高考物理一轮复习 巩固练习 能量和动量

2023届高考物理一轮基础巩固题：能量和动量含答案

一、选择题。

1、人与平衡车的总质量为m,在平直路面上行驶时，所受阻力不变.当平衡车

加速度为a,速度为v时，平衡车的功率为Pi,则当功率为P2时，平衡车行驶

的最大速度为（）

,P2V一P2V_PlV_PiV

A.丁B------------C.-5-D-----------

PiPi—mavP2P2-mav

2、如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和m=3.0kg,用轻弹簧

拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触，另有一物块C

从t=0时以一定速度向右运动在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起

不再分开，物块C的v—t图象如图乙所示，墙壁对物块B的弹力在4s到12s

的时间内对B的冲量I的大小（）

图甲图乙

A.9N-sB.18N.SC.36N-sD.72N-s

3、如图所示，一架自动扶梯以恒定的速度vi运送乘客上同一楼层，某乘客第一

次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯V2的速度匀速往上走.扶梯两次运送乘

客所做的功分别为Wl、W2,牵引力的功率分别为Pl、P2,则（）

A.Wi<W2,Pi<P2B.Wi<W2,Pi=P2

C.W|=W2,P1<P2D.W1>W2,P1=P2

4、如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着

一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆

环对它的作用力（）

A.一直不做功B.一直做正功

C.始终指向人圆环圆心D.始终背离人圆环圆心

5、如图所示，质量为m的滑块从h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道be,

滑块与轨道间的动摩擦因数处处相同。滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab

弧长与be长度相等。空气阻力不计，则滑块从a到c的运动过程中（）

A.滑块的动能始终保持不变

B.滑块在b-c过程克服摩擦阻力做的功一定等于喈

C.滑块经b点时的速度大于Ngh+v2

D.滑块经b点时的速度等于强不丁

6、（多选）在竖直杆上安装一个光滑小导向糟，使竖直上抛的小球能改变方向后

做平抛运动；不计经导向槽时小球的能量损失；设小球从地面沿杆竖直上抛1勺速

度大小为v,重力加速度为g；那么当小球有最大水平位移时，下列说法正确的

是（）

A.导向槽的位置应在高为京处

©

B.最大水平位移为9

c.小球在上、下两过程中，在经过某相同高度时，合速度的大小总有v下=2v」：

D.当小球落地时，速度方向与水平方向成45。角

7、如图所示，水平传送带长为s,以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的

货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为内当货物从A点运动到B点的

过程中，摩擦力对货物做的功不可能（）

A.等于gmv?B.小于;mv2

C.大于gmgsD.小于pmgs

8、在倾角为0的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的

质量分别为mi、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板，系统处于静止状态。

现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板

C时，物块A运动的距离为d,速度为v。则此时（）

A.拉力做功的瞬时功率为Fvsin。

B.物块B满足mzgsinO=kd

F—kd

C.物块A的加速度为一二

D.弹簧弹性势能的增加量为

9、如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面

体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行.整

个系统由静止开始加速上升高度h的过程中（）

A.物块A的重力势能增加量一定等于mgh

B.物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和

C.物块A的机械能增加量等于弹簧的拉力对其做的功

D.物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对

弹簧的拉力做功的代数和

10、（双选）质量为M的小车静止在水平面上，静止在小车左端的质量为m的

小球突然获得一个水平向右的初速度vo,并沿曲面运动，若曲面很长，小球不

可能从右端离开，不计一切阻力，对于运动过程分析正确的是（重力加速度为

g）（）

A.小球沿小车上升的最大高度小于瓦

B.小球回到小车左端的速度大小仍为vo

C小球和小车组成的系统机械能守恒

D.小球到最高点的速度为詈

11、（双选）在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=（）.6kg,m=O.2kg的

两个小球，中间夹着一个被压缩的具有Ep=10.8J弹性势能的轻弹簧（弹簧与两

球不拴接），原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平

面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。g取10

m/s2,则下列说法正确的是（）

ZZ/Z/ZZZZZZz✓//////////^/

A.球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4N-s

B.球M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s

C.若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随

轨道半径的增大而减小

D.弹簧弹开过程，弹力对球m的冲量大小为1.8N.s

12、某同学质量为60kg,在军事训练中要求他从岸上以大小为2m/s的速度跳

到一条向他缓慢飘来的小船上，然后去执行任务。己知小船的质量是140kg,原

来的速度大小是0.5m/s。若该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，则()

