2022届高三物理二轮复习练习：专题分层突破练6　动量和能量观点的应用含解析

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专题分层突破练 6　动量和能量观点的应用
A组
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2021 广东红岭中学高三月考)一个爆竹斜向上抛出,到最高点时速度大小为 v0,方向水平向东,并炸
开成质量相等的三块碎片 a、b、c,其中碎片 a的速度方向水平向东,忽略空气阻力。以下说法正确
的是(
　　
)
A.炸开时,若碎片 b的速度方向水平向西,则碎片 c的速度方向可能水平向南
B.炸开时,若碎片 b的速度为零,则碎片 c的速度方向一定水平向西
C.炸开时,若碎片 b的速度方向水平向东,则三块碎片一定同时落地
D.炸开时,若碎片 a、b的速度等大反向,则碎片 c落地时的速率可能等于 3v0
2.
(2021 福建高三二模)如图所示,A车以某一初速度水平向右运动距离 L后与静止的 B车发生正碰,碰
后两车一起运动距离 L后停下。已知两车质量均为 m,运动时受到的阻力为车重力的 k倍,重力加速
度为 g,碰撞时间极短,则(
　　
)
A.两车碰撞后瞬间的速度大小为
B.两车碰撞前瞬间 A车的速度大小为
C.A车初速度大小为
D.两车碰撞过程中的动能损失为 4kmgL
3.(2021 广东金山中学高三三模)水龙头打开后,水柱以一定的初速度竖直向下稳定喷出,将一平板水
平放置在靠近水龙头处,水柱落到平板上后,在竖直方向速度变为零,在水平方向向四周均匀散开,此
时水对平板的冲击力为 F。将平板向下平移至距离水龙头 h处,水柱落到平板上,此时水对平板的冲
击力变为 2F。忽略空气阻力,则水柱从水龙头喷出时的初速度为(
　　
)
A. B.
C. D.
4.
(多选)(2021 辽宁大连高三一模)在光滑水平桌面上有一个静止的木块,高速飞行的子弹水平穿过木块,
若子弹穿过木块过程中受到的摩擦力大小不变,则(
　　
)
A.若木块固定,则子弹对木块的摩擦力的冲量为零
B.若木块不固定,则子弹减小的动能大于木块增加的动能
C.不论木块是否固定,两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小相等
D.不论木块是否固定,两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等
5.(多选)(2021 河南洛阳高三二模)如图所示,质量均为 2 kg 的三个物块静止在光滑水平面上,其中物块
B的右侧固定一轻弹簧,物块 A与弹簧接触但不连接。某时刻物块 A突然以 v0=3 m/s 的速度向左运
动,已知当 A、B速度相等时,B与C恰好发生完全非弹性碰撞,碰撞过程时间极短,然后继续运动。若
B、C碰撞过程中损失的机械能为 ΔE,B、C碰撞后运动的过程中弹簧的最大弹性势能为 Ep,则(
　　
)
A.ΔE=4.875 J B.ΔE=1.125 J
C.Ep=6 J D.Ep=4.875 J
6.(2021 福建漳州高三二模)如图所示,水平面上固定两根足够长的平行直导轨 MN、PQ,两导轨间静
置一质量 M=2.0 kg 的外壁光滑环形空心玻璃管 ABCD,BC、DA 段均为半圆管,AB、CD 段是长度均
为L=3.0 m 的直管。管内 CD 段放置有质量为 m=1.0 kg 的小球,小球在 AB 段相对运动时受到的摩擦
力Ff=0.3mg,玻璃管内其余部分光滑,g取10 m/s2。现给玻璃管水平向右的初速度 v0=6.0 m/s,求:
(1)从开始运动到小球与玻璃管共速,玻璃管对小球的冲量 I的大小;
(2)小球第一次通过玻璃管中 A点时的速度大小。
7.(2021 福建福州高三二模)如图所示,质量为 M=2 kg,带有半径为 R=0.8 m 四分之一光滑圆弧轨道 AB
的曲面体静止在光滑的水平地面上,质量为 m=0.5 kg 的小球以 Ek0=25 J 的初动能冲上曲面体轨道
AB,g取10 m/s2,求:
(1)小球第一次冲出曲面体轨道的 B点时曲面体的速度大小 v1;
(2)小球第一次冲出曲面体轨道的 B点时小球的速度大小 v2;
(3)小球第一次冲出曲面体轨道的 B点至落回 B点的时间 t。
B组
8.
