1、2022届高考物理二轮复习专题07动量和能量的综合运用提升篇一、单选题，共10小题1（2022全国高三专题练习）如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为31，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回两球刚好不发生第二次碰撞，则A、B两球的质量比为()A12B21C14D412（2022全国高三专题练习）一质量为M的航天器，正以速度在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为，加速后航天器的速度大小，则喷出气体的质量m为ABCD3（2021浙江海盐第二高级中学高二阶段
2、练习）如图所示，一个倾角为的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是（）ABCD4（2022全国高二专题练习）小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未全画出)要使小车向前运动，可采用的方法是()A打开阀门S1B打开阀门S2C打开阀门S3D打开阀门S45（2022全国高三专题练习）“飞针穿玻璃”是一项高难度的绝技表演，曾度引起质疑为了研究该问题，以下测量能够得出飞针在穿越玻璃的时间内，对玻璃平
3、均冲击力大小的是A测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃前后的速度B测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间C测出飞针质量、玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间D测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度6（2022安徽萧县鹏程中学高二阶段练习）“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（）A绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力7（2022全
4、国高三专题练习）如图所示，小明在演示惯性现象时，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条若缓慢拉动纸条，发现杯子会出现滑落；当他快速拉动纸条时，发现杯子并没有滑落对于这个实验，下列说法正确的是（）A缓慢拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较小B快速拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较大C为使杯子不滑落，杯子与纸条的动摩擦因数尽量大一些D为使杯子不滑落，杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些8（2022全国高三专题练习）开学了，想到又能够回到校园为梦想而拼搏，小明同学开心得跳了起来假设小明质量为m，从开始蹬地到离开地面用时为t，离地后小明重心最大升高h，重力加速度为g，忽略空气阻力以下说法正确的是A从开始蹬地到最高点的
5、过程中，小明始终处于失重状态B在t时间内，小明机械能增加了mghC在t时间内，地面给小明的平均支持力为F=D在t时间内，地面对小明做功mgh9（2022全国高三专题练习）超强台风利奇马于2019年8月10日1时45分许在我国浙江省温岭市城南镇沿海登陆，登陆时其中心附近最大风力达到16级（52 m/s），对固定建筑物破坏程度非常巨大。请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力（空气的压力）与风速（空气流动速度）大小关系。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S，风速大小为v，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为，风力F与风速大小v关系式为（）AFSvBFSv2CFSv3DFSv310（2
6、022黑龙江牡丹江市第三高级中学高二开学考试）一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）A B C D 二、多选题，共4小题11（2022全国高二专题练习）向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当炮弹的速度v0恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则()Ab的速度方向一定与原来速度方向相反B从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大Ca、b一定同时到达水平地面D在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相等12（2022辽宁建平县实验中学高二阶段练习）质量为M、内壁间距为L的箱子静
