2019年高考物理二輪復習 滾動訓練二 能量與動量

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1、 滾動訓練二　能量與動量 一、選擇題：本題共10小題，每小題5分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求的，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分． 1．[2018·梅河口市期末]下面敘述均選自2008年北京奧運會比賽項目的一段，存在克服重力做功的過程是跳水比賽中 (　　) ①運動員從10米高的跳臺上躍入水中． ②運動員從水底迅速浮出水面． ③運動員艱難的挺舉起110 kg的杠鈴． ④運動員舉起杠鈴后向前走了兩步停下． ⑤馬術(shù)比賽中運動員騎馬迅速沖上山坡． ⑥運動員騎馬在水平跑道上沖過終點后減速． A．①④⑥　　B．②③⑤ C．⑥②③ D．⑤①③

2、 2．(多選)[2018·永春一中第二次聯(lián)考]如圖所示，足夠長的固定光滑斜面傾角為θ，質(zhì)量為m的物體以速度v從斜面底端沖上斜面，達到最高點后又滑回原處，所用時間為t.對于這一過程，下列判斷正確的是(　　) A．斜面對物體的彈力的沖量為零 B．物體受到的重力的沖量大小為mgt C．物體受到的合力的沖量大小為零 D．物體動量的變化量大小為mgsinθ·t 3．(多選)[2018·福建模擬]為了進一步探究課本中的迷你小實驗，某同學從圓珠筆中取出輕彈簧，將彈簧一端固定在水平桌面上，另一端套上筆帽，用力把筆帽往下壓后迅速放開，他觀察到筆帽被彈起并離開彈簧向上運動一段距離．不計空氣阻力，忽

3、略筆帽與彈簧間的摩擦，在彈簧恢復原長的過程中(　　) A．筆帽一直做加速運動 B．彈簧對筆帽做的功和對桌面做的功相等 C．彈簧對筆帽的沖量大小和對桌面的沖量大小相等 D．彈簧對筆帽的彈力做功的平均功率大于筆帽克服重力做功的平均功率 4．[2018·綿陽市高三質(zhì)檢]“復興號”動車組是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的中國標準動車組．由8節(jié)車廂組成的“復興號”動車組在車站從靜止勻加速起動出站，一警務員站在站臺上第1節(jié)車廂前，第1節(jié)車廂通過警務員用了t0時間．每節(jié)車廂長度都相同，動車組出站過程中受到的阻力大小恒定，出站后發(fā)動機實際功率才達到額定功率．則(　　) A．第2、3和4節(jié)車廂通過警務員的

4、時間共為2t0 B．第8節(jié)車廂通過警務員的時間為2t0 C．動車組出站過程中，通過相同的距離，發(fā)動機牽引力做功相同 D．動車組出站過程中，經(jīng)過相同的時間，發(fā)動機牽引力做功相同 5．(多選)如圖所示，一男孩站在小車上，并和木箱一起在光滑的水平冰面上向右勻速運動，木箱與小車挨得很近．現(xiàn)男孩用力向右迅速推開木箱．在男孩推開木箱的過程中，下列說法正確的是(　　) A．木箱的動量增量等于男孩動量的減少量 B．男孩對木箱推力的沖量大小等于木箱對男孩推力的沖量 C．男孩推開木箱后，男孩和小車的速度可能變?yōu)榱? D．對于小車、男孩和木箱組成的系統(tǒng)，推開木箱前后的總動能不變 6．[2018·

5、湖南模擬]如圖所示，物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m，物體B置于水平面上，B物體上部半圓型槽的半徑為R，將物體A從圓槽的右側(cè)最頂端由靜止釋放，一切摩擦均不計．則(　　) A．A不能到達B圓槽的左側(cè)最高點 B．A運動到圓槽的最低點時A的速率為 C．A運動到圓槽的最低點時B的速率為2 D．B向右運動的最大位移大小為 7．[2018·寶雞一模]如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一端與質(zhì)量為m的物體A相連，A放在光滑水平面上，有一質(zhì)量與A相同的物體B，從高h處由靜止開始沿光滑曲面滑下，與A相碰后一起將彈簧壓縮，彈簧復原過程中某時刻B與A分開且沿原曲面上升．下列說法正確的是(　　)

