2019年高考物理总复习 专题 动量与能量的综合应用练习卷
1．如图所示，质量为m的楔形物块上有圆弧轨道，圆弧对应的圆心角小于90°且足够长，物块静止在光滑水平面上。质量为m的小球以速度v1向物块运动，不计一切摩擦。则以下说法正确的是
v12A．小球能上升的最大高度H?
4gB．小球上升过程中，小球机械能守恒 C．小球最终静止在水平面上 D．楔形物块最终的速度为v1
2．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B连接，并静止在光滑的水平面上。现使B瞬间获得一水平向右的速度3 m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，则
A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1 m/s，且弹簧都处于伸长状态 B．t3~t4时间内弹簧由压缩状态恢复到原长 C．两物块的质量之比为m1:m2=1:2
D．在t2时刻两物块的动能之比为Ek1:Ek2=8:1
3．质量为mA的A球以某一速度沿光滑水平面向静止的B球运动，并与B球发生弹性正碰。假设B球的质量mB可选取为不同的值，则
A．当mB=mA时，碰后B球的速度最大 B．当mB=mA时，碰后B球的动能最大
C．在保持mB>mA的条件下，mB越小，碰后B球的速度越大 D．在保持mB 4．如图所示，在光滑水平桌面上放有足够长的木板C，在C上左端和距左端x处各放有小物块A和B，A、B均可视为质点，A、B与C间的动摩擦因数均为μ，A、B、C的质量均为m。开始时，B、C静止，A以某一初速度v0向右做匀减速运动，设B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 A．A运动过程中，B受到的摩擦力为B．最终A、B、C一起向右以 ?mg2 v0做匀速直线运动 3C．若要使A、B恰好不相碰，A的初速度v0?2?gx D．若要使A、B恰好不相碰，A的初速度v0?3?gx 5．（2016天津卷）如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B，盒的质量是滑块质量的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对盒静止，则此时盒的速度大小为________，滑块相对于盒运动的路程为________。 6．如图所示，光滑水平面上有一质量M=1.98 kg的小车，车的B点右侧上表面是粗糙水平轨道，B点左侧固定半径 R=0.7 m的光滑 1圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切。车右端D点处固定一轻弹簧，弹簧自然伸长时4其左端对应小车上C点。B、C间的距离L=0.9 m，一质量m=2 kg的小物块置于B点，车与小物块均处于静止状态。现有一质量m0=20 g的子弹以速度v0=500 m/s击中小车并停留在车中，子弹击中小车的时间极短，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10 m/s。 2 （1）通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，并求当小物块再次回到B点时，小物块的速度大小。 （2）若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10 cm，求弹簧的最大弹性势能。 （3）求小物块与车最终相对静止时，小物块与B点的距离。 7．如图所示，质量为2m的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距s，长木板的右端固定一半径为R的四分之一光滑圆弧，圆弧的下端与木板水平相切但不相连。质量为m的滑块B（可视为质点）以初速度 v0?2gR从圆弧的顶端沿圆弧下滑，当B到达最低点时，B从A右端的上表面水平滑入同时撤走圆弧。A与 台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数为μ，A足够长，B不会从A表面滑出，重力加速度为g。 （1）求滑块B到圆弧底端时的速度大小v1。 （2）若A与台阶只发生一次碰撞，求s满足的条件。 （3）在满足（2）的条件下，讨论A与台阶碰前瞬间B的速度。 8．如图所示，上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为R的光滑半圆轨道相切，整体固定在水平地面上。平台上放置两滑块A、B（均可视为质点），质量分别为m、2m，两滑块间夹有被压缩的轻弹簧，弹簧与滑块不拴接。平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，质量M=3m、车长L=2R，小车上表面与平台等高，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2。现解除弹簧约束，滑块A、B在平台上与弹簧分离，滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D，滑块B冲上小车。已知重力加速度为g。 （1）求滑块A在半圆轨道最低点C处时的速度大小。 （2）求滑块B冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移大小。 （3）若右侧地面上有一高度略低于小车上表面的立桩（未画出），立桩与小车右端的距离为s，当小车右端运 动到立桩处立即被牢固粘连。请讨论滑块B在小车上运动过程中，克服摩擦力做的功W与s的关系。 9．如图所示，小球A从光滑曲面上高h的P处由静止滑下，小球B用长为L的细绳竖直悬挂在O点且刚和平面上Q点接触。两球质量均为m，曲面底端C点到Q点的距离为s。A和B碰撞时无能量损失。 （1）若L≤ h，且平面CQ光滑，则碰后A、B各做何种运动？ 4（2）若L=h，且A与平面CQ间的动摩擦因数为μ，则A、B可能碰撞几次？A最终停在何处？ 10．（2017天津卷）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧， 质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg。初始时A静止于水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8 m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s2。空气阻力不计。求： （1）B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t； （2）A的最大速度v的大小； （3）初始时B离地面的高度H。 11．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子（42He）在 与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。 AX表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程。 （1）放射性原子核用Z（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。 （3）设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm。 12．如图，物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止；从发射器（图中未画出）射出的物块B沿 水平方向与A相撞，碰撞后两者粘连在一起运动；碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由传感器（图中未画出）测得。某同学以h为纵坐标，v为横坐标，利用实验数据作直线拟合，求得该直线的斜率为k=1.92 ×10 s/m。已知物块A和B的质量分别为mA=0.400 kg和mB=0.100 kg，重力加速度大小 –3 2 2 g=9.80 m/s2。 （1）若碰撞时间极短且忽略空气阻力，求h–v2直线斜率的理论值k0。 （2）求k值的相对误差δ（δ= k?k0k0×100%，结果保留1位有效数字）。 13．如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰 面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m（h小于斜面体的高度）。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg，冰块的质量为m2=10 kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。 （1）求斜面体的质量；
