2022 届高考二轮物理练习：能量 动量含答案 一、选择题。 1、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一 大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用，距地面高度 h 在 3 m 以内时， 物体上升、下落过程中动能 Ek 随 h 的变化如图所示．重力加速度取 10 m/s2.该物 体的质量为(　　) A．2 kg B．1.5 kg C．1 kg D．0.5 kg 2、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为 m＝0.2 kg 的小球从弹 簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终 在弹性限度内)，其速度 v 和弹簧压缩量 Δx 的函数图象如图乙所示，其中 A 为 曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，取重力加速度 g＝10 m/s2，则下列说法中不正确的是(　　) A．该弹簧的劲度系数为 20 N/m B．当 Δx＝0.3 m 时，小球处于超重状态 C．小球刚接触弹簧时速度最大 D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大 3、如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套 着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中， 大圆环对它的作用力(　　) A．一直不做功 B．一直做正功 C．始终指向大圆环圆心 D．始终背离大圆环圆心 4、（多选）如图甲所示，一个质量 m＝2 kg 的物块静止放置在粗糙水平地面 O 处，物块与水平地面间的动摩擦因数 μ＝0.5。在水平拉力 F 作用下物块由静止 开始向右运动，经过一段时间后，物块回到出发点 O 处，取水平向右为速度的 正方向，物块运动过程中其速度 v 随时间 t 变化规律如图乙所示。取 g＝10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．物块经过 4 s 时间到出发点 B．4.5 s 时水平力 F 的瞬时功率为 24 W C．0～5 s 内摩擦力对物块先做负功，后做正功，总功为零 D．0～5 s 内物块所受合力的平均功率为 1.8 W 5、如图所示，物块的质量为 m，它与水平桌面间的动摩擦因数为 μ。起初，用 手按住物块，物块的速度为零，弹簧的伸长量为 x。然后放手，当弹簧的长度 恢复到原长时，物块的速度为 v。则此过程中弹簧弹力所做的功为(　　) A.mv2－μmgx B．μmgx－mv2 C.mv2＋μmgx D．以上选项均不对 6、小球 P 和 Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于 Q 球的质量， 悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所 示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点(　　) A．P 球的速度一定大于 Q 球的速度 B．P 球的动能一定小于 Q 球的动能 C．P 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力 D．P 球的向心加速度一定小于 Q 球的向心加速度 7、（双选）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E 总等于动能 Ek 与重力势能 Ep 之和。取地面为重力势能零点，该物体的 E 总和 Ep 随它离开地面的高度 h 的 变化如图所示。重力加速度取 10 m/s2。由图中数据可得(　　) A．物体的质量为 2 kg B．h＝0 时，物体的速率为 20 m/s C．h＝2 m 时，物体的动能 Ek＝40 J D．从地面至 h＝4 m，物体的动能减少 100 J 8、（多选）节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源 的汽车。有一质量 m＝1 000 kg 的混合动力轿车，在平直公路上以 v1＝90 km/h 匀速行驶，发动机的输出功率为 P＝50 kW。当驾驶员看到前方有 80 km/h 的限 速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给 电池充电，使轿车做减速运动，运动 L＝72 m 后，速度变为 v2＝72 km/h。此过 程中发动机功率的五分之一用于轿车的牵引，五分之四用于供给发电机工作， 发动机输送给发电机的能量最后有 50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运 动过程中所受阻力保持不变。下列说法正确的是(　　) A．轿车以 90 km/h 在平直公路上匀速行驶时，所受阻力 F 阻的大小为 2×103 N B．驾驶员启动电磁阻尼后轿车做匀减速运动，速度变为 v2＝72 km/h 过程的时 间为 3.2 s C．轿车从 90 km/h 减速到 72 km/h 过程中，获得的电能 E 电＝6.3×104 J D．轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能 E 电维持 72 km/h 匀速运动的距离 为 31.5 m 9、蹦床(Trampoline)是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动， 它属于体操运动的一种，蹦床有“空中芭蕾”之称．在某次“蹦床”娱乐活动中，从 小朋友下落到离地面高 h1 处开始计时，其动能 Ek 与离地高度 h 的关系如图 2 所 示．