广东高考物理专题冲刺(动量与能量)

英德中学2009高考物理冲刺习题——（动量与能量）一、选择题：1．下列说法正确的是（）A．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒B．如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒C．物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒D．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒2．如图所示，木板OA水平放置，长为L，在A处放置一个质量为m的物体，现绕O点缓慢抬高到A端，直到当木板转到与水平面成角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到O点，在整个过程中（）A．支持力对物体做的总功为sinmgLB．摩擦力对物体做的总功为零C．木板对物体做的总功为零D．木板对物体做的总功为正功3．如图所示，物块A、B静止在光滑水平面上，且BAmm，现用大小相等的两个力F和F/分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，接着两物体碰撞并合为一体后，它们（）A．可能停止运动B．一定向右运动C．可能向左运动D．仍运动，但运动方向不能确定4．质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g54，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）A．物体动能增加了mgh54B．物体的机械能减少了mgh54C．物体克服阻力所做的功为mgh51D．物体的重力势能减少了mgh5．如图所示，木板质量为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定滑轮分别与M和m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，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为（）A．mgLB．2mgLC．2mgLD．gLmM)(6、一只小球沿光滑水平面运动，垂直撞到竖直墙上．小球撞墙前后的动量变化量为p，动能变化量为E，关于p和E有下列说法：①若p最大，则E也最大；②若p最大，则E一定最小；③若p最小，则E也最小；④若p最小，则E一定最大．以上说法中正确的是（）A．①③B．②④C．①④D．②③7．如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m，A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段的过程中，摩擦力所做的功（）A．大于mgLB．小于mgLC．等于mgLD．以上三种情况都有可能8．用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则（）A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B．匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大C．两过程中拉力的功一样大D．上述三种情况都有可能9．如图所示，在不光滑的平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻弹簧相连接，现用一水平拉力F作用在B上，从静止开始经一段时间后，A、B一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，系统（）A．克服阻力做的功等于系统的动能EkB．克服阻力做的功大于系统的动能EkC．克服阻力做的功可能小于系统的动能EkD．克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量10．一列车沿平直轨道以速度v0匀速前进，途中最后一节质量为m的车厢突然脱钩，若前部列车的质量为M，脱钩后牵引力不变，且每一部分所受摩擦力均正比于它的重力，则当最后一节车厢滑行停止的时刻，前部列车的速度为()二、计算题：1、如图所示，A、B、C质量分别为mA=0.7kg，mB=0.2kg，mC=0.1kg，B为套在细绳上的圆环，A与水平桌面的动摩擦因数μ=0.2，另一圆环D固定在桌边，离地面高h2=0.3m，当B、C从静止下降h1=0.3m，C穿环而过，B被D挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取g=10m/s2，若开始时A离桌面足够远.（1）请判断C能否落到地面.（2）A在桌面上滑行的距离是多少？2、2005年7月4日13时52分，美国宇航局“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标——坦普尔１号彗星，这次撞击只能使该彗星自身的运行速度出现每秒0．0001mm的改变。探测器上所携带的总质量达370kg的彗星“撞击器”将以每小时38000km的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后“撞击器”融化消失。问：根据以上数据，估算一下彗星的质量是多少？（结果保留一位有效数字）3、如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M:m=4:1，重力加速度为g．求：（1）小物块Q离开平板车时速度为多大？（2）平板车P的长度为多少？（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？英德中学2009高考物理冲刺习题——（动量与能量）参考答案1．