人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律章末复习动量和能量的综合应用(1)

1、人教版高中物理选修35第十六章动量守恒定律章末复习动量和能量的综合应用、选择题（15题为单选题，68题为多选题）1 .如图所示，A、B两个木块用轻弹簧相连接，它们静止在光滑水平面上，A和B的质量分别是99m和100m, 一颗质量为m的子弹以速度vo水平射入木块 A内没有穿出，则在以t= | A pW7Wv|B7777/7777777777777777777B与一轻质弹簧的一端相后的过程中弹簧弹性势能的最大值为（）mv2mv099mv2199mv2A.400B.200c. 200D. 4002 .如图所示，木块 A、B的质量均为2 kg,置于光滑水平面上,连，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，当A以

2、4 m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能大小为（） 之A. 4 JB. 8 JC. 16 J D. 32 J瓦3 .如图所示，质量为 M、长为L的长木板放在光滑水平面上，一个质量也为M的物块（视为质点）以一定的初速度从左端冲上长木板，如果长木板是固定的，物块恰好停在长木板的右端，如果长木板不固定，则物块冲上长木板后在木板上最多能滑行的距离为A. L3LLC.4LD.24.如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块 弹簧相连.设 Q静止，P以某一初速度向P和Q质量相等，都可视作质点.Q与轻质Q运动并与弹簧发生碰撞.在整个碰撞过程中，弹簧具有的最

3、大弹性势能等于（）A. P的初动能B. 1P的初动能的2 1C. P的初动能的3D. 1P的初动能的477777777777777777777777777777777777775.如图所示，在光滑水平面上，有一质量M = 3 kg的薄板和质量 m= 1 kg的物块都以v=4 m/s的初速度相向运动，它们之间有摩擦,薄板足够长，当薄板的速度为2.7 m/s 时，物块的运动情况是（A .做减速运动B.做加速运动C.做匀速运动D.以上运动都有可能6 .矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为 m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则

4、子弹刚 好能射进一半厚度，如图所示，上述两种情况相比较（）A.子弹对滑块做功一样多B.子弹对滑块做的功不一样多C.系统产生的热量一样多D.系统产生的热量不一样多7 .如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与 A相同的物体B,从离水平面高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升.下列说法正确的是（）A .弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh8 .弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh丁,h凡也绊C. B与A分开后能达到的最大高度为439:D. B与A分开后能达到的最大高度不能

5、计算8.如图所示，用轻绳将两个弹性小球紧紧束缚在一起并发生微小的形变，现正在光滑水平面上以速度vo= 0.1 m/s向右做直线运动，已知两弹性小球质量分别为mi = 1 kg和m2= 2 kg.一段时间后轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动.经过 t=5.0 s两球的间距为s = 4.5 m ,则下列说法正确的是 （）A.刚分离时，a、b两球的速度方向相同8 .刚分离时，b球的速度大小为 0.4 m/sC.刚分离时，a球的速度大小为0.7 m/sD.两球分开过程中释放的弹性势能为0.27 J二、计算题：9 .如图所示，在光滑水平地面上的木块M紧挨轻弹簧靠墙放置.子弹 m以速度V。沿水平方

6、向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩劲度系数未知弹簧至弹簧最短.已知子弹质量为 m,木块质量M= 9m,弹簧最短时弹簧被压缩了Ax.劲度系数为k、1形变量为x的弹簧的弹性势能可表本为Eprkx2求：（1）从子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程中损失的机械能；（2）弹簧的劲度系数.MOT10 .如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M = 8 kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块（木块可视为质点）,车与木块均处于静止状态.一颗质量m0=0.1 kg的子弹以V0= 200 m/s的初速度水平向左飞，瞬间击中木块并留在其中.已知木块与小车平板之间的动摩擦因数尸0.5,

