高考物理压轴计算题3动量与能量(学生版)
2022年高考物理压轴题预测之动量守恒和能量守恒压轴题
2022年高考物理压轴题预测之动量守恒和能量守恒压轴题一、单选题1．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M 的滑块，滑块的一侧是一个14弧形凹槽OAB ，凹槽半径为R ，A 点切线水平。
另有一个质量为m 的小球以速度v 0从A 点冲上凹槽，重力加速度大小为g ，不计摩擦。
下列说法中正确的是（ ）A ．当v 0=√2gR 时，小球能到达B 点B ．如果小球的初速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上C ．当v 0=√2gR 时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大D ．若小球能到达B 点，当到达B 点时滑块速度大小为mv 0M2．动能回收系统能够提高电动车的续航能力，在电动车刹车瞬间，电源与电动车的电动机断开，同时启动动能回收系统，车轮带动电机转动向蓄电池充电，实现动能的回收，下列说法正确的是（ ）A ．动能回收技术应用了电磁感应的原理B ．动能回收技术应用了磁场对电流的驱动原理C ．如果关闭此系统，刹车时汽车的机械能守恒D ．随着技术的进步，动能回收的效率可以达到100%二、多选题3．如图所示，A 、B 两物体的质量比m A ：m B =4：3，它们原来静止在足够长的平板车C 上，A 、B 间有一根被压缩了的弹簧，地面光滑。
当弹簧突然释放后，且已知A 、B 组成的系统动量守恒。
则有（ ）A ．A 与C 的动摩擦因数小于B 与C 的动摩擦因数B．任意时刻A、B速率之比为3：4C．最终稳定时小车向右运动D．A、B、C系统动量守恒4．如图所示，BCD为竖直面内的光滑绝缘轨道，其中BC段水平，CD段为半圆形轨道，轨道连接处均光滑，整个轨道处于竖直向上的匀强电场中，场强大小为E=2mgq，一质量为M的光滑绝缘斜面静止在水平面上，其底端与平面由微小圆弧连接。
一带电量为−q的金属小球甲，从距离地面高为H的A 点由静止开始沿斜面滑下，与静止在C点的不带电金属小球乙发生弹性碰撞。
已知甲、乙两小球材质大小均相同，质量均为m，且M=2m，水平轨道足够长，不考虑两球之间的静电力，小球与轨道间无电荷转移，g取10m/s2，则（）A．甲球滑到斜面底端时斜面的速度大小为√gHB．甲、乙两球碰撞后甲的速度大小√gHC．甲、乙两球碰撞后乙的速度大小√2gHD．若乙球恰能过D点，半圆形轨道半径为25H5．如图所示，固定斜面足够长，斜面与水平面的夹角α=37°，一质量为3m的L形工件沿斜面以速度v0=1m/s匀速向下运动。
压轴 能量与动量的综合分析与应用(解析版)-2025年高考物理难点
疑难压轴能量与动量的综合分析与应用1.(2024•福建)如图，木板A 放置在光滑水平桌面上，通过两根相同的水平轻弹簧M 、N 与桌面上的两个固定挡板相连。
小物块B 放在A 的最左端，通过一条跨过轻质定滑轮的轻绳与带正电的小球C 相连，轻绳绝缘且不可伸长，B 与滑轮间的绳子与桌面平行。
桌面右侧存在一竖直向上的匀强电场，A 、B 、C 均静止，M 、N 处于原长状态，轻绳处于自然伸直状态。
t =0时撤去电场，C 向下加速运动，下降0.2m 后开始匀速运动，C 开始做匀速运动瞬间弹簧N 的弹性势能为0.1J 。
已知A 、B 、C 的质量分别为0.3kg 、0.4kg 、0.2kg ，小球C 的带电量为1×10-6C ，重力加速度大小取10m/s 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处在弹性限度内，轻绳与滑轮间的摩擦力不计。
(1)求匀强电场的场强大小；(2)求A 与B 间的动摩擦因数及C 做匀速运动时的速度大小；(3)若t =0时电场方向改为竖直向下，当B 与A 即将发生相对滑动瞬间撤去电场，A 、B 继续向右运动，一段时间后，A 从右向左运动。
求A 第一次从右向左运动过程中最大速度的大小。
