高考物理二轮专题复习 第2课 动量和能量课时过关检测试题(B卷)(1)
高三物理二轮复习能力演练2 动量和能量

峙对市爱惜阳光实验学校陕市高三物理二轮复习能力演练2 动量和能量一、选择题(10×4分)1.的NBA篮球赛非常精彩,因此吸引了众多观众.在NBA篮球赛中经常能看到这样的场面:在终场前 0.1 s 的时候,运发动把球投出且准确命中,获得比赛的最后.球的质量为m,运发动将篮球投出时球离地的高度为h1,动能为E k,篮筐距地面的高度为h2,不计空气阻力,那么篮球进筐时的动能为( )A.E k+mgh1-mgh2B.E k-mgh1+mgh2C.-E k+mgh1+mgh2 D.-E k-mgh1+mgh2【解析】由动能理得:E k′-E k=W G=mg(h1-h2)解得:E k′=E k+mgh1-mgh2.[答案] A2.如下图,竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧上端与质量为m的小球连接,下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连.小球带正电,电荷量为q,且与弹簧绝缘,物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态.现突然加上一个竖直向上的大小为E的匀强电场,小球向上运动,某时刻物块对水平面的压力为零.从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中,小球电势能的改变量为( )A.qE(M+m)gkB.-qE(M+m)gkC.qEMgkD.qEmgk【解析】加电场前,弹簧的压缩量x1=mgk,当物块对水平面的压力为零时,弹簧的伸长量x2=Mgk,故这一过程中小球沿电场方向运动的距离为x1+x2=(m+M)gk电势能的变化ΔE=-W电=-qE(m+M)gk.[答案] B3.一个质量为m的物体以某一速度从固斜面底端冲上倾角α=30°的斜面.该物体做匀减速运动的加速度为34g,在斜面上上升的最大高度为h,那么此过程中( )A.物体的动能增加32mghB.物体的重力做功mghC.物体的机械能损失了12mghD .物体克服摩擦力做功12mgh【解析】由题意可知: 物体受到的合外力F =34mg其中摩擦力f =F -mg sin θ=14mg由动能理得:ΔE k =-F ·h sin 30°=-32mgh重力做功W G =-mgh物体的机械能的变化ΔE =-f ·s =-14mg ·hsin 30°=-12mgh物体克服摩擦力做的功W f ′=f ·s =12mgh .[答案] CD4.一质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下沿水平面运动,在t 0时刻撤去F ,其v -t 图象如下图.物体与水平面间的动摩擦因数为μ,那么以下关于F 的大小及其做的功W 的大小关系式中,正确的选项是( )A .F =μmgB .F =2μmgC .W =μmgv 0t 0D .W =32μmgv 0t 0【解析】由题图知:F -μmg =m ·v 0tμmg m =v 02t解得:F =3μmg故W =F ·v 02·t 0=32μmgv 0t 0.[答案] D5.如下图,木板的质量为M ,长度为L ;小木块的质量为m ;水平地面光滑;一根不计质量的轻绳通过滑轮分别与木板和小木块连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时,木块静止在木板左端,现用水平向右的力F 将小木块拉至木板右端,那么拉力至少做的功大小为( )A .2μmgLB .μmgLC .μmgL2D .μ(M +m )gL【解析】方法一当拉小木块向右缓慢移动时,拉力F =μmg +F T =2μmg 当小木块向右运动L2时到达木板的右端,有:W F =F ·L2=μmgL .方法二由功能关系知,拉力至少做的功于小木块与木板摩擦产生的热量.即W F =Q =μmgL .[答案] B6.质量为2×103kg 、发动机的额功率为 80 kW 的在平直公路上行驶.假设该所受阻力大小恒为4×103N ,那么以下判断中正确的有( )A .的最大速度是 20 m/sB .以加速度 2 m/s 2匀加速启动,启动后第 2 s 末时发动机的实际功率是32 kWC .做上述匀加速运动所能维持的时间为 10 sD .假设保持额功率启动,那么当其速度为 5 m/s 时,加速度为 6 m/s 2【解析】到达最大速度时有:P =F ·v m =f ·v m ,故v m =20 m/s当的加速度a =2 m/s 2时,有:F =f +ma =8×103 N故第 2 s 末P 实=F ·at =32 kW以a =2 m/s 2的加速度匀加速启动所能到达的最大速度为:v 1=PF=10 m/s能持续的时间t 1=v 1a=5 s以额功率启动,当v =5 m/s 时,有:F =P v =16×103 N ,a =F -f m=6 m/s 2.[答案] ABD7.如下图,质量为M 、长度为l 的小车静止在光滑的水平面上;质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平向右的恒力F 作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块和小车之间的摩擦力为f .物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s .在这个过程中,以下结论正确的选项是( )A .物块到达小车最右端时,具有的动能为F (l +s )B .物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fsC .物块克服摩擦力所做的功为f (l +s )D .物块和小车增加的机械能为fs【解析】物块到达小车最右端时,知:物块具有的动能E k ′=(F -f )·(l +s )此时小车具有动能E k ′=f ·s这一过程物块克服摩擦力所做的功为:W f ′=f ·(l +s )由功能关系知ΔE =F ·(l +s )-f ·l . [答案] BC8.真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场,一质量为m 、带电荷量为q 的物体以速度v 在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动.