新高考物理二轮复习 动能与动量习题（含解析）

2022届新高考二轮复习专题三动能与动量习题1（含解析）

1.如图所示，一个质量为町=50kg的人吊在一只大气球下方的长绳上。气球和长绳的总质

量为2=20kg,长绳的下端刚好和水平地面接触。人静止时距离地面的髙度为为=5m。

如果这个人开始沿绳匀速向下滑，当他滑到绳下端时，他距离地面的高度约为（可以把人看

作质点）（）

////////

A.5mB.3.6mC.2.6mD.8m

2.如图所示，小球4和小球B的质量相等，小球8置于光滑水平面上。现将小球A从高为/?

处由静止释放，小球4到达最低点恰好与小球B相撞，并黏合在一起继续摆动，则它们能

上升的最大高度是（）

A.hB.—hC.—hD.—h

248

3.一个士兵坐在皮艇上，士兵连同装备和皮艇的总质量为120kg。该士兵用自动步枪在2s

的时间内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10g,子弹离开枪口时相对枪

口的速度是v=800m/s。射击前皮艇是静止的，则（）

A.每次射击后皮艇的速度改变量为2m/sB.连续射击后皮艇的速度是2m/s

2

-m/sD.连续射击时枪受到的平均反冲力约40N

4.斜向上抛出一个爆竹，爆竹到达最高点时（速度水平向东）立即爆炸成质量相等的三块，

前面一块速度水平向东，后面一块速度水平向西，前、后两块的水平速度（相对地面）大小

相等、方向相反。则以下说法中正确的是（）

A.爆炸后的瞬间，中间那块的速度可能水平向西

B.爆炸后的瞬间，中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度

C.爆炸后三块将同时落到水平地面上，并且落地时的动量相同

D.爆炸后的瞬间，中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能

5.如图所示，质量为M且足够长的平板车B在光滑水平面上以水平速度%向右运动，与此

同时，质量为，”的小物体A从平板车的右端以水平速度％沿平板车的上表面向左运动。己

知物体与平板车上表面之间的动摩擦因数为"，则在足够长的时间内（重力加速度为g）（）

7777V/7777777777//7777"

M>m,物体A对地向左运动的最大位移是,廿唏、

R（M+ni）g

M<m,平板车8对地向右运动的最大位移是曳殳

卩mg

M与机的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为m％

例与根的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为

+fn）g

6.如图所示，一块质量为Mm的小物块（可视为质点）以水平速度％从木板的最右端开始向

左运动，与弹簧碰撞后（弹簧处于弹性限度内），最终又恰好相对木板静止在木板的最右端.

以下说法正确的是（）

%

Mtnvl

2(M+m)

Mmvl

2(M+m)

7.如图所示，水平传送带以u=2m/s的速率顺时针匀速运行，上方漏斗每秒将40kg的煤粉

竖直撒到传送带上，然后一起随传送带匀速运动.如果要使传送带保持原来的速率匀速运行,

则电动机应增加的功率为（）

A.80WB.160WC.400WD.800W

8.如图所示，小车他放在光滑水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有油泥，他的总

质量为“。质量为，"的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始

时使A3和C都静止。当突然烧断细绳时，C被释放，C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油

泥粘在一起。忽略一切摩擦，以下说法正确的是（）

C向右运动，同时AB也向右运动

B.C与B端碰前，C与43的速率之比为机:“

C.C与油泥粘在一起后，他继续向右运动

D.C与油泥粘在一起后，他立即停止运动

9.矩形滑块由不同材料的上、下两层粘连在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m

的子弹（可视为质点）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,

则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示.则上述两种情况相比较（）

10.如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙壁上，一个光滑圆弧形槽静止放在足够长的光滑

水平面上，圆弧形槽底端与水平面相切。现让一个物块从槽上高厶处由静止开始下滑，则下

列说法正确的是（）

row

iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiniii

A.物块沿槽下滑的过程中，物块的机械能守恒

B.物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒

C.从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零

h处

11.如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其左端放一个质量为胆的小木

块A（可视为质点），M>m,A、B间的动摩擦因数为“，在平板车右方的水平面上固定

竖直挡板P。开始时43以速度％一起向右运动，某时刻8与挡板P相撞并立即以原速率

返回，在此后的运动过程中A不会滑离8,重力加速度为g。求:

（1）8最终的速度;

（2）小木块A离挡板P最近时，平板车B的右端距挡板P的距离。

12.如图所示，小球C在光滑的水平面上处于静止状态，在它左边有一垂直于水平面的固定

挡板，右边有两个小球A和8用处于原长的轻质弹簧相连，两小球以相同的速度%向小球

C运动，C与B发生碰撞并立即合成一个整体D。在A和。继续向左运动的过程中，当弹

簧长度最短时，弹簧长度突然被锁定不能伸长但还能继续被压缩。然后。与挡板尸发生弹

性碰撞，而A的速度不变。经过一段时间，弹簧被继续压缩到最短后第二次锁定。已知

AB、C三球的质量均为求：

（1）弹簧长度第一次被锁定后A球的速度;

