2021届高考物理二轮复习第二部分第4强化动量和能量的综合问题练习

1、第4强化动量和能量的综合问题< f < tS1. 多项选择从塔顶以相同速率抛出 A B、C三小球，A球竖直上抛，B球平抛，C球竖直 下抛.另有D球从塔顶起自由下落， 四个小球质量相同，落到同一水平面上.不计空气阻力， 那么A. 落地时动能相同的小球是 A、B CB. 落地时动量相同的小球是 A B CC. 从离开塔顶到落地过程中，动能增量相同的小球只有A、B CD. 从离开塔顶到落地过程中，动量增量相同的小球是B D解析：小球从抛出至落地过程中只有重力做功，且重力做功相同，A、B、C三个小球的初动能相同，故小球落地时的动能相同，所以A正确；A、B、D落地速度方向相同，都是竖直向下，

2、但是C落地速度方向不是竖直向下，故A、B C落地的动量不相同，应选项B错误;从离开塔顶到落地过程中，动能增量等于合力做功， 即等于重力的功，由于从相同高度抛出，故重力的功相同，故四个小球落地过程中动能增量相同，应选项C错误；从离开塔顶到落地过程中，动量增量等于合力的冲量，合力为重力，但是时间相同的只有B D,故合力的冲量相同的是B、D,应选项D正确.答案：AD2. 多项选择2021 桂林模拟如下图，有一光滑钢球质量为 m被一 U形框扣在里面， 框的质量为 M且M= 2m它们搁置于光滑水平面上，今让小球以速度 V0向右去撞击静止的 框，设碰撞无机械能损失，经屡次相互撞击，下面结论正确的选项是 A

3、. 最终都将停下来B. 最终将以相同的速度向右运动C. 永远相互碰撞下去，且整体向右运动D. 在它们反复碰撞的过程中，球的速度将会再次等于vo，框也会再次重现静止状态 解析：小球与框碰撞过程中，系统动量守恒，机械能总量也守恒；根据动量守恒定律，有 mv= mv+ Mv,1 2 1 2 1 2根据机械能守恒定律，有 2mo= 2mv+ 2m2,其中m= 2m12联立解得：V1= Vo, V2= 0两次碰撞后或者V1= 3Vo , V2= 3Vo 一次碰撞后，33由于二次碰撞后的速度情况与开始时相同，故整体内部一直不断碰撞，整体持续向右运动；球的速度将会再次等于Vo,框也会再次重现静止状态，故A错

4、误，B错误，C正确，D正确，应选C、D.答案：CD3. (多项选择)(201 6 南宁模拟)质量为M的物块以速度v运动，与质量为 m的静止物块发M生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比m可能为()A. 2B. 3C. 4D. 5解析：根据动量守恒和能量守恒得，设碰撞后两者的动量都为 P,那么总动量为2P,根据动量和动能的关系有2mE,、一4P2 P2 P2根据能量的关系得，由于动能不增加，那么有> +2M 2m 2MM得X rrf 3,故A B正确，C D错误.应选A B.答案：AB4如下图，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平面上的 O点，此时弹簧处于原长另一质量

5、与B相同的滑块A从P点以初速度vo向B滑行，经过时间t时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动滑块均可视为质点，与平面间的动摩擦因数均为 口，重力加速度为g.求：IfAo(1) 碰后瞬间，A B共同的速度大小；(2) 假设A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求 弹簧的最大压缩量；(3) 整个过程中滑块 B对滑块A做的功.解析：(1)设A、B质量均为m A刚接触B时的速度为V1，碰后瞬间共同的速度为V2，从P到O过程，由动量定理得一口 mgt= mv mv，以A、B为研究对象，碰撞瞬间系统动量守恒，乙向左为正方向，1由动量守恒定律得 mv = 2mv，解得V2= 2(vo 口 gt)

6、.(2) 碰后A、B由O点向左运动，又返回到 O点，设弹簧的最大压缩量为x，由能量守恒定律得1 2丹/口12口(2mg2x = (2n)V2，解得 x =(v。一 口 gt).2 16 口 g(3) 对滑块A，由动能定理得1 2 1 232N=mv;mv = ;n( vo 口 gt).2 2 8答案：i2v。口 gtvo 口 gt33 8mvo 口 gt5.两质量分别为 M和M的斜劈A和B,高度相同，放在光滑水平面上， A和B的倾斜 面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如下图，一质量为m的物块位于斜劈A的倾斜 面上，距水平面的高度为 h,物块从静止滑下，然后又滑上斜劈 B,求物块在斜劈 B上

7、能够 到达的最大高度.解析：设物块到达斜劈 A的底端时，物块和 A的速度大小分别为 v和V,1 1由机械能守恒和动量守恒得mgh= 2v + MIV2,MV= mv 设物块在 斜劈B上到达的最大高度 h',此时物块和 B的共同速度大小为 V,由机械能守恒和动量守恒得f 1.212mgh + 戸 M + m V = ©mv,MMmg= M+ m V,联立式得h'=皿+罚-m+ m h.MM答案：h'=m+ mm+m h6. 2021 衡阳模拟如下图，内壁粗糙、半径R= 0.4 m的四分之一圆弧轨道 AB在最低点B与光滑水平 轨道BC相切质量m= 0.2 kg的小

8、球b左端连接一轻质弹簧，静止在光滑水平轨道上，另一质量m= 0.2 kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍，忽略空气阻力，重力加速度g= 10 m/s2.求:1小球a由A点运动到小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能6；小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I的大小.解析：1小球由释放到最低点的过程中,1 2根据动能定理：mgR+ W= 2mv2，2mivi小球在最低点，根据牛顿第二定律：Fn mg=-R,联立可得：W= 0.4 J.(2) 小球a与小球b通过弹簧相互作用，到达共同速度V2过程中，由动量关系：mvi= ( mi+ rm) V2,12 i2由能量转化和守恒：2mivi = 2( mi+ m2) V2+ B,联立可得：E= 0.2 J.(3) 小球a与小球b通过弹簧相互作用的整个过程中，a后来速度为vs, b后来速度为V4,由动