(整个过程B 未与A 脱离，C 未与地面相碰)【解答】解：(1)撤去电场前，对小球C ，根据共点力平衡条件有：qE =m C g ，代入数据解得：E =2×106N/C (2)C 开始做匀速直线运动后，对C 和B 根据共点力平衡条件分别有：T 1=m C g ，T 1=f B =μm B g 代入数据解得：μ=0.5C 开始匀速运动瞬间，A 、B 刚好发生相对滑动，此时A 、B 、C 三者速度大小相等，M 、N 两弹簧的弹性势能相同；所以C 下降h =0.2m 的过程中，对A 、B 、C 及弹簧M 、N 组成的系统，由能量守恒定律有：m C gh =12(m A +m B +m C )v 2+2E p代入数据解得：v =23m/s (3)没有电场时，C 开始匀速运动瞬间，A 、B 刚好发生相对滑动，所以此时A 的加速度为零，对A 根据平衡条件，有：f =2kh当电场方向改为竖直向下，设B 与A 即将发生相对滑动时，C 下降高度为h ′，对A ，根据牛顿第二定律可得：f ′-2kh ′=m A a对B 、C 根据牛顿第二定律可得：qE +m C g -f =(m B +m C )a撤去电场后，由第(2)问的分析可知A 、B 在C 下降h =0.2m 时开始相对滑动，在C 下降h =0.2m 的过程中，对A 、B 、C 及弹簧M 、N 组成的系统，由能量守恒定律，有qEh '+m C gh =12(m A +m B +m C )v 2m +2E p此时A 的速度是其从左向右运动过程中的最大速度，此后A 做简谐运动，所以A 第一次从右向左运动过程中的最大速度为就是其最大速度，联立解得：v m =223m/s2.(2024•甘肃)如图，质量为2kg 的小球A (视为质点)在细绳O ′P 和OP 作用下处于平衡状态，细绳O 'P =OP =1.6m ，与竖直方向的夹角均为60°。
2024年高考物理二轮热点题型归纳：动量与能量(学生版)
动量与能量目录【题型一】 动量定理的应用【题型二】 动量守恒定律及其应用【题型三】 碰撞、爆炸与反冲问题【题型四】 动力学、动量和能量观点的综合应用【题型一】动量定理的应用【解题指导】1.注意动量的矢量性及动量变化量的矢量性．2.动量定理Ft=p′-p中“Ft”为合外力的冲量．3.要明确过程的初、末状态．1(2023上·安徽合肥·高三校考阶段练习)一个质量为m=1kg的小球从h=5m的高处自由下落到沙坑中，小球由静止下落到陷至沙坑最低点经历的时间t=1.1s，取g=10m/s2，则沙子对小球平均作用力的大小为()A.110NB.220NC.11ND.22N2(2023上·浙江宁波·高三校联考期中)一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。
F随时间t变化的图线如图所示，则()A.1秒末物块的速率为2m/sB.3秒末时物块的动量大小为5kg⋅m/sC.前4秒内物块的运动方向不发生改变D.4秒末物块的速度为零3(2023上·山东济宁·高三校联考期中)“水刀”威力巨大，几乎可以切割任何物体，它是公认的最科学、经济、环保的清洁工具之一。
如图所示为“水刀”快速割断厚石板的场景。
已知水刀出水口直径为d，水从枪口喷出时的速度为v，水的密度为ρ，求：(1)单位时间从枪口喷出的水的质量；(2)若水从枪口喷出时的速度大小v=500m/s，近距离垂直喷射到物体表面，水枪出水口直径d=0.3mm。
忽略水从枪口喷出后的发散效应，水喷射到物体表面时速度在短时间内变为零。
由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短，因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。
已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g=10m/s2，估算“水刀”对物体表面产生的冲击力的大小。
(小数点后保留1位小数)【方法提炼】1.冲量的三种计算方法(1)公式法：I =Ft 适用于求恒力的冲量．(2)动量定理法：适用于求变力的冲量或F 、t 未知的情况．(3)图象法：用F -t 图线与时间轴围成的面积可求变力的冲量．若F -t 成线性关系，也可直接用平均力求变力的冲量．2.动量定理(1)公式：F Δt =mv ′-mv (2)应用技巧①研究对象可以是单一物体，也可以是物体系统．②表达式是矢量式，需要规定正方向．③匀变速直线运动，如果题目不涉及加速度和位移，用动量定理比用牛顿第二定律求解更简捷．④在变加速运动中F 为Δt 时间内的平均冲力．⑤电磁感应问题中，利用动量定理可以求解时间、电荷量或导体棒的位移．3.在日常的生活与生产中，常涉及流体的连续相互作用问题，用常规的方法很难解决，若构建柱体微元模型，然后用动量定理分析，则可使问题迎刃而解。
高考物理最新模拟题精选训练动量专题03动量与能量综合问题含解析
专题03 动量与能量综合问题1.（2017陕西宝鸡模拟）滑腻水平面上放有质量别离为2m和m的物快A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间夹有一紧缩的轻质弹簧（弹簧与物块不相连），弹簧的紧缩量为x。
