2014届高考物理二轮复习 专题升级训练4 动量和能量知识在力学问题中的综合应用
2014届高考物理第二轮复习方案动量和能量1
2014届高考物理第二轮复习方案新题之动量和能量11．如图8所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m 的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量也为m 的小物块从槽高h 处开始自由下滑，下列说法正确的是（ ）A ．在下滑过程中，物块的机械能守恒B ．在下滑过程中，物块和槽的动量守恒C ．物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动D ．物块被弹簧反弹后，能回到槽高h 处1.【答案】： C【解析】：在下滑过程中，物块和光滑弧形槽组成的系统机械能守恒，物块的机械能减小，选项A 错误；在下滑过程中，物块和光滑弧形槽组成的系统水平方向不受力，水平方向动量守恒；而竖直方向系统所受重力大于支持力，合外力不为零，系统动量不守恒，选项B 错误；物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动，不能回到槽高h 处，选项C 正确D 错误。
2、如图所示，质量M =4 kg 的滑板B 静止放在光滑水平面上，其右端固定一根水平轻质弹簧，弹簧的自由端C 到滑板左端的距离L =0.5m ，这段滑板与木块A (可视为质点）之间的动摩擦因数μ=0.2，而弹簧自由端C 到弹簧固定端D 所对应的滑板上表面光滑。
小木块A 以速度v 0=10m/s ，由滑板B 左端开始沿滑板水平上表面向右运动。
已知木块A 的质量m =1 kg ，g 取 10m/s 2。
求 （i ）弹簧被压缩到最短时木块A 的速度； （ii ）木块A 压缩弹簧过程中弹簧弹性势能的最 大值为多少？图83.如图所示，质量为m1的为滑块（可视为质点）自光滑圆弧形糟的顶端A处无初速度地滑下，糟的底端与水平传送带相切于左传导轮顶端的B点，A，B的高度差为h1＝－1.25 m.。
.传导轮半径很小，两个轮之间的距离为L=4. 00m．滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0. 20..右端的轮子上沿距离地面高度h2=1. 80m，g取10 m/s2.(1)槽的底端没有滑块m2，传送带静止不运转，求滑块m1滑过C点时的速度大小v；(2)在m1下滑前将质量为m2的滑块（可视为质点）停放在槽的底端。
2014年高考物理二轮复习专题4：功和能关系配套检测
2014年高考物理二轮复习专题4：功和能关系配套检测（满分：100分 时间：60分钟）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。
在每道小题的四个选项中，只有一个选项正确）1．如图所示，质量为m 的物体在与水平方向成θ角的恒力F 作用下以加速度a 做匀加速直线运动，已知物体和地面间的动摩擦因数为μ，物体在地面上运动距离为x 的过程中力F 做的功为（ ）。
A ．μmgxB ．m a ＋μg x 1－μtan θ C ．m a －μg x 1＋μtan θ D ．μmgx 1＋μtan θ2．小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行。
设小明与车的总质量为100 kg ，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，g 取10 m/s 2。
通过估算可知，小明骑此电动车做功的平均功率最接近（ ）。
A ．10 WB ．100 WC ．300 WD ．500 W3．质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上。
现用一水平拉力使物体从静止开始运动，其运动的v —t 图象如图所示。
下列关于物体运动过程，分析正确的是（ ）。
A ．0～t 1内拉力逐渐减小B ．0～t 1内拉力对物体做负功C ．在t 1～t 2时间内拉力的功率为零D ．在t 1～t 2时间内合外力做功12mv 2 4．“神舟”八号无人飞行器，是中国“神舟”系列飞船的第八个，也是中国“神舟”系列飞船进入批量生产的代表。
“神舟”八号已于2011年11月1日5时58分10秒由改进型“长征”二号F 遥八火箭顺利发射升空。
升空后，“神舟”八号与此前发射的“天宫”一号成功实现交会对接，于2011年11月16日18时30分，“神舟”八号飞船与“天宫”一号目标飞行器成功分离，返回舱已于11月17日19时许返回地面，对于“神舟”八号返回舱返回地球的过程中（假设返回舱的质量不变，返回舱返回前做圆周运动）（ ）。
A ．动能、重力势能和机械能都逐渐减小B ．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C ．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D ．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小5．如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m 的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F 将小球向下压至某位置静止。
