《高考物理新编大一轮总复习》专题5 知能达标训练

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[基础题组]

1．(2020·唐山摸底)如图所示，静止在光滑水平面上的质量为 2m的滑块 B与轻质弹簧

拴接，轻弹簧另一端固定，质量为 m的滑块 A以速度 v0向右运动，滑块 A、B相碰瞬间粘

在一起。此后弹簧弹性势能的最大值为(　　)

A.mv　B.mv　

C.mv　D.mv

[解析]　滑块 A、B发生碰撞，由动量守恒定律，mv0＝(m＋2m)v，解得 v＝。碰撞后

的动能 Ek＝·3mv2＝·mv，滑块压缩弹簧，动能转化为弹性势能，由能量守恒定律可知弹簧

的最大弹性势能 Ep＝Ek＝mv，选项 B正确。

[答案]　B

2.(多选)(2020·安徽宣城市期中)如图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为 m的光滑弧

形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为 m的小球从槽上高 h处

由静止开始自由下滑，则(　　 )

A．在小球下滑的过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒

B．在小球下滑的过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功

C．被弹簧反弹后，小球能回到槽上高 h处

D．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动

[解析]　在小球下滑的过程中，小球和槽组成的系统在水平方向上不受力，则水平方

向上动量守恒，故 A正确；在小球下滑过程中，槽向左滑动，根据动能定理知，槽的速度

增大，则小球对槽的作用力做正功，故 B错误；小球和槽组成的系统水平方向上动量守恒，

开始总动量为零，小球离开槽时，小球和槽的动量大小相等，方向相反，由于质量相等，

则速度大小相等、方向相反，然后小球与弹簧接触，被弹簧反弹后的速度与接触弹簧时的

速度大小相等，可知反弹后小球和槽都做速率不变的直线运动，且速度大小相等，则小球

不会回到槽上高 h处，故 D正确，C错误。

[答案]　AD

3．(2021·陕西榆林市联考)如图甲所示，物块 A、B的质量分别是 mA ＝4.0 kg 和mB＝

3.0 kg，两物块之间用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块 B右侧与竖直墙壁相接触，

另有一物块 C从t＝0时，以一定速度向右运动。在 t＝4 s 时与物块 A相碰，并立即与 A粘

在一起不再分开，物块 C的vt图象如图乙所示，墙壁对物块 B的弹力在 4 s 到12 s 的时间

内对 B的冲量 I的大小为(　　 )

A．9 N·s　　　　　　　 B．18 N·s

C．36 N·s D．72 N·s

[解析]　由题图乙知，C与A碰前速度为：v1＝9 m/s，碰后瞬间 C的速度为：v2＝3

m/s，C与A碰撞过程动量守恒，以 C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mCv1＝

(mA＋mC)v2，代入数据解得 mC＝2 kg,12 s 末A和C的速度为：v3＝－3 m/s,4 s 到12 s，墙对

B的冲量为：I＝(mA＋mC)v3－(mA＋mC)v2，代入数据解得：I＝－36 N·s，方向向左，故 C

正确，A、B、D错误。

[答案]　C

4．(多选)(2020·河北精英中学二调)如图所示，质量 m＝245 g 的物块(可视为质点)放在

质量 M＝0.5 kg 的木板左端，木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数 μ＝

0.4，质量 m0＝5 g 的子弹以速度 v0＝300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，

物块最后恰好没有滑离木板，取 g＝10 m/s2，则在整个过程中(　　)

A．物块的最大速度为 6 m/s

B．木板的最大速度为 3 m/s

C．物块相对于木板滑行的时间为 0.75 s

D．木板的长度为 3 m

[解析]　子弹射入物块，由动量守恒可得，子弹刚射入物块时，两者的共同速度 v＝＝

6 m/s，之后，物块受到摩擦力做减速运动，木板受到摩擦力做加速运动，直到物块到达木

板右端时，两者达到共同速度，故物块的最大速度为 6 m/s，故 A正确；物块和子弹在木板

上滑行时，整体的合外力为零，故动量守恒，那么共同速度 v′＝＝2 m/s，所以木板的最

大速度为 2 m/s，故 B错误；物块在木板上滑行时合外力等于摩擦力，故物块做加速度 a＝

μg＝4 m/s2的匀减速直线运动，所以，物块相对于木板滑行的时间 t＝＝1 s，故 C错误；物

块在木板上滑行时，物块做加速度 a＝4 m/s2的匀减速直线运动，木板做加速度 a′＝＝2

m/s2的匀加速直线运动，所以木板的长度 L＝－＝3 m，故 D正确。故选 A、D。

[答案]　AD

5．(2020·银川月考)如图所示，在光滑的水平面上有一长为 L的木板 B，其右侧边缘放

有小滑块 C，与木板 B完全相同的木板 A以一定的速度向左运动，与木板 B发生正碰，碰

后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块 C刚好没有从木板上掉下。已知 A、B和C的

质量均为 m，C与A、B之间的动摩擦因数均为 μ。求：

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