第22讲 动量和能量的综合应用——新情境建模专练-2022年高考物理二轮复习直击高考热点难点(解析版)

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22 .动量和能量的综合应用——新情境建模专练
一、单选题
1.在北京冬奥会中,中国健儿取得了出色的成绩。某次训练中,运动员将质量为 19.1kg
的冰壶甲以某一速度掷出,冰壶在向前运动过程中,碰到了对方的静止冰壶乙,冰壶乙在
运动 0.2m 后停下。已知比赛双方所用冰壶完全相同,冰壶与冰面的动摩擦因数为 0.01,当
地重力加速度约为 10m/s2。假设两冰壶的碰撞为一维碰撞,且不计碰撞的能量损失,则冰
壶甲在碰前的速度约为(  )
A2.0m/s B0.2m/s C1.0m/s D0.1m/s
【答案】B
【解析】
碰撞过程中,甲乙冰壶的动量守恒得
根据能量守恒定律得
对乙冰壶根据动能定理得
解得
故选 B
2.如图所示,光滑半圆弧轨道竖直固定在水平面上, 是半圆弧轨道的两个端点且
连线水平,将物块甲从 A上方某一高度处静止释放,进入半圆弧轨道后与静止在轨道最低
点的物块乙发生弹性碰撞,之后两物块恰好能运动到 两端点,两物块均可视为质点。
若将甲、乙初始位置互换,其余条件不变,则碰后甲、乙两物块第一次上升的最大高度之
比为(
A9:1 B5:2 C5:4 D6:1
【答案】A
【解析】
设甲、乙两物块的质量分别为 ,甲物块从初始位置运动到半圆弧轨道最低点的速度
v,碰后甲、乙的速度分别为 ,甲、乙两物块发生弹性碰撞,有
联立解得
两物块碰后恰好能运动到 两点,由机械能守恒定律可知,碰后两物块的速度大小相等,
解得
若乙物块从同一高度处静止释放,则碰前乙物块的速度也为 v,设甲、乙两物块碰后速度
分别为 ,同理可得
由机械能守恒定律可得碰后甲、乙两物块第一次上升的最大高度之比为 9:1
故选 A
3.如图所示,四分之一光滑圆轨道末端与水平轨道相切,将质量为 的小球 A从圆弧的
最高点静止释放,记录其离开轨道平抛运动落到水平地面上的落点,将质量为
的小球 B置于水平轨道,再次将小球 A从圆弧的最高点静止释放,记录碰后
两球平抛的落点,测量三个落点对应的水平位移从小到大分别为 ,重力加速度为
g,下列说法错误的是(  )
A.小球 A运动到圆弧的最低点时,对轨道的压力为
B.小球 A未与小球 B碰撞时,小球 A的落点可能为 N
C.小球 A与小球 B的质量之比为 3:1
D.两小球的碰撞为弹性碰撞
【答案】B
【解析】
A.取圆弧轨道的半径为 R,由机械能守恒定律有
由牛顿第二定律得小球 A在圆弧的最低点有
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