专题(44)动力学、动量和能量观点在力学中的应用(解析版)
2021年高考物理一轮复习考点全攻关专题（44）动力学、动量和能量观点在力学中的应用（解析版）专题解读：1.本专题是力学三大观点在力学中的综合应用，高考中本专题将作为计算题压轴题的形式命题．2．学好本专题，可以帮助同学们熟练应用力学三大观点分析和解决综合问题．3．用到的知识、规律和方法有：动力学方法(牛顿运动定律、运动学规律)；动量观点(动量定理和动量守恒定律)；能量观点(动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律)．命题热点一：动量与动力学观点的综合应用1．解动力学问题的三个基本观点(1)力的观点：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题．(2)能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题．(3)动量观点：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题．2．力学规律的选用原则(1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律．(2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题．(3)若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件．(4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量．(5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换．作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决．例1】汽车A在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m．已知A和B的质量分别为2.0×103 kg和1.5×103 kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g＝10 m/s2.求：(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小；(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小．【答案】(1)3.0 m/s(2)4.25 m/s【解析】(1)设B车的质量为m B，碰后加速度大小为a B.根据牛顿第二定律有μm B g＝m B a B①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数．设碰撞后瞬间B车速度的大小为v B′，碰撞后滑行的距离为s B.由运动学公式有v B′2＝2a B s B①联立①①式并利用题给数据得v B′＝3.0 m/s①(2)设A车的质量为m A，碰后加速度大小为a A，根据牛顿第二定律有μm A g＝m A a A①设碰撞后瞬间A车速度的大小为v A′，碰撞后滑行的距离为s A，由运动学公式有v A′2＝2a A s A①设碰撞前的瞬间A车速度的大小为v A.两车在碰撞过程中动量守恒，有m A v A＝m A v A′＋m B v B′①联立①①①①式并利用题给数据得v A＝4.25 m/s【变式1如图所示，带有圆管轨道的长轨道水平固定，圆管轨道竖直(管内直径可以忽略)，底端分别与两侧的直轨道相切，圆管轨道的半径R＝0.5 m，P点左侧轨道(包括圆管)光滑，右侧轨道粗糙．质量m＝1 kg的物块A以v0＝10 m/s的速度滑入圆管，经过竖直圆管轨道后与直轨道上P处静止的质量M＝2 kg的物块B发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后物块B在粗糙轨道上滑行18 m后速度减小为零．已知物块A、B与粗糙轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.1，取重力加速度大小g＝10 m/s2，物块A、B均可视为质点．求：(1)物块A滑过竖直圆管轨道最高点Q时受到管壁的弹力；(2)最终物块A 静止的位置到P 点的距离．【答案】 (1)150 N ，方向竖直向下 (2)2 m【解析】(1)物块A 从开始运动到Q 点的过程中，由机械能守恒定律可得：12mv 02＝mg ×2R ＋12mv 2Q 物块A 在Q 点时，设轨道对物块A 的弹力F T 向下，由牛顿第二定律可得：F T ＋mg ＝m v 2Q R解得F T ＝150 N ，则物块A 在Q 点时轨道对它的弹力大小为150 N ，方向竖直向下；(2)由机械能守恒定律可知，物块A 与B 碰前瞬间的速度为v 0，物块A 与B 碰撞过程，由动量守恒定律： mv 0＝mv 1＋Mv 2碰后物块B 做匀减速运动，由运动学公式：v 22＝2ax BF f ＝μMg ＝Ma解得v 1＝－2 m/s ，v 2＝6 m/s由机械能守恒定律可知，物块A 若能滑回Q 点，其在P 点反弹时的最小速度满足：12mv min2＝mg ×2R v min ＝2 5 m/s>2 m/s则物块A 反弹后滑入圆管后又滑回P 点，设最终位置到P 点的距离为x A ，则：v 12＝2μgx A解得最终物块A 静止的位置到P 点的距离x A ＝2 m命题热点二：力学三大观点解决多过程问题1．