1、PAGE 智浪教育-普惠英才文庫階段綜合評估（六） 能量與動量一、選擇題(在每小題給出的四個選項中，第14題只有一項符合題目要求，第58題有多項符合題目要求)1.如圖所示是一種清洗車輛用的手持噴水槍。設(shè)槍口截面積為0.6 cm2，噴出水的速度為 20 m/s (水的密度為1103 kg/m3)。當它工作時，估計水槍的功率約為( )A250 WB300 WC350 W D400 W解析：選A每秒鐘噴出水的動能為Ekeq f(1,2)mv2eq f(1,2)Svtv2，代入數(shù)據(jù)得Ek240 J，故選項A正確。2.如圖所示，在高1.5 m的光滑平臺上有一個質(zhì)量為2 kg的小球被一細線拴在墻上，小球與

2、墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧。當燒斷細線時，小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向成60角，則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為(g10 m/s2)( )A10 J B15 JC20 J D25 J解析：選A由2ghvy20得：vyeq r(2gh)，即vyeq r(30) m/s，落地時，tan 60eq f(vy,v0)可得：v0eq f(vy,tan 60)eq r(10) m/s，由機械能守恒定律得Epeq f(1,2)mv02，可求得：Ep10 J，故A正確。3.如圖所示，兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時對A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同時由

3、靜止開始運動。在以后的運動過程中，關(guān)于A、B兩物體與彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是(整個過程中彈簧不超過其彈性限度)()A由于F1、F2所做的總功為零，所以系統(tǒng)的機械能始終不變B當A、B兩物體之間的距離減小時，系統(tǒng)的機械能增大C當彈簧伸長到最長時，系統(tǒng)的機械能最大D當彈簧彈力的大小與F1、F2的大小相等時，A、B兩物體速度為零解析：選C從開始狀態(tài)到彈簧拉到最長過程中，兩拉力方向與其受力物體位移方向均相同，做正功，由功能關(guān)系可知，系統(tǒng)機械能增大，A項錯；當兩物體之間距離減小即A、B相向運動，力F1和F2做負功，系統(tǒng)機械能減小，B項錯誤；當彈簧伸長到最長時，力F1和F2做正功最多，故系統(tǒng)機械能最

4、大，C項正確；分別對A、B應(yīng)用動能定理，從開始到彈力與外力相等時，合外力分別對A、B做正功，兩物體動能增加，速度一定大于零，D項錯誤。4.(2017合肥質(zhì)檢)如圖所示，水平傳送帶保持2 m/s的速度運動，一質(zhì)量為1 kg的物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)將該物體無初速度地放到傳送帶上的A點，然后運動到了距A點2 m的B點，則傳送帶對該物體做的功為( )A0.5 J B2 JC2.5 J D4 J解析：選B由題意知，物體的加速度ag2 m/s2。物體在傳送帶上勻加速運動的位移xeq f(v2,2a)1 m，又因為xAB2 m，所以物體先做勻加速運動后做勻速運動，由動能定理知傳送帶對物體做功

5、W eq f(1,2)mv22 J，B正確。5靜止在湖面上的小船中有兩人分別向相反方向水平拋出質(zhì)量相同的小球，先將甲球向左拋，后將乙球向右拋。拋出時兩小球相對于河岸的速率相等，水對船的阻力忽略不計，則下列說法正確的是()A兩球拋出后，船向左以一定速度運動B兩球拋出后，船向右以一定速度運動C兩球拋出后，船的速度為0D拋出時，人給甲球的沖量比人給乙球的沖量大解析：選CD 水對船的阻力忽略不計，根據(jù)動量守恒定律，兩球拋出前，由兩球、人和船組成的系統(tǒng)總動量為0，兩球拋出后的系統(tǒng)總動量也是0。兩球質(zhì)量相等，速度大小相等，方向相反，合動量為0，船的動量也必為0，船的速度必為0。具體過程是：當甲球向左拋出后

