考点20 动量和能量的综合应用-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷课件PPT（新教材）

考点20　动量和能量的综合应用 1 狂刷小题·夯基础 2 精做大题·提能力 58 本课结束 92 题组一　基础小题 1. (多选)一质量为m的运动员托着质量为M的重物从下蹲状态(图甲)缓慢运动到站立状态(图乙)，该过程重物和人的肩部相对位置不变，运动员保持乙状态站立Δt时间后再将重物缓慢向上举至双臂伸直(图丙)。甲到乙、乙到丙过程重物上升的高度分别为h1、h2，经历的时间分别为t1、t2，则(　　) A．地面对运动员的冲量为(M＋m)g(t1＋t2＋Δt)，地面对运动员做的功为0 B．地面对运动员的冲量为(M＋m)g(t1＋t2)，地面对运动员做的功为(M＋m)g(h1＋h2) C．运动员对重物的冲量为Mg(t1＋t2＋Δt)，运动员对重物做的功为Mg(h1＋h2) D．运动员对重物的冲量为Mg(t1＋t2)，运动员对重物做的功为0 答案　AC 解析　由题可知，运动员始终处于平衡状态，则地面对运动员的支持力大小为(M＋m)g，作用时间为(t1＋t2＋Δt)，则其冲量为I＝(M＋m)g·(t1＋t2＋Δt)，因地面对运动员的支持力的作用点的位移为0，则地面对运动员做的功为0，故A正确，B错误；运动员对重物的力的大小为Mg，其冲量为I′＝Mg(t1＋t2＋Δt)，重物发生的位移为(h1＋h2)，则运动员对重物做的功为Mg(h1＋h2)，故C正确，D错误。 2.用水平力拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止。其速度—时间图像如图所示，且α>β，若拉力F做的功为W1，冲量大小为I1；物体克服摩擦阻力f做的功为W2，冲量大小为I2。则下列选项正确的是(　　) A．W1>W2；I1>I2 B．W1<W2；I1>I2 C．W1<W2；I1<I2 D．W1＝W2；I1＝I2 答案　D 解析　对全过程由动能定理有：W1－W2＝0－0，得W1＝W2；由动量定理有：I1－I2＝0－0，得I1＝I2，故D正确。 3.如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是(　　) A．连续敲打可使小车持续向右运动 B．人、车和锤组成的系统机械能守恒 C．当锤子的速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零 D．人、车和锤组成的系统动量守恒 答案　C 解析　把人、锤子和车看成一个系统，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，用锤子连续敲打车的左端，根据水平方向动量守恒可知，系统的水平方向总动量为零，所以当锤子的速度方向竖直向下，即水平方向动量为零时，人和车水平方向总动量为零，锤子向左运动时，车向右运动，锤子向右运动时，车向左运动，所以车在水平方向做往复运动，不会持续地向右运动，故A错误，C正确；由于人消耗体能，体内储存的化学能转化为系统的机械能，机械能又通过锤子敲打小车等转化为内能，因此 人、车和锤组成的系统机械能不守恒，故B错误；在锤子的连续敲打下，人、车和锤组成的系统竖直方向所受的合力不等于零，该方向系统的动量不守恒，所以系统的动量不守恒，故D错误。 4.男女双人滑冰是颇具艺术性的冰上运动项目。在某次比赛的一个小片段中，男女运动员在水平冰面上沿同一直线同向滑行，且动能恰好相等，某时刻两者相遇后一起滑行。已知男运动员的体重较大，为简化问题，两运动员均视为质点，冰面视为光滑，则(　　) A．两者相遇过程中女运动员所受冲量较大 B．两者相遇过程中女运动员动能变化较大 C．两者相遇后两运动员动量大小相等 D．两者相遇前后总动能不变 答案　B 解析　两者相遇过程中相互作用力大小相等、方向相反，作用时间相同，则两者所受冲量大小一定相等，A错误；设相遇前两者的动能为Ek，根据Ek＝ eq \f(1,2)mv2知，相遇前男运动员的速度比女运动员的速度小，可知女运动员在男运动员后面追赶男运动员，相遇后，男运动员动能增加，女运动员动能减小，设女运动员动能变化大小为ΔEk女，男运动员动能变化大小为ΔEk男，两者相遇相当于完全非弹性碰撞，系统的总动能减少，则ΔEk女＞ΔEk男，B正确，D错误；两者相遇后两运动员速度大小相等，由于男运动员的体重较大，则男运动员的动量较大，C错误。 5. (多选)如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是(　　) A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒 B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒 C．撤去F，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E D．撤去F，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大