（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動量 課時跟蹤訓(xùn)練26

（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動量 課時跟蹤訓(xùn)練26一、選擇題1如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個球，原來在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動，A球的速度是6 m/s，B球的速度是2 m/s，A、B兩球發(fā)生對心碰撞對于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實驗小組的同學(xué)們做了很多種猜測，下面的猜測結(jié)果一定無法實現(xiàn)的是()AvA2 m/s，vB6 m/sBvA2 m/s，vB2 m/sCvA1 m/s，vB3 m/sDvA3 m/s，vB7 m/s解析兩球碰撞前后應(yīng)滿足動量守恒定律及碰后兩球的動能之和不大于碰前兩球的動能之和即mAvAmBvBmAvAmBvB，mAvmBvmAvA2mBvB2，選項D中滿足式，但不滿足式，所以D選項錯誤答案D2在光滑水平面上，動能為E0、動量大小為p0的小鋼球1與靜止的小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞后球1的運動方向相反，將碰撞后球1的動能和動量分別記為E1、p1，球2的動能和動量分別記為E2、p2，則必有()AE1>E0 BE2<E0Cp1>p0 Dp2<p0解析根據(jù)能量守恒，鋼球碰后動能E1<E0，所以p1<p0，根據(jù)動量守恒，p0p1p2，則p2p1p0>p0，故選項C、D錯誤而碰后動能不可能增加，故選項A錯誤，選項B正確答案B3(2017·泉州高三質(zhì)檢)“爆竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇”，爆竹聲響是辭舊迎新的標(biāo)志，是喜慶心情的流露有一個質(zhì)量為3m的爆竹斜向上拋出，到達(dá)最高點時速度大小為v0、方向水平向東，在最高點爆炸成質(zhì)量不等的兩塊，其中一塊質(zhì)量為2m，速度大小為v，方向水平向東；則另一塊的速度為()A3v0v B2v03vC3v02v D2v0v解析取水平向東為正方向，爆炸過程系統(tǒng)動量守恒，3mv02mvmvx，可得vx3v02v，C正確答案C4(2017·安徽江南十校聯(lián)考)如圖所示，一個質(zhì)量為m的物塊A與另一個質(zhì)量為2m的物塊B發(fā)生正碰，碰后B物塊剛好能落入正前方的沙坑中假如碰撞過程中無機械能損失，已知物塊B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，與沙坑的距離為0.5 m，g取10 m/s2，物塊可視為質(zhì)點則A碰撞前瞬間的速度為()A0.5 m/s B1.0 m/sC1.5 m/s D2.0 m/s解析碰后物塊B做勻減速直線運動，由動能定理有·2mgx0·2mv，得v21 m/s.A與B碰撞過程中動量守恒、機械能守恒，則有mv0mv12mv2，mvmv·2mv，解得v01.5 m/s，則C項正確答案C5(多選)(2017·遼寧沈陽檢測)如下圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上現(xiàn)使B瞬時獲得水平向右的速度v3 m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得()A在t1、t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度1 m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài)B兩物塊的質(zhì)量之比m1m221C在t2時刻A與B的動能之比Ek1Ek241D從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長解析由圖象可知，從0到t1的過程中，A的速度增大，B的速度減小，彈簧被拉伸，在t1時刻兩物塊達(dá)到共同速度1 m/s，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，從t1到t2過程，A的速度繼續(xù)增大，B的速度繼續(xù)減小，彈簧開始收縮，到達(dá)t2時刻，A的速度最大，B的速度最小，彈簧恢復(fù)原長；從t2到t3過程，A的速度減小，B的速度增大，彈簧被壓縮，到t3時刻，A、B的速度相等，為1 m/s，此時彈簧的壓縮量最大，從t3到t4過程，A的速度減小，B的速度增大，該過程彈簧恢復(fù)原長，到t4時刻，B的速度等于初速度，A的速度為零，彈簧恢復(fù)原長，由以上分析可知，A錯誤，D正確；由動量守恒定律得m2×3(m1m2)×1，解得m1m221，故選項B正確；在t2時刻Ek1Ek281，故選項C錯誤答案BD6如下圖所示，一個傾角為的直角斜面體靜置于光滑水平面上，斜面體質(zhì)量為M，頂端高度為h，今有一質(zhì)量為m的小物體，沿光滑斜面下滑，當(dāng)小物體從斜面頂端自由下滑到底端時，斜面體在水平面上移動的距離是()A. B.C. D.解析此題屬“人船模型”問題m與M組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，設(shè)m在水平方向上對地位移為x1，M在水平方向上對地位移為x2，因此有0mx1Mx2.且x1x2.由可得x2，故選C.答案C7(多選)(2017·河北石家莊沖刺模擬)一木塊沿光滑水平面以6 m/s的速度向右做勻速直線運動，一顆子彈以10 m/s的速度沿水平方向向左迎面擊中木塊，子彈射入木塊未穿出，木塊繼續(xù)向右運動，速度變?yōu)? m/s.