（2）弹簧长度第二次被锁定后弹簧的最大弹性势能。

答案以及解析

1.答案：B

解析：设人的速度大小为w，气球的速度大小为匕，根据动量守恒定律有犯匕=吗匕，所以

v,=|v2,人和气球运动的路程之和为为=5m,则0=苧"2=争11,即人下滑々m,气

球上升§25m,所以当人滑到绳下端时，人距离地面的2高5度为上m,约为3.6m,故B正确,

77

A、C、D错误。

2.答案：C

解析：设小球A与小球B的质量均为机，碰撞前的瞬间，小球4的速度大小为匕，根据机

械能守恒定律得mgh=；加4，小球A和小球B碰撞过程中动量守恒，即mvA=2,皿共。设

两小球粘到一起后能上升的最大高度为〃’，由机械能守恒定律得;x2机喙=2,咫"，联立

以上各式解得/7'=丄人，故C正确，A、B、D错误。

4

3.答案：D

解析：由于子弹的质量，"相对该士兵连同装备和皮艇的总质量〃小得多，则可以忽略。射

击过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可知环，'=0,

代入数据解得v'=/v=tm/s,A错误；连续射击2s的过程中，系统动量守恒，以子弹

的初速度方向为正方向，则有KW-M/=O,代入数据解得丿=纳竺"m/s,即连续射

M3

22

击后皮艇的速度是：m/s,所以射出10发子弹后，子弹速度的改变量为:m/s,B、C错

33

2

误；每颗子弹的发射时间为/=三$=0.25,对子弹，由动量定理可知n=0,代入数

据解得P=^=40N,由牛顿第三定律可知，连续射击时枪受到的平均作用力9=40N,

D正确。

4答案:B

解析：设爆竹在最高点时速度大小为%、方向水平向东，爆炸前爆竹的动量为3加%,其中

前面一块的质量为〃?，速度大小为v,方向水平向东，后面一块的质量为加，速度大小为V,

方向水平向西，爆炸后中间一块的瞬时速度为M,取水平向东为正方向，爆炸过程中动量

守恒，则有3相%+u,解得v'=3%>%,即爆炸后的瞬间，中间那块的速度方

向水平向东，且大于爆炸前瞬间爆竹的速度，故A错误，B正确。下落的高度相同，则获

得的竖直速度相同，根据速度的合成可知，末速度的方向不同，所以落地时的动量不相同，

故c错误。爆炸后中间那块的动能域=3加/=]切；，爆炸前的瞬间爆竹的总动能

心=(3根外，所以邛>线，故D错误。

5.答案：D

解析：规定向右为正方向，根据动量守恒定律有M%-%％=(历+机)丫，解得A、3的共同速

度丫=.若M>〃”>O,A所受的摩擦力与=〃^,对A,根据动能定理得

4M：+⑼m％

fmgXA=0-1机4，解得物体A对地向左运动的最大位移4=，故A错误。若

22〃g

M<m,v<0,对8,由动能定理得-〃，咫4=O-gM¥，解得平板车8对地向右运动的最大

位移4=产匸，故B错误。根据动量定理知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的

2从mg

变化量，即/=Mv-Mv0=二"噜,C错误。根据动量定理得_Rt=Mv-Mv0,F(amg,

m+M

2Mv0,

解得f=，D正确。

]U(M+m°)、g

6.答案：D

解析：小物块从开始位置滑动到最后相对木板静止的过程中，小物块与木板构成的系统动量

守恒，则有〃/=(m+M)w，解得％=』三,故A、B错误；小物块从开始位置滑动到最

左端的过程，小物块与木板构成的系统动量守恒，则有加％=(〃?+M)%解得吗=小

物块滑动到最左端的过程中，由能量守恒定律得，与m+Q+g(/n+M)q=g〃w：,Q=./L,

小物块从开始滑动到最后相对木板静止的过程中，由能量守恒定律得，

。，+:(机+/)片二而,0，=/.2L,以上各式联立解得Epm=外W，

224(M+m)2(M+m)

所以弹簧的最大弹性势能为与.、=,木板和小物块组成的系统最终损失的机械能为

：4(甘M+豆in)

\E=Q'=故C错误，D正确.

2(Af+tn)

7.答案：B

解析：以加时间内落到传送带上的煤粉为研究对象，由动量定理得/•4=Aw",解得

4等=80N,电动机应增加的功率为尸=./V=160W,B正确，A、C、D错误.

Ar

8.答案：D

解析：小车、木块和弹簧组成的系统动量守恒，开始时总动量为零，在弹簧伸长的过程中,

C向右运动，则小车向左运动，A错误。规定向右为正方向，在C与8端碰撞前，根据动

量守恒定律得加％-〃丫=0,则%:v=M：m，B错误。因为小车和木块组成的系统动量守

恒，开始时总动量为零，当C与油泥粘在一起时，总动量仍然为零，则小车立即停止运动,

C错误，D正确。

9.答案：AB

解析：根据动量守恒定律可知，两种情况下最终子弹与滑块的共同速度相等，A正确；根据

能量守恒定律可知，两种情况下初状态子弹动能相同，末状态滑块与子弹的动能也相同，因

此系统产生的热量也相同，B正确；子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，因此两种情

况下做功相同，C错误；子弹与滑块因摩擦产生的热量。=4・加，由于两种情况下产生的

热量相同，而相对位移Ax不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，D错误.

10.答案：D

解析：物块沿弧形槽下滑的过程中，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，水平方向动量守

恒，故A、B错误；从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，物块受到的冲量等于物块动量的变

化量，物块动量的变化量不为零，故弹簧对物块的冲量不为零，C错误；物块反弹后追上弧

形槽，上升到最高点时，物块和弧形槽具有相同的速度且不为0,全过程系统机械能守恒，

故物块不能回到槽上高厶处，D正确。

（2M-M诏

2"Mg

解析：（1）8与挡板P相撞并立即以原速率返回，取向左为正方向，设B最终的速度为v,

根据动量守恒定律可得

-㈤％=(M+m)v,

(M一根)％

解得八

M

（2）小木块A离挡板户最近时速度为零，对A根据动量定理可得

-jumgt

=0-7nv0,

解得，=旦，

"g

设此时B的速度为根据动量守恒定律可得（㈤%=

vB,M-MVB,

“,口M-m

解得以=———%，

M

则此时平板车B的右端距挡板P的距离

_%+%..（2M-㈤诏

S=I-O

22〃Mg