6、 A．彈簧被壓縮時所具有的最大彈性勢能為mgh B．彈簧被壓縮時所具有的最大彈性勢能為 C．B能達到的最大高度為 D．B能達到的最大高度為h 8．(多選)[2018·郴州市二模]一物體靜止在水平地面上，在豎直向上的拉力F的作用下開始向上運動，如圖甲所示．在物體上升過程中，空氣阻力不計，其機械能E與位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示，其中曲線上點A處的切線的斜率最大，則(　　) A．在x1處物體的速度最大 B．在x2處物體所受拉力最大 C．在x2～x3過程中，物體的動能一直減小 D．在0～x2過程中，物體加速度的大小是先增大后減小再增大 9．(多選)[2018·新鄉(xiāng)市三模]如圖所

7、示，豎直放置的圓弧軌道AB與水平軌道BC相切連接．一質(zhì)量為m的小物體由靜止開始從頂端A沿圓弧軌道滑下，最后停止于水平軌道的C處，已知BC＝R(R為圓弧軌道半徑)，小物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用力F將該小物體從C處緩慢拉回圓弧軌道的頂端A，拉力F的方向始終與小物體的運動方向一致．重力加速度為g.下列說法正確的是(　　) A．物體從A點下滑到B點的過程中克服摩擦力做功為mgR(1－μ) B．拉力F做的功等于2mgR C．物體先后兩次經(jīng)過B點時對B點的壓力大小相等 D．物體從B點到C點過程中在BC中點的速度大小等于 10．(多選)[2018·烏魯木齊市模擬]如圖所示，水平地面上

8、停放一質(zhì)量為3m的木板C，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩滑塊，同時從木板的兩端以相同的速率v滑上木板，兩滑塊相撞后粘連成一個整體一起運動．已知木板C與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊A、B與木板間的動摩擦因數(shù)分別為3μ和6μ，則(　　) A．木板C加速運動時的加速度大小為μg B．木板C加速運動時的加速度大小為2μg C．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小一定小于 D．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小可能等于 二、實驗題：本題1小題，共6分． 11．[2018·荊州中學4月模擬]圖示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置： (1)對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是________．

9、A．精確測量出重物的質(zhì)量 B．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘 C．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正 D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物 (2)某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示．紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點．重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有________． A．OC、BC和CD的長度 B．OA、AD和EG的長度 C．BD、CF和EG的長度 D．AC、BD和EG的長度 三

10、、計算題：本題共4小題，共44分． 12. (10分)[2018·邯鄲市一模]如圖所示，粗糙的水平軌道AB與光滑的半圓軌道BC平滑連接，且在同一豎直平面內(nèi)，一質(zhì)量M＝0.98 kg的木塊靜止在A點，被一水平向右飛來的質(zhì)量m＝20 g的子彈射中，子彈滯留在木塊中，不計子彈在木塊中的運動時間，木塊沿軌道滑到C點后水平飛出，并恰好落回A點．已知A、B兩點的距離s＝1.2 m，半圓軌道的半徑r＝0.4 m，木塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ＝0.36，重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)木塊在C點時對軌道的壓力大??； (2)子彈射入木塊前瞬間的速度大小．

11、 13. (10分)[2018·烏魯木齊市三診]如圖所示，水平桌面離地高度h＝0.8 m，桌面長L＝1.6 m．質(zhì)量m1＝0.2 kg的滑塊A與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.滑塊A以初速度v0＝5 m/s從桌面左端向右滑去，并與靜止于右端、質(zhì)量m2＝1.0 kg的滑塊B相碰，碰撞后A被反彈，B從桌面水平飛出．A被反彈后又滑行了L1＝0.4 m后停在桌面上．滑塊可視為質(zhì)點，空氣阻力不計，重力加速度g＝10 m/s2.求 (1)滑塊A與B碰撞前瞬間、碰撞后瞬間，A的速度大?。? (2)滑塊B從飛出桌面到落地過程中水平位移的大?。? 14. (12

