2024年高考物理专题特训：功和能以及动量（难题篇）

2024年高考物理专题特训：功和能以及动量（难题篇） 一、选择题 1．如图所示，用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C处于竖直平面内，质量均为m，两段轻杆等长。现将C球置于距地面高h处，由静止释放，假设三个小球只在同一竖直面内运动，不计一切摩擦，重力加速度为g，则在小球C下落过程中（　　） A．小球A、 B．C组成的系统机械能不守恒B．小球C的机械能一直减小 C．小球C落地前瞬间的速度大小为 D．当小球C的机械能最小时，地面对小球B的支持力大于mg 2．如图，水平传送带上表面的右侧，与一个竖直的光滑半圆轨道底端相接，在半圆轨道下端O放一质量为m的滑块A。传送带以速率沿顺时针转动，现在传送带的左端轻轻放上一个质量也为m的滑块B。物块与传送带的动摩擦因数为μ，物块B以速度为与A发生弹性碰撞，两滑块可视为质点，则下列说法不正确的是（　　） A．传送带至少长 B．物块B第一次在传送带上运动达到传送带速度所需时间为 C．要保证被撞后的A滑块能沿圆弧轨道运动，圆弧轨道的半径最大为 D．若A与B能在O点发生多次碰撞，则当A与B发生第三次碰撞时，产生的总内能为 3． 某学校科技小组制作的太阳能驱动小车如图甲所示。太阳能驱动小车的质量，小车在水平地面上由静止开始做直线运动，一段时间内小车的速度v与牵引力的功率P随时间变化的图像分别如图乙、丙所示。已知末小车牵引力的功率达到额定功率，末小车的速度达到最大值，末关闭电动机，再经过一段时间小车停止运动。设整个过程中太阳能驱动小车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A．太阳能驱动小车最大速度大小为 B．太阳能驱动小车受到的阻力大小为 C．整个过程中，太阳能驱动小车克服阻力做功为 D．关闭电动机后，太阳能驱动小车经过停止运动 4． 1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖，实验装置如图。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小竖直向下匀速运动；当油滴P经过板间M点（图中未标出）时，给金属板加上电压U，经过一段时间，发现油滴P恰以速度大小竖直向上匀速经过M点。已知油滴运动时所受空气阻力大小为，其中k为比例系数，v为油滴运动速率，r为油滴的半径，不计空气浮力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．油滴P带正电 B．油滴P所带电荷量的值为 C．从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴的加速度先增大后减小 D．油滴先后两次经过M点经历的时间为 5．如图所示，轻质细杆两端固定两个质量不相等的小球a、b，小球a置于光滑的水平地面上，从图示位置，静止释放b球，下列说法正确的是（　　） A．b球落地的瞬间，a球的速度不为0 B．在b球落地前的整个过程中，b球的机械能守恒 C．在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球的冲量不为0 D．在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球做的总功不为0 6．如图所示，有一光滑并带有圆弧的曲面，倾斜放在平面上，在曲面的底部平行于轴线画一条虚线，现将一个可视为质点的小球从图中位置平行于虚线以一定的初速度进入曲面，将小球下滑过程中经过虚线时的位置依次记为a、b、c、d，以下说法正确的是（　　） A．虚线处的ab、bc、cd间距相等 B．经过ab、bc、cd的时间相等 C．小球从释放到离开曲面末端时（曲末端的圆弧可认为在水平面内）动能的变化量与初速度大小有关 D．小球通过a、b、c三点时对曲面的压力大小与初速度大小有关 7．如图所示，倾角θ=37°的足够长的斜面固定在水平面上，斜面下端固定一挡板，劲度系数20 N/m的轻弹簧一端与挡板连接，另一端与质量为m=1kg的滑块连接。绕过光滑轻质定滑轮的轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为M=2kg的石块相连。已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，轻弹簧的弹性势能与形变量的关系为重力加速度g取开始时拖住石块，轻绳恰好伸直与斜面平行但无弹力，滑块恰好不上滑；现由静止释放石块，涉及的过程弹簧都在弹性限度内，则下列说法正确的是（　　） A．释放石块瞬间轻弹簧的弹性势能为 5 J B．石块的速度最大时轻弹簧的形变量为 1m C．石块的最大速度为 D．滑块沿斜面向上运动的最大距离为2m 8．如图所示，两小球a，b（可视为质点）通过铰链用刚性轻杆连接，a套在竖直杆M上，b套在水平杆N上。两根足够长的细杆M、N不接触（a、b球均可越过O点），且两杆间的距离忽略不计，将两小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．a球的机械能守恒 B．两球组成的系统水平方向动量守恒 C．b球在水平杆上运动过程中存在四个速度可以为零的位置 D．a球从初位置下降到最低点的过程中，连