答案：CD如果物体受到的合外力为零，机械能不一定守恒，如在光滑水平面上物体做匀速直线运动，其机械能守恒。在粗糙水平面上做匀速直线运动，其机械能就不守恒.所以A错误；合外力做功为零，机械能不一定守恒.如在粗糙水平面上用绳拉着物体做匀速直线运动，合外力做功为零，但其机械能就不守恒。所以B错误；物体沿光滑曲面自由下滑过程中，只有重力做功，所以机械能守恒.所以C正确；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，如自由落体运动，所以D正确.但有时也不守恒，如在粗糙水平面上拉着一个物体加速运动，此时就不守恒.2．答案：AC物体从A点到A/的过程中，只有重力G和支持力N做功，由动能定理0sinmgLWN，在此过程中支持力做功为sinmgLWN，从A/回到O点的过程中支持力的方向与路径始终垂直，所以支持力不做功，A正确.重力做的总功为零，支持力做的总功sinmgLWN，由动能定理得0fNG得sinmgLWf，B不正确.木板对物体的作用力为支持力N和摩擦力F，由0fNGfNWW即木板对物体做的功为零，C正确，D错误.3．答案：B由动能定理知功相同，结合前动能相同，kmEP2，因此BAPP，碰撞过程动量守恒，vmmPPBABA)(，故碰后速度v一定与PA相同，向右．4．答案：ACD物体下落的加速度为g54，说明物体下落过程中受到的阻力大小为mgf51，由动能定理，mghmghmghEk5451；其中阻力做功为mgh51，即机械能减少量；又重力做功总与重力势能变化相对应，故ACD正确.5．答案：A若使拉力F做功最少，可使拉力F恰匀速拉木块，容易分析得出mgF2（此时绳子上的拉力等于mg），而位移为2L，所以mgLLmgFsW22.6、答案：B小球与墙壁碰撞后，如果无能量损失，则小球应以相同的速率返回，这种情况动量变化量p最大等于2mv，动能变化量E最小为零，所以②正确；如果小球与墙壁碰后粘在墙上，动量变化量p最小等于mv，动能变化量E最大等于221mv，所以④正确．7．答案：C本题容易错选，错选的原因就是没有根据功的定义去计算摩擦力的功，而直接凭主观臆断去猜测答案，因此可设斜坡与水平面的夹角，然后根据摩擦力在斜坡上和水平面上的功相加即可得到正确答案为C．8．答案：D因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F，这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1，加速度为a，由牛顿第二定律mamgF1，所以有mamgF1，则拉力F1做功为22111)(2121)(atagmatagmsFW匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件得F2=mg，匀速直线运动的位移22atvts，力F2所做的功2222mgatsFW比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，可以发现，一切取决于加速度a与重力加速度的关系.若ag时，gag)(21，则W1W2；若a=g时，gag)(21，则W1=W2；若ag时，gag)(21，则W1W2.因此A、B、C的结论均可能出现，故答案应选D．9．答案：BD当A、B一起做匀加速直线运动时，弹簧一定处于伸长状态，因此当撤去外力F到系统停止运动的过程中，系统克服阻力做功应包含系统的弹性势能，因此可以得知BD正确.10．答案：B列车原来做匀速直线运动，牵引力F等于摩擦力f，f=k(m＋M)g(k为比例系数)，因此，整个列车所受的合外力等于零．尾部车厢脱钩后，每一部分所受摩擦力仍正比于它们的重力．因此，如果把整个列车作为研究对象，脱钩前后所受合外力始终为零，在尾部车厢停止前的任何一个瞬间，整个列车(前部+尾部)的动量应该守恒．考虑刚脱钩和尾部车厢刚停止这两个瞬间，由(m+M)v0=0+Mv得此时前部列车的速度为：二、计算题：1、解析：（1）设B、C一起下降h1时，A、B、C的共同速度为v，B被挡住后，C再下落h后，A、C两者均静止，分别对A、B、C一起运动h1和A、C一起再下降h应用动能定理得，211)(21)(vmmmghmghmmCBAACB①2)(210vmmghmghmCAAC②联立①②并代入已知数据解得，h=0.96m，显然hh2，因此B被挡后C能落至地面.（2）设C落至地面时，对A、C应用动能定理得，))((2122/22vvmmghmghmCAAC③对A应用动能定理得，2/210vmgsmAA④联立③④并代入数据解得，s=0.165m所以A滑行的距离为shhsA21=（0.3+0.3+0.165）=0.765m2、解析：解：以彗星和撞击器组成的系统为研究对象，设彗星的质量为M，初速度为v01，撞击器质量m=370kg，速度v02=38000km/h=1．1×104m/s，撞击后速度为v由动量守恒定律得：vmMmvMv)(0201①由于M远大于m，所以，上式可以化为：MvmvMv0201②解得：vvmvM0102③由题给信息知，撞击后彗星的运行速度改变了0．0001mm/s，即701101vvm/s④代入③式解得M≈4×1013kg3、解析：（1）小球由静止摆到最低点的过程中，有2021)60cos1(mvmgRgRv0小球与物块Q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，Qmvmvmv10，22120212121Qmvmvmv，解得，01v，gRvvQ0二者交换速度，即小球静止下来，而gRvvQ0Q在平板车上滑行的过程中，有vmMvmvQ2661gRvvQ小物块Q离开平板车时，速度为32gRv（2）由能的转化和守恒定律，知222)2(212121vmMvmvflQmgf解得，187Rl（3）小物块Q在平板车上滑行过程中，对地位移为s，则2221)2(21Qmvvmmgs解得，94Rs平抛时间ght2水平距离322RhvtxQ落地点距小球的水平距离为3294RhRxs