析：设A球的速度为，碰后的共同速度为根据动量守恒定律 根据机械能守恒定律 解得 。2、75J，5m/s，10m/s； 解析：“两物块碰撞前的动能总量最小值”，意思是动能全部损失完，碰后两物块的速度为零，两物块做相向运动，所以最小值为75J。根据动量守恒定律 根据能量守恒定律 代入数据解得 3、（1） （2） 解析：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为V，由动量守恒得 mv0mMV 解得 V系统的机械能损失为Em由式得（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s，则hgt2 sVt 由式得三、计算题1、（1） （2）解析：（2）设A与B碰撞后，A的速度为，B与C碰撞前B的速度为，B与V碰撞后粘在一起的速度为，由动量守恒定律得对A、B木块： 对B、C木块： 由A与B间的距离保持不变可知 联立 式，代入数据得 2、（i）（ii）解析：（i）设木块和物体P共同速度为,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得： 由得： （ii）木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同（动量守恒）全过程能量守恒得： 由得：3、(1) (2) 解析： (1)子弹击中木块A，系统动量守恒，由 弹簧压缩过程，由子弹A、B组成的系统不受外力作用，故系统动量守恒且只有系统内的弹力做功，故机械能守恒。选取子弹与A一起以速度运动时及弹簧压缩量最大时两个状态，设最大压缩量时弹簧的最大弹性势能为，此时子弹A、B有共同速度，则有 代入数据可解得，