假设t =0时刻物体在运动轨迹的最低点且重力势能为零,电势能也为零,那么以下说法正确的选项是( )A .物体带正电且逆时针转动B .在物体运动的过程中,机械能守恒,且机械能E =12mv 2C .在物体运动的过程中,重力势能随时间变化的关系为E p =mgR (1-cosvR t )D .在物体运动的过程中,电势能随时间变化的关系为E 电=mgR (cos vRt -1)【解析】由题意知,题中物体所受的电场力平衡,洛伦兹力提供其做匀速圆周运动所需的向心力,故知物体带正电,洛伦兹力使其逆时针转动.有:重力势能E p =mgh =mgR (1-cos vRt )电势能E 电=-qEh =-mgh =-E p .[答案] ACD9.如下图,在光滑的水平轨道上有甲、乙两个大的小球沿轨道向右运动,取向右为正方向,它们的动量分别为p 1=5 kg·m/s 和 p 2=7 kg ·m/s.假设两球能发生正碰,那么碰后两球动量的增量Δp 1和Δp 2可能是( )A .Δp 1=-3 kg·m/s,Δp 2=3 kg·m/sB .Δp 1=3 kg·m/s,Δp 2=3 kg·m/sC .Δp 1=3 kg·m/s,Δp 2=-3 kg·m/sD .Δp 1=-10 kg·m/s,Δp 2=10 kg·m/s 【解析】由题意知,5 kg·m/s m 甲>7 kg·m/sm 乙E k =522m 甲+722m 乙当动量做选项A 所述的变化时,系统的动量守恒,通过计算可知机械能可能减小,故有可能成立;当动量做选项B 所述的变化时,系统的动量不守恒,故不可能成立;当动量做选项C 所述的变化时,甲的速度大于乙的速度,故不可能成立;当动量做选项D 所述的变化时,系统的动能增大,故不可能成立.[答案] A10.如下图,在光滑的水平面上有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L 的区域内,一边长为a (a <L )的正方形闭合线圈以初速度v 0垂直于磁场边界滑过磁场后速度变为v (v <v 0),那么( )A .完全进入磁场中时线圈的速度大于v 0+v2B .完全进入磁场中时线圈的速度于v 0+v2C .完全进入磁场中时线圈的速度小于v 0+v2D .上述情况中A 、B 均有可能,而C 是不可能的【解析】设完全进入磁场中时线圈的速度为v x ,线圈在穿过磁场的过程中所受的合外力为安培力.对于线圈进入磁场的过程,据动量理可得:I =B I L ·Δt =mv x -mv 0又因为感电荷量q =I ·Δt =ΔΦR =B a2R可得:-B 2a3R=mv x -mv 0对于线圈穿出磁场的过程,同理可得:-B 2a 3R=mv -mv x联立解得:v x =v 0+v2,应选项B 正确.[答案] B二、选择题(共60分)11.(6分)气垫导轨是常用的一种仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C 和D 的气垫导轨以及滑块A 和B 来验证动量守恒律,装置如下图(弹簧的长度忽略不计).采用的步骤如下:①用天平分别测出滑块A 、B 的质量m A 、m B ; ②调整气垫导轨,使导轨处于水平;③在A 和B 间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销将其锁,把它们静止地放在气垫导轨上;④用刻度尺测出A 的左端至C 板的距离L 1;⑤按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A 、B 的运动时间的计时器开始工作,当滑块A 、B 分别碰撞挡板C 、D 时停止计时,记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间t 1和t 2.(1)中还测量的物理量是______________________. (2)利用上述测量的数据验证动量守恒律的表达式是________________________,上式中算得的A 、B 两滑块的动量大小并不完全相,产生误差的原因是______________________________________________.(3)利用上述数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式:__________________.[答案] (1)B 的右端至D 板的距离L 2 (1分)(2)m A L 1t 1-m B L 2t 2=0 (1分) 测量时间、距离物理量时存在误差,阻力、气垫导轨不水平造成误差(答对其中两点即可) (2分)(3)能,E p =12(m A L 12t 12+m B L 22t 22) (2分)12.(9分)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a 、b 间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图乙所示的装置来测量滑块与长 1 m 左右的木板间的动摩擦因数及被压缩弹簧的弹性势能,图中木板固在水平面上,木板的左壁固有一个处于锁状态的压缩轻弹簧(弹簧的长度与木板相比可忽略),弹簧右端与滑块接触,1和2是固在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.现使弹簧解除锁,滑块获得一的初速度后水平向右运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s 和5.0×10-2s .用游标卡尺测量小滑块的宽度d ,游标卡尺的示数如图丙所示.(1)读出滑块的宽度d =________cm .(2)滑块通过光电门1的速度v 1=________m/s ,通过光电门2的速度v 2=________m/s .(3)假设用米尺测量出两个光电门之间的距离为L ,当地的重力加速度为g ,那么滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为______________.(各量均用字母表示)(4)假设用米尺测量出滑块的初始位置到光电门2的距离为s ,为测量被压缩弹簧的弹性势能,那么还需测量的物理量是__________________________(说明其含义,并指明代表物理量的字母),被压缩弹簧的弹性势能可表示为______________________________(各量均用字母表示).