A.人和小船最终静止在水面上

B.该过程人的动量变化量的大小为105kg・m/s

C.船最终速度的大小为0.95m/s

D.船的动量变化量的大小为70kg-m/s

二、填空含实验题。

13、某同学在实验室使用半径相同的两个小球，按如图实验装置来验证动量守恒

定律。他的主要实验操作如下：

①用天平测量a、b两球的质量mi和m2

②用游标卡尺测出两个小球的直径d

③用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H

④用铅垂线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O

⑤在白纸上面放好复写纸，先不放b球，把a球从斜槽轨道上D点由静止格放,

落到复写纸上，重复多次；再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端，把a球仍从

D点由静止释放，和b球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次

⑥用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和N,并用刻度尺测量出图中的0面、

O下■和ON的长度

(1)上述实验操作中不必要的步骤是o

(2)如果满足关系式,则验证了系统碰撞过程中

动量守恒。(用测量的物理量表示)

⑶实验测得：mi=30.0g,m2=10.0g,O而=16.10cm,oT=30.30cm,。贯

=40.60cm。则本实验的相对误差是■>

（祖西一代右品将"『卜壬、/日碰撞前后总动量之差I、,?

（保留位有效数字，相1n对误差力|碰撞百动量x10A°A0Q

14、某同学设计了验证动量守恒定律的实验。所月器材有：固定有光电门的长木

板、数字计时器、一端带有遮光片的滑块A（总质量为M）、粘有橡皮泥的滑块

B（总质量为m）等。将长木板水平放置，遮光片宽度为d（d很小），重力加速度为

g,用相应的已知物理量符号回答下列问题：

⑴如图a所示，使A具有某一初速度，记录下遮光片经过光电门的时间I和A

停止滑动时遮光片与光电门的距离L,则A经过光电门时的速度可表示为v=

;A与木板间的动摩擦因数以=o

（2）如图b所示，仍使A具有某一初速度，并与静止在正前方的B发生碰撞（碰撞

时间极短），撞后粘在一起继续滑行。该同学记录了遮光片经过光电门的时间to,

A、B撞前B左端距光电门的距离si,以及A、B撞后它们一起滑行的距离S2,

若A、B材料相同，它们与木板间的动摩擦因数用字母卜i表示，如需验证A、B

系统碰撞时满足动量守恒定律，只需验证

成立即可。

光电门

遮光片、p不,2-]

同而还隹，

图1）

二、解答题°

15、如图，是某科技小组制作的嫦娥四号模拟装置示意图，用来演示嫦娥四号空

中悬停和着陆后的分离过程，它由着陆器和巡视器两部分组成，其中着陆器内部

有喷气发动机，底部有喷气孔，在连接巡视器的一侧有弹射器。演示过程：先让

发动机竖直向下喷气，使整个装置竖直上升至某个位置处于悬停状态，然后让装

置慢慢下落到水平面上，再启动弹射器使着陆器和巡视器瞬间分离，向相反方向

做减速直线运动。若两者均停止运动时相距为L,着陆器（含弹射器）和巡视器的

质量分别为M和m,与地面间的动摩擦因数均为中重力加速度为g,发动机喷

气体口截面积为S,喷出气体的密度为p；不计喷出气体对整体质量的影响。求:

（1）装置悬停时喷出气体的速度；

⑵弹射器给着陆器和巡视器提供的动能之和。

着陶器।------

•巡视器

ZZ/ZZZzZ/Z/Z

16、汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t.汽车在运动中所受阻力

的大小恒为车重的的倍.（g取10m/s2）

（1）若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车速度达

到5m/s时，其加速度是多少？

（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s?启动，则这一过程能维持多长时间？

17、（计算题）倾角8=37。的传送带以速度v=1.0m/s顺时针转动,位于其底部

的煤斗每秒钟向其输送K=4.0kg的煤屑，煤屑刚落到传送带上的速度为零，传

送带将煤屑送到h=3.0m的高处，煤屑与传送带间的动摩擦因数卜1=0.8,旦煤

屑在到达最高点前已经和传送带的速度相等。（重力加速度g=10m/s2,传送带

直径大小可忽略）求：

（1）煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时前进的位移和时间；

⑵传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率。

2023届高考物理一轮基础巩固题：能量和动量含答案

一、选择题。

1、人与平衡车的总质量为m,在平直路面上行驶时，所受阻力不变.当平衡车

加速度为a,速度为v时，平衡车的功率为Pi,则当功率为P2时，平衡车行驶

的最大速度为（）

Pi—mavP，-mav

【答案】B

2、如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和m=3.0kg,用轻弹簧

拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触，另有一物块C

从t=0时以一定速度向右运动在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起

不再分开，物块C的v-t图象如图乙所示，墙壁对物块B的弹力在4s到12s

的时间内对B的冲量I的大小（）

v/(m•a'1)

