百强校高考物理题型复习专题33：动量和能量的综合应用

百强校高考物理题型复习专题33：动量和能量的综合应用

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 评卷人 得分 一、单选题

1．两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后二者会粘在一起运动.则下列说法正确的是( )

A． B、C碰撞刚结束时BC的共同速度为3 m/s B．弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为3 m/s C．弹簧的弹性势能最大值为36J

D．弹簧再次恢复原长时A、B、C三物块速度相同

2．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使A获得水平向右、大小为3m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得

A．在t1和t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于压缩状态 B．在t1~t2时间内A、B的距离逐渐增大，t2时刻弹簧的弹性势能最大 C．两物体的质量之比为m1：m2=2：1

D．在t2时刻A、B两物块的动能之比为Ek1：Ek2=1：8 评卷人 得分 二、多选题

3．在光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v0射击质量为M的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块在加速运动中的位移为s。则以下说法正确的是

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A．子弹动能的亏损大于系统动能的亏损

B．子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小 C．摩擦力对M做的功一定等于摩擦力对m做的功 D．位移s一定大于深度d

4．如图所示，木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩，已知木块a的质量的m，木块b的质量是2m，此时弹簧具有的弹性势能为Ep.当撤去外力后，下列说法中正确的是

A．a、b 及弹簧组成的系统机械能始终为Ep B．a、b 组成的系统总动量始终为

C．在弹簧长度最大时弹簧具有的弹性势能为

D．在弹簧第二次达到自然长度时木块时木块 b的速度为0

5．如图所示，小车上面固定一个两端等高的光滑弯曲圆管道，整个小车(含管道)的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个半径略小于管道半径质量为m的小球，以水平速度v从左端滑入管道，最后从管道右端滑离小车．关于这个过程，下列说法正确的是

A．小球滑离小车时，小车回到原来位置 B．小球在管道滑动过程中小车一直向右运动 C．小球滑离小车时相对小车的速度大小为v D．运动过程中小车(含管道)和小球的总动能不变 评卷人 得分 三、解答题

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6．如图所示，一质量为M=2kg的木板放在光滑水平地面上，在此木板的左端上还有一质量为m=1kg的铁块。最初木板左端位于O点，现给铁块一个瞬间冲量I，当木板左端到达C点时，铁块刚好到达木板右端与木板一起运动。测得木板左端从A点运动到B点用时t1=0.2s，木板左端从B点运动到C点用时t2=0.3s；已知A、B两点间的距离是x1=0.24m，B、C两点间的距离是x2=0.51m，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)O、A两点间的距离和铁块与木板之间的动摩擦因数； (2)最初给铁块的瞬时冲量I的大小和木板的长度； (3)该过程中系统产生的内能

7．如图所示，左侧地面上固定着圆心为O、半径为R的光滑圆弧，圆弧上端B点与O点连线与竖直方向夹角为θ=53°，下端与静止在光滑水平面上的平板车CD上端相切，

平板车上表面粗糙，且水平部分长度为l=5m，平板车右端是一光滑圆弧轨道，平板车的质量为m=2.3kg，平板车左端C点正上方放一质量为m2=2.3kg物块Q(可视为质点)，且Q左侧粘贴有少量火药(质量不计)。一质量为m1=1kg的小滑块P从距离平板车上方高度为h=8m处的A点以v0=6m/s的初速度水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入轨道，当滑块运动到C处与物块Q发生弹性正碰的同时火药爆炸，使P、Q分别向两侧运动。

当滑块P沿轨道返回经过F点时对轨道的压力为F1=7N，Q向右运动，并恰好能到达圆弧轨道的最高点E，Q返回后与平板车相对静止时恰好在CD的中点。已知重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，c0s53°=0.6。(计算结果可用分数表示)求：