12、分)[2018·天津市十二重點中學聯(lián)考]光滑水平面上放著質(zhì)量mA＝2.5 kg的物塊A與質(zhì)量mB＝1.5 kg的物塊B，A與B均可視為質(zhì)點，物塊A、B相距L0＝0.4 m，A、B間系一長L＝1.0 m的輕質(zhì)細繩，開始時A、B均處于靜止狀態(tài)，如圖所示．現(xiàn)對物塊B施加一個水平向右的恒力F＝5 N，物塊B運動一段時間后，繩在短暫時間內(nèi)被拉斷，繩斷后經(jīng)時間t＝0.6 s，物塊的速度達到v＝3 m/s.求： (1)繩拉斷后瞬間的速度vB的大??； (2)繩拉斷過程繩對物塊B的沖量I的大小； (3)繩拉斷過程繩對物塊A所做的功W. 15. (1

13、2分)[2018·山西一模]如圖所示，內(nèi)壁粗糙、半徑R＝0.4 m的四分之一圓弧軌道AB在最低點B與足夠長光滑水平軌道BC相切．質(zhì)量m2＝0.2 kg的小球b左端連接一輕質(zhì)彈簧，靜止在光滑水平軌道上，另一質(zhì)量m1＝0.2 kg的小球a自圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力為小球a重力的2倍．忽略空氣阻力，重力加速度g＝10 m/s2.求 (1)小球a由A點運動到B點的過程中，摩擦力做功Wf； (2)小球a通過彈簧與小球b相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能Ep； (3)小球a通過彈簧與小球b相互作用的整個過程中，彈簧對小球b的沖量I的大?。?

14、 滾動訓練二　能量與動量 1．B　運動員從10米高的跳臺上躍入水中，重力做正功，①錯誤；運動員從水底迅速浮出水面，上升過程中，克服重力做功，②正確；運動員艱難的挺舉起110 kg的杠鈴，在上升過程中，克服重力做功，③正確；運動員舉起杠鈴后向前走了兩步停下，重力方向沒有位移，不做功，④錯誤；馬術(shù)比賽中運動員騎馬迅速沖上山坡，在上坡過程中，克服重力做功，⑤正確；運動員騎馬在水平跑道上沖過終點后減速，重力不做功，⑥錯誤，B選項正確． 2．BD　根據(jù)沖量的定義可知，斜面對物體的彈力的沖量不為零，A選項錯誤；物體受到的重力的沖量大小為mgt，B選項正確；根據(jù)

15、動量定理可知，物體受到的合力的沖量等于動量的變化，物體動量的變化量大小為mgsinθ·t，C選項錯誤，D選項正確． 3．CD　彈簧恢復原長的過程中，筆帽先向上做加速運動，當彈簧彈力小于重力時，筆帽向上做減速運動，A選項錯誤；彈簧對筆帽做正功，增加了筆帽的機械能，彈簧對桌面不做功，B選項錯誤；輕彈簧質(zhì)量不計，彈簧對桌面的彈力等于對筆帽的彈力，作用時間相同，沖量大小相等，C選項正確；筆帽動能增加，彈簧對筆帽做的功大于筆帽克服重力做的功，兩者時間相同，根據(jù)功率的定義可知，彈簧對筆帽的彈力做功的平均功率大于筆帽克服重力做功的平均功率，D選項正確． 4．C　列車做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)運動

