2021届高考备考物理二轮特训：动量和能量的综合应用解析版.pdf

动量和能量的综合应用【原卷】1.（2 0 2 0 新课标全国3 卷）甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示已知甲的质量为1 k g,则碰撞过程两物块损失的机械能为（）A.3 J B.4 J C.5 J D.6 J2.（2 0 2 0 新课标全国1 卷）行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积3.（2 0 2 0 新课标全国2 卷）水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 k g 的静止物块以大小为5.0 m/s 的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s 的速度与挡板弹性碰撞总共经过8 次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s,反弹的物块不能再追上运动员。

不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为A.4 8 k g B.5 3 k g C.5 8 k g D.6 3 k g4.（2 0 1 9 江苏卷）质量为确小孩站在质量为嫡滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为此时滑板的速度大小为 O5.（2 0 1 8 新课标全国I I 卷）高空坠物极易对行人造成伤害若一个5 0 g的鸡蛋从一居民楼的 2 5 层坠下，与地面的撞击时间约为2 m s,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为A.1 0 N B.1 02 N C.1 03 N D.1 04 N6.（2 0 1 8 新课标全国I 卷）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能A.与它所经历的时间成正比 B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比 D.与它的动量成正比7.如图所示，质量为9的小球Z 静止于光滑水平面上，在/球与墙之间用轻弹簧连接现用完全相同的小球8以水平速度 与力相碰后粘在一起压缩弹簧不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为从球/被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为1,则下列表达式中正确的是（）4 XA.=）加 d,I=mvo1 2C.E=Vq,I=mv。

B.E=-mvi I=2mvo乙1 2D.5=4 卬%,I=2mvo8.（2 0 2 0 福建泉州高三质检）“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露.有一个质量为3 的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2.，速度大小为外 方向水平向东，则另一块的速度为（）A.3%一B.2VQ 3VC.3VQ 2V D.2VQ+v9.（多选）如图所示，已知物体与三块材料不同的长方形板间的动摩擦因数分别为、2 和 3，三块板长度均为乙并排铺在水平地面上，该物体以一定的初速度如从第一块板的最左端a 点滑上第一块板，恰好滑到第三块板的最右端d 点停下来，物体在运动过程中三块板均保持静止.若让物体从d 点以相同大小的初速度水平向左运动，三块板仍能保持静止，则下列说法正确的是（）-VOn ：A.物体恰好运动到a 点并停下来B.物体不能运动到a 点C.物体两次经过c 点时速度大小相等D.物体两次经过8 点时速度大小相等1 0.（2 0 2 0 福建福州模拟）一质量为的航天器，正以速度在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为匕，加速后航天器的速度大小为%,则喷出气体的质量卬为（）A.B.Vi V2+Vi%V2-v0C.jn M V.0=MV2+Vi V2 Vi1 1.（2 0 2 0 安徽江南十校联考）如图所示，一个质量为m的物块A与另一个质量为2 m的物块B发生正碰，碰 后 8 物块刚好能落入正前方的沙坑中.假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m,g取 l O m/s z,物 块 可 视 为 质 点.则/碰撞前瞬间的速度为（）m 2mm_E_H-0.5 m-A.0.5 m/sC,1.5 m/sB.1.0 m/sD.2.0 m/s1 2.（2 0 2 0 山东泰安期中考试）如图所示，质量为欣长为 的长木板放在光滑水平面上，一个质量也为的物块（视为质点）以一定的初速度从左端冲上木板，如果长木板是固定的，物块恰好停在木板的右端，如果长木板不固定，则物块冲上木板后在木板上最多能滑行的距离为（）Z-D.42-3Z4B.A.1 3.（20 20 江西上饶六校一联）（多选）如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体 4 以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x.现让弹簧一端连接另一质量为m的物体以如图乙所示），物体4 以 2%的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x,则（）-AVO-a 2 V o司 VXAAAAAAAJ 囚 AAAAAAAA/M甲 乙A.4 物体的质量为3%B.4 物体的质量为2RC.弹簧压缩量最大时的弹性势能为前请D.弹簧压缩量最大时的弹性势能为加诏1 4.（20 20 河北邯郸一中第五次月考）在沈海高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1.5X 1 04k g 向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为2.0 X 1 04k g 向北行驶的货车，碰后两辆车连在一起,并向北滑行了一小段距离后停止。

