新高考物理一轮复习提升练习导学案第30讲 动量和能量的综合应用（2份打包，原卷版+解析版）

这是一份新高考物理一轮复习提升练习导学案第30讲 动量和能量的综合应用（2份打包，原卷版+解析版），文件包含新高考物理一轮复习提升练习导学案第30讲动量和能量的综合应用原卷版doc、新高考物理一轮复习提升练习导学案第30讲动量和能量的综合应用解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。

学习目标
明确目标 确定方向
1动量守恒和弹性势能问题
2动量守恒和重力势能问题
3动量守恒和内能综合问题
【典例分析】 精选例题 提高素养
【例1】．如图所示，在光滑水平地面上，有用轻弹簧相连的A、B两物块，质量 SKIPIF 1 < 0 ，弹簧处于原长， SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两物块均处于静止。在 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两物块连线的右边，有一质量为 SKIPIF 1 < 0 的C物块以 SKIPIF 1 < 0 的速度向左运动，与 SKIPIF 1 < 0 相碰，碰后二者粘在一起运动。求：
（1）C、B两物块相碰后的瞬间，C物块的速度 SKIPIF 1 < 0 ？
（2）当轻弹簧的弹性势能最大时， SKIPIF 1 < 0 物块的速度 SKIPIF 1 < 0 多大？
（3）轻弹簧弹性势能的最大值 SKIPIF 1 < 0 是多大？

【例2】多选．如图所示，AB段为一竖直圆管，BC为一半径为 SKIPIF 1 < 0 的半圆轨道，C端的下方有一质量为 SKIPIF 1 < 0 的小车，车上有半径 SKIPIF 1 < 0 的半圆轨道，E为轨道最低点，左侧紧靠一固定障碍物，在直管的下方固定一锁定的处于压缩的轻质弹簧，弹簧上端A放置一质量为 SKIPIF 1 < 0 的小球（小球直径略小于圆管的直径，远远小于R、r）。AB的距离为 SKIPIF 1 < 0 ，A、E等高，某时刻，解除弹簧的锁定，小球恰好能通过BC的最高点P，从C端射出后恰好从D端沿切线进入半圆轨道DEF，并能从F端飞出。若各个接触面都光滑，重力加速度取 SKIPIF 1 < 0 ，则（ ）

