高三物理专题二动量和能量综合测试题新课标人教版

1、2007届高三物理专题二动量和能量综合测试题一、选择题（本题共0小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题 只有一个选项正确， 有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）.关于机械能是否守恒的叙述，正确的是A .做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B .做匀变速运动的物体机械能可能守恒C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D .只有重力做功时，物体的机械能一定守恒 2.静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t的变化如图212所示，则以下选项正确的是jEx TOC o 1-5 h z A. 4 S内物体的位移为零B

2、. 4 s内拉力对物体做功不为零 rn; HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 1IC. 4 s末物体的速度为零 D . 4 s内拉力对物体的冲量不为零ai-M 2-123.质量为m的钢球自高处落下，以速率 Vi碰地，竖直向上弹回.碰撞时间为 t ,离开地面的速率为V2,在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为A向下,m(v1 -v2)C向上，m(v1 -v2)B.向下，m(v1V2) mgtD 向上，m(v1 v2) mgt4.质量为m和m2的两个物休.分别受到不同的恒力们在相同的位移中动量的增量相同。Fi和F2的关系F1和 是F2作用.由静

3、止开始运动.设它A.F1 =F2F1B.三miF2m2F1mC.二F1D. 1 二F2m2mi.以一定的初速度竖直上抛一球, 程中受到空气阻力的作用，则球运动一段时间后又落回原处，已知球在空中运动的过B.kgA.物体上升过程中克服重力做的功等于下落过程中重力做的功物体上升过程中克服合外力做的功等于下落过程中合外力做的功C.物体上升过程中合外力的冲量大于下落过程中合外力的冲量D.物体上升过程中克服重力做功的平均功率小于下落过程中重力做功的平均功率质量为0.01 kg的子弹，以600 m/s的水平速度射中一静止在光滑水平面上质量为0.99的木块，射中后子弹与木块合为一体滑上光滑的足够高的固定斜面，

4、它们滑上斜面的最大高度为(g取10 m/s 2)A . 1.8 mC . 180mB. 18 mD. 1.8X 104m7.如图2 13所示，一个质量为 m的物体（可视为质点）以某一速度从 A点冲一上倾角为30。的固定斜面，其运动的加速度为-g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个4过程中物体A.重力势能增加了 mgh B.重力势能增加了 mgh4阳 2-13C .动能损失了 mghD.机械能拟失了 1 mgh2A、B两球在光滑水平耐上沿间一直线、旧一方向运动，m=1 kg , m=2 kg , va=6 m/s,v b=2m/s.当A球追上B球并发生碰撞后，A、B两球的速度可能是A.

5、va = 5 m/s , vb =2.5 m/sB. va = 2m/s , vb = 4 m/sC. va = - 4m/s, v b = 7 m/sD. V = 7 m/s. vb = 1.5 m/s.如图214所示.固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从 A点起由静止开始上升，若从 A点上升到B点和从B点上升至C点的过程中拉力 F2做的功分别为 W、W,滑块经B、C两点时的动能分别为 Rb、&c, 图中AB=BC则一定有A. W W2B. W E kcD. EkB E kc. 一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度vo进入某电场中

6、.由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向向下落一段距离h后，速度变为0.以下判断正确的是A .电场力对液滴做的功为1 mVo2B .液滴克服电场力做的功为1mvj+mqh2C.液滴的机械能减少 mgh D .电场力对液滴的冲量大小为mvo二、填空题(本题共2小题，每小题9分，共18分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.)做“碰撞中的动量守恒”实验装置如图2 15所示，小球 A和B的直径都是d,质量分别为 m和R2,选用小球A为入射小球，则应有 m m 2.在调节好轨道以后，某同学实验步骤如下：遭半N(1)用天平测出m和nr塞” (2)不放小球B,让小球A从轨道上滑下，确定它落地点的位置P

