2011高三物理一轮复习 6.3 动量与能量练习题

1、(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1.如右图所示，质量为M的L形物体，静止在光滑的水平面上，物体的AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC是水平面，将质量为m的小滑块从A点静止释放沿圆弧面滑下并最终停在物体的水平面BC之间的D点，则()A滑块从A滑到B，物体与滑块组成的系统动量守恒，机械能也守恒B滑块从A到D，物体与滑块组成的系统水平方向动量守恒，能量守恒C滑块从B到D，物体与滑块组成的系统动量守恒，机械能不守恒D滑块滑到D点时，物体的速度为零【解析】滑块由A到B因受重力和地面支持力作用，且竖直方向合外力不为零，故动量不守恒，故A错，但水平方向动量守恒，故滑块到D处时(因其初速为零)，物体的速度为零，故D对；小滑块最终停在D点，说明BC部分有摩擦，故机械能不守恒，但能量守恒，故B、C对【答案】BCD2质量为1 kg的小球A以速率8 m/s沿光滑水平面运动，与质量为3 kg的静止小球B发生正碰后，A、B两小球的速率vA和vB可能是()AvA5 m/s BvA3 m/sCvB1 m/s DvB6 m/s【解析】若是弹性碰撞，根据动量、动能都守恒得vA4 m/s，vB4 m/

2、s；若是完全非弹性碰撞，于是由动量守恒定律可得vAvB2 m/s，显然一般碰撞速度介于两者之间，则得两球的速度大小分别为0vA4 m/s和2 m/svB4 m/s.【答案】B3.用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如右图所示现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是()A从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为C忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能D子弹和木块一起上升的最大高度为【解析】从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能，因此A、C错误；由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为，B正确；之后子弹和木块一起上升，该阶段机械能守恒可得上升的最大高度为，D正确【答案】BD4.如右图所示，A、B

3、两物体质量分别为mA5 kg和mB4 kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为A0.4和B0.5，开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧(不拴接)，并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上下列判断正确的是()A在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量守恒B在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，整个系统的机械能守恒C在两物体被弹开的过程中，A、B两物体的机械能先增大后减小D两物体一定同时停在地面上【答案】ACD5.如右图所示，三小球a、b、c的质量都是m，都放于光滑的水平面上，小球b、c与轻弹簧相连且静止，小球a以速度v0冲向小球b，碰后与小球b粘在一起运动在整个运动过程中，下列说法正确的是()A三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能不守恒B三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能也守恒C当小球b、c速度相等时，弹簧势能最大D当弹簧恢复原长时，小球c的动能一定最大，小球b的动能一定为零【答案】AC6在光滑的水平面上有三个完全相同的小球排成一直线，球2和球3静止且靠在一起，球1以速度v0射向它

4、们，设碰撞中无机械能损失，则碰后三个小球的速度分别为()Av1v2v3v0Bv10，v2v3Cv1，v2v3 Dv1v20，v3v0【解析】在球1与球2发生碰撞的极短时间内，球2尽管受到撞击，但其位移来不及发生改变，所以球3没有参与此碰撞故球1、球2在碰撞中表现为速度交换，即碰后球1立即停止，球2的速度立即变为v0，此后球2与球3重复上述过程，再次进行速度交换，故选项D正确【答案】D7两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，它们的质量分别为m14 kg，m22 kg.速度分别为v13 m/s(设为正方向)，v23 m/s.则它们发生正碰后，其速度可能分别为()A均为1 m/s B4 m/s和5 m/sC2 m/s和1 m/s D1 m/s和5 m/s【解析】两个小球发生正碰，碰撞过程动量守恒易证四个选项均满足动量守恒再看动能变化关系，当碰撞为弹性碰撞时，有Ekm1vm2v27 J当碰撞为完全非弹性碰撞时，有Emin(m1m2)v2m1v1m2v2(m1m2)v联立解得Emin3 J，结合动能变化规律EminE后Ek，选项B被排除选项A、C、D均满足碰撞的基本规律，许多同学会因此认为它们均

