巩固练习高考冲刺热点分析三守恒

第1页共10页【巩固练习】一、选择题1．如图所示，粗糙的斜面下端是连一个轻质弹簧，弹簧与斜面平行，小滑块A从斜面的某一高度开始沿斜面向下加速运动到压缩弹簧到最短的过程中，则下列说法正确的（）A.滑块先做匀加速运动后匀减速运动B.滑块先做匀加速运动，接触弹簧后再做匀加速运动最后做变减速运动C.从开始运动到将弹簧压缩最短的过程中，滑块重力做功等于内能与弹性势能的增量D.从开始运动到将弹簧压缩最短的过程中，小块重力势能减少量与内能的增加量之和等于弹性势能的增大量2．如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程产生的内能为6J，那么此过程木块的动能可能增加了()A．12JB．16JC．4JD．6J3．如图所示，A、B两木块的质量之比为mA∶mB＝3∶2，原来静止在小车C上，它们与小车上表面间的动摩擦因数相同，A、B间夹一根被压缩了的弹簧后用细线拴住．小车静止在光滑水平面上，烧断细线后，在A、B相对小车停止运动之前，下列说法正确的是()A．A、B和弹簧组成的系统动量守恒B．A、B和弹簧组成的系统机械能守恒C．小车将向左运动D．小车将静止不动4．如图所示，小车开始静止于光滑的水平面上，一个小滑块由静止从小车上端高h处沿光滑圆弧面相对于小车向左滑动，滑块能到达左端的最大高度h′()A．大hB．小于hC．等于hD．停在中点与小车一起向左运动5．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，则整个过程中，系统损失的动能为()第2页共10页A．212mvB．2v2mMmMC．12NmgLD．NmgLNμmgL6．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()A．小木块和木箱最终都将静止B．小木块最终将相对木箱静止，两者一起向右运动C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则两者将一起向左运动7．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A位置运动至C位置的过程中，下列说法正确的是()A．小车和物块构成的系统动量不守恒B．摩擦力对物块和轨道BC所做的功的代数和为零C．物块运动过程中的最大速度为2gRD．小车运动过程中的最大速度为222mgRMMm8．如图所示，质量均为M的铝板A和铁板B分别放在光滑水平地面上．质量为m(mM)的同一木块C，先后以相同的初速度v0从左端滑上A和B，最终C相对于A和B都保持相对静止．在这两种情况下()A．C的最终速度相同B．C相对于A和B滑行的距离相同C．A和B相对地面滑动的距离相同D．两种情况下产生的热量相等第3页共10页9．如图所示，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，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是：（）A.此时物块的动能为F(x+L)B.此时小车的动能为fxC.这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx-fLD.这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL10．如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端．下列说法正确的是()A．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加C．第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加D．物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热11．如图所示，光滑圆形管道固定在竖直面内，直径略小于管道内径可视为质点的小球A、B质量分别为mA、mB，A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑，与静止于管道最低处的B球相碰，碰后A、B球均能刚好达到与管道圆心O等高处，关于两小球质量比值ABmm的说法正确的是()FFxL第4页共10页A．2+1ABmmB．21ABmm－C．ABmm=１D．2ABmm12.如图所示，小球B质量为10kg，静止在光滑水平面上。小球A质量为5kg，以10m/s的速率向右运动，并与小球B发生正碰，碰撞后A球以2m/s的速率反向弹回。则碰后小球B的速率和这次碰撞的性质，下列说法正确的是()A．4m/s非弹性碰撞B．4m/s弹性碰撞C．6m/s非弹性碰撞D．6m/s弹性碰撞二、解答题13．如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上固定有光滑坡道，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，重力加速度为g.求：(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA；(2)A、B两球的质量之比ma∶mb.14．如图所示的水平地面，ab段粗糙，bc段光滑．可视为质点的物体A和B紧靠在一起，静止于b处，已知A的质量为3m，B的质量为m.两物体在足够大的内力作用下突然沿水平方向左右分离，获得的总动能为E。B碰到c处的墙壁后等速率反弹，并追上已停在ab段的A.A、B与ab段的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.求：(1)分离瞬间A、B的速度大小；(2)A从分离到第一次停止的时间；(3)B第一次追上A时的速度大小．15．如图所示，一长L＝3m，高h＝0.8m，质量为M＝1kg的物块A静止在水平面上．