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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载备战 2022 年高考物理最新模拟专题 14 动量和能量一、挑选题 此题共 12 小题,共 48 分,在每道题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0分 1A、B 两球在光滑水平面上做相向运动,已知mAmB,当两球相碰后,其中一球停止,就可以肯定 A碰 前 A 的动量等于B 的动量v1. 如他们分别受到相同的B碰前 A 的动量大于B的动量C如碰后 A 的速度为零,就碰前A 的动量大于B 的动量D如碰后 B 的速度为零,就碰前A 的动量大于B 的动量2质
2、量分别为2m和 m的 A、B 两个质点, 初速度相同,均为冲量 I 作用后, A 的速度变化为 v2,B 的动量变化为 p. 已知 A、B 都做直线运动,就动量 p可以表示为 Am v2v1 B2m2 v2v1 C4m v2v1 Dm2 v2v1 【解析】对 A由动量定理得 I 2mv2 2mv1,对 B由动量定理得 I p mv1,所以 B 的末动量 p2mv2mv1,故 D对【答案】D 3m/s 的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一4质量为 m的物块甲以名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 质量也为 m
3、的物体乙以学习好资料欢迎下载 4m/s 的速度与甲相向运动,如下列图,就A甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力作用,动量不守恒B当两物块相距最近时,甲物块的速度为零C当甲物块的速度为1m/s 时,乙物块的速率可能为2m/s ,也可能为0 D甲物块的速率可达到5m/s 角的恒力 F 作用下, 沿光滑水平面5如下列图,质量为m的物块, 在与水平方向成运动,物块通过A 点和 B 点的速度分别是vA和 vB,物块由 A 运动到 B 的过程中,力 F 对物块做的功 W和力 F 对物块的 冲量 I 分别是 AW1 22mv B1 22mv A1 2 BW 2mv B1 2 2mv ACI mvBmvAD
4、I mvBmvA1 2 1 2【解析】F 与水平方向夹角为 ,就由动能定理得 Fcos sAB2mv B2mv A,合 外力1 2 1 2做的功即为 F 做功,所以 W2mv B2mv A,A正确, B错由动量定理 Fcos t mvB mvA,而 F 的冲量 I Ft ,Fcos t 是合外力的冲量,所以 Ft Fcos t mvBmvA,C错,D正确名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【答案】AD 6物体只在力 F作用下运动, 力 F随时间变化的图象如下列图,在 t 1s 时刻,物体的速度为零就
5、以下论述正确选项 A03s 内,力 F 所做的功等于零,冲量也等于零B04s 内,力 F 所做的功等于零,冲量也等于零C第 1s 内和第 2s 内的速度方向相同,加速度方向相反D第 3s 内和第 4s 内的速度方向相反,加 速度方向相同【解析】设 t 0 时刻物体速度为 v0,据动量定理知在 03s 内, p 1 1 N s2 1N s 1 1N s 0,故 3s 末物体速度与 t 0 时刻的速度大小相等、方向相同,仍为 v0,所以 03s 内 F 所做的功等于 0,故 A 正确同理,可知 B 错误由于第 1s 内速度由 v0 减为 0,第 2s 内从静止开头做加速度方向与第 1s 内加速度方
6、向相反的加速运动,所以第 1s 内速度方向与第 2s 内必定相同, 故 C正确 由于第 3s 末的速度为 v0,故第 4s 是减速运动,即速度方向不变,加速度方向也不变,故 D错【答案】AC 7一质量为 m的物体放在光滑水平面上今以恒力 F 沿水平方向推该物体,在相同的时间间隔内,以下说法正确选项 A物体的位移相等 B物体动能的变化量相等CF对物体做的功相等 D物体动量的变化量相等【解析】物块 m在恒力 F 作用下做匀加速直线运动,在相同时间间隔 t 内由动量定理 Ft m v p,故 D项正确物体的速度 时间图象如 右图所示, 由图可知相同时间间隔内物体的位移不相等故 A项错由动能定理 Fs
7、 Ek,由于 s 不同故 Ek 不同, B、C均错【答案】D 8质量为 1.0kg 的小球从离地面 度为 3.2m,设小球与地面碰撞时间为5.0m 高度处自由落下, 与地面碰撞后, 反弹的最大高 0.1s ,不计空气阻力,就小球受到地面的平均冲力为 g 取 10m/s2 v1,就 v1 A190.0N B180.0N 2gh1C200.0N D60.0N 【解析】对小球运动过程分段争论第一段：自由落体运动,应用自由落体公式,设小球落地速度为10m/s名师归纳总结 其次段：小球与地面碰撞,分析小球受力：重力mg,地面弹力F 即地面对小球的平均第 3 页,共 9 页冲力 设反弹速度为v2,就 留意