[答案] (1)0 (2)5 0 (每空1分)(3)v 12-v 222gL(2分)(4)滑块的质量m 12mv 22+ms (v 12-v 22)2L(每空2分)13.(10分)在半径R =5000 km 的某星球外表,宇航员做了如下.装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB 和圆弧轨道BC 组成,将质量m =0.2 kg 的小球从轨道ABH 处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C 点时对轨道的压力F ,改变H 的大小,可测出相的F 大小,F 随H 的变化关系如图乙所示.求:(1)圆轨道的半径.(2)该星球的第一宇宙速度.【解析】(1)设该星球外表的重力加速度为g 0,圆轨道的半径为r .当H =0.5 m 时,有:mg 0(H -2r )=12mv 02(2分)mv 02r=mg 0 (2分) 解得:r =25H =0.2 m . (1分)(2)当H >0.5 m 时,有:mg 0(H -2r )=12mv 2(1分)mv 2r=mg 0+F (1分) 即F =g 0(2H -1) (1分)由F -H 图象可得:g 0=5 m/s 2(1分)该星球的第一宇宙速度v =g 0R =5 km/s . (1分) [答案] (1)0.2 m (2)5 km/s14.(10分)如下图,间距为L 的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计.磁感强度为B 的条形匀强磁场的方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d 1,间距为d 2.两根质量均为m 、有效电阻均为R 的导体棒a 和b 放在导轨上,并与导轨垂直.(设重力加速度为g )(1)假设a 进入第2个磁场区域时,b 以与a 同样的速度进入第1个磁场区域,求b 穿过第1个磁场区域过程中增加的动能ΔE k .(2)假设a 进入第2个磁场区域时,b 恰好离开第1个磁场区域,此后a 离开第2个磁场区域时,b 又恰好进入第2个磁场区域,且a 、b 在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相同,求b 穿过第2个磁场区域的过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q .【解析】(1)这一过程a 和b 不受安培力作用. 由机械能守恒律知:ΔE k =mgd 1sin θ. (3分)(2)由题意可知,两导体棒每次进磁场区域时的速度相,出磁场区域时的速度也相,分别设为v 1和v 2.当b 穿过第2个磁场区域时,对于棒a ,有:12mv 12-12mv 22=mgd 2sin θ (2分) 对于棒b ,有:12mv 22-12mv 12=mgd 1sin θ-W 安 (2分) W 安=Q (1分)解得:Q =mg (d 1+d 2)sin θ. (2分)[答案] (1)mgd 1sin θ (2)mg (d 1+d 2)sin θ15.(12分)如下图,质量分别为3m 、2m 、m 的三个小球A 、B 、C ,用两根长为L 的轻绳相连,置于倾角为30°、高为L 的固光滑斜面上,A 球恰能从斜面顶端处竖直落下,弧形挡板使小球只能竖直向下运动,碰撞过程中没有动能损失,小球落地后均不再反弹.现由静止开始释放它们,不计所有摩擦.求:(1)A 球刚要落地时的速度大小. (2)C 球刚要落地时的速度大小.(3)在B 球运动的过程中,两绳对B 球做的总功.【解析】(1)在A 球未落地前,A 、B 、C 组成的系统机械能守恒,设A 球刚要落地时系统的速度大小为v 1,那么:12(m A +m B +m C )v 12=m A gh A -m B gh B 1-m C gh C 1 (2分) 又h A =L ,h B 1=h C 1=L sin 30°=12L代入数据解得:v 1=gL2. (2分)(2)在A 球落地后,B 球未落地前,B 、C 组成的系统机械能守恒.设B 球刚要落地时系统的速度大小为v 2,那么:12(m B +m C )v 22-12(m B +m C )v 12=m B gh B 2-m C gh C 2 (2分) 又h B 2=L ,h C 2=L sin 30°=12L代入数据解得:v 2=3gL2(1分) 在B 球落地后,C 球在下落过程中机械能守恒,设C 球刚要落地时系统的速度大小为v 3,那么:12m C v 32-12m C v 22=m C gh C 3,又h C 3=L (1分) 代入数据得:v 3=7gL2. (1分) (3)在B 球运动的过程中,重力和绳的拉力做功,设两绳做的总功为W ,根据动能理可得:m B gL sin 30° +W =12m B v 22 (2分)代入数据解得:W =12mgL . (1分)[答案] (1)gL2(2)7gL 2 (3)12mgL 16.(13分)如下图,一个带有14圆弧的粗糙滑板A 的总质量m A =3 kg ,其圆弧与水平相切于P ,水平PQ 长L =3.75 m .开始时,A 静止在光滑水平面上.现有一质量m B =2 kg 的小木块B 从滑块A 的右端以水平初速度v 0=5 m/s 滑上A ,小木块B 与滑板A 之间的动摩擦因数μ=0.15,小木块B 滑到滑板A 的左端并沿着圆弧上滑一段弧长后返回,最终停止在滑板A 上.(1)求A 、B 相对静止时的速度大小.(2)假设B 最终停在A 的水平上的R 点,P 、R 相距 1 m ,求B 在圆弧上运动的过程中因摩擦而产生的内能.(3)假设圆弧光滑,且除v 0不确外其他条件不变,讨论小木块B 在整个运动过程中,是否有可能在某段时间里相对地面向右运动?如不可能,说明理由;如可能,试求出B 既向右滑动,又不滑离木板A 的v 0取值范围.(取g =10 m/s 2,结果可以保存根号)【解析】(1)根据动量守恒得:m B v 0=(m B +m A )v (2分)解得:v =25v 0=2 m/s . (1分)(2)设B 在A 的圆弧产生的热量为Q 1,在A 的水平产生的热量为Q 2.那么有: 12m B v 02=12(m B +m A )v 2+Q 1+Q 2 (2分) 又Q 2=μm B g (L QP +L PR ) (1分) 联立解得:Q 1=0.75 J . (1分)(3)当B 滑上圆弧再返回至P 点时最有可能速度向右,设木块滑至P 的速度为v B ,此时A 的速度为v A ,有:m B v 0=m B v B +m A v A (1分)12m B v 02=12m B v B 2+12m A v A 2+μm B gL (2分) 代入数据得:v B 2-0.8v 0v B +5-0.2v 02=0当v B 的两个解一正一负时,表示B 从圆弧滑下的速度向右.即需:v 0>5.9m/s ,故B 有可能相对地面向右运动.假设要B 最终不滑离A ,有:μm B g ·2L ≥12m B v 02-12(m B +m A )(25v 0)2 (2分)得:v 0≤6.1 m/s故v 0的取值范围为:5.9 m/s <v 0≤6.1 m/s. (1分)[答案] (1)2 m/s (2)0.75 J(3)可能 5.9 m/s <v 0≤6.1 m/s。
