第六章 小专题(九) 动力学、能量和动量观点在力学中的应用-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮限时巩固（新教材，鲁科版）

小专题(九)　动力学、能量和动量观点在力学中的应用 1.如图是劳动者抛沙袋入车的情境图。一排人站在平直的轨道旁,分别标记为1,2,3,…。已知车的质量为40 kg,每个沙袋的质量为5 kg。当车经过一人身旁时,此人将一个沙袋沿与车前进相反的方向以 4 m/s投入车内,沙袋与车瞬间就获得共同速度。已知车原来的速度大小为10 m/s。当车停止运动时,一共抛入的沙袋有(　　) A.20个 B.25个 C.30个 D.40个 2.长木板a放在光滑的水平地面上,在其上表面放一小物块b。以地面为参考系,给a和b以大小均为v0、方向相反的初速度,最后b没有滑离a。以a的初速度方向为正方向,a、b的vt图像可能错误的是(　　) 3.如图所示,小球a、b用长度相同的细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平伸直。由静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°,则小球a、b的质量之比为(　　) A.1∶1 B.1∶2 C.(-1)∶1 D.1∶(-1) 4.物块a、b中间用一根轻质弹簧相连,放在光滑水平面上,物块a的质量为1 kg,如图甲所示。开始时两物块均静止,弹簧处于原长。t=0时对物块a施加水平向右的恒力F,t=1 s 时撤去F,在0～1 s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示,弹簧始终处于弹性限度内。对整个运动过程,下列分析正确的是(　　) A.物块b的质量为3 kg B.恒力F的冲量为2 N·s C.t=1 s时b的速度小于0.15 m/s D.弹簧伸长量最大时,b的速度大小为 m/s 5.如图所示,长为l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙,初始时它们直立在光滑的水平地面上。后由于受到微小扰动,系统从图示位置开始倾倒。当小球甲刚要落地时,其速度大小为(　　) A. B. C. D.0 6.如图甲所示,质量分别为m1、m2的两物块A、B间拴接一个被压缩且锁定的轻弹簧,整个装置静置于光滑水平地面上,其中A与左侧固定的挡板相接触。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B的速度随时间变化的图像如图乙所示,则A、B的质量之比m1∶m2=　　　　;A的最大速度为　　　　 m/s;A离开挡板后,弹簧的弹性势能最大时B的速度为　　　　 m/s。  7.如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为60m、20m,两船沿同一直线相向运动,速度大小分别为2v0、v0。为避免两船相撞,甲船上的人不断地将质量为m的货物袋以相对地面5v0的水平速度抛向乙船,且被乙船上的人接住,假设某一次甲船上的人将货物袋抛出且被乙船上的人接住后,刚好可保证两船不相撞,不计水的阻力。试求此时: (1)甲、乙两船的速度大小; (2)从甲船抛出的总货物袋数。 8.(多选)如图所示,质量为M=1 kg的长木板放在光滑的水平面上,质量为m=2 kg的滑块(可视为质点)放在长木板的左端,两者之间的动摩擦因数为μ=0.2。某时刻用 F=9 N 的水平恒力作用在长木板上,经t=1 s后撤去力F,最终滑块恰好没有滑离长木板。重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　　) A.撤去力F时长木板的速度为3 m/s B.撤去力F时滑块的速度为2 m/s C.滑块最终的速度为3 m/s D.长木板的长度为1.5 m 9.(多选)在冰壶比赛中,球员手持毛刷擦刷冰面,可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图甲所示,蓝壶静止在圆形区域内,运动员用等质量的红壶撞击蓝壶,两壶发生正碰。若碰撞前后两壶的vt图像如图乙所示。关于冰壶的运动,下列说法正确的是(　　) A.两壶发生了弹性碰撞 B.蓝壶运动了4 s停下 C.撞后两壶相距的最远距离为1.275 m D.碰撞后蓝壶的加速度大小为0.3 m/s2 10.如图甲所示,“打弹珠”是一种常见的民间游戏,该游戏的规则为:将手中的弹珠以一定的初速度瞬间弹出,并与另一静止的弹珠发生碰撞,被碰弹珠若能进入小坑中即为胜出。现将此游戏进行简化,如图乙所示,粗糙程度相同的水平地面上,弹珠A和弹珠B与坑在同一条直线上,两弹珠间距s1=2 m,弹珠B与坑的间距s2=1 m。某同学将弹珠A以v0=6 m/s 的初速度水平向右瞬间弹出,经过时间t1=0.4 s与弹珠B正碰(碰撞时间极短),碰后瞬间弹珠A的速度大小为1 m/s,方向向右,且不再与弹珠发生碰撞。已知两弹珠的质量均为2.5 g,弹珠A、B与地面间的动摩擦因数均相同,并将弹珠的运动视为滑动。 (1)求碰撞前瞬间弹珠A的速度大小和在地面上运动时的加速度 大小; (2)求两弹珠碰撞瞬间的机械能损失,并判断该同学能否胜出。 11.如图所示,一质量M=0.4 kg、内部间距L=2 m的U形槽静止在水平面上,槽内底部为光滑平面。球1和球2是可看成质点