6、，船向右運動，乙球拋出后，船靜止。人給甲球的沖量I甲mv0，人給乙球的沖量I2mvmv，v是甲球拋出后的船速，方向向右，所以乙球的動量變化量小于甲球的動量變化量，乙球所受沖量也小于甲球所受沖量。6有一系列斜面，傾角各不相同，它們的底端相同，都是O點，如圖所示。有一些完全相同的滑塊(可視為質(zhì)點)從這些斜面上的A、B、C、D各點同時由靜止釋放，下列判斷正確的是( )A若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的速率相同，則A、B、C、D各點處在同一水平線上B若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的速率相同，則A、B、C、D各點處在同一豎直面內(nèi)的圓周上C若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的時間相同，則A、B、C

7、、D各點處在同一豎直面內(nèi)的圓周上D若各斜面與這些滑塊間有相同的動摩擦因數(shù)，滑到O點的過程中，各滑塊損失的機械能相同，則A、B、C、D各點處在同一豎直線上解析：選ACD由機械能守恒可知A正確、B錯誤；若A、B、C、D各點在同一豎直平面內(nèi)的圓周上，則下滑時間均為t eq r(f(2d,g)，d為直徑，因此選項C正確；設(shè)斜面和水平面間夾角為，損失的機械能為Emgxcos ，損失機械能相同，則xcos 相同，因此A、B、C、D各點在同一豎直線上，D正確。7.如圖所示，n個完全相同，邊長足夠小且互不粘連的小方塊依次排列，總長度為l，總質(zhì)量為M，它們一起以速度v在光滑水平面上滑動，某時刻開始滑上粗糙水平面

8、。小方塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)為，若小方塊恰能完全進入粗糙水平面，則所有小方塊克服摩擦力做功為( )A.eq f(1,2)Mv2 BMv2C.eq f(1,2)Mgl DMgl解析：選AC小方塊恰能完全進入粗糙水平面，說明小方塊進入粗糙水平面后速度為零。以所有小方塊為研究對象，由動能定理可知，所有小方塊克服摩擦力做功Wfeq f(1,2)Mv2，A項正確；將所有小方塊等效為質(zhì)量集中在重心的質(zhì)點，恰能完全進入粗糙水平面，重心位移為l，且在eq f(l,2)大小的位移上存在摩擦力，所以克服摩擦力做功為eq f(1,2)Mgl，C正確。8.(2017宜興模擬)如圖所示，一個表面光滑的斜面體M置

9、于水平地面上，它的兩個斜面與水平面的夾角分別為、，且，M的頂端裝有一定滑輪，一輕質(zhì)細繩跨過定滑輪后連接A、B兩個小滑塊，細繩與各自的斜面平行，不計繩與滑輪間的摩擦，A、B恰好在同一高度處于靜止狀態(tài)。剪斷細繩后，A、B滑至斜面底端，M始終保持靜止，則( )A滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量B兩滑塊到達斜面底端時的速率相同C兩滑塊到達斜面底端時，滑塊A重力的瞬時功率較大D兩滑塊到達斜面底端所用時間相同解析：選AB 根據(jù)題意，由于A、B物體均處于平衡狀態(tài)，有FTAFTB，而FTAmAgsin ，F(xiàn)TBmBgsin ，所以mA大于mB，A正確；由于A、B物體距離地面的高度h相同，據(jù)機械能守恒定律可知兩者到

10、達地面的速率v相同，B正確；兩者到達地面時重力的瞬時功率為PAmAgvsin ，PBmBgvsin ，所以PAPB，C錯誤；兩者到達地面的時間為eq f(h,sin )eq f(gsin tA2,2)，eq f(h,sin )eq f(gsin tB2,2)，有tA大于tB，D錯誤。二、實驗題9(2017深圳模擬)某同學(xué)用如圖甲所示裝置來探究“動能定理”，得到一條如圖乙所示的紙帶，O點為第一個點，并在紙帶清晰段依次標記了A、B、C三個點，用毫米刻度尺測得各點到O點的距離如圖，重物質(zhì)量m1.00 kg。(1)電火花打點計時器應(yīng)選擇以下哪種電源_。A46 V、50 Hz交流電源B220 V、50