高考物理二轮专题复习文档:专题二 能量与动量 Word版含解析

专题二 能量与动量 第一讲功和功率__动能定理考点一功和功率1.[考查功的大小计算] 如图所示,质量m =1 kg 、长L =0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平,板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。
现用F =5 N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 做的功至少为(g 取10 m/s 2)( )A .1 JB .1.6 JC .2 JD .4 J解析:选B 在薄板没有翻转之前,薄板与水平面之间的摩擦力f =μmg =4 N 。
力F做的功用来克服摩擦力消耗的能量,而在这个过程中薄板只需移动的距离为L 2,则做的功至少为W =f ×L 2=1.6 J ,所以B 正确。
2.[考查平均功率与瞬时功率的分析与计算]如图所示,某质点运动的v -t 图像为正弦曲线。
从图像可以判断( )A .质点做曲线运动B .在t 1时刻,合外力的功率最大C .在t 2~t 3时间内,合外力做负功D .在0~t 1和t 2~t 3时间内,合外力的平均功率相等解析:选D 质点运动的v -t 图像描述的是质点的直线运动,选项A 错误;在t 1时刻,加速度为零,合外力为零,合外力功率的大小为零,选项B 错误;由题图可知,在t 2~t 3时间内,物体的速度增大,动能增大,由动能定理可知,合外力做正功,故C 错误;在0~t 1和t 2~t 3时间内,动能的变化量相同,故合外力的功相等,则合外力的平均功率相等,选项D 正确。
3.[考查机车的启动与牵引问题][多选]我国高铁技术处于世界领先水平。
和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。
假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。
某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )A .启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B .做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C .进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D .与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2解析:选BD 启动时,乘客的加速度向前,车厢对人的作用力方向向前,与车运动的方向相同,选项A 错误。
安徽庐江二中高三物理二轮复习----动量和能量(2)

专题训练——动量和能量(2)一、单项选择题1.如图所示,图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系,若物体开始时是静止的,那么( )A .前3 s 内合外力对物体做的功为零B .前5 s 内物体的动能变化量为零C .在前5 s 内只有第1 s 末物体的动能最大D .在前5 s 内只有第5 s 末物体的速率最大2.质量为g k 1023⨯、发动机的额定功率为80kw 的汽车在平直公路上行驶,若汽车所受阻力大小恒为N 3104⨯,则下列说法错误的是( )A .汽车的最大速度是20m/sB .若汽车保持额定功率启动,则当其速度为5m/s 时,加速度为6m/s 2C .汽车维持加速度2m/s 2匀加速运动的时间最多为10sD .汽车以加速度2m/s 2匀加速启动,启动后第2s 末时发动机的实际功率是32kw3.如图甲所示,斜面AB 与水平面BC 是由同种材料制成的。
质量相等的可视为质点的a 、b 两物块,从斜面上的同一位置A 由静止开始下滑,经B 点在水平面上滑行一段时间后停止。
不计经过B 点时的能量损失,用传感器采集到它们的速度—时间图象如图乙所示,则由上述信息判断下列说法正确的是( )A .在斜面上滑行的加速度物块a 比物块b 的小B .在水平面上滑行的距离物块a 比物块b 的小C .与斜面间的动摩擦因数物块a 比物块b 的小D .在整个运动过程中克服摩擦力做的功物块a 比物块b 多4.如图所示,一条轻绳一端通过定滑轮悬挂一个质量为m 的重物,在另一端施加拉力F ,使重物从地面由静止开始加速向上运动。
当重物上升高度为h 时,轻绳断开,不计一切摩擦,则( )A .重物从开始向上加速到轻绳断开的过程中重力势能的增量为FhB .轻绳断开瞬间重物重力的瞬时功率为-2(F -mg )mg 2hC .重物上升过程中机械能守恒D .重物落地前瞬间的动能为Fh ﹢mgh5.质量分别为2m 和m 的A 、B 两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上。
高考物理二轮复习 第一部分 二轮专题突破 专题二 动量和能量 课时作业6 功能关系 能量转化守恒定律

