高考物理二轮复习 第2章 动量和能量 课时作业6 动量和能量观点的综合应用-人教版高三全册物理试题.doc

课时作业6动量和能量观点的综合应用一、选择题(13题为单项选择题，46题为多项选择题)1若物体在运动过程中受到的合力不为零，则下列说法正确的是()A物体的动能不可能总是不变的B物体的动量不可能总是不变的C物体的加速度一定变化D物体的速度方向一定变化解析：若物体在运动过程中受到的合力不为零，物体一定有加速度，但加速度不一定变化，选项C错误若物体做加速或减速直线运动，其速度方向可能不变，选项D错误若物体做匀速圆周运动，物体在运动过程中受到的合力不为零，物体的动能不变，选项A错误由动量定理可知，若物体在运动过程中受到的合力不为零，物体的动量不可能总是不变的选项B正确答案：B2篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以()A减小球的动量的变化量B减小球对手作用力的冲量C减小球对手的冲击力D延长接球过程的时间来减小动量的变化量解析：设人对球的作用力为F，对球应用动量定理得Ft0mv0，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，延长了作用时间，则F减小，根据牛顿第三定律，球对人的冲击力FF，所以球对人的冲击力减小，故选项C是正确的答案：C3.如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与半圆槽相切自A点进入槽内，则以下说法中正确的是()A小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽机械能守恒C小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒D小球离开C点以后，将做竖直上抛运动解析：小球在半圆槽内运动，到达B点之前有水平方向的速度，在水平方向上动量增加到达B点之后，小球对半圆槽做正功，半圆槽对小球做负功，半圆槽和小球组成的系统在水平方向上动量守恒，全过程机械能守恒离开C点后，小球具有向上和向右的速度，所以做斜抛运动答案：B4滑块甲的质量为0.8 kg，以大小为5.0 m/s的速度向右运动时，与另一质量为1.0 kg、以大小为3.0 m/s的速度迎面而来的滑块乙相撞碰撞后滑块甲恰好静止假设碰撞时间极短，以向右为正方向，下列说法正确的是()A碰后乙的速度大小为2 m/sB碰撞过程中甲受到的乙的作用力的冲量大小为4.0 N·sC碰撞过程中乙动量的变化量为2.0 kg·m/sD碰撞过程中系统损失的机械能为14 J解析：由动量守恒定律得m甲v甲m乙v乙m乙v乙，代入数据解得v乙1.0 m/s，选项A错误碰撞过程中甲动量的变化量为p甲0m甲v甲4.0 kg·m/s，由动量定理可得甲滑块受到的乙的作用力的冲量为Ip甲4.0 N·s，选项B正确碰撞过程中乙动量的变化量为p乙m乙v乙(m乙v乙)4.0 kg·m/s，选项C错误由能量守恒定律得m甲vm乙vm乙v乙2E，代入数据解得E14 J，选项D正确答案：BD52018·河北廊坊调研如图所示，小车A的质量M2 kg，置于光滑水平面上，初速度v014 m/s.带正电荷可视为质点的物体B，电荷量q0.2 C，质量m0.1 kg，将其轻放在小车A的右端，在A、B所在的空间存在匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度B00.5 T，物体B与小车之间存在摩擦力的作用，设小车足够长，小车表面是绝缘的(g取10 m/s2)，则()A物体B的最终速度为10 m/sB小车A的最终速度为13.5 m/sC小车A和物体B的最终速度约为13.3 m/sD小车A达到最小速度的全过程中系统增加的内能为8.75 J解析：假设A、B能获得共同速度v，则由动量守恒定律得Mv0(Mm)v，解得v13.3 m/s，此时物体B受到的洛伦兹力qvB01.33 N>mg1 N，说明物体B早已“悬浮”当物体B对小车A的压力为零时，小车A与物体B之间无摩擦力的作用，A、B匀速运动，此时物体B的速度最大，小车A的速度最小，有qvBB0mg，解得vB10 m/s，根据动量守恒定律得Mv0mvBMvA，解得vA13.5 m/s，A、B正确，C错误根据能量守恒定律得QEk8.75 J，D正确答案：BD6如图所示，质量为2m的长木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x，长木板的右端紧靠一半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧的底端与木板上表面水平相切但不相连，圆弧轨道固定在水平地面上质量为m的滑块B(可视为质点)以初速度v0从圆弧轨道的顶端沿圆弧下滑，当B到达最低点时，B从A右端水平滑上木板，同时撤走圆弧轨道A与台阶碰撞时无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数为，A足够长，B不会从A的上表面滑出；重力加速度为g.