专题八 动量和能量

一、单选题

1．如图所示，质量相同的橡胶锤和铁锤，以相同的速度敲击物体后静止，则（　　）

A．铁锤动量变化量大

B．橡胶锤的动量变化量小

C．橡胶锤受到的冲量小

D．两锤受到的冲量相等

 

2．如图所示为水平圆盘的俯视图，圆盘上距中心轴为处有一质量为的小物块。某时刻起圆盘绕轴转动，角速度从0增大至，小物块始终相对圆盘静止。已知圆盘的动摩擦因数为、重力加速度为，此过程小物块所受的摩擦力（　　）

A．方向始终指向点

B．大小始终为

C．冲量大小为

D．做功为零

 

3．小明在立定跳远时，从起跳至着地的整个过程如图所示。保持起跳速度不变，则（　　）

A．起跳过程屈腿姿态不同，地面对人做的功总为零

B．起跳过程屈腿姿态不同，地面对人的平均作用力大小相同

C．着地过程屈腿姿态不同，地面对人的冲量相同

D．着地过程屈腿姿态不同，人的动量变化率相同

 

4．如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面粗糙，在Q下滑的过程中，关于P和Q构成的系统，下列说法正确的是（　　）

A．机械能守恒、动量守恒

B．机械能不守恒、动量守恒

C．机械能守恒、动量不守恒

D．机械能不守恒、动量不守恒

 

5．2022年北京冬奥会接力决赛中，中国队夺得冠军。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设交接棒过程中两运动员的速度方向共线，忽略运动员所受摩擦力，则交接棒过程中两运动员（　　）

A．组成的系统动量和机械能都守恒

B．加速度大小一定相同

C．动量的变化量等大反向

D．相互作用力做功之和一定等于零

 

6．如图所示，质量分别为m₁和m₂的小球A、B在光滑水平面上分别以速度v₁、v₂同向运动，并发生对心碰撞，碰后B被右侧墙壁原速率弹回，又与A碰撞，再一次碰撞后两球都静止，则第一次碰后A速度的大小为(　　)

A．           B．

C．          D．

 

7．如图所示，质量均为m的木块A、B与轻弹簧相连，置于光滑水平桌面上处于静止状态，另有一个质量为2m木块C以速度与木块A碰撞并粘在一起（碰撞时间极短），则从木块C与木块A碰撞到弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．木块A、B、C和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒

B．木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为

C．木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为

D．弹簧的最大弹性势能等于木块A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量

   

8．在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v₀匀速运动．某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的．则碰后B球的速度大小是（　　）

A． B． C． D．或

 

 

二、解答题

9．如图所示，质量为m，电阻为R，边长为L的正方形单匝线框abcd放在光滑水平桌面上，MN右侧空间存在竖直向下匀强磁场，磁感应强度大小为B，线框从左边界以初速度v进入磁场。求：

（1）线框刚进入磁场时，ab两端的电压U_ab；

（2）线框完全进入磁场后的速度大小v^/。

  

 

 

 

 

 

 

 

10．如图为某机械装备中的一种智能减震装置，劲度系数为k的轻质弹簧套在固定于地面的竖直杆上，弹簧上端与质量为m的圆环P相连，初始时P处于静止状态，且弹簧弹力等于P的重力，P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方H处将另一质量也为m的光滑圆环Q由静止释放，Q接触P后发生碰撞（碰撞时间极短）并一起做匀减速运动，下移距离为时速度减为0，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）Q与P发生碰撞瞬间时的共同速度的大小；

（2）碰撞后PQ一起下移距离d（）时，智能材料对P阻力的大小；

（3）PQ一起下移距离d（）过程中，智能材料对P阻力所做的功W。

 

 

 

 

 

 

 

 

11．如图所示，质量为的木块静止在一竖直放置的轻弹簧上端A点，弹簧下端连接地面，现有一质量为的子弹以速度竖直射向木块并瞬间嵌入其中，经过，木块第一次回到A位置，弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，取。求：

（1）子弹嵌入木块后的瞬间整体速度大小v；

（2）0.8s内弹簧对木块的冲量大小I。

  

 

 

 

 

 

 

 

12．如图，在光滑的水平面上放一个质量为、半径为的四分之一圆弧滑轨，圆弧面AB光滑，现将一质量为的小物块（质点）从A点由静止沿圆弧面释放，重力加速度．

（1）若圆弧滑轨固定，求小物块到达最低点B的速度大小及对轨道的压力大小；

（2）若圆弧滑轨不固定，求小物块到达最低点B的速度大小。