16、學公式的推論可知，通過連續(xù)相同位移所用時間之比為1：(－1)：(－)：(2－)：……：(－)，第2、3和4節(jié)車廂通過警務員的時間共為t0，A選項錯誤；第8節(jié)車廂通過警務員的時間為(2－)t0，B選項錯誤；列車出站做勻加速運動，牽引力相同，根據(jù)W＝Fx可知，通過相同的距離，發(fā)動機牽引力做功相同，C選項正確；通過相同的時間位移不同，做功不同，D選項錯誤． 5．BC　男孩推開木箱的過程中，系統(tǒng)動量守恒，木箱動量的增量大小等于男孩和小車動量減少量，A選項錯誤；根據(jù)動量守恒可知，男孩對木箱推力的沖量大小等于木箱對男孩推力的沖量大小，B選項正確；男孩與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒，男孩推開木箱后，男

17、孩和小車的速度可能變?yōu)榱?，C選項正確；對于小車、男孩和木箱組成的系統(tǒng)，男孩做功，增加了系統(tǒng)動能，D選項錯誤． 6．D　物體A、B運動過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒，A運動到B的左側(cè)最高點時，兩者水平共速，0＝(m＋2m)v共，速度為零，根據(jù)能量守恒可知，A能到達B的左側(cè)最高點，A選項錯誤；A運動到圓槽的最低點時，根據(jù)能量守恒可知，mgR＝mv＋·2mv，根據(jù)動量守恒可知，mvA＝2mvB，聯(lián)立解得，A運動到圓槽的最低點時A的速率為2，B的速率為 ，B、C選項錯誤；根據(jù)平均動量守恒可知，A在水平方向的最大位移和B在水平方向上的最大位移之和為2R，B向右運動的最大位移大小為，D選項正確． 7．B

18、　B下滑過程中，根據(jù)動能定理可知，mgh＝mv－0，B與A碰撞過程中，動量守恒，mvB＝2mvAB，彈簧被壓縮最短時，A、B速度為零，此時彈性勢能最大，EP＝·2mv，聯(lián)立解得最大彈性勢能為，A選項錯誤，B選項正確；當彈簧復原過程中，A與B將分開，B以vAB的速度沿斜面上滑，根據(jù)動能定理可知，－mgh′＝0－mv，B能達到的最大高度為，C、D選項錯誤． 8．CD　分析圖乙，根據(jù)功能關(guān)系可知，機械能E與位移x圖線的斜率表示物體受到的拉力，x1處圖象切線的斜率最大，此處物體受到的拉力F最大，速度不是最大，A、B選項錯誤；在x2～x3過程中，拉力為零，物體的機械能守恒，重力勢能增大，物體的動能一直

19、減小，C選項正確；在0～x2過程中，拉力先增大后減小，直到變?yōu)榱?，則物體受到的合力應先向上增大后減小到零，再反向增大，D選項正確． 9．AD　物體從A點運動到C點的過程中，根據(jù)動能定理可知，mgR－WAB－μmgR＝0，解得物體從A點下滑到B點的過程中克服摩擦力做功為mgR(1－μ)，A選項正確；物體從C點運動到A點的過程中，WF－mgR－μmgR－W′AB＝0，其中W′AB

20、v＝，D選項正確． 10．BC　滑塊A受到水平向左的摩擦力f1＝3μ·2mg＝6μmg，滑塊B受到水平向右摩擦力f2＝6μ·mg＝6μmg，故木板C水平合力為零，靜止不動，A、B碰撞后共同減速，木板C加速運動，受到地面的摩擦力f3＝μ·(3m＋2m＋m)g＝6μmg，根據(jù)牛頓第二定律可知，C的加速度大小aC＝＝2μg，A選項錯誤，B選項正確；A與B碰撞的過程中，水平方向動量守恒，向右為正方向，2mv1－mv1＝3mv2，解得v2＝v1