质量为m＝0.49kg的物块B静止在A的最左端，物块B与A相比，大小可忽略不计，它们之间的动摩擦因数μ1＝0.5，物块A与地之间的动摩擦因数μ2＝0.1.一个质量为m0＝0.01kg的可视为质点的子弹，以速度v0沿水平方向射中物块B，假设在任何情况下子弹均不能穿出．取g＝10m/s2，问：第5页共10页(1)子弹以v0＝400m/s击中物块B后的瞬间，它们的速度为多大？(2)被击中的物块B在A上滑动的过程中，A、B的加速度各为多大？(3)子弹速度为多大时，能使物块B落地瞬间A同时停下？16．两质量均为2m的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止滑下，然后又滑上劈B。求：(1)物块第一次离开劈A时，劈A的速度；(2)物块在劈B上能够达到的最大高度。(重力加速度为g)17．如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M＝2kg的小物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以u＝2m/s的速率逆时针转动，装置的右边是一光滑曲面。质量m＝1kg的小物块B从其上距水平台面高h＝1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，l＝1.0m。设物块A、B间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取g＝10m/s2。(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；(2)通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上？(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小。【答案与解析】一、选择题1．【答案】C【解析】小滑块A从斜面的某一高度开始沿斜面向下加速运动到压缩弹簧到最短的过程中先沿斜面做匀加速运动，接触弹簧后开始做变加速运动，最后做变减速速运动．滑块重力做功使重力势能减少，减少的重力势能转化为系统的内能和弹簧的弹势能，所以选项C对第6页共10页2．【答案】C【解析】子弹射入木块的过程中，系统动量守恒，即01()mvMmv=，系统损失的机械能转化为内能，即220111()22QmvMmv，将两式联立解得201=6J2MQmvMm，木块获得的动能22102116J22()kMmEMvmvMm，所以C正确．3．【答案】C【解析】由机械能守恒和动量守恒的条件可知A、B均错；小车对A的摩擦力大于小车对B的摩擦力，所以A对小车向左的摩擦力大于B对小车向右的摩擦力，因此小车将向左运动．4．【答案】C【解析】小滑块由静止滑下，小滑块和小车组成系统水平方向上动量守恒，到达左端的最大高度h′时，两者速度相同，由动量守恒得，两者速度为零，由能量守恒，到达左端的最大高度h′等于h，选C.5．【答案】BD【解析】小物块和箱子组成的系统动量守恒，碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止，则最终两者速度相等，设为v共，则有：()mvmMv共，系统损失的动能2211()22EmvmMv共，得212mMEvmM，所以B正确；系统损失的动能为摩擦力做功转化成系统内能，N次后恰又回到箱子正中间，相对滑动的距离为NL，所以==EWNmgL，D正确．6．【答案】B【解析】系统不受外力作用，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，B正确．7．【答案】AD【解析】小车和物块构成的系统水平方向上动量守恒，但在竖直方向上动量不守恒，A正确；在滑动摩擦力作用下，物块的位移大于小车的位移，所以摩擦力对物块和轨道BC所做的功的代数和不为零，B错误，且滑动摩擦力对系统做功，动能转化为内能；如果小车固定，则物块滑到最低点B的速度由能量守恒有212mgRmv，得=2vgR，但小车不固定，则小车有速度，由能量守恒得物块的速度小于2gR，C错误；物块运动到B点时小车的速度最大，设为v′，由水平动量守恒得=mvMv，由能量守恒得221122mgRmvMv，解得222mgRvMMm，D正确．8．【答案】AD【解析】铝板A和铁板B分别放在光滑水平地面上，所以滑动过程中动量守恒，有0=(+)mvmMv，所以两种情况下，C的最终速度相同，且产生的热量等于摩擦过程中系统损失的动能，两种情况都为22011()22QEmvmMv－，所以A、D正确；由于木块与铝板和铁板的动摩擦因数不同，对系统有22011(+)22fsEmvmMv相－，则C相对于A和B滑行的距离不相同，对A和B，212fsMv，A和B相对地面滑动的距离不相同，B、C都错误．9.【答案】BD【解析】水平力对物块做功F(x+L)，此时物块的动能小于F(x+L)，选项A错误；摩擦力f对小车做功fx，由动能定理可知，此时小车的动能为fx。选项B正确。这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fL，选项C错误。这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL，选项D正确。10．【答案】C【解析】第一阶段为滑动摩擦力做功，第二阶段为静摩擦力做功，两个阶段摩擦力方向都跟物体运动方向相同，所以摩擦力都做正功，选项A错误；由功能关系可知，第一阶段摩擦力对物体做的功(除重力第7页共10页之外的力所做的功)等于物体机械能的增加，即==EWFs阻阻物，摩擦生热为=QFs阻相对，又由于=svt传送带，2vst物，所以12sss物相对传送带，即=QE，选项C正确，B错误．第二阶段没有摩擦生热，但物体的机械能继续增加，结合选项C可以判断选项D错误．11．【答案】A【解析】A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑，设到最低点速度为v1，由机械能守恒定律，21122AAmgRmv，得22