7、止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为初始时小物块停在箱子正中间，如图所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( ) ABCD13（2022全国高二专题练习）A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移时间图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移时间图象，若A球质量mA2 kg，则由图象判断下列结论正确的是()AA、B碰撞前的总动量为3 kgm/sB碰撞时A对B所施冲量为4 NsC碰撞前后A的
8、动量变化为4 kgm/sD碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J14（2022全国高三专题练习）在光滑的冰面上，质量为80kg的冰球运动员甲以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止假设碰撞时间极短，下列说法正确的是（）A碰后乙的速度的大小是1.5m/sB碰后乙的速度的大小是1.0m/sC碰撞中总机械能损失了1500JD碰撞中总机械能损失了1400J三、填空题，共4小题15（2021北京高三专题练习）据统计，人在运动过程中，脚底在接触地面瞬间受到的冲击力是人体所受重力的数倍为探究这个问题，实验小组同学利用落锤冲击的
9、方式进行了实验，即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况重物与地面的形变很小，可忽略不计，不考虑空气阻力的影响取重力加速度g10m/s2下表为一次实验过程中的相关数据重物（包括传感器）的质量m/kg8.5重物下落高度H/cm45重物反弹高度h/cm20最大冲击力Fm/N850重物与地面接触时间t/s0.1（1）请你选择所需数据，通过计算回答下列问题a重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小a_b在重物与地面接触过程中，重物受到地面施加的平均作用力是_倍重物所受的重力（2）如果人从某一确定高度由静止竖直跳下，为减小脚底在与地面接触过程中受到的冲击力，可采取一些具体措施，
10、请你提供一种可行的方法并说明理由_16（2020江西高二阶段练习）用两个大小相同的小球在光滑水平面上的碰撞来验证动量守恒定律入射小球质量m115g，原来静止的被碰小球质量m210g由实验测得它们在碰撞前后的xt图像如图所示，则碰撞前系统总动量p_ kgm/s，碰撞后被碰小球的xt图像是图中_（选填“”或“”）所示的图像；假设碰撞作用时间t0.01s，则碰撞时两球间的平均作用力大小为_N17（2021安徽模拟预测）如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体以速度v0开始向左运动，与车厢壁来回碰撞几次之后静止于车厢中，这时小车的速度大小为_，方向_18（2019天津高考模拟）
11、一质量为的小物块静止在水平地面上，某时刻在水平恒力作用下开始匀加速运动，经过的位移速度达到，之后撤去恒力已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取则_；物块在地面上运动的总时间为_四、解答题，共4小题19（2022四川遂宁二模）如图，固定在竖直面内、圆心在O点、半径m的光滑圆形轨道与足够长光滑水平轨道在P点平滑对接；水平轨道上，坐在静止小车上的小李用力向右推一静止的木箱，木箱离开手后以m/s的水平速度向右匀速运动，木箱返回追上小车后被小李接住，此后三者一起匀速运动。已知木箱的质量kg，小李和车的总质量kg，小李始终相对车静止，木箱可视为质点，重力加速度大小m/s2。求：（1）推出木箱后，小李
12、和车的速度大小；（2）在圆形轨道上P点，木箱对轨道的压力大小；（3）从小李开始接木箱到一起匀速运动的过程中，三者组成的系统损失的机械能。20（2022河北邯郸一模）如图所示，倾斜轨道的AB段光滑、BC段粗糙，圆弧（半径OC竖直）轨道CD光滑，整个轨道固定在同一竖直平面内，倾斜轨道和圆弧轨道通过一小段长度不计的光滑弧形轨道相连，已知AB长，BC长，倾斜轨道的倾角，圆弧轨道的半径，O为圆弧轨道的圆心。小物体P和Q（均可视为质点）的质量均为，小物体Q静止在B点，将小物体P从A点由静止开始释放，P运动到B点时与Q发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。若P、Q与轨道BC间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小，。求
13、：（1）小物体P运动到B点时的速度大小；（2）小物体Q运动到圆弧轨道上的C点时对圆弧轨道的压力大小；（3）最终小物体Q停在倾斜轨道上的位置到小物体P的距离。21（2022全国高三专题练习）如图所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，AB段是半径R=0.8m的14圆弧，B在圆心O的正下方，BC段水平，AB段与BC段平滑连接球2、球3分别放在BC轨道上，质量m1=0.4Kg的球1从A点由静止释放，球1进入水平轨道后与球2发生弹性正碰，球2再与球3发生弹性正碰，g=10ms2(1)求球1到达B点时对轨道的压力大小(2)若球2的质量m2=0.1Kg，求球1与球2碰撞后球2的速度大小(3)若球3的质