表现形式(1)直线运动：水平面上的直线运动、斜面上的直线运动、传送带上的直线运动．(2)圆周运动：绳模型圆周运动、杆模型圆周运动、拱形桥模型圆周运动．(3)平抛运动：与斜面有关的平抛运动、与圆轨道有关的平抛运动．2．应对策略(1)力的观点解题：要认真分析运动状态的变化，关键是求出加速度．(2)两大定理解题：应确定过程的初、末状态的动量(动能)，分析并求出过程中的冲量(功)．(3)过程中动量或机械能守恒：根据题意选择合适的初、末状态，列守恒关系式，一般这两个守恒定律多用于求某状态的速度(率)．例2如图所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)小物块到达C点时的速度大小；(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D 点时对轨道的压力；(3)要使小物块不滑出长木板，木板的长度L 至少多大．【答案】(1)4 m/s (2)60 N ，方向竖直向下 (3)2.5 m【解析】(1)小物块到达C 点时的速度方向与水平方向的夹角为60°，v C ＝v 0cos 60°＝4 m/s (2)小物块由C 到D 的过程中，由动能定理得：mgR (1－cos 60°)＝12mv D 2－12mv C 2， 代入数据解得：v D ＝2 5 m/s.小物块在D 点时由牛顿第二定律得：F N －mg ＝m v D 2R代入数据解得：F N ＝60 N ，由牛顿第三定律得：F N ′＝F N ＝60 N ，方向竖直向下．(3)若小物块始终在长木板上，当达到共同速度时速度大小为v ，小物块在木板上滑行的过程中，由动量守恒定律得mv D ＝(M ＋m )v解得：v ＝52 m/s 对物块和木板组成的系统，由功能关系得μmgL ＝12mv D 2－12(M ＋m )v 2 解得：L ＝2.5 m变式2】 如图所示，半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P 点相切，一个质量为2m 的物块B (可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q 点为弹簧处于原长时的左端点，P 、Q 间的距离为R ，PQ 段地面粗糙、动摩擦因数为μ＝0.5，Q 点右侧水平地面光滑，现将质量为m 的物块A (可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g .求：(1)物块A 沿圆弧轨道滑至P 点时对轨道的压力大小；(2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度)；(3)物块A 最终停止位置到Q 点的距离．【答案】(1)3mg (2)13mgR (3)19R 【解析】(1)物块A 从静止沿圆弧轨道滑至P 点，设物块A 在P 点的速度大小为v P ，由机械能守恒定律有：mgR ＝12mv P 2 在最低点轨道对物块的支持力大小为F N ，由牛顿第二定律有：F N －mg ＝m v P 2R， 联立解得：F N ＝3mg ，由牛顿第三定律可知物块对轨道P 点的压力大小为3mg .(2)设物块A 与弹簧接触前瞬间的速度大小为v 0，由动能定理有mgR －μmgR ＝12mv 02－0， 解得v 0＝gR ，当物块A 、物块B 具有共同速度v 时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有：mv 0＝(m ＋2m )v ，12mv 02＝12(m ＋2m )v 2＋E p ， 联立解得E p ＝13mgR . (3)设物块A 与弹簧分离时，A 、B 的速度大小分别为v 1、v 2，规定向右为正方向，则有mv 0＝－mv 1＋2mv 2，12mv 02＝12mv 12＋12(2m )v 22， 联立解得：v 1＝13gR ， 设A 最终停在Q 点左侧距Q 点x 处，由动能定理有：－μmgx ＝0－12mv 12 解得x ＝19R . 课时精练1．一质量为m 的烟花弹获得动能E 后，从地面竖直升空．当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E ，且均沿竖直方向运动．爆炸时间极短，重力加速度大小为g ，不计空气阻力和火药的质量．求：(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度．