2022 届高考二轮物理：能量和动量练习含答案 一、选择题。 1、一个人站在高为 H 的平台上，以一定的初速度将一质量为 m 的小球抛出． 测出落地时小球的速度大小为 v，不计空气阻力，重力加速度大小为 g，人对小 球做的功 W 及小球被抛出时的初速度大小 v0 分别为(　　) A．W＝mv2－mgH，v0＝ B．W＝mv2，v0＝ C．W＝mgH，v0＝ D．W＝mv2＋mgH，v0＝ 2、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 m、套在光滑竖直固定 杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的速度为零，重力加速度为 g，则下列说法不正确 的是(　　) A．由 A 到 C 的过程中，圆环的加速度先减小后增大 B．由 A 到 C 的过程中，圆环的动能与重力势能之和先增大后减少 C．由 A 到 B 的过程中，圆环动能的增加量小于重力势能的减少量 D．在 C 处时，弹簧的弹性势能为 mgh 3、(双选)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面．某竖井 中矿车提升的速度大小 v 随时间 t 的变化关系如图所示，其中图线①②分别描 述两 次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同， 提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程， 下列正确的是(　　) A．矿车上升所用的时间之比为 4:5 B．电机的最大牵引力之比为 2:1 C．电机输出的最大功率之比为 2:1 D．电机所做的功之比为 4:5 4、（多选）如图所示，倾角为 37°的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为 d ＝0.2 m 的橡胶带，橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内，其上、下边缘与斜 面的上、下边缘平行，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为 L＝0.4 m，现将质 量为 m＝1 kg、宽度为 d 的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止 释放。已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为 0.5，重力加速度 g 取 10 m/s2，sin 37°＝0.6，不计空气阻力。矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离 开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上)，下列说法正确的是(　　) A．矩形板受到的摩擦力为 Ff＝4 N B．矩形板的重力做功为 WG＝3.6 J C．产生的热量为 Q＝0.8 J D．矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为 m/s 5、如图所示，斜面的倾角为 θ，质量为 m 的滑块距挡板 P 的距离为 x0，滑块以 初速度 v0 沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为 μ，滑块所受摩擦力小于 重力沿斜面向下的分力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的 总路程是(　　) A. B. C. D. 6、如图所示，劲度系数为 k 的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为 R 的光滑 圆环顶点 P，另一端连接一套在圆环上且质量为 m 的小球。开始时小球位于 A 点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为 45°。之后小球由静止沿圆环下滑， 小球运动到最低点 B 时的速率为 v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已 知重力加速度为 g。下列分析正确的是(　　) A．轻质弹簧的原长为 R B．小球过 B 点时，所受的合力为 mg＋m C．小球从 A 到 B 的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能 D．小球运动到 B 点时，弹簧的弹性势能为 mgR－mv2 7、（双选）在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板， 在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定。用 Ek、E、v、P 分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的功率，关于它们随下 落高度 h 或下落时间 t 的变化规律，下列四个图像中正确的是(　　) 8、如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角 α＝37°，并以 v＝10 m/s 的速 度逆时针匀速转动，在传送带的 A 端轻轻地放一个质量为 m＝1 kg 的小物体。 若已知物体与传送带之间的动摩擦因数 μ＝0.5，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，下列有关说法正确的是(　　) A．小物体运动 1 s 后，受到的摩擦力大小不适用公式 F＝μFN　 B．小物体运动 1 s 后加速度大小为 2 m/s2 C．在放上小物体的第 1 s 内，系统产生 50 J 的热量 D．在放上小物体的第 1 s 内，至少给系统提供能量 70 J 才能维持传送带匀速转 动 9、如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜 面体上方的固定木板 B 上，另一端与质量为 m 的物块 A 相连，弹簧与斜面平行． 整个系统由静止开始加速上升高度 h 的过程中(　　) A．物块 A 的重力势能增加量一定等于 mgh B．物块 A 的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 C．物块 A 的机械能增加量等于弹簧的拉力对其做的功 D．物块 A 和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和 B 对 弹簧的拉力做功的代数和 10、如图所示，轻质弹簧固定在水平地面上．