8、 v2 方向与 v1 方向相反,且设向上为正 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 由动量定理得：学习好资料欢迎下载 Fmg t mv2 mv1 Fm v1 v2 tmg第三段：小球反弹至最大高度,应用竖直上抛公式v22gh28m/s联立式,可得 F190N. 【答案】A 9如图甲所示,一质量为 M的木板静止在光滑水平地面上,现有一质量为 m的小滑块以肯定的初速度 v0 从木板的左端开头向木板的右端滑行,滑块和木板的水平速度的大小随时 间 变 化 的 情 况 如 图 乙 所 示,根 据 图 象 作 出 如 下 判 断 ：滑块始终与木板存在相对运动 滑块未能
9、滑出木板滑块的质量 m 大于木板的质量 M 在 t1时刻滑块从板上滑出这些判定中正确选项CD AB102022 唐山质检 在课外活动中,甲、乙两同学站在旱冰场的水平面上,开头时都是静止的两人互推后,甲、乙反向做直线运动,甲的速率为 0.1m/s ,乙的速率为 0.2m/s.已知甲的质量为 60kg,乙的质量为 30kg,假设互推的时间为 0.01s ,忽视摩擦力及空气阻力,就以下说法中正确选项 600N,方向相 反C甲受的平均推力为600N,乙受的平A甲、乙所受的平均推力均为B甲、乙所受的平均推力均为500N,方向相反均推力为 500N,方向相反名师归纳总结 D甲受的平均推力为500N,乙受的
10、平均推力为600N,方向相反第 4 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【解析】学习好资料欢迎下载以甲为争论对象,依据动量定理Ft m甲 v 甲0,可得甲受到的平均推力为F600N,据牛顿第三定律可得乙受到的平均推力也为【答案】A 600N,方向相反, A 正确112022 西安八校联考 在光滑的水平面上有A、B 两个小球沿同始终线向右运动,取向右为正方向, 两球的动量分别为pA5kg m/s,pB7kg m/s ,如下列图如两球发生正碰,就碰后两球动量的增量 pA、 pB可能是 A pA3kg m/s, pB3kg m/sB pA3kg
11、m/s, pB3kg m/sC pA3kg m/s, pB3kg m/sD pA10kg m/s, pB10kg m/s【解析】碰撞过程既要遵循动量守恒定律,又要满意能量关系 E 前E 后A 球动量应减小, B 球动量应增加,排除 A、C、D违反了能量关系故 B 正确【答案】B 122 012 北京东城区质检 水平推力 F1 和 F2 分别作用于水平面上原先静止的等质量的 a、b 两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将连续运动一段时间停下,两物体的 vt 图线如图 所示,已知图中的线段 AB CD,就 AF1的冲量大于 F2的冲量BF1的冲量等于 F2的冲量CF1的冲量小于 F2的冲量D两物
12、体受到的摩擦力大小不等【解析】考查动量定理依据图象 AB CD可知两物体在仅受摩擦力作用时的加速度相同, 由于质量也相同, 故受到的摩擦力也相同；对全过程应用动量定理可知推力的冲量与摩擦力的冲量大小相等,而地面对 b 的摩擦力作用时间较长,故力 F2 的冲量较大, C正确【答案】C 二、试验题 此题共 2 小题,共 18 分 13在做验证动量守恒定律的试验时应留意的事项：1 入射球的质量必需_被碰球的质量,两球的半径应_2 安装仪器时,应使斜槽末端的切线保持 _,且发生 _ 并使两球的球心3 入射球每次从 _ 滚下名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 -
13、- - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【答案】1 大于 相等 2 水平 等高 正碰 3 同一位置14某同学用如图甲所示装置通过半径相同的 A、B 两球的碰撞来验证动量守恒定律实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置 C 由静止开头滚下,落到位于 水平地面的记录纸上,留下痕迹, 重复上述操作 10 次,得到 10 个落点痕迹； 再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让 A 球仍从位置 C 由静止开头滚下,和 B 球碰撞后, A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作 10 次,得到如图乙所示的三个落地处O 点 图乙中未画出 是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点,米尺的