现将细线剪断，此刻物快A的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，则A．物块开始运动前，弹簧的弹性势能为32mv2B．物块开始运动前，弹簧的弹性势能为3 mv2 C．物快B的加速度大小为a时弹簧的紧缩量为x/2D．物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为23x【参考答案】.BC【命题用意】本题考查动量守恒定律、能量守恒定律、牛顿运动定律、胡克定律、运动学公式等知识点。
对动量守恒定律、能量守恒定律、牛顿运动定律，必然要能够灵活运用，熟练掌握。
2.(多项)（2017安徽两校联考）如图所示，用轻绳将两个弹性小球牢牢束缚在一路并发生微小的形变，现正在滑腻水平面上以速度v0=s 向右做直线运动，已知两弹性小球质量别离为m1=和m2=。
一段时间后轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。
通过t=两球的间距为s=，则下列说法正确的是（）A.刚分离时，a、b两球的速度方向相同B.刚分离时，b球的速度大小为sC.刚分离时，a球的速度大小为sD.两球分开进程中释放的弹性势能为【参考答案】CD3.(2016·湖北八市联考)如图所示，一辆质量为M＝3 kg的平板小车A停泊在竖直滑腻墙壁处，地面水平且滑腻，一质量为m＝1 kg的小铁块B(可视为质点)放在平板小车A最右端，平板小车A上表面水平且与小铁块B之间的动摩擦因数μ＝，平板小车A的长度L＝ m。
现给小铁块B一个v0＝5 m/s的初速度使之向左运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞后向右运动，重力加速度g＝10 m/s2。
下列说法正确的是A．小铁块B向左运动抵达竖直墙壁时的速度为2m/sB．小铁块B与墙壁碰撞进程中所受墙壁的冲量为C．小铁块B向左运动抵达竖直墙壁的进程中损失的机械能为4JD．小铁块B在平板小车A上运动的整个进程中系统损失的机械能为9 J【参考答案】BD4.一个人在地面上立定跳远的最好成绩是x，假设他站在船头要跳上距离为L远处的与船头在同一高度的平台上。
高考物理专题动量与能量压轴题特训含答案详解
2018年物理动量与能量压轴题特训1．如图所示,一个轻质弹簧左端固定在墙上,一个质量为m的木块以速度v0从右边沿光滑水平面向左运动,与弹簧发生相互作用,设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内,那么整个相互作用过程中弹簧对木块的冲量I的大小和弹簧对木块做的功W分别是(C)2.物体A和B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动，如图所示，A的质量为m，B的质量为M，当连接A、B的绳子突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，在这一段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为（D）A.mvB.mv-MuC.mv+MuD.mv+mu3.如图所示,水平光滑地面上依次放置着质量m=0.08kg的10块完全相同的长直木板。
质量M=1.0kg、大小可忽略的小铜块以初速度v0=6.0m/s从长木板左端滑上木板,当铜块滑离第一块木板时,速度大小为v1=4.0m/s.铜块最终停在第二块木板上。
取g=10m/s2，结果保留两位有效数字。
求：①第一块木板的最终速度②铜块的最终速度。
解答：①铜块和10个长木板在水平方向不受外力，所以系统动量守恒。
设铜块滑动第二块木板时,第一块木板的最终速度为v 2，由动量守恒定律得，Mv 0=Mv 1+10mv 2解得v 2=2.5m/s.②由题可知,铜块最终停在第二块木板上,设铜块的最终速度为v 3，由动量守恒定律得：Mv 1+9mv 2=(M+9m)v 3解得：v 3=3.4m/s.4．一弹丸在飞行到距离地面5m 高时仅有水平速度v ＝2m/s ，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失，取重力加速度g ＝10m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()4．