课时作业6功能关系能量转化守恒定律一、选择题(1~4题为单项选择题,5~7题为多项选择题)1.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J.韩晓鹏在此过程中( )A.动能增加了1 900 JB.动能增加了2 000 JC.重力势能减小了1 900 JD.重力势能减小了2 000 J解析:由题可得,重力做功W G=1 900 J,则重力势能减少1 900 J,故C正确、D错误;由动能定理得,W G-W f=ΔE k,克服阻力做功W f=100 J,则动能增加1 800 J,故A、B错误.答案:C2.(2017·北京海淀区测试)地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的匀强电场.一质量为1.00×10-4 kg、带电荷量为-1.00×10-7 C的小球从静止释放,在电场区域内下落10.0 m.对此过程,该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2,忽略空气阻力)( )A.-1.50×10-4 J和9.95×10-3 JB.1.50×10-4 J和9.95×10-3 JC.-1.50×10-4 J和9.65×10-3 JD.1.50×10-4 J和9.65×10-3 J解析:在电场区域内下落10.0 m,电场力做功W=qEh=-1.00×10-7C×150 N/C×10.0 m=-1.50×10-4 J,该小球的电势能增加1.50×10-4 J.由动能定理可知,动能的改变量为W+mgh=-1.50×10-4 J+1.00×10-4kg×9.80 m/s2×10.0 m=9.65×10-3 J,选项D 正确.答案:D3.(2017·北京西城区模拟)空间存在竖直向上的匀强电场,质量为m的带正电的微粒水平射入电场中,微粒的运动轨迹如图所示,在相等的时间间隔内( )A.重力做的功相等通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,,开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且下落,与地面即将接触时速度为救护直升机在应急救援中下面吊着一个箱子,在直升机加速竖直上升的过程中,点时的速度大于乙球运动到B点时的速度点时的时间与乙球运动到B点时的时间相同=BLv m2 Rg2R sin237°B2L的大小及物块刚滑上四分之一圆弧轨道时对轨道压力的大小;若将四分之一圆弧轨道竖直向下平移,且圆心与B点重合,如图乙所示,仍用水平使其从静止向右运动,并在B点撤去拉力,求物块第一次与圆弧轨道碰撞的放上物块瞬间,物块和木板的加速度分别是多少;。
高考物理二轮复习专题测试练三动量和能量.docx

专题测试卷(三)动量和能量(时间:90分钟满分:100分))一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分。
)1.在检测某款电动汽车性能的某次试验中,电动汽车由静止开始沿平直公路匀加速启动,当功率达到额定功率时保持功率不变,最终做匀速运动,设整个运动过程受到的阻力F f不变,图中v、a、F、F f和P分别表示电动汽车速度大小、加速度大小、牵引力大小、阻力大小和功率,其中不正确的是()[解析] 开始电动汽车功率逐渐增加,P=Fv=Fat,故图线为过原点的直线,后来功率恒定,选项A正确;电动汽车牵引力开始大小不变,然后逐渐减小,最后牵引力等于阻力,选项B正确;在v-t图像中斜率表示加速度,电动汽车开始加速度不变,后来逐渐减小至零,选项C正确,选项D错误。
[答案] D2.如图所示,在光滑斜面上的A点先后水平抛出和静止释放两个质量相等的小球1和2,不计空气阻力,最终两小球在斜面上的B点相遇,在这个过程中()A.小球1重力做的功大于小球2重力做的功B.小球1机械能的变化大于小球2机械能的变化C.小球1到达B点的动能大于小球2到达B点的动能D.两小球到达B点时,在竖直方向的分速度相等[解析] 重力做功只与初、末位置的高度差有关,与物体经过的路径无关,所以重力对1、2两小球所做的功相等,A 错误;1、2两小球从A 点运动到B 点的过程中,只有重力对其做功,所以它们的机械能均守恒,B 错误;由动能定理可得,对小球1有:mgh =E k1-E k0,对小球2有:mgh =E k2-0,显然E k1>E k2,C 正确;由上面的分析可知,两小球到达B 点时,小球1的速度大于小球2的速度,且小球1的速度方向与竖直方向的夹角小于小球2速度方向与竖直方向的夹角,因此,小球1在竖直方向上的速度大于小球2在竖直方向上的速度,D 错误。
广西专用2024高考物理二轮复习阶段训练二功和能动量含解析

阶段训练(二) 功和能 动量(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。
在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求,6~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2024·全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。
在启动阶段,列车的动能( ) A.与它所经验的时间成正比 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 答案:B解析:高铁列车启动阶段可看作初速度为零的匀加速运动,则列车所受合外力恒定,由动能定理E k =F ·x ,E k 与位移成正比。
另外,E k =12mv 2=12ma 2t 2=p 22p ,故选项B 正确,A 、C 、D 错误。
2.如图所示,竖直面内,两段半径均为R 的光滑半圆形细杆平滑拼接组成“S ”形轨道,一个质量为m 的小环套在轨道上,小环从轨道最高点由静止起先下滑,下滑过程中始终受到一个水平恒力F 的作用,小环能下滑到最低点,重力加速度大小为g 。
则小环从最高点下滑到最低点的过程中( )A.小环机械能守恒B.外力F 始终做正功C.小环在最低点的速度大小为v=2√2ppD.在最低点小环对轨道的压力大小F N=mg答案:C解析:小环下滑过程中受重力、轨道沿半径方向的作用力和水平外力F,重力始终做正功,外力F时而做正功时而做负功,轨道的作用力始终不做功,故小环机械能不守恒,选项A、B错误;小环从最高点下滑到最低点的过程中,在沿水平恒力F方向上的位移为0,则由动能定理可得整个过程中重力做的功等于动能变更量,mg·4R=12mv2,解得v=2√2pp,选项C正确;小环在最低点,由牛顿其次定律得F N'-mg=m p2p,得F N'=9mg,由牛顿第三定律可知F N=F N'=9mg,选项D错误。
高考物理二轮复习专题二第二讲动量和能量观点的应用课件
直于运动方向上的最大截面积S=5 m2,且认为微粒与飞船相碰后都附着在
飞船上,则飞船要保持速度v不变,所需推力为多大?