现将弹簧压缩后，将一质量为 m 的小球静止放在弹簧上，释放后小球被竖直弹起，小球离开弹簧时速度为 v， 则小球被弹起的过程中(　　) A．地面对弹簧的支持力的冲量大于 mv B．弹簧对小球的弹力的冲量等于 mv C．地面对弹簧的支持力做的功大于 mv2 D．弹簧对小球的弹力做的功等于 mv2 11、（双选）如图所示，甲、乙两小车的质量分别为 m1 和 m2，且 m1<m2，用 轻弹簧将两小车连接，静止在光滑水平面上。现同时对甲、乙两小车施加等大、 反向的水平恒力 F1 和 F2，两小车同时开始运动，直到弹簧被拉到最长(仍在弹性 限度内)的过程中，下列说法正确的是(　　) A．甲和乙的动量都不断增大 B．甲和乙受到的合力的冲量大小之比为 m2∶m1 C．甲、乙及弹簧系统的总机械能不断增大 D．甲和乙的平均速率之比为 m2∶m1 12、（多选）如图所示，一小车静置于光滑的水平面上， 小车的 A 端固定一 个轻质弹簧，B 端粘有橡皮泥， 小车的质量为 M，长为 L，质量为 m 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，开始时小车与 C 都处于 静止状态。当突然烧断细绳，弹簧被释放，使木块 C 离开弹簧向 B 端冲去，并 跟 B 端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是(　　) A．如果小车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒 B．整个系统任何时刻动量都守恒 C．当木块对地运动速度大小为 v 时，小车对地运动速度大小为 v D．小车向左运动的最大位移为 二、填空含实验题。 13、某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理． (1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距 离 s＝________cm. (2)测量挡光条的宽度 d，记录挡光条通过光电门 1 和 2 所用的时间 Δt1 和 Δt2，并 从拉力传感器中读出滑块受到的拉力 F，为了完成实验，还需要直接测量的一 个物理量是_________________________________________________。 (3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感 器的总质量？________(填“是”或“否”)． 14、两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的 A、B 两球的碰撞来验证动 量守恒定律． (1)(多选)实验中必须满足的条件是________． A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差 B．斜槽轨道末端的切线必须水平 C．入射球 A 每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 D．两球的质量必须相等 (2)测量所得入射球 A 的质量为 mA，被碰撞小球 B 的质量为 mB，图甲中 O 点是 小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球 A 从斜轨上的起始 位置由静止释放，找到其平均落点的位置 P，测得平抛射程为 OP；再将入射球 A 从斜轨上起始位置由静止释放，与小球 B 相撞，分别找到球 A 和球 B 相撞后 的平均落点 M、N，测得平抛射程分别为 OM 和 ON.当所测物理量满足表达式_ _________________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式________ ____________时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞． (3)乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装，如图乙所示，将 白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球 A、球 B 与木条的 撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球 A 从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为 B′；然后将木条平移到图中所示位 置，入射球 A 从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点 P′；再将入射球 A 从斜轨上起始位置由静止释放，与球 B 相撞，确定球 A 和球 B 相撞后的撞击点 分别为 M′和 N′.测得 B′与 N′、P′、M′各点的高度差分别为 h1、h2、h3.若所测物 理量满足表达式________________时，则说明球 A 和球 B 碰撞中动量守恒． 三、解答题。 15、某电动机工作时输出功率 P 与拉动物体的速度 v 之间的关系如图(a)所示。 现用该电动机在水平地面拉动一物体(可视为质点)，运动过程中轻绳始终处在 拉直状态，且不可伸长，如图(b)所示。已知物体质量 m＝1 kg，与地面的动摩 擦因数 μ1＝0.35，离出发点 C 左侧 s 距离处另有动摩擦因数为 μ2＝0.45、长为 d ＝0.5 m 的粗糙材料铺设的地面 AB 段。(g 取 10 m/s2) (1)若 s 足够长，电动机功率为 2 W 时，物体在地面能达到的最大速度是多少？ (2)若启动电动机，物体在 C 点从静止开始运动，到达 B 点时速度恰好达到 0.5 m/s，则 BC 间的距离 s 是多少？物体能通过 AB 段吗？如果不能停在何处？ 16、如图所示，传送带以一定速度沿水平方向匀速转动，将质量为 m＝1.0 kg 的小物块轻轻放在传送带上的 P 点，物块运动到 A 点后被水平抛出，小物块恰 好无碰撞地沿圆弧切线从 B 点进入竖直光滑圆弧轨道．B、C 为圆弧的两端点， 其连线水平，轨道最低点为 O，已知圆弧对应圆心角 θ＝106°，圆弧半径 R＝ 1.0 m，A 点距水平面的高度 h＝0.8 m，小物块离开 C 点后恰好能无碰撞地沿固 定斜面向上滑动，经过 0.8 s 小物块第二次经过 D 点，已知小物块与斜面间的动 摩擦因数 μ＝，sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2.求： (1)小物块离开 A 点时的水平速度大