2012届动量、功和能经典试题汇编
（2009年全国Ⅰ卷理综）21．质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为 A.2 B.3 C.4 D. 5
答案AB 【解析】本题考查动量守恒.根据动量守恒和能量守恒得设碰撞后两者的动量都为P,则总动量为2P,根据P2?2mEK,以及能量的关系得
4P22M?p22m?P22M得
Mm?3,所以AB正确.
（2009年全国II卷理综）20. 以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。
假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和
返回到原抛出点的速率分别为 A、
v02g(1?2fmg和v0)mg?fmg?f B、
v02g(1?2fmg和v0)mgmg?f C、
v02g(1?22fmg和v0)mg?fmg?f D、
v02g(1?22fmg和v0)mgmg?f 答案A
【解析】本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力f做负功,由动能定理得
12?(mgh?fh)??mvo,h?2v02g(1?2fmg12,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力)做功为零,只有阻力做功为有?2mgh?
（2009年高考上海物理卷）
mv2?12mvo,解得v?v02mg?fmg?f,A正确
5．小球由地面竖直上抛，w上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。
在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h等于（ （A）H/9 【答案】D。
【解析】小球上升至最高点过程：?mgH?fH?0?处过程：?mgh?fh?12mv1?2）
（D）4H/9
12（B）2H/9 （C）3H/9
mv0 1；小球上升至离地高度h
22○
12mv0 2，又
2○
12mv1?2mgh 3；小球上升至最高
○
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点后又下降至离地高度h处过程：?mgh?f(2H?h)?12mv2?mgh212mv2?212mv0 4，又
2○
○5；以上各式联立解得h?49H，答案D正确。
（2009年高考安徽理综卷）
17. 为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是 A. 顾客始终受到三个力的作用 B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下 D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下 答案：C
解析：在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下；在匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对
扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下。 www.ks5.u.com （2009年高考宁夏理综卷）
mg f FN a 17. 质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F
与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则 A．3t0时刻的瞬时功率为
5F0t0m15F0t0m22
B．3t0时刻的瞬时功率为
C．在t?0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为23F0t04m2
D. 在t?0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为【答案】BD。
【解析】0-2t0 内物体的加速度为a?F0m25F0t06m2
，2t0 时刻的速度为v1?a?2t0?2F0t0m，在3t0时
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刻的瞬时速度v2?v1?3a?t0?25F0t0m，则3t0时刻的瞬时功率为
5Ft15F0t0，A错误；B正确；在t?0到3t0这段时间内，由动能P?3F0?00?mm1222定理可得W??Ek?D正确。
mv?25F0t02m22，则这段时间内的平均功率P?25F0t06m2，
（2009年高考江苏物理卷）9.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有
A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大 B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大
C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大 D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大
答案： BCD
【解析】处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析，使用图象处理则可以使问题大大简化。对A、B在水平方向受力分析如图，F1为弹簧的拉力；当加速度大小相同为a时，对Ａ有F?F1?maF1 A ? v v v2 A v1 t1 F B ? F1
B t t2 ，对Ｂ有
F2F1?ma，得F1?，在
整个过程中Ａ的合力（加速
度）一直减小而Ｂ的合力（加速度）一直增大，在达到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于Ｂ的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于Ｂ的合力（加速度）.两物体运动的v-t图象如图，tl时刻，两物体加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2时刻两物体的速度相等，Ａ速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，弹簧被拉到最长；除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功，系统机械能增加，tl时刻之后拉力依然做正功，即加速度相等时，系统机械能并非最大值。 （2009年高考广东物理卷）
7.某缓冲装置可抽象成图4所示的简单模型。图中K1,K2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是 A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等
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C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等
D．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变 【答案】BD。
【解析】不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，A错误；在垫片向右运动的过程中，由于两个弹簧相连，则它们之间的作用力等大，B正确；由于两弹簧的劲度系数不同，由胡克定律F?k?x可知，两弹簧的型变量不同，则两弹簧的长度不相等，C错误；在垫片向右运动的过程中，由于弹簧的弹力做功，则弹性势能将发生变化，D正确。
（2009年高考广东文科基础卷）58．如图8所示，用一轻绳系一小球悬于O点。现将小球拉至水平位置，然后释放，不计阻力。小球下落到最低点的过程中，下列表述正确的是 zxxk.com A．小球的机械能守恒 B．小球所受的合力不变 zxxk.com C．小球的动能不断减小 D．小球的重力势能增加
（2009年高考海南物理卷）7．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至to时刻做的功是W1，从t0至
2t0时刻做的功是W2,则
A．x2?5x1 v2?3v1 C．x2?5x1 W2?8W1 答案：AC
B．x1?9x2 v2?5v1 D．v2?3v1 W2?9W1
解析：根据F-t图像面积意义和动量定理有mv1=F0t0，mv2= F0t0+2F0t0，则v2?3v1；应用位移公式可知x1＝
v12t0、x2＝
v1?v22t0＋
v12t0，则x2?5x1，B错、A对；在第一个to内
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对物体应用动能定理有W1＝mv222mv122、在第二个to内对物体应用动能定理有W2＝
?mv122，则W2?8W1，D错、C对。
（2009年全国Ⅰ卷理综）25．(18分) （注意：在试题卷上作答无效） ．．．．．．．．．．如图所示，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.设碰撞时间极短，求 (1) 工人的推力；
(2) 三个木箱匀速运动的速度；
(3) 在第一次碰撞中损失的机械能。 答案（1）3mgsin??3?mgcos? （2）232gL(sin???cos?) （3）mgL(sin???cos?)
【解析】(1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力.根据平衡的知识有F?3mgsin??3?mgcos?
(2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1,加速度
F?mgsi?n??mgco?sa1??2g(s?i?n?co?s)根据运动学公式或动能定理有
mV1?2gL(sin???cos?),碰撞后的速度为V2根据动量守恒有mV1?2mV2,即碰撞后的
速度为V2?gL(sin???cos?),然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V3
F?2mgsin??2?mgcos?2m?g(sin???cos?)2从V2到V3的加速度为a2?22,根据运动
学公式有V3?V2?2a2L,得V3?根据动量守恒有2mV3?3mV4,得V4?232gL(sin???cos?),跟第三个木箱碰撞
2gL(sin???cos?)就是匀速的速度.
12mV1??E?2(3)设第一次碰撞中的能量损失为?E,根据能量守恒有得?E?mgL(sin???cos?). （2009年高考北京理综卷） 24．（20分）www.ks5.u.com 第 5 页 共 21 页
122mV2,带入数据
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