B 设弹丸爆炸前质量为m ，爆炸成甲、乙两块后质量比为3∶1，可知m 甲＝34m ，m 乙＝14m .设爆炸后甲、乙的速度分别为v 1、v 2，爆炸过程中甲、乙组成的系统在水平方向动量守恒，取弹丸运动方向为正方向，有m v ＝34m v 1＋14m v 2，得3v 1＋v 2＝8.爆炸后甲、乙两弹片水平飞出，做平拋运动．竖直方向做自由落体运动，h ＝12gt 2，可得t ＝2h g＝1s ；水平方向做匀速直线运动，x ＝v t ，所以甲、乙飞行的水平位移大小与爆炸后甲、乙获得的速度大小在数值上相等，因此也应满足3x 1＋x 2＝8，从选项图中所给数据可知，B 正确．【点拨】爆炸后，一定有一块弹片速度增加，大于原来速度．5.如图所示，方盒A 静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B ，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v 开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为________，滑块相对于盒运动的路程为________．5．【解析】方盒A 与小滑块B 组成的系统动量守恒，m B v ＝(m A ＋m B )v 1，又m A＝2m B ，所以v 1＝v 3，对系统由动能定理得－μm B g ·x ＝12(m A ＋m B )v 21－12m B v 2，解得x ＝v 23μg .【答案】v3v 23μg6．如图所示，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度h ＝0.3m(h 小于斜面体的高度)．已知小孩与滑板的总质量m 1＝30kg ，冰块的质量m 2＝10kg ，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g ＝10m/s 2.(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？6．【解析】(1)规定向右为速度正方向．冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v ，斜面体的质量为m 3.由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m 2v 20＝(m 2＋m 3)v①12m 2v 220＝12(m 2＋m 3)v 2＋m 2gh ②式中v 20＝－3m/s 为冰块推出时的速度，联立①②式并代入题给数据得m 3＝20③(2)设小孩推出冰块后的速度为v 1，由动量守恒定律有m 1v 1＋m 2v 20＝0④代入数据得v 1＝1m/s⑤设冰块与斜面体分离后的速度分别为v 2和v 3，由动量守恒和机械能守恒定律有m 2v 20＝m 2v 2＋m 3v 3⑥12m 2v 220＝12m 2v 22＋12m 3v 23⑦联立③⑥⑦式并代入数据得v 2＝1m/s由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩．【答案】(1)20kg (2)见解析7．如图所示，三个质量相同的滑块A 、B 、C ，间隔相等地静置于同一水平直轨道上．现给滑块A 向右的初速度v 0，一段时间后A 与B 发生碰撞，碰后A 、B 分别以18v 0、34v 0的速度向右运动，B 再与C 发生碰撞，碰后B 、C 粘在一起向右运动．滑块A 、B 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值．两次碰撞时间均极短．求B 、C 碰后瞬间共同速度的大小．7．【解析】设滑块质量为m ，A 与B 碰撞前A 的速度为v A ，由题意知，碰后A 的速度v A ′＝18v 0；碰后B 的速度v B ＝34v 0由动量守恒定律得m v A ＝m v A ′＋m v B①设碰撞前A 克服轨道阻力所做的功为W A ，由功能关系得W A ＝12m v 20－12m v 2A ②设B 与C 碰撞前B 的速度为v B ′，B 克服轨道阻力所做的功为W B ，由功能关系得W B ＝12m v 2B －12m v B ′2③由于三者间隔相等，滑块A 、B 与轨道间的动摩擦因数相等，则有W A ＝W B ④设B 、C 碰后瞬间共同速度的大小为v ，由动量守恒定律得：m v B ′＝2m v ⑤联立①②③④⑤式，代入数据得v ＝2116v 0⑥【答案】2116v 08.