答案 40 N
解析 设飞船在微粒尘区飞行Δt时间,则在这段时间内附着在飞船上的微粒
质量Δm=ρSvΔt
2022
专题二
第二讲 动量和能量观点的应用
内
容
索
引
01
体系构建•真题感悟
02
高频考点•能力突破
03
专项模块•素养培优
体系构建•真题感悟
知识回顾 构建网络
感悟高考 真题再练
1.(2020全国Ⅲ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
即p1+p2=p1'+p2'。
(2)动能制约:在碰撞过程中,碰撞双方的总动能不会增加,即
Ek1+Ek2≥Ek1'+Ek2'。
(3)运动制约:碰撞要受到运动的合理性要求的制约,如果碰前两物体同向
运动,碰撞后原来在前面的物体速度必增大,且大于或等于原来在后面的物
体的碰后速度。
对点训练
4.(2021浙江高三二模,命题点1)两个质量相同的小圆环A、B用细线相连,A
W=μmgcos
+ℎ
θ·
sin
设物块 B 在水平轨道上能够滑行的距离为
1
s',由动能定理有-μm'gs'=0- m'v'2
2
设改变后的动摩擦因数为 μ',由动能定理有
高考物理二轮专题复习 动量和能量练习题(二)
2008高考物理二轮专题复习 动量和能量练习题(二)例1 如图2-9所示,一质量为M 、长为l 0的长方形木板B 放在光滑水平地面上,在其右端放一质量为m 的小物块A ,m <M ,现以地面为参照系给A 、B 以大小相等、方向相反的初速度,使A 开始向左运动、B 开始向右运动,最后A 刚好没有滑离B 板,以地为参照系。
(1)若已知A 和B 的初速度大小v 0,则它们最后的速度的大小和方向;(2)若初速度大小未知,求小木块A 向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离.例2 如图2-10所示,轻质细绳的一端系一质量m =0.01kg 的小球,另一端系一光滑小环套在水平轴O 上,O 到小球的距离d =0.1m ,小球跟水平面接触无相互作用力,在球的两侧距球等远处,分别竖立一固定挡板,两挡板相距L =2m .水平面上有一质量为M =0.01kg 的小滑块,与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,开始时,滑块从左挡板处,以v 0= 10m /s 的初速度向小球方向运动,不计空气阻力,设所有碰撞均无能量损失,小球可视为质点,g=10m /s 2.则:(1)在滑块第一次与小球碰撞后的瞬间,悬线对小球的拉力多大?(2)试判断小球能否完成完整的圆周运动.如能完成,则在滑块最终停止前,小球能完成完整的圆周运动多少次?例3 (1)如图2-11(甲)所示,在光滑水平长直轨道上,放着一个静止的弹簧振子,它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成,两小球质量相等。
现突然给左端小球一个向右的速度v 0,求弹簧第一次恢复到自然长度时,每个小球的速度.(2)如图乙所示,将N 个这样的振子放在该轨道上,最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度后锁定,静止在适当位置上,这时它的弹性势能为E 0,其余各振子间都有一定的距离,现解除对振子1的锁定,任其自由运动,当它第一次恢复到自然长度时,刚好与振子2碰撞,此后,继续发生一系列碰撞,每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振子相碰。
2021届高考物理二轮复习:动量和能量含答案
2021届二轮高考物理:动量和能量含答案1、(双选)如图,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则()A.a=2(mgR-W)mR B.a=2mgR-WmRC.N=3mgR-2WR D.N=2(mgR-W)R上的拉力F作用下从粗糙斜面上的A点沿斜面向上运动,t=2 s时撤去拉力F,其在斜面上运动的部分v-t图象如图乙所示。
已知斜面倾角θ=37°,斜面固定且足够长,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法中正确的是()A.拉力F的大小为50 NB.小物体在斜面上从A点运动到最高点的过程中,克服摩擦力做的功为850 J C.t=8 s时,小物体在A点上方且距A点的距离为15 mD.小物体返回时经过A点的动能为300 J3、如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球。
开始时小球位于A 点,此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°。
之后小球由静止沿圆环下滑,小球运动到最低点B时的速率为v,此时小球与圆环之间的压力恰好为零,已知重力加速度为g。
下列分析正确的是()A .轻质弹簧的原长为RB .小球过B 点时,所受的合力为mg +m v 2RC .小球从A 到B 的过程中,重力势能转化为弹簧的弹性势能D .小球运动到B 点时,弹簧的弹性势能为mgR -12m v 24、半径为R 、圆心为O 的光滑圆环固定在竖直平面内,OC 水平,D 是圆环最低点.质量为2m 的小球A 与质量为m 的小球B 套在圆环上,两球之间用轻杆相连.两球初始位置如图所示,由静止释放,当小球A 运动至D 点时,小球B 的动能为(重力加速度为g)( D )A.22mgRB.26mgC.4+22mgRD.4+26mgR5、“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是( )A .绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B .绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C .绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D .人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力6、如图所示,质量均为m 的A 、B 两物体通过劲度系数为k 的轻质弹簧拴接在一起,竖直放置在水平地面上,物体A 处于静止状态,在A 的正上方h 高处有一质量也为m的小球C.现将小球C由静止释放,C与A发生碰撞后立刻粘在一起,弹簧始终在弹性限度内,忽略空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是(ABD)A.C与A碰撞后瞬间A的速度大小为gh 2B.C与A碰撞时产生的内能为mgh 2C.C与A碰撞后弹簧的最大弹性势能为mgh 2D.要使碰后物体B被拉离地面,h至少为8mg k7、[多选]如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧紧靠竖直墙壁,右侧紧靠一质量为M2的物块。
