专题40 动量和能量综合问题——2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）

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2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）专题40  动量和能量综合问题（时间：30分钟）1、如图所示，质量为m1=0.95kg的小车A静止在光滑地面上，一质量为m3=0.05kg的子弹以v0=100m/s的速度击中小车A，并留在其中，作用时间极短。一段时间后小车A与另外一个静止在其右侧的，质量为m2=4kg的小车B发生正碰，小车B的左侧有一固定的轻质弹簧，碰撞过程中，弹簧始终未超弹性限度，则下列说法错误的是（　　）A．小车A与子弹的最终速度大小为3m/s B．小车B的最终速度大小为2m/sC．弹簧最大的弹性势能为10J D．整个过程损失的能量为240J2、如图所示，光滑水平地面上有A、B两物体，质量都为m，B左端固定一个处在压缩状态的轻弹簧，轻弹簧被装置锁定，当弹簧再受到压缩时锁定装置会立即失效。A以速率v向右运动，当A撞上弹簧后，设弹簧始终不超过弹性限度，关于它们后续的运动过程说法正确的是（　　）A．A物体最终会静止，B物体最终会以速率v向右运动B．A、B系统的总动量最终将大于mvC．A、B系统的总动能始终等于D．当弹簧的弹性势能最大时A、B的总动能为3、（多选）如图所示，质量为的物体紧跟着为的物体，从距离地面的高度为处由静止开始下落，下落以后所有的碰撞都发生在同一条竖直线上，并且均为完全弹性碰撞，设两个物体的线度都远小于。如果碰撞后质量为的物体处于静止状态，用代表质量为的物体弹起的高度，下列结果正确得是（　　）A．B．C．D．4、（多选）如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且长为l，左端O处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为F。质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落。则下列选项正确的是（　　）A．细绳拉断前，细绳拉力对木板的冲量为0B．滑块与木板AB间的动摩擦因数为C．细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为D．弹簧恢复原长时滑块的动能为5、如图所示，质量为4m的光滑物块a静止在光滑水平地面上，物块a左侧面为圆弧面且水平地面相切，质量为m的滑块b以初速度向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一段距离后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦，滑块b从滑上a到滑离a的过程中，下列说法正确的是（　　）A．滑块b沿a上升的最大高度为B．滑块a运动的最大速度C．滑块b沿a上升的最大高度为D．滑块a运动的最大速度6、如图所示，一质量为的盒子沿光滑水平面以速度向右运动，盒底上表面光滑，同时在盒内有一质量为M的小物块以水平速度v向右运动。如果每一次碰撞都没有机械能损失，则（　　）A．盒子与小物块最终静止B．盒子与小物块最终达到相同速度，从而做匀速运动C．第一次碰撞后瞬间，小物块相对水平面的速度大小为D．第一次碰撞后瞬间，小物块相对水平面的速度大小为7、（多选）如图所示，质量为M的“U”型槽甲静置于足够长的光滑水平面上，“U”型槽外侧左端点位于水平面上P点，“U”型槽内侧左右两端均为半径为R的光滑的四分之一圆弧轨道，圆心、等高，圆弧、分别与水平粗糙平面相切于b、c处，长度也为R。一质量为m的小物块乙（可视为质点），从a点由静止开始无初速度释放，恰好能运动到圆弧上的e点，弧长。不计空气阻力，下列关于最终位置的说法正确的是（   ）A．小物块乙恰好位子中点B．小物块乙恰好位于b点C．“U”型槽甲外侧左端点位于P点左侧处D．“U”型槽甲外侧左端点位于P点左侧处8、（多选）如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接着质量为m的木块A，开始时木块A静止，现让一质量也为m的木块B从木块A正上方高为h处自由下落，与木块A碰撞后一起向下压缩弹簧，A、B不粘连。弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，木块A与木块B碰撞时间极短，重力加速度为g。若从两木块发生碰撞到木块A第一次到达最低点的时间为t，则（　　）A．木块A、B碰撞过程中损失的机械能为B．两木块向下运动的过程中，木块的加速度先减小后反向增大C．A第一次回到初始位置时，A、B间的作用力为D．时间t内，弹簧对A的冲量大小为9、如图甲所示，质量的足够长的木板静止在光滑水平面上，质量的小物块（可视为质点）静止在长木板的左端。现对小物块施加一水平向右的作用力F，小物块和长木板运动的速度图像如图乙所示。2s后撤去F，g取10。求：（1）小物块与长木板之间的动摩擦因数及水平力F的大小；（2）撒去F后，小物块和长木板构成的系统损失的机械能；（3）小物块在长木板上的最终位置距长木板左端的距离。10、如图所示，A、B两物体之间有一根被压缩的轻质弹簧，弹簧的一端固定在物体A上，另一端与B接触但不拴接，物体之间用一根轻质细线连接在一起，以v0=3m/s的速度向右运动，当两物体运动到O点时细线断开，弹簧在短时间内恢复原长后，A物体的速度依然向右，大小变为vA=2m/s，B物体继续向右运动到C点时，进入半径为R=0.2m的光滑半圆轨道且恰好通过最高点D，已知两物体的质量，两物体均可视为质点，轻弹簧的长度不计，物体与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2，求：（1）细线断开前弹簧具有的弹性势能Ep；（2）O、C两点间的距离x。11、（多选）如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定于水平面上，4个相同的木板紧挨着圆弧轨道末端静置，圆弧轨道末端与木板等高，每块木板的质量为，长，它们与地面间的动摩擦因数，木板与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在第一块木板左端放置一个质量为的小铅块B，可视为质点，现让一个与B完全一样的铅块A从圆弧顶端由静止滑下，经圆弧底端后与B发生弹性正碰，铅块与木板间的动摩擦因数。则（　　）A．小物块A滑到曲面轨道下端时对轨道的压力大小为B．铅块B刚滑至木板3时的速度为C．铅块B运动后与某一木板共速D．铅块B与木板间滑动过程中系统所产生的总热量为 J12、如图甲所示，粗糙水平面上有两个可视为质点的滑块P、Q放置在相距l=2.25m的A、B两点，其中P的质量为m1=0.1kg，P、Q与水平面的动摩擦因数均为μ=0.2。某时刻滑块P以v0=5m/s的初速度向静止的Q运动，与Q发生没有机械能损失的正碰后在水平面上滑行一段距离同时停下来，碰撞时间很短可不计，g=10m/s2，求：（1）滑块Q的质量m2；（2）若紧靠B点切接一个竖直平面内的光滑半圆轨道（如图乙），滑块Q在半圆轨道上运动期间不脱轨，求半圆轨道的半径范围；