如图所示，光滑水平轨道上放置长板A (上表面粗糙)和滑块C ，滑块B 置于A的左端，三者质量分别为m A＝2kg、m B＝1kg、m C＝2kg.开始时C静止，A、B一起以v0＝5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞．求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小．8．【解析】设A与C发生碰撞后瞬间，A的速度大小为v A，方向向右，C的速度大小为v C.A与C碰撞时间极短，由动量守恒定律得m A v0＝m A v A＋m C v C①A与B相互作用，设最终达到的共同速度为v，由动量守恒定律得：m B v0＋m A v A＝(m A＋m B)v②A与B达到共同速度后恰不与C碰撞，则应有v＝v C③联立①②③解得v A＝2m/s【答案】2m/s【点拨】本题分别对A、C和A、B的作用过程应用动量守恒定律，还要关注“恰好不再与C碰撞”这一临界条件．9.如图所示。
动量定理及动量守恒定律的应用(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(全国通用)
压轴题05动量定理及动量守恒定律的应用考向一/选择题：弹簧类问题中应用动量定理考向二/选择题：流体类和微粒类问题中应用动量定理考向三/选择题：碰撞类和类碰撞类问题中应用动量守恒定律考向一：弹簧类问题中应用动量定理1.动量定理的表达式F ·Δt=Δp 是矢量式,在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正方向。
运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的F 是物体或系统所受的合力。
2.动量定理的应用技巧(1)应用I=Δp 求变力的冲量如果物体受到大小或方向改变的力的作用,则不能直接用I=Ft 求冲量,可以求出该力作用下物体动量的变化Δp ,等效代换得出变力的冲量I 。
(2)应用Δp=F Δt 求动量的变化考向二：流体类和微粒类问题中应用动量定理1.流体类“柱状模型”问题流体及其特点通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”，质量具有连续性，通常已知密度ρ分析步骤1建立“柱状模型”，沿流速v 的方向选取一段柱形流体，其横截面积为S2微元研究，作用时间Δt 内的一段柱形流体的长度为Δl ，对应的质量为Δm ＝ρSv Δt3建立方程，应用动量定理研究这段柱状流体2.微粒类“柱状模型”问题微粒及其特点通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量具有独立性，通常给出单位体积内粒子数n分析步1建立“柱状模型”，沿运动的方向选取一段微元，柱体的横截面积为S2微元研究，作用时间Δt 内一段柱形流体的长度为Δl ，对应的体积为ΔV ＝Sv 0Δt ，则微元内的粒子数N ＝nv 0S Δt骤3先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以N 计算考向三：碰撞类和类碰撞类问题中应用动量守恒定律1.碰撞三原则：(1)动量守恒：即p 1＋p 2＝p 1′＋p 2′.(2)动能不增加：即E k1＋E k2≥E k1′＋E k2′或p 212m 1＋p 222m 2≥p 1′22m 1＋p 2′22m 2.(3)速度要合理①若碰前两物体同向运动，则应有v 后>v 前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v 前′≥v 后′。
高三高考最近考题选——动量与能量
05高三高考最近考题选——动量与能量
1、如图示，质量的弹性小球A在长为的细轻绳牵引下可以绕水平轴O在竖直平面内做圆周运动，圆周的最高点为P.小球A在竖直平面内完成圆周运动过程中，由于该空间存在某种特殊物质的作用，使得小球A在竖直平面内每转动半周都会损失一部分动能，设每次损失的动能均为它每次经过P 点时动能的.现小球在顶点P以的初速度向左转动.P处有一个水平槽，槽内有许多质量均为的弹性钢球，小球A每次转动到P点恰好与P点处的小钢球发生弹性正碰，钢球水平飞出做平抛运动.每次被小球A碰撞后，槽内填充装置可将钢球自动填充动到P点位置且静止.已知水平地面距水平
槽的高度恰好是1.8m，小球均可视为质点.求：
⑴小球A第一次过最低点时，细绳的拉力（保留3
位有效数字）；
⑵小球A能将钢球碰出去的钢球个数；
⑶第一个钢球与最后一个钢球落地后的水平距离
（保留3位有效数字）.