W7777777777777777777777777777777/

A.9N-sB.18N-SC.36N-sD.72N-s

【答案】C

3、如图所示，一架自动扶梯以恒定的速度vi运送乘客上同一楼层，某乘客第一

次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯V2的速度匀速往上走.扶梯两次运送乘

客所做的功分别为W|、W2,牵引力的功率分别为Pl、P2,则（）

A.W|<W2,P|<P2B.W|<W2,P|=P2

C.W|=W2,Pl<P2D.W|>W2,P1=P2

【答案】D

4、如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着

一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆

环对它的作用力（）

A.一直不做功B.一直做正功

C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心

【答案】A

5、如图所示，质量为m的滑块从h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道be,

滑块与轨道间的动摩擦因数处处相同。滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab

弧长与be长度相等。空气阻力不计，则滑块从a到c的运动过程中（）

h

A.滑块的动能始终保持不变

B.滑块在b-c过程克服摩擦阻力做的功一定等于嘤

C.滑块经b点时的速度大于Mgh+v2

D.滑块经b点时的速度等于胸不丁

【答案】C

6、（多选）在竖直杆上安装一个光滑小导向槽，使竖直上抛的小球能改变方向后

做平抛运动；不计经导向槽时小球的能量损失；设小球从地面沿杆竖直上抛的速

度大小为v,重力加速度为g；那么当小球有最大水平位移时，下列说法正确的

是（）

2

A.导向槽的位置应在高为去v处

V2

B.最大水平位移为?

