2022届高考物理一轮复习专题50动量能量的综合应用练习含解析

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(多选)光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，在之后的运动过程中( )
A.A、B组成的系统机械能守恒
B．A的最小动量为零
C．弹簧被压缩最短时，B的动量达到最大值
D．弹簧被压缩最短时，A、B的速度相等
2.
A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，已知A、B两球质量分别为2m和m.当用挡板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距离桌边为x的水平地面上，如图所示．若用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点到桌边距离为( )
A．eq \f(x,3) B．eq \r(3)x
C．xD．eq \f(\r(6),3)x
3.
如图所示，半径为R的光滑圆槽质量为M，静止在光滑水平面上，其内表面有一质量为m的小球被细线吊着位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，圆槽的速度为( )
A．0B．eq \f(m,M)eq \r(\f(2MgR,M＋m))，向左
C．eq \f(m,M)eq \r(\f(2MgR,M＋m))，向右D．不能确定
4．(多选)
带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则( )
A．小球以后将向左做平抛运动
B．小球将做自由落体运动
C．此过程小球对小车做的功为eq \f(1,2)Mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0))
D．小球在弧形槽上升的最大高度为eq \f(v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,2g)
5.
(多选)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( )
A．子弹的末速度大小相等
B．系统产生的热量一样多
C．子弹对滑块做的功不相同
D．子弹和滑块间的水平作用力一样大
6．[2021·湖北重点高中联考](多选)如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块中，这一过程中木块始终保持静止．现知道子弹A射入深度dA大于子弹B射入的深度dB，则可判断( )
A.子弹在木块中运动时间tA>tB
B．子弹入射时的初动能EkA>EkB
C．子弹入射时的初速度vAEkB，B正确；子弹和木块系统动量守恒，向右为正方向，有：mAvA－mBvB＝0，eq \r(2mAEkA)＝eq \r(2mBEkB)，得到mAvB，故D正确，C错误．
7．解析：(1)木块向左运动
L＝eq \f(1,2)(v0＋v1)t
v1＝v0－at
μmg＝ma
木板长为L＝3m
动摩擦因数为μ＝0.4
(2)木块在木板上向右滑动的过程中，有
mv1＝(M＋m)v
eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＝μmgL＋eq \f(1,2)(M＋m)v2
可得eq \f(M,m)＝24
即木板与木块的质量比为24∶1.
8．解析：(1)物体下落后与薄板作用之前做自由落体运动，与薄板碰撞时动量守恒，则有：
v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ＝2g(h－l)
Mv0＝(M＋m)v1
eq \f(1,2)Mveq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0))－eq \f(1,2)(M＋m)v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＝ΔE
解得：ΔE＝eq \f(20,3)J＝6.7J
v1＝eq \f(4,3)eq \r(5)m/s.
(2)物体与薄板一起做匀减速运动时，有：v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＝2as
碰撞前：弹簧的弹力F＝mg
薄板下移距离s0＝0.1m时，f＋ks0＋F－(M＋m)g＝(M＋m)a
解得：f＝eq \f(125,3)N＝41.7N．