(1)滑块到达C点时的速度；

(2)若火药爆炸时释放的能量全部转化为机械能，求火药释放的化学能； (3)Q与平板车间的动摩擦因数。

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8．如图所示，长木板B的质量为m2=1.0kg，静止放在粗糙的水平地面上，质量为m3=1.0kg的物块C(可视为质点)放在长木板的最右端。一个质量为m1=0.5kg的物块A从距离长木板B左侧L=20m处，以速度v0=11m/s向着长木板运动。一段时间后物块A与长木板B发生弹性正碰(时间极短)，之后三者发生相对运动，整个过程物块C始终在长木板上。已知物块A及长木板与地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1，物块C与长木板间的动摩擦

2

因数μ2=0.05，物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s，求：

(1)A与B碰前瞬间A的速度大小； (2)碰后瞬间物块A和长木板B的速度；

(3)长木板B的最小长度和物块A离长木板左侧的最终距离。

9．如图所示质量为m的物块A在光滑的水平面上以一定的速度向右滑行，质量为2m的圆弧体静止在光滑水平面上，光滑圆弧面最低点与水平面相切，圆弧的半径为R，圆弧所对的圆心角θ=53°，物块滑上圆弧体后，刚好能滑到圆弧体的最高点，重力加速度为g。求

(1)物块在水平面上滑行的速度大小；

(2)若将圆弧体锁定，物块仍以原来的速度向右滑行并滑上圆弧体，则物块从圆弧面上滑出后上升到最高点的速度大小及最高点离地面的高度。

10．如图所示，光滑水平台面MN上放两个相同小物块A，B，右端N处与水平传送带理想连接，传送带水平部分长度L=17m，沿逆时针方向以恒定速度v0=4m/s匀速转动。物块A，B（大小不计，视作质点）与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.2，物块A，B质量均为m=1kg。开始时A，B静止，A，B间压缩一轻质短弹簧。现解除锁定，弹簧弹开A，B，弹开后B滑上传送带，A掉落到地面上的Q点，已知水平台面高h=0.8m，Q点与水平台面间右端间的距离S=3.2m，g取10m/s。

2

（1）求物块A脱离弹簧时速度的大小，及弹簧储存的弹性势能；

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（2）求物块B在水平传送带上运动的时间； （3）求B与传送带间摩擦产生的热量。

11．如图所示，倾角θ＝37o的粗糙传送带与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，传送带始终以v＝3m/s的速率顺时针匀速转动，A、B、C滑块的质量分别为mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，（各滑块均可视为质点）．A、B间夹着质量可忽略的火药．k为处于原长的轻质弹簧，两端分别与B、C连接．现点燃火药（此时间极短且不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度），滑块A以6m/s的速度水平向左冲出，接着沿传送带向上运动，已知滑块A与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.75，传送带与水平面足够长，=0.6，cos37°=0.8． 取g=10m/s，sin37°

2

(1)计算滑块A沿传送带向上滑行的最大距离x；

(2)在滑块B、弹簧、滑块C相互作用的过程中，当弹簧第一次恢复原长时（此时滑块A还未追上滑块B），计算B、C的速度；

(3)若滑块A追上滑块B时能粘住，定量分析在A与B相遇的各种可能情况下，A、B、C及弹簧组成系统的机械能范围．（提示：因A、B相遇时，B的速度不可预知，故粘住后A、B、C及弹簧组成系统的机械能有各种可能值）

12．如图所示,有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块A和B(均可视为质点),由车上P处开始,A以初速度V1=2m/s向左运动,B同时以V2=4m/s向右运动.最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车.两物块与

2

小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取g=10m/s.求:

(1)求小车总长L;

(2)B在小车上滑动的过程中产生的热量QB

13．如图所示，倾角θ=37°的粗糙传送带与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平A、B、C滑块的质量为mA=1kg，滑连接，传送带始终以v=3m/s的速率顺时针匀速转动，mB=2kg，mC=3kg，(各滑块均视为质点)．A、B间夹着质量可忽略的火药．k为处于原长的轻质弹簧，两端分别与B和C连接．现点燃火药(此时间极短且不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度)，滑块A以6m/s水平向左冲出，接着沿传送带向上前进，已

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