C.小球在上、下两过程中，在经过某相同高度时，合速度的大小总有v,=2v

D.当小球落地时，速度方向与水平方向成45。角

【答案】AD

7、如图所示，水平传送带长为s,以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的

货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为也当货物从A点运动到B点的

过程中，摩擦力对货物做的功不可能（）

A.等于B.小于gmv2

C.大于gmgsD.小于pmgs

【答案】C

8、在倾角为0的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的

质量分别为mi、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板，系统处于静止状态。

现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板

C时，物块A运动的距离为d,速度为v。则此时（）

A.拉力做功的瞬时功率为FvsinO

B.物块B满足m2gsin0=kd

kd

C.物块A的加速度为一一

D.弹簧弹性势能的增加量为Fd—：mw2

【答案】C

9、如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面

体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行.整

个系统由静止开始加速上升高度h的过程中（）

A.物块A的重力势能增加量一定等于mgh

B.物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和

C.物块A的机械能增加量等于弹簧的拉力对其做的功

D.物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对

弹簧的拉力做功的代数和

【答案】D

10、（双选）质量为M的小车静止在水平面上，静止在小车左端的质量为m的

小球突然获得一个水平向右的初速度vo,并沿曲面运动，若曲面很长，小球不

可能从右端离开，不计一切阻力，对于运动过程分析正确的是（重力加速度为

A.小球沿小车上升的最大高度小于不

B.小球回到小车左端的速度大小仍为vo

C.小球和小车组成的系统机械能守恒

D.小球到最高点的速度为詈

【答案】AC

11、（双选）在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg,m=O.2kg的

两个小球，中间夹着一个被压缩的具有Ep=10.8J弹性势能的轻弹簧（弹簧与两

球不拴接），原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平

面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。g取10

m/s2,则下列说法正确的是（）

Mm

「♦工加

A.球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4N-s

B.球M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s

C.若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随

轨道半径的增大而减小

D.弹簧弹开过程，弹力对球m的冲量大小为1.8N-s

【答案】AD

12、某同学质量为60kg,在军事训练中要求他从岸上以大小为2m/s的速度跳

到一条向他缓慢飘来的小船上，然后去执行任务。已知小船的质量是140kg,原

来的速度大小是0.5nvs。若该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，则（）

A.人和小船最终静止在水面.上

B.该过程人的动量变化量的大小为105kg・m/s

C.船最终速度的大小为0.95m/s

D.船的动量变化量的大小为70kg・m/s

【答案】B

二、填空含实验题。

13、某同学在实验室使用半径相同的两个小球，按如图实验装置来验证动量守恒

定律。他的主要实验操作如下：

"nrW

〃\\\

（）MPN

①用天平测量a、b两球的质量mi和m2

②用游标卡尺测出两个小球的直径d

③用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H

④用铅垂线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O

⑤在白纸上面放好复写纸，先不放b球，把a球从斜槽轨道上D点由静止都放,

落到复写纸上，重曳多次；再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端，把a球仍从

D点由静止释放，和b球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次

⑥用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和N,并用刻度尺测量出图中的。而、

OP和ON的长度

（1）上述实验操作中不必要的步骤是。

（2）如果满足关系式,则验证了系统碰撞过程中

动量守恒。（用测量的物理量表示）

⑶实验测得：mi=30.0g,m2=10.0g,0^1=16.10cm,oT=30.30cm,0贯

=40.60cmo则本实验的相对误差是。

（保留一位有效数字，相对误差为产撞蠹鬻髻差IX100%、

（俶璜居切里J

【答案】⑴③（2）miOT=miO而+m2O豆（3）2%

14、某同学设计了验证动量守恒定律的实验。所月器材有：固定有光电门的长木

板、数字计时器、一端带有遮光片的滑块A（总质量为M）、粘有橡皮泥的滑块

B（总质量为m）等。将长木板水平放置，遮光片宽度为d（d很小），重力加速度为

g,用相应的已知物理量符号回答下列问题：

（1）如图a所示，使A具有某一初速度，记录下遮光片经过光电门的时间t和A

停止滑动时遮光片与光电门的距离L,则A经过光电门时的速度可表示为v=

;A与木板间的动摩擦因数以=。

光电门

（2）如图b所示，仍使A具有某一初速度，并与静止在正前方的B发生碰撞（碰撞

时间极短），撞后粘在一起继续滑行。该同学记录了遮光片经过光电门的时间to,

A、B撞前B左端距光电门的距离si,以及A、B撞后它们一起滑行的距离S2,

若A、B材料相同，它们与木板间的动摩擦因数用字母卜i表示，如需验证A、B

系统碰撞时满足动量守恒定律，只需验证

成立即可。

光电门

遮光片7%亩52r]

自II而I」,

图1»

d(I2/j2

【答案】(1)Y云证(2)M十-2pigsi=(M+m)12Hgs2

三、解答题。

15、如图，是某科技小组制作的嫦娥四号模拟装置示意图，用来演示嫦娥四号空

中悬停和着陆后的分离过程，它由着陆器和巡视器两部分组成，其中着陆器内部

有喷气发动机，底部有喷气孔，在连接巡视器的一侧有弹射器。演示过程：先让

发动机竖直向下喷气，使整个装置竖直上升至某个位置处于悬停状态，然后让装

置慢慢下落到水平面上，再启动弹射器使着陆器和巡视器瞬间分离，向相反方向

做减速直线运动。若两者均停止运动时相距为L,着陆器(含弹射器)和巡视器的

质量分别为M和m,与地面间的动摩擦因数均为4重力加速度为g,发动机喷

气体口截面积为S,喷出气体的密度为p；不计喷出气体对整体质量的影响。求:

(1)装置悬停时喷出气体的速度；

(2)弹射器给着陆器和巡视器提供的动能之和。

着陶器।------

•巡视器

////ZZzZZZZZ

・…田▼/(M+m)M+m

【答案】⑴\/下"⑵心吠行^

【解析】(。悬停时气体对模拟装置的作用力为FF=(M+m)g,取At时间内喷

出的气体为研究对象，由动量定理：FAt=(pSvAt)v

解得：片小萨

(2)弹射过程水平方向动量守恒：mvi—MV2=0

着陆器和巡视器减速运动的距离分别为LI和L2,由动能定理：一gmgLi=O-1

mv?—|iMgL2=0_|MV5

LI+L2=L

弹射器提供的总动能Ek=；mv*+；Mv之

,,,,,,M+m

由以上各式可得：Ek=pMmgLM2_I-m2

16、汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为51.汽车在运动中所受阻力

的大小恒为车重的01倍.（g取10m/s2）

（1）若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车速度达

到5m/s时，其加速度是多少？

（2）若汽车以恒定加速度0.5mH启动，则这一过程能维持多长时间？

【答案】（l）12m/s1.4m/s2（2）16s

解析：（1）汽车前进的过程中阻力不变