2020届高考物理二轮复习专题2能量与动量第3讲动量与能量的综合应用练习.doc

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1、第3讲动量与能量的综合应用一、选择题：每小题给出的四个选项中，第1～3题只有一项符合题目要求，第4～5题有多项符合题目要求．1．(2019年河北邯郸一模)如图所示，质量不同的两位同学乘坐相同的滑车从滑道的最高端滑下，质量大的先滑，到达底端的同一位置．滑道可视为粗糙斜面，不计空气阻力，则关于两同学的下滑过程，下列说法正确的是(　　)A．摩擦力做功相同B．重力冲量相同C．经过滑道上同一位置的速度相同D．若质量大的同学后滑，则在下滑过程中两同学可能相撞【答案】C2．(2019年黑龙江大庆实验中学模拟)如图所示，斜面和水平面之间通过小圆弧平滑连接，质量为m的物体

2、(可视为质点)从斜面上h高处的A点由静止开始沿斜面下滑，最后停在水平地面上的B点，要使物体能原路返回A点，在B点物体需要的最小瞬时冲量是(　　)A．mB．mC．2mD．4m【答案】C【解析】物体从A到B过程应用动能定理得mgh－Wf＝0，物体从B到A过程应用能量守恒得mv＝mgh＋Wf＋mv2，当v＝0时，在B点的瞬时冲量最小，即＝mgh＋Wf＝2mgh，解得p＝2m，对物体应用动量定理得I＝p＝2m，故C正确．3．(2019年贵阳三模)如图所示，为一距地面某高度的小球由静止释放后撞击地面弹跳的v－t图象，小球质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2

3、，空气阻力不计，由图象可知(　　)A．横坐标每一小格表示的时间约为0.08sB．小球释放时离地面的高度为1.5mC．小球第一次反弹的最大高度为0.8mD．小球第一次撞击地面受地面的平均作用力为50N-8-【答案】C【解析】小球下落时做自由落体运动，加速度为g，则对下落过程可知，落地时速度为5m/s，故用时t＝＝0.5s，图中对应5个小格，故每一小格表示0.1s，故A错误；小球下落的初始位置离地面的高度为h＝×10×(0.5)2＝1.25m，故B错误；第一次反弹后加速度也为g，为竖直上抛运动，由图可知最大高度为h＝×0.4×4m＝0.8m，故C正确；设向下

4、为正方向，由图可知，碰撞时间约为0.2s，根据动量定理可知mgt－Ft＝mv′－mv，代入数据解得F＝22N，故D错误．4．(2019年汕尾模拟)将小球以初速度v0竖直向上抛出，所受空气阻力与速度大小成正比，速度—时间图象如图所示．下落过程中小球一直加速，t2时刻落回抛出点，下列说法正确的是(　　)A．小球运动过程中加速度逐渐变小B．t1时刻小球加速度为零C．小球上升过程和下降过程平均速度相等D．小球从抛出到落回抛出点空气阻力的冲量为零【答案】AD【解析】由图知，小球的速度大小先减小后增大，而加速度一直减小，故A正确．根据v－t图象的斜率等于加速度，t1

5、时刻图象切线的斜率不是0，小球的加速度不为0，故B错误．由于空气阻力的存在，小球的机械能不断减少，所以上升和下落经过同一点时上升的速度大于下落的速度，所以上升过程的平均速度大于下落过程的平均速度，故C错误．球从抛出到落回抛出点阻力的冲量I＝F阻t＝kvt，且由图象知v1t1＝v2t2，故I上＝－I下，即上升和下降冲量和为零，故D正确．5．(2019年肇庆二模)跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡上b点，不计空气阻力，则运动员在空中飞行过程中(　　)A．在相等的时间间隔内，动量的改变量总是相同的B．在相等的时间间隔

6、内，动能的改变量总是相间的-8-C．在下落相等高度的过程中，动量的改变量总是相同的D．在下落相等高度的过程中，动能的改变量总是相同的【答案】AD二、非选择题6．(2018年广东茂名二模)如图所示，质量M＝4kg的小车静止放置在光滑水平面上，小车右端B点固定一轻质弹簧，弹簧自由端在C点，C到小车左端A的距离L＝1m，质量m＝1kg的铁块(可视为质点)静止放在小车的最左端A点，小车和铁块之间动摩擦因数μ＝0.2，小车在F＝18N的水平拉力作用下水平向左运动．作用一段时间后撤去水平拉力，此时铁块恰好到达弹簧自由端C点．此后运动过程中弹簧的最大压缩量为x＝5cm

7、，g取10m/s2，求：(1)水平拉力F的作用时间及所做的功；(2)撤去F后弹簧的最大弹性势能．【答案】(1)36J　(2)1.5J【解析】(1)设水平拉力F的作用时间为t，在t时间内铁块加速度为a1、位移为x1，小车加速度为a2、小车位移为x2，对m有μmg＝ma1，x1＝a1t2对M有F－μmg＝Ma2，x2＝a2t2x2－x1＝L解得t＝1s水平拉力F所做功W＝Fx2解得W＝36J.(2)设撤去拉力时铁块速度为v1，小车速度为v2，v1＝a1t，v2＝a2t当弹簧压缩到最短时，弹簧弹性势能最大，铁块与车共速，设速度为v，此时由动量守恒定律得mv1＋

8、Mv2＝(m＋M)v设弹簧最大弹性势能为Ep，由能量守恒定律得Ep＋μmgx＝m