专题提升13　动量和能量的综合应用--2025版高考总复习物理.pdfVIP

[基础落实练]

1．(2021·重庆卷)我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的

安全头盔。小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。某次，他在头盔中装入质量

为5.0kg的物体(物体与头盔密切接触)，使其从1.80m的高处自由落下(如图)，并与水平地

面发生碰撞，头盔厚度被挤压了0.03m时，物体的速度减小到零。挤压过程不计物体重力，

2

且视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s。

求：

(1)头盔接触地面前瞬间的速度大小；

(2)物体做匀减速直线运动的时间；

(3)物体在匀减速直线运动过程中所受平均作用力的大小。

2

解析：(1)由自由落体运动规律有v＝2gh

解得v＝6m/s。

v

(2)由匀变速直线运动规律有Δx＝t

2

解得t＝0.01s。

(3)由动量定理有Ft＝mv

解得F＝3000N。

答案：(1)6m/s(2)0.01s(3)3000N

2．(2024·四川绵阳诊断)如图所示，小车A、B的质量均为m，小车B静止于水平轨道

上，其左端固定一根轻弹簧，小车A从高出水平轨道h处由静止开始沿曲轨道滑下，在水

平轨道上与小车B发生相互作用。轨道是光滑的。求：

(1)小车A沿曲轨道刚滑到水平轨道时的速度大小v；

0

(2)弹簧的最大弹性势能E。

p

解析：(1)由动能定理可得

1

2

mgh＝mv－0

0

2

解得v＝2gh。

0

(2)两者速度相等时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律得

m＝2m

v0v

解得＝2gh

v

2

11

22

再由能量守恒定律得E＝m－(2m)

pv0v

22

1

即E＝mgh。

p

2

1

答案：(1)2gh(2)mgh

2

3．如图所示，物块A、B的质量均为m＝0.10kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水

平速度v与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h

0

2

＝0.45m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s＝0.30m，取重力加速度g＝10m/s。

求：

(1)两物块在空中运动的时间t；

(2)两物块碰前A的速度v的大小；

0

(3)两物块碰撞过程中损失的机械能ΔE。

解析：(1)竖直方向为自由落体运动，

1

2

由h＝gt，得t＝0.30s。

2