7、g=10 m/s2.(1)求子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度大小；(2)若木块不会从小车上落下，求三者的共同速度大小；(3)若是木块刚好不会从车上掉下，则小车的平板至少多长?11 .如图所示，物体 A置于静止在光滑水平面上的平板小车B的左端，在A的上方。点用细线悬挂一小球 C(可视为质点)，线长L=0.8 m.现将小球C拉至水平无初速度释放，并 在最低点与A物体发生水平正碰，碰撞后小球C反弹的最大高度为 h = 0.2 m.已知A、B、C的质量分别为 mA=4 kg、mB= 8 kg和mc=1 kg, A、B间的动摩擦因数科=0.2, A、C碰撞时间极短，且只碰一次，取重力加速度g= 1

8、0 m/s2.(1)求小球C与物体A碰撞前瞬间受到细线的拉力大小；(2)求A、C碰撞后瞬间A的速度大小；(3)若物体A未从小车B上掉落，小车B的最小长度为多少?12 .如图所示，一对杂技演员 (都可视为质点)乘秋千从A点由静止出发绕 。点下摆，演员 处于A点时秋千绳处于水平位置，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到 A点.求男演员落地点 C与O点的水平距离x.(已知男演员的质量m1和女演员的质量 m2的关系为吗=2,秋千的质量不计，秋千的绳长为R, C点m2比O点低5R,不计空气阻力)13 .如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m

9、,在木板的上表面有两块质量均为 m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为最初木板静止，A、B两木块同时以相向的水平初速度vo和2vo滑上长木板，木板足够长，A、B始终未滑离木板也未发生碰撞.求：(1)木块B的最小速度是多少？(2)木块A从刚开始运动到 A、B、C速度刚好相等的过程中，木块A所发生的位移是多少?1A2B3D4B5A6AC7BC8CD14 .如图所示，在水平地面上放置一质量为M的木块，一质量为 m的子弹以水平速度 v射入木块(未穿出)，若木块与地面间的动摩擦因数为 科，求：(1)子弹射入后，木块在地面上前进的距离;(2)射入的过程中，系统损失的机械能；(3)子弹在木块中打入的

10、深度.15 .两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为 2 kg,初始时弹簧处于原长， A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图所示.B与C碰撞后二者会粘在一起运动.则在以后的运动中：(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块 A的速度为多大？沙(2)系统中弹性势能的最大值是多少？FlXvwqiH CV7777777777777777777V777T77：16 .如图所示，固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为 2 kg的滑块B,滑块A与B均 可看做质点.现使滑块

11、A从距小车的上表面高 h=1.25 m处由静止下滑，与 B碰撞后瞬间 粘合在一起共同运动，最终没有从小车C上滑出.已知滑块 A、B与小车C的动摩擦因数均为 -0.5,小车C与水平地面的摩擦忽略不计，取g=10 m/s2.求： (1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;(2)小车C上表面的最短长度.9 .解析(1)设子弹刚相对于木块静止时的速度为v,由动量守恒定律 mvo=(m+M)v,解得V0v=1Q.正，由能量守恒定律设从子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程中损失的机械能为_ 12 12AE = 2mv02-2(m+ M)v2代入数据得正=曙.(2)设弹簧的劲度系数为 k,根据题述，弹簧最

12、短时弹簧被压缩了Ax,其弹性势能可表示1 . c为 Ep =k ( zx)2,木块压缩轻弹簧过程，由机械能守恒定律2(m+M)v2=Ep，,2解得弹簧的劲度系数k=方不10 .解析 (1)子弹射入木块过程系统动量守恒，以水平向左为正，则由动量守恒有: movo= (mo+ m)vi,./曰m0v00.1 x 200斛得：v1 =m/s = 10 m/sm0+m 0.1+ 1.9(2)子弹、木块、小车组成的系统动量守恒，以水平向左为正方向，由动量守恒定律得: (mo+ m)vi= (mo + m+ M)v,加/曰mo+m V10.1+ 1.9 x 10解得 v=-= . . c m/s= 2 m