5、是本题的正确答案而事实上，选项C虽然满足碰撞的基本规律，但它不符合实际物理情景，因为A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍保持碰撞前的速度方向，这是不可能的，故选项C亦应排除【答案】AD8.矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如右图所示质量为m的子弹以速度v水平射入滑块，若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，整个子弹刚好嵌入，则上述两种情况相比较()A两次子弹对滑块做的功一样多B两次滑块受的冲量一样大C子弹嵌入下层过程中克服阻力做功较少D子弹射入上层过程中系统产生的热量较多【解析】由动量守恒定律知，两种情况子弹和木块的末速度相同对木块由动能定理知子弹对木块做的功相同，由动量定理知子弹对木块的冲量相同；对子弹由动能定理知子弹克服阻力做功相等；对系统由能量关系知产生热量相等【答案】AB9.如右图所示，在光滑的水平面上，有一静止的小车，甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中不正确的是()A乙的速度必定大于甲的速度B乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量C乙的动量必定大于甲的动量D甲、乙的动量之和必定不为零【答案】

6、A10在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块，开始时滑块处于静止状态若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1，持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2，当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能Ek，在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，冲量大小为I1；E2对滑块的电场力做功为W2，冲量大小为I2，则()AW10.20Ek，W20.80EkBI22I1CW10.25Ek，W20.75EkDI23I1【答案】CD11如下图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距l1.0 m物块A以速度v010 m/s沿水平方向与B正碰碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度v2.0 m/s.已知A和B的质量均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数0.45.(设碰撞时间很短，g取10 m/s2)(1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度；(2)根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向【解析】本题考查考生对力学基本规律的认识，考查牛顿运动定律、动量守恒定律、动能定理的理解和综合应用，考查理解能力、

7、分析综合能力、空间想象能力、运用数学知识处理物理问题的能力(1)设物体A、B的质量分别为mA和mB，A与B发生完全非弹性碰撞后的共同速度为v1，取向右为速度正方向，由动量守恒定律mAv0(mAmB)v1v1v05.0 m/s设AB运动到C时的速度为v2，由动能定理(mAmB)v(mAmB)v(mAmB)glv24.0 m/s.(2)设与C碰撞后AB的速度为v3，碰撞过程中动量守恒，有(mAmB)v2(mAmB)v3mCv碰撞过程中，应有碰撞前的动能大于或等于碰撞后的动能，即(mAmB)v(mAmB)vmCv2由式，得v3(4k) m/s联立和式，得k6即：当k6时，碰撞为弹性碰撞；当k6时，碰撞为非弹性碰撞碰撞后AB向右运动的速度不能大于C的速度由式，得4k2k2所以k的合理取值范围是6k2综上得到：当取k4时，v30，即与C碰后AB静止当取4k2时，v30，即与C碰后AB继续向右运动当取6k4时，v30，即碰后AB被反弹向左运动【答案】(1)4.0 m/s (2)2k6，当k4时，AB碰后静止；当4k2时，AB向右运动；当6k4时，AB向左运动12(2010年河南省实验中学)如下图所示，在光滑水平面上有一个长为L的木板B，上表面粗糙在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上现有滑块A以初速度v0从右端滑上B并以v0/2滑离B，恰好能到达C的最高点A、B、C的质量均为m，试求：(1)木板B上表面的动摩擦因数(2)圆弧槽C的半径R【解析】(1)当A在B上滑动时，A与BC整体发生相互作用，由于水平面光滑，A与B、C组成的系统动量守恒有mv0m2mv1由能量守恒得知系统动能的减少量等于滑动过程中产生的内能即mgLmvm22mv联立解得：.(2)当A滑上C，B与C分离，A、C发生相互作用设A到达最高点时两者的速度相等均为v2，A、C组成的系统水平方向动量守恒有mmv1(mm)v2由A、C组成的系统机械能守恒：m2mv(2m)vmgR联立解得：R.【答案】(1)(2)R高考资源网()来源：高考资源网版权所有：高考资源网(www.k s 5 )

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