内容正文:
专题二 能量与动量
第7讲 动量和能量观点的应用题型总结
一.动量 冲量
1.(2024•西城区校级开学)如图所示,一条轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个小球a和b,用手托住球b,当绳刚好被拉紧时,球b离地面的高度为h,球a静止于地面。已知球a的质量为m,球b的质量为3m,重力加速度为g,定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。若无初速度释放球b,则下列判断正确的是( )
A.在球b下落过程中,绳子的拉力大小为 B.在球b下落过程中,球b的机械能减小3mgh
C.在球b下落过程中,球a的机械能增加mgh D.在球b下落过程中,绳对球a拉力冲量大小为
二.动量定理
2.(2024•潍坊一模)一物体在t=0时刻通过P点的速度大小为v0,加速度与速度方向相同,物体的加速度a随时间t的变化如图所示。经2t0物体运动到Q点。在该过程中,下列判断正确的是( )
A.0∼t0与t0∼2t0的平均速度相同 B.0∼t0与t0∼2t0合外力的冲量相同
C.0∼t0与t0∼2t0合外力做的功相同 D.到达Q点的速度大小为v0
变式一:3.(2023秋•平度市校级期末)质量相等的A、B两物体静止在同一水平面上,分别受水平拉力F1、F2的作用从同一位置开始运动,经过时间t和3t分别撤去F1和F2,如图是两物体运动的v﹣t图像,下列说法正确的是( )
A.物体A、B的位移大小之比是4:5 B.在2t~3t之间的某一时刻B能追上A
C.F1和F2对A、B两物体的冲量之比是4:5 D.F1和F2对A、B两物体的做功之比是5:3
三.动量守恒定律
4.(2024•青羊区校级模拟)如图甲所示,水平桌面上有一算盘。算珠可穿在固定的杆上滑动,算珠与杆之间的动摩擦因数为μ(未知)。使用时发现某一根杆上有A、B两颗算珠未在归零位。A、B相阻s1=3.5cm,B与上边框相隔s2=2cm。现用手指将A以某一初速度拨出,在方格纸中作出A、B运动的v﹣t图像如图乙所示(实线代表A,虚线代表B)。忽略A、B碰撞的时间,g取10m/s2,则( )
A.算珠A在碰撞前运动了0.2s B.算珠与杆之间的动摩擦因数为μ=0.2
C.算珠A与算珠B在碰撞过程无机械能损失 D.算珠B碰撞后恰好能到达归零位置
变式一:5.(2024•青羊区校级模拟)质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上,钢板处于平衡状态。质量也为m的物块从钢板正上方高为h的A处自由落下,打在钢板上并与钢板一起向下运动x0后到达最低点B,已知重力加速度为g,空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A.物块和钢板一起运动到最低点B过程物块的机械能守恒
B.从物块下落到一起运动到最低点的过程物块、钢板和弹簧组成的系统机械能守恒
C.物块和钢板一起运动到最低点B过程中弹簧弹性势能的增加量为
D.物块和钢板一起运动到最低点B过程中弹簧弹性势能的增加量为mg(h+2x0)
变式二:6.(2023秋•李沧区校级期末)如图所示,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为m0的球C,现将球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放球C,则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.运动过程中,A、B、C组成的系统动量守恒
B.C球第一次摆到最低点时,C球的速度为
C.C球第一次摆到最低点过程中,木块A、B向右移动的距离
D.C球第一次到达轻杆左侧的最高处的高度与释放高度相同
四.一维碰撞模型
7.(2023秋•苏州期末)如图所示,5个小球B、C、D、E、F并排放置在光滑的水平面上,其中4个球B、C、D、E质量均为m1,A球、F球质量均为m2,A球以速度v0向B球运动,之后所有的碰撞均为弹性碰撞,碰撞结束后( )
A.若m1=m2,最终将有2个小球运动 B.若m1<m2,最终将有1个小球运动
C.若m1>m2,最终将有3个小球运动 D.无论m1、m2大小关系怎样,最终6个小球都会运动
变式一:8.(2023春•沈阳期末)在光滑水平面上的两个小球发生正碰。碰撞时间可以忽略不计,如图所示是它们碰撞前后的x﹣t图像。小球的质量分别为m1和m2,已知m1=0.1kg。由此可以判断( )
A.碰撞前m1和m2都在做匀速直线运动 B.碰撞后m1和m2运动方向相同
C.m2=0.2kg D.该碰撞为弹性碰撞
变式二:9.(2024•贵州模拟)如图,A、B两点间距