14、量m3=0.1Kg，为使球3获得最大的动能，球2的质量应为多少22（2022全国高三专题练习）核桃是“四大坚果”之一，桃仁具有丰富的营养价值，但桃壳十分坚硬，不借助专用工具不易剥开小悠同学发现了一个开核窍门：把核桃竖直上抛落回与坚硬地面撞击后就能开裂抛出点距离地面的高度为H，上抛后达到的最高点与抛出点的距离为h已知重力加速度为g，空气阻力不计(1)求核桃落回地面的速度大小v；(2)已知核桃质量为m，与地面撞击作用时间为t，撞击后竖直反弹h1高度求核桃与地面之间的平均作用力F参考答案：1D【解析】设A、B质量分别为mA、mB，B的初速度为v0，取B的初速度方向为正方向，由题意知，两球刚好不发生第
15、二次碰撞，说明A、B碰撞后速度大小相等，方向相反，分别为和，则有mBv0mAmB(-)解得mAmB41故选D。2C【解析】规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得解得故选C。3C【解析】物体与斜面在水平方向上动量守恒，设物块的速度方向为正方向，则有运动时间相等，则有由题意可知联立解得：故C正确，ABD错误。故选C。4B【解析】水和车系统动量守恒，原来系统动量为0，由动量守恒定律得：，即：，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出，即应打开阀门S2，故ACD错误，B正确；点评：正确理解动量守恒的条件：（1）系统受到的合外力为零；（2）系统所受的外力比相互作用力（内力）小的多，以至可
16、以忽略外力的影响；（3）系统总体上不满足动量守恒定律，但是在某一特定的方向上，系统不受外力，或所受的外力远小于内力，则系统沿这一方向的分动量守恒5D【解析】在“飞针穿玻璃”的过程中，由动量定理得：，故因测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度，故D正确，ABC错误6A【解析】A.由于绳对人的作用力一直向上，故绳对人的冲量始终向上；由于人在下降中速度先增大后减小，动量先增大后减小；故A正确；B.在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功；但由分析可知，人的动能先增大后减小；故B错误；C.绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零；但此时人的动能不是最大，故C错误；D
17、.人在最低点时，绳子对人的拉力一定大于人受到的重力；故D错误7D【解析】在抽动纸条时，杯子受到的摩擦力相等，但由于抽拉的时间不动使杯子受到的冲量不同；根据牛顿第二定律分析加速度大小、位移大小AB、纸带对杯子的摩擦力一定，缓慢拉动纸条时，抽出的过程中时间长，则摩擦力对杯子的冲量较大；快速拉动纸条时，抽出的过程中时间短，则摩擦力对杯子的冲量较小，故AB错误；CD、为使杯子不滑落，杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些，这样杯子在桌面上运动的加速度大，位移短，故C错误、D正确故选D本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体的受力情况，知道合外力的冲量才等于动量的变化8B【解析
18、】先根据竖直上抛运动的规律求出该同学刚离开地面时的速度，根据动量和动能定理进行其他物理量的计算A从开始蹬地到最高点的过程中，经历了向上加速和减速的过程，所以小明是先超重后失重，故A错误；B小明离开地面后，上升了高度h，增加了机械能为mgh，这是在蹬地的时间t中，其他外力做功转化的，故B正确；C在时间t内，由动量定理得：，离开地面到最高点有：，解得：，故C错误；D在时间t内，地面对小明的支持力F并没有在力的方向上发生位移，做功为0，故D错误要正确理解做功的概念9B【解析】设风与建筑物的作用时间为t，则在该时间内，与建筑物作用的空气质量为根据动量定理得解得FSv210C【解析】对铁锤应用动量定理，
19、设木桩对铁锤的平均作用力为F，以向上为正方向，则有解得由牛顿第三定律，铁锤对木桩的平均冲力大小为 故选C。11CD【解析】A.炮弹炸裂前后动量守恒，选定v0的方向为正方向，则mv0mavambvb，显然vb0、vbva、vbva、vbva也都有可能，爆炸后，a、b都做平抛运动，由平抛运动规律知，下落高度相同则运动的时间相等，则同时到达地面，落地时飞行的水平距离与速度大小成正比，则a飞行的水平距离不一定比b的大，故B错误，C正确；D.炸裂过程中，a、b之间的力为相互作用力，则a、b受到的爆炸力的大小一定相等，故D正确12BD【解析】试题分析：设物块与箱子相对静止时共同速度为V，则由动量守恒定律得