答案⑴；⑵4个；⑶
解析⑴小球A从顶部运动到底部过程根据功
能关系有：
在最低点，由牛顿第二定律知：，
联立可解得：
⑵小球第一次转回到顶部碰前状况，设其速度为，根据题意可知，损失
部分机械能，重力势能不变，。
物理高中高考总总结复习动量与能量的综合压轴题
高考第 2 轮总复习首选资料动量的综合运用1．（20XX 年重庆卷理科综合能力测试一试题卷，T25 ，19 分）某兴趣小组用如题25 所示的装置进行实验研究。
他们在水平桌面上固定一内径为d 的圆柱形玻璃杯，杯口上放 置向来径为2d,质量为m 的匀质薄原板，板上放一质量为2m 的小物体。
板中心、物块均在杯的轴线上，物块与3板间动摩擦因数为，不计板与杯口之间的摩擦力，重力加快度为g ，不考虑板翻转。
（ 1）对板施加指向圆心的水平外力F ，设物块与板间最大静摩擦力为f max ，若物块能在板上滑动，求F 应知足的条件。
（ 2）假如对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力，冲量为I ，① I 应知足什么条件才能使物块从板上掉下？②物块从开始运动到掉下时的位移s 为多少？③依据 s 与I 的关系式说明要使s 更小，冲量应怎样改变。
答案：（ 1）设圆板与物块相对静止时，它们之间的静摩擦力为f ，共同加快度为a由牛顿运动定律，有对物块 f ＝ 2ma 两物相对静止，有 得 F ≤3f max2相对滑动的条件对圆板F － f ＝ ma f ≤f maxF3fm a x2（ 2）设冲击刚结束的圆板获取的速度大小为v 0 ，物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为v 1 和 v 2由动量定理，有 I mv 0由动能定理，有对圆板2 mg(s3 d )1 mv 12 1 mv 0 24 2 2对物块2 mgs1(2 m)v 2 2 02由动量守恒定律，有mv 0 mv 1 2mv 2要使物块落下，一定 v 1 v 2由以上各式得I3m 2gd221 I I 29m 2 gds ＝22 g3m分子有理化得3md 21s ＝ g 22 II 29 m 2 gd2 依据上式结果知： I 越大， s 越小．2．（20XX 年湛江市一模理综）如下图，圆滑水平面上有一长板车，车的上表面0A 段是一长为己的水平粗拙轨道， A 的右边圆滑，水平 轨道左边是一圆滑斜面轨道，斜面轨道与水平轨道在O 点光滑连结。
2020年高三物理专题 动量和能量问题的三组经典问题(解析版)
动量和能量问题的三组强化训练伴随着“动量”调整为必考内容，动量与能量结合的“压轴题”更容易受到高考试卷命题人的青睐，因此特意为准备的考生准备了动量与能量结合的三组经典题目，进行强化训练。
1．如图所示，一质量为M 的木块静止在水平轨道AB 的B 端，水平轨道与光滑圆弧轨道BC 相切。
现有一质量为m 的子弹以v 0的水平速度从左边射入木块且未穿出，重力加速度为g 。
求：(1)子弹射入木块过程中系统损失的机械能和子弹与木块一起在圆弧轨道上上升的最大高度； (2)从木块开始运动到木块返回B 点的过程中木块(含子弹)所受合外力的冲量大小。
【解析】(1)设子弹射入木块后与木块的共同速度为v ，子弹射入木块的过程系统动量守恒， 由动量守恒定律有mv 0＝(m ＋M )v 解得v ＝mm ＋M v 0损失的机械能ΔE ＝12mv 02－12(m ＋M )v 2＝mMv 022(m ＋M )设木块上升的最大高度为h ，子弹与木块在光滑圆弧轨道BC 上运动，到达最高点的过程中由系统机械能守恒有12(m ＋M )v 2＝(m ＋M )gh解得h ＝m 2v 022(m ＋M )2g。
(2)由于圆弧轨道光滑，从木块开始运动到木块返回B 点，木块(含子弹)速度大小不变，其动量变化为－2(m ＋M )v由动量定理，所受合外力的冲量大小I ＝2(m ＋M )v ＝2mv 0。
【答案】(1)mMv 022(m ＋M ) m 2v 022(m ＋M )2g(2)2mv 02.如图所示，用长为R 的不可伸长的轻绳将质量为m3的小球A 悬挂于O 点。
在光滑的水平地面上，质量为m的小物块B (可视为质点)置于长木板C 的左端静止。
将小球A 拉起，使轻绳水平拉直，将A 球由静止释放，运动到最低点时与B 发生弹性正碰。
(1)求碰后轻绳与竖直方向的最大夹角θ的余弦。
(2)若长木板C 的质量为2m ，B 与C 之间的动摩擦因数为μ，C 的长度至少为多大，B 才不会从C 的上表面滑出？【解析】(1)设小球A 与B 碰前瞬间速度为v 0，则有： m 3gR ＝12·m 3v 02 设碰后A 和B 的速度分别为v 1和v 2，有： m 3v 0＝m3v 1＋mv 2 12·m 3v 02＝12·m 3v 12＋12·mv 22 设碰后A 球能上升的最大高度为H ，有m 3gH ＝12·m 3v 12所求cos θ＝R －HR由以上各式解得：cos θ＝34。
高中物理压轴题04 用动量和能量的观点解题(解析版)
压轴题04用动量和能量的观点解题1.本专题是动量和能量观点的典型题型，包括应用动量定理、动量守恒定律，系统能量守恒定律解决实际问题。
高考中既可以在选择题中命题，更会在计算题中命题。