下列说法正确的是()A滑块B到圆弧轨道底端时对圆弧轨道底端的压力大小为5mgB滑块B与木板A相互作用过程中(A与台阶碰撞前)动量守恒C木板A与台阶碰撞瞬间，木板A受到台阶的冲量向左DA与台阶只发生一次碰撞，x满足的条件为x解析：滑块B从圆弧轨道顶端运动到底端的过程，机械能守恒，由机械能守恒定律得mvmgRmv，在圆弧轨道底端有FNmgm，解得FN5mg，由牛顿第三定律可知选项A正确；滑块B与木板A相互作用过程中系统所受合外力为零，系统动量守恒，故选项B正确；木板A与台阶碰撞瞬间，木板A受到台阶的作用力向右，即获得的冲量向右，故选项C错误；设A与台阶碰撞前瞬间，A、B的速度分别为vA、vB，由动量守恒定律得mv1mvB2mvA，若A与台阶只碰撞一次，碰撞后动量大小必须满足2mvAmvB，对A应用动能定理有mgx×2mv，解得x，选项D正确答案：ABD二、非选择题72018·北京卷，222022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一某滑道示意图如图，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h10 m，C是半径R20 m圆弧的最低点质量m60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a4.5 m/s2，到达B点时速度vB30 m/s，取重力加速度g10 m/s2.(1)求长直助滑道AB的长度L；(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小解析：(1)根据匀变速直线运动公式，有L100 m(2)根据动量定理，有ImvBmvA1 800 N·s(3)运动员经过C点时的受力分析如图所示根据动能定理，运动员在BC段运动的过程中，有mghmvmv根据牛顿第二定律，有FNmgm联立解得FN3 900 N答案：(1)100 m(2)1 800 N·s(3)受力图如图所示3 900 N8如图所示，质量均为m的小滑块A、B、C厚度均不计其中B、C两滑块通过劲度系数为k的轻弹簧相连并竖直放置在水平面上现在将小滑块A从距离B滑块H0高处由静止释放，A、B相碰后立刻粘合为一个整体，且以共同速度向下运动，不计空气阻力，当地重力加速度为g.求：(1)A、B碰后的共同速度v1的大小；(2)A、B向下运动的速度最大时，滑块C对水平面的压力大小解析：(1)设A与B碰撞之前的瞬时速度为v0，则mgH0mvA、B碰撞前后动量守恒，即mv02mv1式中v1为A与B碰撞后的共同速度联立解得v1.(2)当A、B的速度最大时，它们所受的合力为零，即处于平衡状态，设此时水平地面对滑块C的支持力大小和滑块C对水平地面的压力大小分别为FN和FN，对于A、B、C组成的系统，由受力分析可知FN3mg0由牛顿第三定律可知FNFN联立解得FN3mg.答案：(1) (2)3mg9如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端拴连物块b，小车质量M3 kg，AO部分粗糙且长L2 m，OB部分光滑物块a放在车的最左端，和车一起以v04 m/s的速度向右匀速运动，其与小车间的动摩擦因数0.3.车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内a、b两物块可视为质点，质量均为m1 kg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动(取g10 m/s2)求：(1)物块a与b碰后的速度大小；(2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离x车；(3)当物块a相对小车静止时，其在小车上的位置到O点的距离x.解析：(1)设物块a与b碰前的速度大小为v1，碰后的速度大小为v2，在这个过程中对物块a，由动能定理得mgLmvmv代入数据解得v12 m/sa、b碰撞过程中系统动量守恒，以a的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv12mv2代入数据解得v21 m/s.(2)当弹簧恢复到原长时两物块分离，a以v21 m/s的速度在小车上向左滑动，以水平向左为正方向，当a与小车有共同的速度v3时，由动量守恒定律得mv2(Mm)v3代入数据解得v30.25 m/s对小车，由动能定理得mgx车Mv代入数据解得x车m0.031 25 m.(3)对该过程应用动能定理得mgx(Mm)vmv解得物块a与小车相对静止时，a与O点距离x0.125 m.答案：(1)1 m/s(2)0.03125 m(3)0.125 m