在 h1～h2 阶段图象为直线，其余部分为曲线，h3 对应图象的最高点，小朋 友的质量为 m，重力加速度为 g，不计空气阻力和一切摩擦．下列有关说法正 确的是(　　) A．整个过程中小朋友的机械能守恒 B．从小朋友的脚接触蹦床直至蹦床被压缩至最低点的过程中，其加速度先增 大后减小 C．小朋友处于 h＝h4 高度时，蹦床的弹性势能为 Ep＝mg(h2－h4) D．小朋友从 h1 下降到 h5 过程中，蹦床的最大弹性势能为 Epm＝mgh1 10、（双选）在光滑水平面上，质量为 m 的小球 1 以速度 v0 与静止的小球 2 发 生正碰，碰后小球 2 的速度是 v0。小球 2 的质量可能是(　　) A．m B．3m C．5m D．7m 11、如图所示，一辆质量为 M＝6 kg 的平板小车停靠在墙角处，地面水平且光 滑，墙与地面垂直。一质量为 m＝2 kg 的小铁块(可视为质点)放在平板小车最右 端，平板小车上表面水平且与小铁块之间的动摩擦因数 μ＝0.45，平板小车的长 L＝1 m。现给小铁块一个 v0＝5 m/s 的初速度使之向左运动，与竖直墙发生弹性 碰撞后向右运动，则小铁块在平板小车上运动过程中系统损失的机械能为(g 取 10 m/s2)(　　) A．10 J　　B．30 J C．9 J D．18 J 12、质量为 M＝20 kg、长为 L＝5 m 的木板放在水平面上，木板与水平面间的 动摩擦因数 μ1＝0.15.将质量为 m＝10 kg 的小木块(可视为质点)，以 v0＝4 m/s 的速度从木板的左端水平抛射到木板上(如图所示)，小木块与木板面间的动摩 擦因数为 μ2＝0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10 m/s2)．则以下判断中正 确的是(　　) A．木板一定静止不动，小木块不会滑出木板 B．木板一定静止不动，小木块会滑出木板 C．木板一定向右滑动，小木块不会滑出木板 D．木板一定向右滑动，小木块会滑出木板 二、填空含实验题。 13、某校物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化的关系． 在滑块上安装一遮光条，系轻细绳处安装一拉力传感器(可显示出轻细绳中的拉 力)，把滑块放在水平气垫导轨上 A 处，细绳通过定滑轮与钩码相连，光电门安 装在 B 处．气垫导轨充气，将滑块从 A 位置由静止释放后，拉力传感器记录的 读数为 F，光电门记录的时间为 Δt. (1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则宽度为　________　 mm. (2)多次改变钩码的质量(拉力传感器记录的读数 F 相应改变)，测得多组 F 和 Δt 数据，要得到线性变化图象，若已经选定 F 作为纵坐标，则横坐标代表的物理 量为________。 A．Δt　　　B．(Δt)2 C. D.2 (3)若正确选择横坐标所代表的物理量后，得出线性变化图象的斜率为 k，且已 经测出 A、B 之间的距离为 s，遮光条的宽度为 d，则滑块质量(含遮光条和拉力 传感器)的表达式为 M＝________。 14、用图示的实验装置可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部 分碰撞前后的动量关系，地面水平，图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投 影，实验时，用天平测量两个小球的质量 m1 , m2 ，先让入射球 1 多次从斜轨上的 S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 OP ，然后，把被 碰小球 2 静置于轨道的水平部分，再将入射球 1 从斜轨 S 位置由静止释放，与 小球 2 相撞，并多次重复，分别找到球 1、球 2 相碰后平均落地点的位置 M 、N ， 测量平抛射程 OM 、ON 。 （1）关于本实验，下列说法正确的是_________。 A.入射球 1 的质量应比被碰小球 2 的质量大 B.小球与斜槽间的摩擦对实验有影响 C.入射球 1 必须从同一高度释放 D.两小球的半径可以不同 （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________。（用题中测 量的量表示） （3）若两个小球质量均未知，只知道 m1  m2 ，则只需验证表达式__________成 立，可证明发生的碰撞是弹性碰撞。（用题中测量的量表示） 三、解答类综合题。 15、如图所示，一质量 m＝1 kg 的小滑块(体积很小，可视为质点)静止在水平 轨道上的 A 点，在水平向右的恒定拉力 F＝4 N 的作用下，从 A 点开始做匀加 速直线运动，F 作用一段时间 t 后撤去，滑块继续运动到 B 点进入半径为 R＝ 0.3 m 的光滑竖直圆形轨道，在圆轨道上运行一周后从 B 处的出口(未画出，且 入口和出口稍稍错开)出来后向 C 点滑动，C 点右侧有一壕沟，C、D 两点的竖 直高度 h＝0.2 m，水平距离 s＝0.6 m。已知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨 道的压力刚好为滑块重力的 3 倍，BC 长为 L＝2 m，小滑块与水平轨道 BC 间的 动摩擦因数为 μ＝0.5，重力加速度 g＝10 m/ s2。 (1) 求小滑块通过圆形轨道的最高点 P 的速度大小； (2) 试通过计算判断小滑块能否到达壕沟的右侧； (3) 若 AB 段光滑，水平拉力 F 的作用时间范围可变，要使小滑块在运动过程中， 既不脱离竖直圆轨道，又不掉进壕沟，试求水平拉力 F 作用时间 t 的范围。 16、如图所示，半径 R＝0.3 m 的竖直圆槽形光滑轨道与水平轨道 AC 相切于 B 点，水平轨道的 C 点固定有竖直挡板，轨道上的 A 点静置有一质量 m＝1 kg 的 小物块(可视为质点)．现给小物块施加一大小为 F＝15.0 N、方向水平向右的恒 定拉力，使小物块沿水平轨道 AC 向右运动，当运动到 AB 之间的 D 点(图中未 画出)时撤去拉力，