下列說法正確的是()A木塊與子彈的質(zhì)量比為151B若第二顆同樣的子彈以相同的速度再次射入木塊(未穿出)，則木塊以3 m/s的速度向右運動C如果想讓木塊停止運動，應(yīng)以相同的速度再向木塊迎面射入4顆同樣的子彈(子彈均未穿出)D如果想讓木塊停止運動，應(yīng)以相同的速度再向木塊迎面射入8顆同樣的子彈(子彈均為穿出)解析選水平向右為正方向，則M×6 m/sm×(10 m/s)(Mm)×5 m/s，解得15，選項A正確；根據(jù)M×6 m/s2m×(10 m/s)(M2m)×v2，解得v2 m/s，選項B錯誤；如果想讓木塊停止運動，應(yīng)以相同的速度再向木塊迎面射入n顆同樣的子彈，則M×6 m/s(n1)m×(10 m/s)0，解得n8，選項C錯誤、D正確答案AD8如圖甲所示，在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖乙為它們碰撞前后的xt圖象已知m10.1 kg，由此可以判斷()A碰前m2靜止，m1向右運動B碰后m2和m1都向右運動C由動量守恒可以算出m20.3 kgD碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4 J的機械能解析由xt(位移時間)圖象的斜率知，碰前m2靜止，m1速度大小為v1 m/s4 m/s，方向只有向右才能與m2相撞，A正確，B錯誤；碰后m2向右運動v22 m/s，m1向左運動v12 m/s，兩球運動方向相反，根據(jù)動量守恒定律得，m1v1m2v2m1v1，代入解得，m20.3 kg，C正確；碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為Em1vm1v12m2v22，代入解得：E0，D錯誤答案AC9(多選)質(zhì)量為M的帶有光滑圓弧軌道的小車靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量也為M的小球以速度v0水平?jīng)_上小車，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車的左端，則()A小球以后將向左做平拋運動B小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動C此過程小球?qū)π≤囎龅墓镸vD小球在弧形槽上上升的最大高度為解析小球上升到最高點時與小車相對靜止，有相同的速度v，由動量守恒定律和機械能守恒定律有：Mv02MvMv2×Mgh聯(lián)立得h，知D錯誤；從小球滾上到滾下并離開小車，系統(tǒng)在水平方向上的動量守恒，由于無摩擦力做功，機械能守恒，此過程類似于彈性碰撞，作用后兩者交換速度，即小球速度變?yōu)榱?，開始做自由落體運動，故B、C對，A錯答案BC10(多選)(2017·河南洛陽一模)如圖所示，質(zhì)量m245 g的物塊(可視為質(zhì)點)放在質(zhì)量M0.5 kg的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.4.質(zhì)量m05 g的子彈以速度v0300 m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時間極短)，g取10 m/s2.則在整個過程中()A物塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒B子彈的末動量大小為0.01 kg·m/sC子彈對物塊的沖量大小為0.49 N·sD物塊相對木板滑行的時間為1 s解析子彈擊中物塊過程，動量守恒；子彈和物塊整體和木板相互作用過程動量守恒；子彈、物塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒，而物塊和木板組成的系統(tǒng)受到子彈的作用，動量不守恒，A錯誤對子彈、物塊和木板組成的系統(tǒng)的整個過程，由動量守恒定律，m0v0(m0mM)v，解得v2 m/s，子彈的末動量大小p0m0v0.01 kg·m/s，B正確對子彈擊中物塊過程，由動量守恒定律，m0v0(m0m)v1，解得v16 m/s，由動量定理可得子彈對物塊的沖量大小Imv11.47 N·s，C錯誤子彈和物塊與木板之間的摩擦力Ff(m0m)g1 N，對木板，由動量定理，F(xiàn)ftMv，解得t1 s，D正確答案BD二、非選擇題11如下圖所示，光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C.B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計)設(shè)A以速度v0朝B運動，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動假設(shè)B和C碰撞過程時間極短求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中：(1)整個系統(tǒng)損失的機械能；(2)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能解析(1)從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時，對A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得mv02mv1此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰撞后的瞬時速度為v2，損失的機械能為E.對B、C組成的系統(tǒng)，由動量守恒和能量守恒定律得mv12mv2mvE(2m)v聯(lián)立式得Emv(2)由式可知v2<v1，A將繼續(xù)壓縮彈簧，直至A、B、C三者速度相同，設(shè)此速度為v3，此時彈簧被壓縮至最短，其彈性勢能為Ep.由動量守恒和能量守恒定律得mv03mv3mvE(3m)vEp聯(lián)立式得Epmv答案(1)mv(2)mv12(2017·山西模擬)如右圖所示，一質(zhì)量m10.45 kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上質(zhì)量m20.5 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)靜止在車頂?shù)挠叶艘毁|(zhì)量為m00.05 kg的子彈、以水平速度v0100 m/s射中小車左端并留在車中，最終小物塊相對地面以2 m/s的速度滑離小車已知子彈與車的作用時間極短，物塊與車頂面的動摩擦因數(shù)0.8，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力取g10 m/s2，求：(1)子彈相對小車靜止時小車速度的大??；(2)小車的長度L.解析(1)子彈進(jìn)入小車的過程中，子彈與小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得m0v0(m0m1)v1解得v110 m/s(2)三物體組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得(m0m1)v1(m0m1)v2m2v3解得v28 m/s由能量守恒可得(m0m1)vm2gL(m0m1)vm2v解得L2 m答案(1)10 m/s(2)2 m