高考物理二轮复习 专题突破2 功和能 动量和能量 第1讲 能量和动量观在力学中的应用
第1讲 能量和动量观点在力学中的应用1.(多选)(2016·全国卷Ⅱ,21)如图1所示,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O 点,另一端与小球相连。
现将小球从M 点由静止释放,它在下降的过程中经过了N 点。
已知在M 、N 两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且∠ONM <∠OMN <π2。
在小球从M 点运动到N 点的过程中( )图1A .弹力对小球先做正功后做负功B .有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C .弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零D .小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差解析 因M 和N 两点处弹簧对小球的弹力大小相等,且∠ONM <∠OMN <π2,M 处的弹簧处于压缩状态,N 处的弹簧处于伸长状态,则弹簧的弹力对小球先做负功后做正功再做负功,选项A 错误;当弹簧水平时,竖直方向的力只有重力,加速度为g ;当弹簧处于原长位置时,小球只受重力,加速度为g ,则有两个时刻的加速度大小等于g ,选项B 正确;弹簧长度最短时,即弹簧水平,弹力与速度垂直,弹力对小球做功的功率为零,选项C 正确;由动能定理得,W F +W G =ΔE k ,因M 和N 两点处弹簧对小球的弹力大小相等,弹性势能相等,则由弹力做功特点知W F =0,即W G =ΔE k ,选项D 正确。
答案 BCD2.(2015·全国卷Ⅱ,17)一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图2所示。
假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。
下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中,可能正确的是( )图2解析 当汽车的功率为P 1时,汽车在运动过程中满足P 1=F 1v ,因为P 1不变,v 逐渐增大,所以牵引力F 1逐渐减小,由牛顿第二定律得F 1-f =ma 1,f 不变,所以汽车做加速度减小的加速运动,当F 1=f 时速度最大,且v m =P 1F 1=P 1f。
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1
【金版学案】2015届高考物理二轮专题复习 第2课 动量和能
量课时过关检测试题(B卷)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案
一、单项选择题
1.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的
轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木
块和弹簧组成的系统( )
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量不守恒,机械能守恒
C.动量守恒,机械能不守恒
D.无法判定动量、机械能是否守恒
解析:动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零,本题中子弹、木块、弹簧
组成的系统,水平方向上不受外力,竖直方向上所受外力之和为零,所以动量守恒.机械
能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外,其他力对系统不做功,本题中子弹穿木块瞬间有
部分机械能转化为内能(发热),所以系统的机械能不守恒.故选项C正确,A、B、D错误.
答案:C
2.如图所示,一质量M=3.0 kg的长方体木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一
质量m=1.0 kg的小木块A.现以地面为参照系,给A和B以大小均为4.0 m/s,方向相反的
初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离木板B.站在地面的观察
者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板B相对地面
的速度大小可能是( )
2
A.2.4 m/s B.2.8 m/s
C.3.0 m/s D.1.8 m/s
解析:A相对地面速度为0时,木板的速度为v1,由动量守恒得:(向右为正)Mv-mv=
Mv1,得:v1=83 m/s.木块从此时开始向右加速,直到两者有共同速度为v2,由动量守恒得:
Mv-mv=(M+m)v2,得:v2=2 m/s.故B对地面的速度在2 m/s~83m/s范围内,所以A正确,
B、C、D错误.
答案:A
3.如图,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,
底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑( )
A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
3
D.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处
解析:小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒,由于小球与槽质量相等,分离后小球
和槽的速度大小相等,小球与弹簧接触后,由能量守恒可知,它将以原速率被反向弹回,故
C项正确.
答案:C
4.如图所示,小车M由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成,静止在光滑水平面
上.当小车固定时,从A点由静止滑下的物块m到C点恰好停止.如果小车不固定,物块m
仍从A点静止滑下( )
A.还是滑到C点停住
B.滑到BC间某处停住
C.会冲出C点落到车外
D.上述三种情况都有可能
解析:小车固定时恰能滑到C点,机械能会全部转化为内能.当小车不固定时,由动量
守恒知,小车与物体的最终速度都为零,故机械能全部转化为内能,因此两次滑过的路程相
等,所以A对,B、C、D错.
