高中物理动量、能量守恒习题含问题详解解析汇报

动量、能量守恒

第一部分 五年高考题荟萃

2009年高考新题

一、选择题

1.（09·全国卷Ⅰ·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 （ AB ）

A.2

B.3

C.4

D. 5

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

K mE P 22

=,以及能量的关系得M P m p M P 2224222+≥3≤m

M

,所以AB 正确。

2.（09·上海·44）自行车的设计蕴含了许多物理知识，利用所学知识完成下表

自行车的设计

目的（从物理知识角度） 车架用铝合金、钛合金代替钢架 减轻车重 车胎变宽

自行车后轮外胎上的花纹

答案：减小压强（提高稳定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）

3.（09·上海·46）与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。 在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg 的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为 N,当车速为2s/m 时，其加速度为 m/s 2

(g=10m m/s 2

)

规格

后轮驱动直流永磁铁电机 车型 14电动自行车 额定输出功率 200W 整车质量 40Kg 额定电压 48V 最大载重

120 Kg

额定电流

4.5A

答案：40：0.6

4.（09·天津·4）如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于 （ A ）

A.棒的机械能增加量

B.棒的动能增加量

C.棒的重力势能增加量

D.电阻R 上放出的热量

解析：棒受重力G 、拉力F 和安培力F A 的作用。由动能定理：K G F E W -W W ∆=+安 得mgh E W W K F +=+∆安即力F 做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。选A 。

5.（09·海南物理·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0t 和02t 时刻相对于出发点的位移分别是1x 和2x ，速度分别是1v 和2v ，合外力从开始至o t 时刻做的功是1W ，从

0t 至02t 时刻做的功是2W ,则 （ AC ）

A ．215x x = 213v v =

B ．12219 5x x v v ==

C ．21215 8x x W W ==

D ．2 1 2139v v W W ==

6.（09·广东理科基础·9）物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。下列表述正确的是 （ A ） A ．在0—1s 内，合外力做正功 B ．在0—2s 内，合外力总是做负功 C ．在1—2s 内，合外力不做功

D ．在0—3s 内，合外力总是做正功

解析：根据物体的速度图象可知，物体0-1s 内做匀加速合外力做正功，A 正确；1-3s 内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3s 内，1—2s 内合外力做功为零。

7.（09·宁夏·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 （ BD ）

A ．03t 时刻的瞬时功率为m t F 0205

B ．03t 时刻的瞬时功率为m

t F 0

2015

C ．在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m t F 4230

20

D. 在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m

t F 6250

20

8.（09·安徽·18）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd ，顶点a 、c 处分别 固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b 点，自由释放，粒子将沿着对角线bd 往复运动。粒子从b 点运动到d 点的过程中 （ D ） A. 先作匀加速运动，后作匀减速运动 B. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势 C. 电势能与机械能之和先增大，后减小 D. 电势能先减小，后增大

解析：由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以A 错；由等量正电荷的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线O 点的电势最高，所以从b 到a ，电势是先增大后减小，故B 错；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C 错；由b 到O 电场力做正功，电势能减小，由O 到d 电场力做负功，电势能增加，D 对。

9.（09·福建·18）如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值 为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u 。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g 。则此过程 （ BD ）

A.杆的速度最大值为

B.流过电阻R 的电量为

C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量

解析：当杆达到最大速度v m 时，022=+-

-r R v d B mg F m μ得()()22d B r R mg F v m +-=μ，A 错；由公式

()

()r

R BdL

r R S B r R q +=+=

+=

∆∆Φ

，B 对；在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有：

K f F E W W W ∆=++安，其中mg W f μ-=，Q W -=安，恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变

化量与回路产生的焦耳热之和，C 错；恒力F 做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和，D 对。

a

b

c

d

O