2024高考物理一轮复习专题50动量能量的综合应用练习含解析新人教版

PAGE4-专题50动量、能量的综合应用1.(多选)光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，在之后的运动过程中()A．A、B组成的系统机械能守恒B．A的最小动量为零C．弹簧被压缩最短时，B的动量达到最大值D．弹簧被压缩最短时，A、B的速度相等2.A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，已知A、B两球质量分别为2m和m.当用挡板拦住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距离桌边为x的水平地面上，如图所示．若用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点到桌边距离为()A.eq\f(x,3)B.eq\r(3)xC．xD.eq\f(\r(6),3)x3.如图所示，半径为R的光滑圆槽质量为M，静止在光滑水平面上，其内表面有一质量为m的小球被细线吊着位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，圆槽的速度为()A．0B.eq\f(m,M)eq\r(\f(2MgR,M＋m))，向左C.eq\f(m,M)eq\r(\f(2MgR,M＋m))，向右D．不能确定4．(多选)带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则()A．小球以后将向左做平抛运动B．小球将做自由落体运动C．此过程小球对小车做的功为eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)D．小球在弧形槽上升的最大高度为eq\f(v\o\al(2,0),2g)5.(多选)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种状况相比较()A．子弹的末速度大小相等B．系统产生的热量一样多C．子弹对滑块做的功不相同D．子弹和滑块间的水平作用力一样大6．[2024·湖北重点中学联考](多选)如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块中，这一过程中木块始终保持静止．现知道子弹A射入深度dA大于子弹B射入的深度dB，则可推断()A．子弹在木块中运动时间tA>tBB．子弹入射时的初动能EkA>EkBC．子弹入射时的初速度vA<vBD．子弹质量mA<mB7．[2024·河北唐山测试]光滑水平地面上，木板A左端与竖直墙壁接触处于静止状态，可视为质点的小木块B停在木板的右端，如图所示．对木块施加水平向左的瞬时冲量使其获得初速度v0＝7m/s，经时间t＝0.5s木块运动到竖直墙壁处，速度大小减为v1＝5m/s.木块与墙壁发生弹性碰撞后，恰能停在木板右端．重力加速度g＝10m/s2，求：(1)木板的长度L和木板与木板间的动摩擦因数μ；(2)木板和木块的质量的比值．8．[2024·邢台测试]如图所示，竖直固定在水平地面上的透气圆筒中有一劲度系数k＝50N/m的轻质弹簧，弹簧下端固定，上端连接一质量m＝1kg的薄板，圆筒内壁涂有一层ER流体，它对薄板的阻力可调．起初薄板静止，ER流体对其阻力为0，弹簧的长度l＝1m．现有一质量M＝2kg的物体从距地面h＝2m处自由落下，与薄板碰撞后粘在一起向下做匀减速运动，当薄板下移距离s＝0.5m时速度减为0.忽视空气阻力，重力加速度g＝10m/s2.求：(1)在物体与薄板碰撞过程中，物体与薄板组成的系统损失的机械能；(2)薄板下移距离s0＝0.1m时，ER流体对其阻力的大小．专题50动量、能量的综合应用1．BD2.D3.B4.BC5．AB依据动量守恒，两次最终子弹与滑块的速度相等，A正确；依据能量守恒可知，初状态子弹的动能相同，末状态两滑块与子弹的动能也相同，因此损失的动能转化成的热量相等，B正确；子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等，C错误；产生的热量Q＝fxΔs，由于产生的热量相等，而相对位移Δs不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，D错误．6．BD子弹A、B同时射入木块，木块静止，则A、B与木块的作用力肯定相等，运动时间也相等，否则木块会运动，A错误；对子弹A有－fdA＝－EkA，对B有－fdB＝－EkB，dA>dB，得EkA>EkB，B正确；子弹和木块系统动量守恒，向右为正方向，有：mAvA－mBvB＝0，eq\r(2mAEkA)＝eq\r(2mBEkB)，得到mA<mB，vA>vB，故D正确，C错误．7．解析：(1)木块向左运动L＝eq\f(1,2)(v0＋v1)tv1＝v0－atμmg＝ma木板长为L＝3m动摩擦因数为μ＝0.4(2)木块在木板上向右滑动的过程中，有mv1＝(M＋m)veq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝μmgL＋eq\f(1,2)(M＋m)v2可得eq\f(M,m)＝24即木板与木块的质量比为24:1.8．解析：(1)物体下落后与薄板作用之前做自由落体运动，与薄板碰撞时动量守恒，则有：veq\o\al(2,0)＝2g(h－l)Mv0＝(M＋m)v1eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,1)＝ΔE解得：ΔE＝eq\f(20,3)J＝6.7Jv1＝eq\f(4,3)eq\r(5)