高考物理一轮复习讲义板块整合提能练3　能量和动量

这是一份高考物理一轮复习讲义板块整合提能练3　能量和动量，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题
1.如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，下列说法正确的是(C)
A.重力对物体做的功为-mgh
B.物体在海平面上的势能为mgh
C.物体在海平面上的动能为12mv02+mgh
D.物体在海平面上的机械能为12mv02+mgh
解析 物体下落的高度为h，则重力对物体做的功为mgh，A项错误；以地面为零势能面，则物体落到海平面时的重力势能为Ep=-mgh，B项错误；设物体落到海面时的动能为Ek，根据机械能守恒定律有Ek-mgh=12mv02+0，动能为Ek=12mv02+mgh，C项正确；物体落到海平面时的机械能等于抛出时的机械能为12mv02，D项错误。
2.(2025·莆田模拟)一端固定的轻质弹簧处于原长，第一次用互成角度的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点，如图所示，在此过程F1、F2分别做了4 J、8 J的功；第二次换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，该过程F所做的功是(D)
A.4 JB.8 J
C.10 JD.12 J
解析 F1、F2拉弹簧的作用效果与力F拉弹簧的作用效果相同，故力F拉弹簧做的功等于力F1、F2拉弹簧做功之和故为W=(4+8) J=12 J，D项正确。
3.如图所示，圆盘可在水平面内绕通过O点的竖直轴转动(俯视)，圆盘上距轴r处有一质量为m的物块(可视为质点)。某时刻起，圆盘开始绕轴转动，经过一段时间，其角速度从0增大至ω。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g，该过程中物块始终相对圆盘静止，下列说法正确的是(D)
A.物块所受摩擦力的方向始终指向O点
B.物块所受摩擦力的大小始终为μmg
C.物块所受摩擦力的冲量大小为mω2r
D.物块所受摩擦力做的功为12mω2r2
解析 在角速度从0增大至ω过程中，物块有切线方向的加速度，则摩擦力有切向分力，不是指向O点，A项错误；该过程中物块始终相对圆盘静止，则摩擦力始终小于最大静摩擦力μmg，B项错误；物块受到的支持力与重力的冲量大小相等方向相反，则根据动量定理mΔv=mωr，物块的动量改变量等于摩擦力的冲量，C项错误；支持力和重力不做功，根据动能定理Wf=12m(Δv)2=12mω2r2，摩擦力做功等于动能改变量，D项正确。
4.(2024·北京卷)如图所示，光滑水平轨道AB与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。下列说法正确的是(C)
A.物体在C点所受合力为零
B.物体在C点的速度为零
C.物体在C点的向心加速度等于重力加速度
D.物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点的动能
解析 物体恰好能到达最高点C，则物体在最高点只受重力，且重力全部用来提供向心力，设半圆轨道的半径为r，由牛顿第二定律得mg=mv2r，解得物体在C点的速度v=gr，A、B两项错误；由牛顿第二定律得mg=ma，解得物体在C点的向心加速度a=g，C项正确；由能量守恒定律知，物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点时的动能和重力势能之和，D项错误。
5.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投入到车内，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)
A.20个 B.25个C.30个 D.40个
解析 设一共抛入n个沙袋，这些沙袋抛入车的过程，满足动量守恒，可得Mv0-n·mv=0，解得n=Mv0mv=20，即抛入20个沙袋，车恰好停止运动，A项正确。
6.(2025·苏州模拟)如图所示，一大型气球初始时悬停在空中，喷气口被绳系着，某时刻系在喷气口的绳子突然松开，内部气体竖直向下喷出，由于反冲作用气球开始向上运动。已知内部气体的密度为ρ，气球连同内部气体最初的质量为m，喷气口的横截面积为S，绳子松开瞬间喷出气体的速度为v，重力加速度为g，不计空气阻力，则绳子松开瞬间气球的加速度大小为(B)
A.ρSv2mB.ρSv2m-g
C.ρSv2m+gD.ρSvm
解析 取极短时间Δt内喷出的气体为研究对象，根据动量定理得FΔt=(ρvΔtS)v-0，解得F=ρv2S，根据牛顿第三定律知气体对气球的作用力大小为ρv2S，方向竖直向上。对气球，根据牛顿第二定律得ρv2S-mg=ma，解得a=ρSv2m-g，B项正确。
7.(2024·山东卷)如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根原长为l的轻质弹性绳连接，连接点等高且间距为d(d”“=”或“