7、.RF*之叼(3)把小球B放在立柱上，让小球 A从轨道上滑下，与小球 B正碰后，确 定两球落地点的位置 M和N.(4)量出OM、ORON的长度.(5)比较m10P和m10M +m2ON的大小，以验证动量守恒.请你指出上述步骤中的错误和不当之处，把正确步骤写出来.如图216所示为某次实验的测量情况，图甲为小球的直径，图乙所示为落点的坐标，根据图示数值通过计算说明本次实验动量是否守恒.(实验测得m = 40.5 g , m = 27.0 g)1九川温沁一一 ?晔立。 S 10 卜.前 Lp40.5。*42. 64-甲乙如图2 17所示，水平桌面上有斜面体 A,小铁块B,斜面体的斜面是曲面，由其截面

8、图可以看出曲线下端的切线是水平的.现提供的实验测量工具只有：天平、直尺.其他的实验器材可根据实验需要自选.请设计一个实验，测出小铁块B自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，小铁块 B克服摩擦力做的功.(1)简要说明实验中需要测量的物理量；(2)简要说明实验步骤；(3)写出实验结果的表达式.(已知重力加速度g)三、计算题本大题共 6小题，共62分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤.答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后结果的不能得分.(9分)如图218所示，运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演.运动员从斜坡底部的A处，以V0=10 m/s的初速度保持摩托车以额定功率P0=1.8 kW

9、亍驶.经t=13 s的时间冲上斜坡，然后从斜坡顶部的 B点水平飞出.已知人和车的总质量m=180kg,坡顶高度h=5 m,落地点距B点的水平距离s=16nx不计空气阻力，重力加速度 g=10 m/s2.求摩托车在冲上坡 顶的过程中克服摩擦力做的功.B b图 2-18(9分)如图21 9所示，一长为l ,质量为m的一段铁链.把它竖直悬挂起来, 下端离水平地面的高度为 h,让铁链由静止落下，着地后不反弹.不考虑铁链 堆积的高度及空气的阻力，那么从铁链下端着地开始到上端完全着地的过程中,水平地面对铁链的平均冲力是多少？_S2-18(10分)AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切

10、，如图2 20所示.一小球自A点起由静止开始沿轨。道下滑.已知圆轨道半径为 R,小球的质量为m 不计各处摩擦.求：(1)小球运动到B点时的动能； 1(2)小球下滑到距水平轨道的局度为一 R时的速度的大小和万向；2(3)小球经过圆弧轨道的 B点和水平轨道的 C点时，所受轨道支持力 NB、叱各是多大？图芭T口(10分)如图221所示，在光滑的水平面上，三个物体A、B、C的质量分别为 m=2 kg、rb=4 kg、m=2 kg . A物体足够长，B与A之间的动摩擦因数科=0.1 .开始时 A、B静止，C 以速度vo=12 m/s向右运动，与 A相碰后和A粘在一起共同前进.B相对A运动一段距离后 相对

11、A静止，g取10 m/s2,求B相对A的位移和发生这段位移时问内B对地的位移.图 2-Z1(12分)下雪天，卡车在笔直的高速公路上匀速行驶.司机突然发现前方停着一辆故障 车，他将刹车踩到底，车轮被抱死，但卡车仍向前滑行，并撞上故障车，且推着它共同滑行 了一段距离l后停下.事故发生后，经测量，卡车刹车时与故障车距离为L,撞车后共同滑行的距离l =L.假定两车轮胎与雪地之间的动摩擦因数相同.已知卡车质量M为故障车25质量m的4倍.(1)设卡车与故障车相撞前的速度为vi两车相撞后的速度变为V2,求工V2(2)卡车司机至少在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施，事故就能免于发生.(12分)滑块A、B的

12、质量分别为 m与 皿m1 m2,由轻质弹簧相连接，置于光滑的水平 面上，用一轻绳把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度V。向右滑动，如图 222所示.突然，轻绳断开，当弹簧伸展至自然长度时，滑块 A 的速度正好为零.求：(1)此时滑块B的动能；(2)在以后的运动过程中， 滑块B是否会有速度等于零的时刻 ？试通过定量分析，证明你的结 论.参考答案.选择：1.BD 2,C 3.D 4.D 5.AC 6.A 7.BD 8,B 9.A 10.B.实验:11 .大于；小球A每次应从同一位置释放，小球落点的确定都应是多次实验操作取平均的结果，步骤(5)应比较miOP和miO

