第16期：动量与能量相结合的动力学问题-2022-2023学年高一物理专题提分计划（人教版2019必修第二册）

第16期：动量与能量相结合的动力学问题 1．（2023春·河北·高三统考阶段练习）如图所示，质量均为m的物块P与物块Q之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给P物体-瞬时初速度，以下说法正确的是（　　） A．运动的过程中，物体P的最小速度为 B．运动的过程中，物体Q的最大速度为 C．弹簧的弹性势能最大为 D．弹簧的弹性势能最大为 2．（2023春·河南信阳·高二淮滨高中校考阶段练习）如图所示，A、B和C是光滑水平面上的三个质量都为m的相同的小球，其中B、C两小球用不计质量的轻质弹簧连接后静止在水平面上。现A球以速度沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起。对A、B、C及弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A．机械能守恒，动量不守恒 B．弹簧的最大弹性势能等于 C．三球速度相等时，弹簧一定处于压缩状态 D．三球速度相等后，速度将保持不变 3．（2023春·安徽安庆·高二安庆一中校考阶段练习）如图所示，一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点，开始时砂袋处于静止状态，一弹丸以水平速度击中砂袋后未穿出，二者共同摆动。若弹丸质量为m，砂袋质量为5m，弹丸和砂袋形状大小忽略不计，弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A．弹丸打入砂袋过程中，细绳所受拉力大小保持不变 B．弹丸打入砂袋过程中，系统动量不守恒 C．弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为 D．砂袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为 4．（2023春·江苏南京·高三南京市中华中学校考阶段练习）如图甲所示，物块A、B的质量分别为2kg、3kg，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁接触但不黏连。物块C从t＝0时以一定速度向右运动，在t＝4s时与物块A相碰，并立即与物块A粘在一起不再分开，物块C的v－t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．物块C的质量为2kg B．物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为40.5J C．4s到12s的时间内，弹簧对物块A的冲量大小为 D．物块B离开墙壁后的最大速度为3m/s 5．（2021春·陕西延安·高一校考期末）如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块，都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，下列说法正确的是（　　） A．物块做减速运动 B．物块的速度大小为0.8m/s C．此过程中，系统产生的内能为7.04J D．当物块速度为0时，薄板的速度约为2m/s 6．（2023·全国·模拟预测）如图所示，静止在光滑水平面上的木板右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3kg。质量m＝1kg的铁块以水平速度v0＝4m/s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为（　　） A．3J B．6J C．20J D．4J 7．（2022秋·山东青岛·高二山东省青岛第五十八中学校考期中）如图所示，在光滑水平面上有一带挡板的长木板，挡板和长木板的总质量为m，木板长度为L（挡板的厚度可忽略），挡板上固定有一个小炸药包（可视为质量不计的点）。木板左端有一质量也为m（可视为质点）的滑块。滑块与木板间的动摩擦因数恒定，整个系统处于静止状态。给滑块一个水平向右的初速度v0，滑块相对木板向右运动，刚好能与小炸药包接触，接触瞬间小炸药包爆炸（此过程时间极短，爆炸后滑块与木板只在水平方向上运动，且完好无损），滑块最终回到木板的左端，恰与木板相对静止，求： （1）滑块与木板间的动摩擦因数； （2）小炸药包爆炸完毕时滑块和木板的速度； （3）炸药爆炸过程中对滑块的冲量。 8．（2023春·湖南常德·高二汉寿县第一中学校考阶段练习）如图所示，质量的平板小车静止在光滑水平面上，质量可视为质点的滑块放在小车左端。某时刻给滑块一个水平向右的初速度，滑块没有从小车上掉落。已知滑块与小车间动摩擦因数，重力加速度。求： （1）滑块减速运动的时间； （2）小车加速运动的位移大小； （3）若滑块的初速度，滑块恰好没有从小车上掉下，则小车的长度为多少。 9．（2023秋·云南昆明·高二昆明一中校考期末）如图所示，固定在轻质弹簧两端质量分别是、的两个物体置于光滑水平地面上，靠在光滑竖直墙上。现有一颗质量的子弹水平射入中，使弹簧压缩而具有12J的弹性势能，然后和都将向右运动。试求： （1）子弹入射前的速度； （2）竖直墙对的冲量； （3）运动过程中弹簧可能具有的最大弹性势能。 10．（2023·全国·模拟预测）如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角，另一端点C为轨道的最低点。C