2024年高考对于动量和能量的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习，不仅利于完善学生的知识体系，也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:动量定理、动量守恒定律、系统机械能守恒定律、能量守恒定律等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在，重点考查类型为弹性碰撞，完全非弹性碰撞，爆炸问题等。
考向一：动量定理处理多过程问题1．动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力．这种情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。
2．动量定理的表达式F·Δt＝Δp是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力。
3．应用动量定理解释的两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时，力的作用时间Δt越短，力F就越大，力的作用时间Δt越长，力F就越小，如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎。
(2)当作用力F一定时，力的作用时间Δt越长，动量变化量Δp越大，力的作用时间Δt越短，动量变化量Δp越小。
4.应用动量定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和研究过程。
研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段。
(2)进行受力分析．只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，不必分析内力。
(3)规定正方向。
(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)，根据动量定理列方程求解．考向二：动量守恒定律弹性碰撞问题两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。
以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m1v1＝m1v′1＋m2v′2①12m 1v 21＝12m 1v ′21＋12m 2v ′22②由①②得v ′1＝m 1－m 2v 1m 1＋m 2v ′2＝2m 1v 1m 1＋m 2结论：①当m 1＝m 2时，v ′1＝0，v ′2＝v 1，两球碰撞后交换了速度。
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1
如图所示，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量均为
第一次与第二次碰撞系统动能损失之比．
思考：动量什么时候守恒？举几个动量守恒的例子
思考：碰撞类型有哪些？此题是哪种碰撞？
方法点睛
2
如图所示，水平地面上
发生完全非弹性碰撞，求、碰撞过程中损失的机械能．方法点睛
3
如图所示，在光滑水平面上有均可视为质点的
达最大速度时，和的速度．
以最大速度与小球相碰后，弹簧所具有的最大弹性势能．
通过计算分析说明，小球能否跟小球发生第二次碰撞．
记忆：三类碰撞公式推一波
思考：弹簧水平相连的两球，一球主动，另一球随之而动。
分析此过程中，被动的球何时何时速度最大？两球共速的瞬间有何特点？若是竖直相连还一样吗？
方法点睛
4
如图所示，在光滑水平面上放置方法点睛
5
如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车
思考：此题第一问可否使用动量定理求时间？
方法点睛
6
如图所示，长度为
中点之间的距离．方法点睛
7
如图所示，在光滑的水平面上有一长为
思考：不计所有摩擦，球冲上斜坡，动量是否守恒？机械能是否守恒？
方法点睛
8
如图所示，质量
时对轻杆的作用力大小和方向．
若解除对滑块的锁定，求小球通过最高点时的速度大小．
的条件下，求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离．方法点睛
9
如图所示，倾角
的过程中轻绳对环做的功．思考：轻绳连接，轻杆连接，轻弹簧连接，两物体运动有何特点？
方法点睛
10
如图所示，质量为
方法点睛
11
如图甲所示，用固定的电动机水平拉着质量
平板与地面间的动摩擦因数为多大．
末受到的摩擦力各为多大．
为多少．
思考：木板停下以后，物块速度怎么变？加速度怎么变？拉力怎么变？最终什么状态？
方法点睛
12
某兴趣小组同学对质量为
方法点睛
13
光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子
思考：光子为什么会产生光压？如何计算？推导公式．
思考：光子一半被吸收，一半被反射，单位面积面积受到的光子压力多大？
方法点睛
14
一艘帆船在湖面上顺风行驶，在风力的推动下做速度为方法点睛。