13、/smc+m+M0.1 + 1.9+ 8(3)子弹击中木块到木块相对小车静止过程，由能量守恒定律得:112旧。+ m)v12= Mm0+m)gL + 2(m0+ m+ M)v2,解得L = 8 m.11 .解析(1)小球碰撞前在竖直平面内做圆周运动 1c根据机械能守恒定律，得 mCgL = 2mCV02由牛顿第二定律，得 F mCg = m?解得 vo=4 m/s, F= 30 N，一、，一 ，一、， 一 1 o(2)设A、C碰撞后的速度大小分别为va、vc,由能量守恒和动量守恒，得 2mcvc2= mcghmcvo= mAVA mcvc解得 Vc=2 m/s, va = 1.5 m/s(3)

14、设A在B上相对滑动的最终速度为v,相对位移为x,由动量守恒和能量守恒，得mAVA =(mA+ mB)v12 12（ingx= mAVA2 -2（mA+ mB）v2解得 x= 0.375 m3要使A不从B车上滑下，小车白最小长度为0.375 m（或g m）12.解析设分离前男女演员在秋千最低点B的速度为V0,由机械能守恒定律有1,、2（mi + m2）gR=2（m1+ m2）vo2设刚分离时男演员速度的大小为V1 ,方向与V0相同，女演员速度的大小为V2,方向与V0相反，由动量守恒定律有 （m1 + m2）vo= m1v1 - m2v2分离后，男演员做平抛运动，设男演员从被推出到落到 C点所需的

15、时间为t,根据题中所给 条件，由运动学规律得-1 ,24R=2gt2, x= v1t女演员刚好能回到 A点，由机械能守恒定律得12m2gR = 2m2v22,已知m=2m2,解得x= 8R.13 .解析 （1）由题知，B向右减速，A向左减速，此时 C静止不动；A先减速到零后与 C 一起反向向右加速，B向右继续减速，三者共速时，B的速度最小.取向右为正方向，根据动量守恒定律：m 2vo mvo= 5mv解得B的最小速度v=v5（2）A向左减速的过程，根据动能定理有 C 12一科 mgx= 02mv02向左的位移为y gA、C 一起向右加速的过程，根据动能定理有1、，.，史 2戈2/5）向右的位移

16、为x2=2遍25科g取向左为正方向，整个过程 A发生的位移为21v2x=x1 x2 = 50科g即此过程中A发生的位移向左，大小为g14 .解析 因子弹未射出，故碰撞后子弹与木块的速度相同，而系统损失的机械能为初、末状 态系统的动能之差.(1)设子弹射入木块后，二者的共同速度为v,取子弹的初速度方向为正方向，则由动量守恒得：mv=(M + m)v二者一起沿地面滑动，前进的距离为x,由动能定理得：1.一（XM + m）gx= 0 2（M + m）v 2 2 2由两式解得：x= 2 g(2)射入过程中损失的机械能l 12AE=2mv2-2（M+m）v，22Mmv 解得：AE =- .2 M + m

17、(3)设子弹在木块中打入的深度，即子弹相对于木块的位移为x相对，则AE=mg湖对/日.AEMv2侍：x相对=mg 2gM + m15.解析 (1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由 A、B、C三者组成的 系统动量守恒得：（mA + mB）v= （mA+ mB + mc）vABc,解得VABC =2 + 2 X62 + 2 + 4m/s= 3 m/s.(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为vbc,则mBv=(mB+ mc)vBc 得：2X6vbc =m/s = 2 m/s,2 + 4物块A、B、C速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep,1 C 1 C 1C 1根据能重寸恒7E律，则Ep= 2(mB +mc)vBc2 + 2mAv22(mA+mB+mc)vABc2= 2 (2 + 4)X22 J+ 2X 2X 62 j_2X(2 + 2+4)X 32 J= 12 J.116.解析 (1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为V1,由机械能守恒定律得：mAgh=-