A．小球恰好能通过BC的最高点P， SKIPIF 1 < 0
B．弹簧被释放前具有的弹性势能 SKIPIF 1 < 0
C．小球从F点飞出后能上升的最大高度 SKIPIF 1 < 0
D．小球下落返回到E点时对轨道的压力大小 SKIPIF 1 < 0 N
【例3】．如图所示，A、B、C的质量分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ，轻弹簧的左端固定在挡板上，C为半径 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 圆轨道，静止在水平面上。现用外力使小球A压缩弹簧（A与弹簧不连接），当弹簧的弹性势能为 SKIPIF 1 < 0 时由静止释放小球A，小球A与弹簧分离后与静止的小球B发生正碰，小球B到圆轨道底端的距离足够长，经过一段时间小球滑上圆轨道，一切摩擦均可忽略，假设所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度取 SKIPIF 1 < 0 。求：
（1）小球B能达到的最大高度；
（2）小球B返回圆轨道底端时对圆轨道的压力
（3）通过计算分析，小球B能否第二次进入圆轨道。
【巩固练习】 举一反三 提高能力
多选1．如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为m的木块，现有质量为 SKIPIF 1 < 0 的子弹以大小为 SKIPIF 1 < 0 的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．子弹射入木块后的运动过程中，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
B．子弹射入木块后的瞬间，它们的共同的速度为 SKIPIF 1 < 0
C．子弹射入木块后，子弹和木块能上升的最大高度为 SKIPIF 1 < 0
D．子弹射入木块后，子弹和木块能上升的最大高度为 SKIPIF 1 < 0
多选2．如图所示，在光滑足够长水平面上有半径R=0.8m的 SKIPIF 1 < 0 光滑圆弧斜劈B，斜劈的质量是M=3kg，底端与水平面相切，左边有质量是m=1kg的小球A以初速度v0=4m/s从切点C（是圆弧的最低点）冲上斜劈，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．小球A不能从斜劈顶端冲出
B．小球A能从斜劈顶端冲出后还会再落入斜劈
C．小球A冲上斜劈过程中经过最低点C时对斜劈的压力大小是30N
D．小球A从斜劈上返回最低点C时速度大小为2m/s，方向向左
多选3．如图，水平平面内固定有两根足够长的平行导槽，质量为2m的U型管恰好能在两导槽之间自由滑动，其弯曲部分是半圆形，B点为圆弧部分中点，轻弹簧右端固定于U型管C点处，图为该装置的俯视图。开始U型管静止，一半径略小于管半径、质量为m的小球以初速度 SKIPIF 1 < 0 从U型管A点向左射入，最终又从A点离开U型管，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到B点时U型管的速度大小为 SKIPIF 1 < 0 B．小球运动到B点时小球的速度大小为 SKIPIF 1 < 0
C．U型管获得的最大速度为 SKIPIF 1 < 0 D．弹簧获得的最大弹性势能为 SKIPIF 1 < 0
4．如图所示，质量为M的小车静置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则木块的最终速度大小和系统因摩擦产生的热量分别为（ ）
A． SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0
5．如图所示，在光滑的水平面上静止一质量 SKIPIF 1 < 0 的小车B，小车左端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到小车右端的距离 SKIPIF 1 < 0 ，这段车厢板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数 SKIPIF 1 < 0 ，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的车厢板上表面光滑。木块A以速度 SKIPIF 1 < 0 由小车B右端开始沿车厢板表面向左运动。已知木块A的质量 SKIPIF 1 < 0 ，重力加速度 SKIPIF 1 < 0 取 SKIPIF 1 < 0 。则木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为（ ）
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
6．如图所示，一轻质弹簧两端分别连着木块A和B，均静止于光滑的水平面上。木块A被水平飞行的初速度为 SKIPIF 1 < 0 的子弹射中并镶嵌在其中，已知子弹的质量为 SKIPIF 1 < 0 ，木块A的质量为 SKIPIF 1 < 0 ，木块B的质量为 SKIPIF 1 < 0 ，下列说法正确的是（ ）
A．子弹击中木块A后，与A的共同速度大小为 SKIPIF 1 < 0
B．子弹击中木块的过程中产生的热量为 SKIPIF 1 < 0
C．弹簧压缩到最短时木块A的速度大小为 SKIPIF 1 < 0
D．木块B在运动过程中的最大动能为 SKIPIF 1 < 0
7．如图所示，一个质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一个半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量m=1.0kg的小铁块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度 SKIPIF 1 < 0 =3m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度。铁块与长木板间的动摩擦因数 SKIPIF 1 < 0 ，忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小F；
（2）小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功Wf；
（3）小铁块和长木板达到的共同速度v以及相对于长木板滑动的距离x。

8．如图所示，轻弹簧连接着两个质量均为 SKIPIF 1 < 0 的小球2、3，静止于光滑水平桌面上。另一个质量为 SKIPIF 1 < 0 的小球1以速度 SKIPIF 1 < 0 撞向小球2， SKIPIF 1 < 0 的方向沿着两小球2和3连线方向，已知小球之间的碰撞为弹性碰撞且球1与球2之间不会发生二次碰撞，求：
（1）第一次碰撞刚结束时三个小球的速度分别是多少？
（2）经计算可知，在小球1和2发生第一次碰撞后的1.57s，弹簧第一次压缩到最短，求此时弹簧的弹性势能。
（3）在小球1和2发生第一次碰撞后的1.57s内，小球3的位移为5.7m。求此时小球1和小球2之间的距离。

9．如图所示，光滑水平面与光滑曲面平滑连接，有两个半径相同的小球A、B，质量分别为m、3m。现让A球以速度 SKIPIF 1 < 0 向右运动与B球发生正碰，碰后小球A静止，小球B沿曲面上升的最大高度为 SKIPIF 1 < 0 （未知）；如果仅仅交换小球A、B位置，让B球以速度 SKIPIF 1 < 0 向右运动与A球发生正碰，碰后小球A沿曲面上升的最大高度为 SKIPIF 1 < 0 （未知）（设两次碰撞产生的热量相同）求：
（1）小球A、B碰撞过程损失的机械能；
（2）上述过程中，小球A、B上升最大高度的比值 SKIPIF 1 < 0 。

10．如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间。A的质量为m，B、C的质量都为2m，三者都处于静止状态，现使B以某一速度 SKIPIF 1 < 0 向右运动，B与A发生弹性碰撞，之后A与C发生完全非弹性碰撞，求：
（1）物体A、B、C最终速度大小各是多少：
（2）整个碰撞过程损失的机械能。