11、Hz交流電源(2)從O點到B點，重物的重力做功W重_J，動能的增加量Ek_J。(g取10 m/s2，以上計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)解析：(1)電火花打點計時器使用220 V、50 Hz的交流電源，所以選項B正確。(2)從O點到B點，重物的重力做功WGmgh1.00100.777 6 J7.78 J，B點的速度vBeq f(hAC,2T)eq f(85.7670.18102,20.02) m/s3.895 m/s，B點的動能EkBeq f(1,2)mvB27.59 J動能的增加量EkEkB07.59 J。答案：(1)B(2)7.787.5910某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做“驗證動量守恒定律

12、”的實驗，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地飄浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實驗的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣；把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器和彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先

13、_，然后_，讓滑塊帶動紙帶一起運動；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖乙所示；測得滑塊1的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。完善實驗步驟的內(nèi)容。(2)已知打點計時器每隔0.02 s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為_ kgm/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_ kgm/s(保留三位有效數(shù)字)。(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_。解析：(1)實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源，再放開滑塊1。(2)相互作用前滑塊1的速度v1eq f(0.2,0.1) m/s2 m/s，系統(tǒng)的總動量為0.310 kg2 m/s0.620 kgm/s，兩滑塊

14、相互作用后具有相同的速度veq f(0.168,0.14) m/s1.2 m/s，系統(tǒng)的總動量為(0.310 kg0.205 kg)1.2 m/s0.618 kgm/s。(3)存在誤差的主要原因是紙帶與打點計時器限位孔間有摩擦。答案：(1)接通打點計時器的電源放開滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點計時器的限位孔間有摩擦三、計算題11如圖甲所示，一根直桿AB與水平面成某一角度固定，在桿上套一個小物塊，桿底端B處有一彈性擋板，桿與板面垂直，現(xiàn)將物塊拉到A點由靜止釋放，物塊下滑與擋板第一次碰撞前后的v t圖像如圖乙所示，物塊最終停止在B點。重力加速度為g10 m/s2，求：(1)物塊與

15、桿之間的動摩擦因數(shù)；(2)物塊滑過的總路程s。解析：(1)由題圖可知物塊下滑時加速度大小a14 m/s2，上滑時加速度大小a28 m/s2，桿AB長l2 m；設(shè)桿傾角為，物塊的質(zhì)量為m，物塊與桿之間的動摩擦因數(shù)為，由牛頓第二定律得：mgsin mgcos ma1，mgsin mgcos ma2，代入數(shù)據(jù)，得：0.25，sin 0.6，cos 0.8。(2)對物塊整個運動分析，設(shè)物塊總路程大小為s，由動能定理得：mglsin mgscos 0，解之得：s6 m。答案：(1)0.25(2)6 m12.如圖，A、B質(zhì)量分別為m11 kg，m22 kg，置于小車C上，小車的質(zhì)量為m31 kg，A、B與小車的動摩擦因數(shù)為0.5，小車靜止在光滑的水平面上。某時刻炸藥爆炸，若A、B間炸藥爆炸的能量有12 J轉(zhuǎn)化為A、B的機械能，其余能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。A、B始終在小車表面水平運動，小車足夠長，求：(1)炸開后A、B獲得的速度各是多少？(2)A、B在小車上滑行的時間各是多少？解析：(1)根據(jù)爆炸過程中能量的轉(zhuǎn)化，有：Eeq f(1,2)m1v12eq f(1,2)m2v22爆炸過程中，根據(jù)動量守恒得：m1v1m2v2聯(lián)立解得：v14 m/s，v22 m/s。(2)爆炸后A、B都在C上滑動，由題意可知B會與C先相對靜止，設(shè)此時A的速度為v3，B、C的速度