20、，得，系统损失的动能为，B正确，AC错误根据能量守恒定律得知，系统产生的内能等于系统损失的动能，根据功能关系得知，系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，则有D正确，故选BD考点：动量守恒定律；功能关系点评：两个相对运动的物体，当它们的运动速度相等时候，往往是最大距离或者最小距离的临界条件本题是以两物体多次碰撞为载体，综合考查功能原理，动量守恒定 律，要求学生能依据题干和选项暗示，从两个不同角度探求系统动能的损失又由于本题是陈题翻新，一部分学生易陷入某种思维定势漏选B或者D，另一方面，若 不仔细分析，易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为，则发生N次碰撞，相对路程为，而错选C13BCD【解
21、析】A由xt图象可知，碰撞前有碰撞后有对A、B组成的系统，A、B两球沿一直线运动并发生正碰，碰撞前后系统的动量守恒。以碰撞前B的速度方向为正方向，由动量守恒定律得mAvAmBvB(mAmB)v解得mBkgA、B碰前的总动量p总mAvAmBvB代入数值得p总kgm/s选项A错误；B由动量定理知，A对B的冲量为：IBmBvmBvBIB4 Ns选项B正确；C碰撞前后A球的动量变化为pAmAvmAvA4 kgm/s选项C正确；D碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能 代入数据解得Ek10 J选项D正确。故选BCD。14BD【解析】AB设运动员甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为v1、v2，碰后乙
22、的速度大小为v2，规定碰撞前甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律有mv1-Mv2=Mv2解得故B正确，A错误。CD根据能量守恒定律可知，碰撞中总机械能的损失为代入数据解得故D正确，C错误。故选BD。15 90m/s2 6 人接触地面后要同时下蹲以通过延长与地面接触的时间来减小人受到地面的冲击力【解析】（1）a重物受到最大冲击力时加速度的大小为a，由牛顿第二定律解得：b重物在空中运动过程中，由动能定理有：重物与地面接触前瞬时的速度大小为：重物离开地面瞬时的速度大小为：重物与地面接触过程，重物受到的平均作用力大小为F，设竖直向上为正方向，由动量定理有：（Fmg）tmv2mv1解得：F510N重物受
23、到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的倍数为：因此重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6倍（2）人接触地面后要同时下蹲以通过延长与地面接触的时间来减小人受到地面的冲击力16 0.015kgm/s 0.75N【解析】由图象可知，碰前入射小球的速度：被碰球的速度：v2=0碰前系统总动量：p=m1v1+m2v2=0.015kgm/s碰撞后被碰小球的速度大于入射球的速度，可知图中是被碰球碰后的x-t图像；碰后入射球的速度：对入射球，由动量定理得：m1v1-m1v1=Ft解得碰撞过程两球间的平均作用力：F=-0.75N负号表示方向；17 水平向左【解析】以物体与车厢组成的系统为研究对象，以向
24、左为正方向，由动量守恒定律可得：mv0=（M+m）v最终车的速度为：方向与v0的速度相同，水平向左；18 6 3【解析】小物块的加速度，加速运动时间，加速过程，由牛顿第二定律得：，联立解得：；对小物块全程应用动量定理得：，解得19（1）1m/s；（2）N；（3）30J【解析】（1）设推木箱后小李和车获得的速度大小为，以水平向左为正方向由动量守恒定律有代入数据解得m/s（2）在圆形轨道上P点，木箱受重力mg、支持力N作用由牛顿第二定律有代入数据得N由牛顿第三定律解得木箱对轨道的压力大小为N（3）设接住木箱后三者的共同速度大小为的，以水平向左为正方向由动量守恒定律有代入数据得m/s该过程中系统损失
25、的机械能为代入数据解得J20（1）；（2）33N；（3）【解析】本题考查机械能守恒定律和动量守恒定律，目的是考查学生的分析综合能力。（1）小物体P从A点运动到B点的过程中，机械能守恒，有解得（2）小物体、Q碰撞过程中，动量守恒，机械能守恒。设碰后小物体、Q的速度分别为、，取沿斜面向下为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律有解得由于故碰撞后小物体P将静止在倾斜轨道上B点。设小物体Q滑到C点时的速度大小为，在从B点运动到C点的过程中，由动能定理有解得对小物体Q，在圆弧轨道上C点时，由牛顿第二定律有解得由牛顿第三定律知，小物体Q运动到圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力大小为33N。（3）小物体Q从圆弧
26、轨道回到C点时的速度大小仍为，设小物体Q沿倾斜轨道向上运动的距离为，由动能定理有解得小物体Q停在倾斜轨道上的位置到小物体P的距离解得21(1)12N(2)6.4m/s(3) 0.2kg【解析】(1)对球1从A到B应用动能定理：在B点对球1应用牛顿第二定律：联立解得：、由牛顿第三定律(2)球1、球2的碰撞，根据动量守恒定律有：由机械能守恒得：解得： (3)同理，球2、3碰撞后：则代入数据：由数学知识，当时，最小，最大所以，22，方向竖直向上.【解析】(1)核桃竖直上抛到最高点后做自由落体运动，则有： 则落回地面的速度：(2)设核桃反弹速度为，则有：以向上为正方向，核桃与地面作用的过程： 解得： ，方向竖直向上.