13、M +m2(ON _d)的大小.由图可读得小球直径为 d=2.14 cm ,OP =40.50cm,OM = 13.50cm, ON -d = (42.64 -2.14)cm = 40.50cmm10P = 1640.25g c簿m10M m2(ON -d) 二1640.25g cm故动量守恒.h, O到P的距离s.图 1 2112. (1)如图221所示.斜面高度 H,桌面到地面的高度(2)用天平测出B的质量m；如图所示安装好实验器材，地面铺复写纸、白纸并用 胶带粘牢；用手按住斜面体A,让B由静止滑下，记录落地点 重复步骤五次，找到平均落地位置P;用直尺测量图中标明的H h、s；实验结束整理

14、仪器归位.(3) Wf =mgH -mv ,v = s.2. 2h1 s2Wf =mgH -mg 4 h.摩托车从 B点水平飞出后做平抛运动，设平抛运动时间为t,由平抛运动规律有 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 22hsh = - gts=vt解得 t= =1s,v =-=16m/s. gt设摩托车从A到B克服摩擦力做功为 Wf.由动能定理得 Pt -mgh -Wt mv2mv02。 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 22解得 Wf = Pt-mgh - 1m(v2 -v02) = 3.6 1

15、02 J2.以铁链为研究对象，从开始下落到完全着地的整个过程中,的冲力，整个过程中铁链动量的变化量为零.铁链受到重力和地面对铁链由动量定理有：% - If =0重力作用时间为最上端从下落到着地的时间2(g l).铁链下g端从开始下落到触地过程的时间为t1.则h=1gt：得t =伫 2g冲力作用时间为铁链与地接触时间为t2 =t t1 =弋。一 2由动量定理有：mgt Ft 2 = 0解得F = mh!h l - h15. (1)根据机械能守恒 Ek =mgR121(2)根据机械能守恒 AEk =AEP圆弧的切线斜向下，与竖直方向成-mv =mgR小球速度大小为 v=/gR速度万向沿 30 .(

16、3)根据牛顿运动定律及机械能守恒，在B点，有N B2VB12一 mg = m , mgR = 一 mvBR2解得Nb =3mg在C点，有Nc =mg16.设C与A碰后的速度为 V1、，由mCv0=(mA +mC)v1/口mCv0付 v1 = 6m / s.mA me设B与A相对静止时的速度为忱，由 mCv0 = (mA+mB +mC)v2得 v2 =mC V0= 3m / s .mA mB me设B相对A的位移为 s,由动能定理得 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 1 ,、21 ,、 2 HYPERLINK l bo

17、okmark41 o Current Document mBg s (mA me )v 一 (mA mB meM 22解得 s=6 m .12设B对地的位移为sb,由动能te理得 NmBgsB=mBv22/口v2得 sB = 4.5mB 2g17. (1)由碰撞过程动量守恒 Mv1 =(M +m)v2则旦=5v24(2)设卡车刹车前速度为 v。，轮胎与雪地之间的动摩擦因数为科两车相撞前卡车动能变化 1 Mv 02 Mv12 = NMgL HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 222碰撞后两车共同向刖滑动，动能变化(M +m)v2 _0= N(M +

18、m)gl HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 222由式v0 _V1 =2NgL由式v2 = 2NgL HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 82又因 l =_8_L,得v02 =3NgL .252如果卡车滑到故障车前就停止，由,Mv。0 = NMgL,3故L=3L2 3这意味着卡车司机在距故障车至少3L处紧急刹车，事故就能够免于发生.218. (1)当弹簧处于压缩状态时， 系统的机械能等于两滑块的动能和弹簧的弹性势能之和.弹簧伸长到其自身长度时，弹性势能为零，因这时滑块A的速度为零，故系统的机械能等于1滑块B的动能.设这时滑块 B的速度为口，则有 E k = 1 m2v22由动量守恒定律，得 (m1 - m2)v0m2V解得Ekk22(m