21、擇的重物應該相對質(zhì)量較大、體積較小，這樣能減少摩擦阻力的影響，減小實驗誤差，B選項正確；打點過程中，為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦，兩限位孔必須在同一豎直線，C選項正確；實驗時，先接通打點計時器電源再放手松開紙帶，對減小實驗誤差沒有影響，D選項錯誤． (2)根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知，OC、BC和CD的長度已知時，可求得C點的瞬時速度，求得從O點到C點的動能變化，已知OC間距，可求得重力勢能的變化，可以驗證機械能守恒，A選項正確；OA、AD和EG的長度已知時，無法驗證機械能守恒，B選項錯誤；當BD、CF和EG的長度已知時，可求得C點與F點的瞬時速度，計算出動能的變化，由CF確定重力勢能的變

22、化，進而得以驗證機械能守恒，C選項正確；同理，AC、BD和EG的長度已知時，無法驗證機械能守恒，D選項錯誤． 12．(1)12.5 N　(2)290 m/s 解析：(1)木塊從C點落回A點的過程中做平拋運動， 豎直方向上，2r＝gt2. 水平方向上，s＝vCt. 在C點時，根據(jù)向心力公式可知， F＋(M＋m)g＝(M＋m). 聯(lián)立解得，壓力F＝12.5 N. (2)設(shè)子彈射入木塊前瞬間的速度大小為v0，系統(tǒng)動量守恒， mv0＝(M＋m)v1 . A、B段運動過程中，根據(jù)運動學公式可知， v－v＝2μgs. B、C段運動過程中，根據(jù)能量守恒可知， (m＋M)v＝(m＋M

23、)g×2r＋(m＋M)v. 解得，v0＝290 m/s. 13．(1)3 m/s　2 m/s　(2)0.4 m 解析：(1)滑塊A與B碰撞前，從桌面左端運動到右端的過程中，根據(jù)動能定理得， －μm1gL＝mv－mv. 滑塊A與B碰撞后， －μm1gL1＝0－m1v. 聯(lián)立解得，v1＝3 m/s，v2＝2 m/s. (2)滑塊A、B碰撞的過程中，動量守恒定律， m1v1＝－m1v2＋m2v3. 碰撞后，滑塊B做平拋運動，根據(jù)平拋規(guī)律可知， 豎直方向上，h＝gt2. 水平方向上，x＝v3t. 聯(lián)立解得，x＝0.4 m. 14．(1)1 m/s　(2)1.5 N·s　(3

24、)0.45 J 解析：(1)繩子斷之后對B研究，對B應用動量定理 Ft＝mBv－mBvB. 解得，vB＝1 m/s. (2)繩子斷之前對B應用動能定理， F(L－L0)＝mBv－0. 對B應用動量定理， I＝mBvB－mBv0. 解得，I＝－1.5 N·s，繩對B的沖量大小為1.5 N·s. (3)繩拉斷的過程中，根據(jù)動量守恒定律可知， mBv0＝mBvB＋mAvA. 繩對物體A做功W＝mAv. 解得，W＝0.45 J. 15．(1)－0.4 J　(2)0.2 J　(3)0.4 N·s 解析：(1)小球a由A點運動到B點的過程中，根據(jù)動能定理， m1gR＋Wf＝m

25、1v－0. 小球在最低點，根據(jù)牛頓第二定律， FN－m1g＝m1，其中FN＝2m1g. 聯(lián)立解得，Wf＝－0.4 J. (2)小球a通過彈簧與小球b相互作用的過程中，系統(tǒng)動量守恒，當彈簧彈性勢能最大時，兩球共速． m1v1＝(m1＋m2)v2. 根據(jù)能量守恒定律可知， m1v＝(m1＋m2)v＋Ep. 聯(lián)立解得最大彈性勢能EP＝0.2 J. (3)小球a、b通過彈簧相互作用的整個過程中，系統(tǒng)動量守恒， m1v1＝m1v3＋m2v4. 根據(jù)能量守恒定律可知， m1v＝m1v＋m2v. 彈簧對小球b的沖量大小為I，根據(jù)動量定理可知， I＝m2v4. 聯(lián)立解得I＝0.4 N·s. 9