根据测速仪的测定，两车碰撞前长途客车以1 0 8 k m/h 的速度行驶，由此可判断货车碰撞前的行驶速度大小为（）A.大于 1 0 m/s B.小于 22.5 m/sC.一定大于22.5 m/s D.一定大于30 m/s1 5.（多选）（20 1 9 山东六校联考）如图所示，两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块4 8 中，射入/中的深度是射入8 中深度的两倍.两种射入过程相比较（）A.射入滑块4 的子弹速度变化大B.整个射入过程中两滑块受的冲量一样大C.射入滑块力中时阻力对子弹做功是射入滑块B中时的两倍D.两个过程中系统产生的热量相同1 6.（20 20 四川广元市第二次适应性统考）如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块 Z、B、6 8 的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）.设/以速度历朝8 运动，压缩弹簧；当2、6 速度相等时，8 与恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动.假设8 和碰撞过程时间极短.求从4 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中：7当 W w 国 XZZ/zz/zzz ZZZ/X z/zz z/zz/z/z/zz/z（1）整个系统损失的机械能；（2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能.1 7.（20 20 河南郑州高三期末）如图所示，在光滑水平桌面胡5 上有质量为40.2 k g的小球P和质量为R=0.1 k g的小球0,只 0 之间压缩一轻弹簧（轻弹簧与两小球不拴接），桌面边缘 处放置一质量也为J n=0.1 k g的橡皮泥球S,在B 处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。

释放被压缩的轻弹簧，A 0 两小球被轻弹簧弹出，小球尸与弹簧分离后进入半圆形轨道，恰好能够通过半圆形轨道的最高点C；小球与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S 碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的，点已知水平桌面高为9=0.2 m,，点到桌面边缘的水平距离为x=0.2m,重力加速度为尸1 0 m/s2,求：小球尸经过半圆形轨道最低点8时对轨道的压力大小F1(2)小球与橡皮泥球S 碰撞前瞬间的速度大小；(3)被压缩的轻弹簧的弹性势能区解得区=0.3 J o1 8.(2 0 2 0 山东潍坊高三一模)如图所示，长度x=5 m 的粗糙水平面N 的左端固定一竖直挡板，右端处与水平传送带平滑连接,传送带以一定速率v 逆时针转动,其上表面趣间距离为Z=4 m,融无限长，端与传送带平滑连接物块Z和夕可视为质点，Z的质量k l.5 k g,8的质量以5.5 k g开始/静止在尸处，8 静止在0 处，现给4 一个向右的初速度%=8 m/s,Z 运动一段时间后与B 发生弹性碰撞，设 4、夕与传送带和水平面产仞 V 间的动摩擦因数均为=0.1 5,4 与挡板的碰撞也无机械能损失取重力加速度差1 0 m/s求：(1)4、6 碰撞后瞬间的速度大小；(2)若传送带的速率为片4 m/s,试判断4、夕能否再次相遇，若能相遇，求出相遇的位置；若不能相遇，求它们最终相距多远。

1 9.(2 0 2 0 天津卷)长为 的轻绳上端固定，下端系着质量为班的小球4处于静止状态A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点当月回到最低点时，质 量 为 的 小 球 3与之迎面正碰，碰后A 8 粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点不计空气阻力，重力加速度为g,求(1)/受到的水平瞬时冲量/的大小;（2）碰撞前瞬间8的动能E k 至少多大?2 0.（2 0 1 9 新课标全国I卷）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块麝止于水平轨道的最左端，如 图（a）所示i=0 时刻，小物块4 在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与媛生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当4 返回到倾斜轨道上的尸点（图中未标出）时，速度减为0,此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止物块/运动的 才 图 像 如 图（b）所示，图中的匕和友均为未知量已知Z 的质量为R,初始时4 与碘高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力B _图（a）图（b）（1）求物块那）质量;（2）在 图（b）所描述的整个运动过程中，求物块4克服摩擦力所做的功；（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块8 停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将4 从尸点释放，一段时间后4刚好能与8 再次碰上。

求改变前后动摩擦因数的比值2 1.（2 0 1 9 新课标全国H 卷）一质量为炉2 0 0 0 k g 的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶行驶过程中，司机突然发现前方1 0 0 m 处有一警示牌立即刹车刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线图（a）中，0 G 时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），t!=0.8 s；力;与时间段为刹车系统的启动时间，=1.3 s；从时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从友时刻开始，汽车第1 s 内的位移为2 4 m,第4 s 内的位移为1 m0（1）在 图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的图线;（2）求友时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；（3）求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及广时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少（以小与时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度）？f j.0 t2图(a)2.0%4.0 t2图(b)2 2.（2 0 1 9 新课标全国DI卷）静止在水平地面上的两小物块4、B,质量分别为回=1.0 k g,磔=4.0 k g；两者之间有一被压缩的微型弹簧，4 与其右侧的竖直墙壁距离1=1.0 m,如图所示。

某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使人方瞬间分离，两物块获得的动能之和为瓦=1 0.0 J o 释放后，4 沿着与墙壁垂直的方向向右运动A.8 与地面之间的动摩擦因数均为产0.2 0重力加速度取炉1 0 m/s24、3 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。