答案:A
二、双项选择题
5.
4
如图,用细线挂一质量为M的木块,有一质量为m、初速度为v0的子弹向右射入木块并
留在木块中,射入时间和空气阻力不计,以下判断正确的是( )
A.木块和子弹的总动量不变
B.木块和子弹的总动量减小
C.木块和子弹的总动能不变
D.木块和子弹的总动能减小
解析:由于木块和子弹作用时间极短,木块和子弹构成系统动量守恒,有:mv0=(M+
m)v,由此子弹射入木块后系统的总动能12(M+m)v2 <12mv02.
答案:AD
6.汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶,突然拖车与汽车脱钩,而汽车的牵引力不
变,各自受的阻力不变,则在拖车停止运动前( )
A.汽车和拖车的总动量不变
B.汽车和拖车的总动量增加
C.汽车和拖车的总动能不变
D.汽车和拖车的总动能增加
解析:原来汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶,说明系统所受的合外力为0,拖车
与汽车脱钩后系统所受力不变,故总动量守恒,有:(M+m)v0=Mv,由此得到拖车停止时,
汽车的动能12Mv2 > 12(M + m)v02.
答案:AD
7.如图所示,重球A放在光滑的斜面体B上,A、B质量相等,在力F的作用下,B在
光滑水平面上向左缓慢移动了一段距离,A球相对于最低点C升高h.若突然撤去F,则( )
5
A.A以后上升的最大高度为h2
B.A球获得的最大速度为2gh
C.在B离开A之前,A、B动量守恒
D.A、B相互作用的力大小相等
解析:小球回到最低点与斜面体共速,设共同速度为v,由机械能守恒得:mgh=12·2mv2,
解得:v=gh,到最低点后两者分离,A球机械能守恒,设能上升的最大高度为h′,则mgh′
=12mv2,解得:h′=12h,故A正确,B错误;整个过程中A、B组成的系统所受合外力不为
零,动量不守恒,C错误;由牛顿第三定律知D正确.
答案:AD
8.质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的
小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所
示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并
与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则在整个过程中,系统损失的动能为( )
6
A.12mv2 B.12mMm+Mv2
C.12NμmgL D.NμmgL
解析:根据动量守恒,共同速度v′=mvM+m,损失动能ΔEk=12mv2-12(M+m)v′2=
12mM
M+m
v2,所以B正确.根据能量守恒,损失的动能等于因摩擦产生的热量,而计算热量的方法是
摩擦力乘以相对位移,所以ΔEk=N·fL=NμmgL,可见D正确.
答案:BD
9.
如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距
台面高也为h,坡道底端与台面相切.小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的
台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞
出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半.两球均可视为质点,忽略空气阻力,重
7
力加速度为g.则( )
A.小球A滑至平台的速度为2gh
B.小球A滑至平台的速度为gh
C.两球质量之比为1∶2
D.两球质量之比为1∶3
解析:小球从坡道滑至水平台面的过程中,机械能守恒,则:mAgh=12mAvA2,解得:v
A
=2gh,A正确,B错误;设两球碰撞后共同的速度为v,由动量守恒定律得:mAvA=(mA+
mB)v,粘在一起的两球飞出台面后做平抛运动,设运动时间为t,则在竖直方向上有:h=12gt2,
在水平方向上有:h2=vt,由以上各式联立解得:mA∶mB=1∶3,C错误,D正确.
答案:AD
三、计算题
10.如图所示,固定在地面上的光滑轨道AB、CD,均是半径为R的14圆弧.一质量为m、
上表面长也为R的小车静止在光滑水平面EF上,小车上表面与轨道AB、CD的末端B、C相
切.一质量为m的物体(大小不计)从轨道AB的A点由静止下滑,由末端B滑上小车,小车
在摩擦力的作用下向右运动.当小车右端与壁CF接触前的瞬间,物体m恰好滑动到小车右
端相对于小车静止,同时小车与CF相碰后立即停止运动但不粘连,物体则继续滑上轨道CD.
求:
(1)物体滑上轨道CD前的瞬间的速率;
(2)水平面EF的长度;
(3)当物体再从轨道CD滑下并滑上小车后,如果小车与壁BE相碰后速度也立即变为零,
最后物体m停在小车上的Q点,则Q点距小车右端多远?
解析:(1)设物体从A滑至B时速率为v0,根据机械能守恒定律有:mgR=12mv02,v0=2gR,
8
物体与小车相互作用过程中,系统动量守恒,设共同速度为v1,有mv0=2mv1,解得物体滑
上轨道CD前瞬间的速率:v1=2gR2.
(2)设二者之间的摩擦力为f,根据动能定理,
对物体有:-fsEF=12mv12-12mv02,
对小车有:f(sEF-R)=12mv12(或对系统根据能量守恒定律有:fR=12mv02-12×2mv12)
得:f=12mg,sEF=32R.
(3)设物体从CD滑下后与小车达到相对静止状态,共同速度为v2,相对小车滑行的距离
为s1,小车停后物体做匀减速运动,相对小车滑行距离为s2,根据动量守恒和能量守恒有:
mv1=2mv2
fs1=12mv12-12×2mv22
对物体根据动能定理有:
fs2=12mv22;
解得:s1=14R,s2=18R.
则Q点距小车右端距离:
s=s1+s2=38R.
答案:(1)2gR2 (2)32R (3)38R