14、零点与 O点对齐1 观看图乙读出 OP_. 2 已知 mA mB,碰撞过程中动量守恒,就由图可以判定出 Q 是_球的落地处, P 是_球的落地处3用题中的字母写出动量守恒定律的表达式_ _ 【答案】120.00cm 2 不发生碰撞时A碰撞后 A3 mAOQmAOPmB OR三、运算题 此题共包括4 小题, 共 54 分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤, 只写出最终答案不能得分,有数值运算的题, 答案中必需明确写出数值和单位 15“ 蹦床” 已成为奥运会的竞赛项目质量为 m的运动员从床垫正上方 h1高处自由落下,落垫后反弹的高度为 h2,设运动员每次与床垫接触时间为 t ,求在
15、运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力空气阻力不计,重力加速度为 g 1 2 1 22mv 1mgh 1,2mv 2mgh2,设时间 t 内,床垫对运动员的平均作用力为F,取向上为正方向,由动量定理得：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载 Fmg t mv2 mv1 以上三式联立可得：Fm2gh22gh1mgt再由牛顿第三定律得,运动员对床垫的作用力为F Fm2gh22gh1mg,方向竖直向下m、2m、t【答案】m2gh22gh1mg,方向竖直向下t16如下列图,在光滑水平面上放着A、B、
16、C三个物块, A、B、C的质量依次是3m. 现让 A 物块以初速度v0 向 B 运动, A、B 相碰后不再分开,共同向C运动；它们和 C相碰后也不再分开,ABC共同向右运动求：1 ABC共同向右运动的速度 v 的大小2 A、B 碰撞过程中的动能缺失 Ek. 3 AB与 C碰撞过程 B 物块对 C物块的冲量大小 I . 【解析】1 以 A、B、C整体为对象,全过程应用动量守恒定律：mv0 m2m3mv得 ABC共同向右运动的速度 vv0 6. 2 设 A、B 碰撞后的速度为 v ,依据动量守恒有 mv0 m2m v动能 缺失 Ek1 22mv 01 2 m2 m v2B 物块对 C物块的冲量等于
17、C物得 Ek1 2 3mv 0. 3 以 C为争论对象, AB与 C碰撞过程 应用动量定理,块的动量变化I 3mv1 2mv0. 21 22mv 031 2mv0【答案】1v0 617如下列图,光滑水平面上放置质量均为M2kg 的甲、乙两辆小车,两车之间通过名师归纳总结 一感应开关相连 当滑块滑过感应开关时,两车自动第 7 页,共 9 页分别 甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P 之间的动摩擦因数 0.5. 一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m1kg 的滑- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载块 P 可视为质点 与
18、弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧的弹性 于甲车长度,整个系统处于静止状态现剪断细线,求：1 滑块 P 滑上乙车前的瞬时速度的大小势能 Ep10J,弹簧原长小2 滑块 P 滑上乙车后最终未滑离乙车,滑块P 在乙车上滑行的距离 g10m/s2 18 北京市海淀一模 如下列图,有一竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为 m的薄滑块, 当滑块运动时, 圆筒内壁对滑块有阻力的1作用,阻力的大小恒为 Ff2mg g 为重力加速度 在初始位置滑块静止,圆筒内壁对滑块的阻力为零, 弹簧的长度为 l . 现有一质量也为 m的物体从距地 面 2l 处自由落下, 与滑块发生碰撞, 碰
19、撞时间极短 碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动,运动到最低点后又被弹回向上运动,滑动到刚发生碰撞位置时速度恰好为零,不计空气阻力求1 物体与滑块碰撞后共同运动速度的大小；2 碰撞后,在滑块向下运动的最低点的过程中弹簧弹性势能的变化量【解析】1 设物体下落至与薄滑块碰撞前的速度为 v0,在此过程中机械能2守恒,依据机械能守恒定律有 mglmv 0/2 解得 v02gl设碰撞后 共同速度为 v,依据动量守恒定律有 mv02mv1解得 v2 2gl . 2 设物体和滑块碰撞后下滑的最大距离为 起向下运动到返回初始位置的过程,有2Ffx01 2 2 mvx,依据动能定理,对碰撞后物体与滑块一名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载设在滑块向下运动的过程中,弹簧的弹力所做的功为W,依据动能定理,对碰撞后物体名师归纳总结 与滑块一起向下运动到最低点的过程,有W2mgxFfx0 1 22 2 mv第 9 页,共 9 页解得 W5 4mgl,所以弹簧弹性势能增加了5 4mgl. 【答案】112gl25 4mgl2- - - - - - -