(多选)(2021 山东枣庄高三二模)北京时间 2021 年2月19 日4时55 分,美国“毅力号”火星车成功登
陆火星。“空中起重机”和“毅力号”火星车组合体到达着陆点上空 20 m 处后,“空中起重机”保
持大小为 0.75 m/s 的速度竖直下降,同时,在着陆点上空 20 m 处时,以相对“空中起重机”大小也为
0.75 m/s 的速度立即(时间很短,可忽略)竖直向下释放火星车;当全长为 7.6 m 的吊索完全释放后,组合
体又立即(时间很短,可忽略)共同以 0.75 m/s 的速度下降,直到火星车着陆,然后断开吊索,“空中起重
机”飘离。设火星质量是地球质量的 p倍,火星半径是地球半径的 q倍,地球表面重力加速度为 g,引
力常量为 G。假设工作中组合体(含燃料)的总质量 M保持不变,不考虑下降过程中重力的变化,工作
时喷出的气体密度为 ρ,“空中起重机”共四台发动机,每台发动机喷口截面为 S,下列说法正确的是(
　
)
A.火星表面的重力加速度大小为 g火=g
B.匀速竖直下降的过程中,发动机喷出气体相对火星表面的速度大小为
C.从火星车刚被释放直到火星车着陆的整个过程中,空中起重机下降的时间约为16.5 s
D.从火星车刚被释放直到火星车着陆的整个过程中,吊索的拉力始终保持不变
9.(2021 广东高三月考)比赛用标准篮球充气后从 1.80 m 处自由下落后弹起的高度范围应在
1.20~1.40 m 之间。在某次检测时,篮球自离地面高 1.8 m 处无初速度释放后反弹最大高度为 1.25 m,
该篮球的质量为 0.6 kg,忽略空气阻力的影响,g取10 m/s2,则下列说法正确的是(
　　
)
A.篮球与地面碰撞前后瞬间的动量变化量方向向下
B.篮球与地面碰撞前后瞬间的动量变化量大小为 6.6 kg·m/s
C.从开始下落至反弹到最高点,整个过程篮球的机械能守恒
D.从开始下落至反弹到最高点,整个过程合力对篮球所做的功为 3.3 J
10.(2021 广东高三月考)如图所示,一个足够长的圆筒竖直固定,筒内有一质量为 M的滑块锁定在距圆
筒顶端 h1=5 m 处。现将一个直径小于圆筒内径、质量为 m的小球(可视为质点),从圆筒顶端沿圆筒
中轴线由静止释放,小球与滑块刚要碰撞时解除滑块的锁定,小球与滑块发生弹性碰撞后最高能上升
到h2=1.8 m 处。不计空气阻力,已知滑块与圆筒间的滑动摩擦力为 Ff=7.2 N,重力加速度 g取10
m/s2。
(1)求小球与滑块的质量之比。
(2)若滑块质量为 0.9 kg,求小球从与滑块第一次碰撞到第二次碰撞的时间间隔t。
11.(2021 广东卷)算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动,使用
前算珠需要归零。如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置,甲靠边框 b,甲、乙
相隔s1=3.5×10-2 m,乙与边框 a相隔s2=2.0×10-2 m,算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1。现用手指将
甲以0.4 m/s 的初速度拨出,甲、乙碰撞后甲的速度大小为 0.1 m/s,方向不变,碰撞时间极短且不计,重
力加速度 g取10 m/s2。
(1)通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框 a;
(2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间。
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