2025--2026年专题 第一章 动量与能量的综合应用（分层作业）物理教科版2019选择性必修第一册

专题二 动量与能量的综合应用 分层练习 1．如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为的另一物体B（可看成质点）以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（g取10）（　　） A．木板A获得的动能为2J B．系统损失的机械能为2J C．木板A的最小长度为2m D．A、B间的动摩擦因数为0.01 【答案】B 【详解】A.由图像可知，A、B的加速度大小都为，根据动量守恒可得 得A、B质量相等，则木板获得的动能为 选项A错误； B.系统损失的机械能 选项B正确； C.由v-t图像可求出二者相对位移为 木板A的最小长度为1m，选项C错误； D.分析B的受力，根据牛顿第二定律 可求出 选项D错误。 故选B。 2．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为0.2 kg的小球以5.0 m/s的速度向前运动，与质量为3.0 kg的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度是v木＝1 m/s，则（　　） A．v木＝1 m/s这一假设是合理的，碰撞后球的速度为v球＝－10 m/s B．v木＝1 m/s这一假设是不合理的，因而这种情况不可能发生 C．v木＝1 m/s这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来 D．v木＝1 m/s这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足，v球的大小不能确定 【答案】B 【详解】假设这一过程可以实现，根据动量守恒定律得 m1v＝m1v球＋m2v木 代入数据解得 v球＝－10 m/s 碰撞前系统动能为 碰撞后系统动能为 则 这一过程不可能发生，因为碰撞后的机械能增加了。故ACD错误；B正确。 故选B。 3．甲、乙两球在光滑水平面上同一直线同一方向上运动，它们动量 ， ，已知甲球速度大于乙球速度，当甲球与乙球碰后，乙球动量变为 ，则m甲，m乙关系可能是（ ） A．m甲=m乙 B． C． D． 【答案】C 【详解】因为碰撞前，甲球速度大于乙球速度，则有 得到 根据动量守恒得 代入解得 根据碰撞过程总动能不增加得到 代入解得 又碰撞后两球同向运动，甲的速度不大于乙的速度，则有 代入解得 所以有 故选C。 4.（多选）如图所示的装置中，木块B放在光滑的水平桌面上，子弹A以水平速度射入木块后(子弹与木块作用时间极短)，子弹立即停在木块内．然后将轻弹簧压缩到最短，已知本块B的质量为M，子弹的质量为m，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则从子弹开始入射木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（ ） A．系统的动量不守恒，机械能守恒 B．系统的动量守恒，机械能不守恒 C．系统损失的机械能为 D．弹簧最大的弹性势能小于 【答案】CD 【详解】AB．由于子弹射入木块过程中，二者之间存在着摩擦，故此过程系统机械能不守恒，子弹与木块一起压缩弹簧的过程中，速度逐渐减小到零，所以此过程动量不守恒，故整个过程中，系统动量、机械能均不守恒，故AB错误； C．对子弹和木块由动量守恒定律及能量守恒定功率 联立解得系统损失的机械能为，故C正确； D．由于子弹和木块碰撞有机械能损失，所以最终弹簧弹性势能小于子弹最初的动能，故D正确。 故选CD。 5.（多选）A、B两球在光滑水平面上沿同一直线同一方向运动，A球的动量是7kg m/s，B球的动量是5kg m/s．当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（ ） A．pA = 6kg m/s， pB = 6kg m/s B．pA = 8kg m/s，pB = 4kg m/s C．pA = -2kg m/s，pB = 14kg m/s D．pA= - 7kg m/s，pB=19kg m/s 【答案】AC 【详解】碰前系统的总动量 kg m/s 由题意，设两球质量为和，根据碰撞条件得 即 A．pA = 6kg m/s， pB = 6kg m/s，系统动量守恒，且碰后 所以 碰后总动能 解得 故 在碰撞条件区间内是可能的，A正确； B．pA = 8kg m/s，pB = 4kg m/s系统动量守恒，且碰后 所以 不在碰撞条件区间内，不可能，B错误； C．pA = -2kg m/s，pB = 14kg m/s系统动量守恒， ... ...