【答案】(1)1g 2E m (2)2E mg【解析】(1)设烟花弹上升的初速度为v 0，由题给条件有E ＝12mv 02① 设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t ，由运动学公式有0－v 0＝－gt ①联立①①式得t ＝1g 2E m ① (2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为h 1，由机械能守恒定律有E ＝mgh 1①火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设爆炸后瞬间其速度分别为v 1和v 2.由题给条件和动量守恒定律有 14mv 12＋14mv 22＝E ① 12mv 1＋12mv 2＝0① 由①式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动．设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为h 2，由机械能守恒定律有 14mv 12＝12mgh 2① 联立①①①①式得，烟花弹向上运动部分距地面的最大高度为h ＝h 1＋h 2＝2E mg2．如图1所示，水平光滑地面上有两个静止的小物块A 和B (可视为质点)，A 的质量m ＝1.0 kg ，B 的质量M ＝4.0 kg ，A 、B 之间有一轻质压缩弹簧，且A 、B 间用细线相连(图中未画出)，弹簧的弹性势能E p ＝40 J ，弹簧的两端与物块接触但不固定连接．水平面的左侧有一竖直墙壁，右侧与倾角为30°的光滑斜面平滑连接．将细线剪断，A 、B 分离后立即撤去弹簧，物块A 与墙壁发生弹性碰撞后，A 在B 未到达斜面前追上B ，并与B 相碰后结合在一起向右运动，g 取10 m/s 2，求：图1(1)A 与弹簧分离时的速度大小；(2)A 、B 沿斜面上升的最大距离．【答案】(1)8 m/s (2)1.024 m【解析】(1)设A 、B 与弹簧分离时的速度大小分别为v 1、v 2，系统动量守恒：0＝mv 1－Mv 2系统能量守恒：E p ＝12mv 12＋12Mv 22 解得v 1＝8 m/s ，v 2＝2 m/s ；(2)A 与墙壁碰后速度大小不变，设A 与B 相碰后，A 与B 的速度大小为v ，A 、B 系统动量守恒：mv 1＋Mv 2＝(m ＋M )v解得v ＝3.2 m/s对A 、B 整体，由动能定理得：－(m ＋M )gL sin 30°＝0－12(m ＋M )v 2 解得L ＝1.024 m.3．如图2所示，半径R 1＝1 m 的四分之一光滑圆弧轨道AB 与平台BC 在B 点平滑连接，半径R 2＝0.8 m 的四分之一圆弧轨道上端与平台C 端连接，下端与水平地面平滑连接，质量m ＝0.1 kg 的乙物块放在平台BC 的右端C 点，将质量也为m 的甲物块在A 点由静止释放，让其沿圆弧下滑，并滑上平台与乙相碰，碰撞后甲与乙粘在一起从C 点水平抛出，甲物块与平台间的动摩擦因数均为μ＝0.2，BC 长L ＝1 m ，重力加速度g 取10 m/s 2，不计两物块的大小及碰撞所用的时间，求：图2(1)甲物块滑到B 点时对轨道的压力大小；(2)甲和乙碰撞后瞬间共同速度的大小；(3)粘在一起的甲、乙两物块从C 点抛出到落到CDE 段轨道上所用的时间．【答案】(1)3 N (2)2 m/s (3)0.4 s【解析】(1)甲物块从A 点滑到B 点，根据机械能守恒定律有：mgR 1＝12mv 12 甲物块运动到B 点时，根据牛顿第二定律有：F N －mg ＝m v 12R 1联立解得：F N ＝3 N根据牛顿第三定律可知，甲物块在B 点对轨道的压力大小F N ′＝F N ＝3 N(2)甲从B 点向右滑动的过程中，做匀减速直线运动，加速度大小为a ＝μg ＝2 m/s 2甲物块乙相碰前瞬间的速度为v 2＝v 12－2μgL ＝4 m/s设甲、乙相碰后瞬间共同速度的大小为v 3，根据动量守恒有：mv 2＝2mv 3解得：v 3＝2 m/s ；(3)碰撞后，甲和乙以2 m/s 的速度水平抛出，假设两物块会落到水平地面上则下落的时间t ＝ 2R 2g ＝0.4 s 则水平的位移x ＝v 3t ＝0.8 m ＝R 2说明两物块刚好落到D 点，假设成立因此抛出后落到CDE 轨道上所用时间为0.4 s.4.如图3所示，一圆心为O 、半径为R 的光滑半圆轨道固定在竖直平面内，其下端和粗糙的水平轨道在A 点相切，AB 为圆弧轨道的直径．质量分别为m 、2m 的滑块1、2用很短的细线连接，在两滑块之间夹有压缩的短弹簧(弹簧与滑块不固连)，滑块1、2位于A 点．现剪断两滑块间的细线，滑块1恰能过B 点，且落地点恰与滑块2停止运动的地点重合．滑块1、2可视为质点，不考虑滑块1落地后反弹，不计空气阻力，重力加速度为g ，求：图3(1)滑块1过B 点的速度大小；(2)弹簧释放的弹性势能大小；(3)滑块2与水平轨道间的动摩擦因数．【答案】 (1)gR (2)154mgR (3)516【解析】(1)滑块1恰能经过B 点，则有mg ＝m v B 2R解得：v B ＝gR(2)滑块1从A 点运动到B 点的过程中，根据动能定理有：－mg ·2R ＝12mv B 2－12mv A 2 解得v A ＝5gR滑块1、2被弹簧弹开过程，根据动量守恒定律有：mv A ＝2mv根据能量守恒定律有：E p ＝12mv A 2＋12·2mv 2 联立解得：E p ＝154mgR (3)滑块1经过B 点后做平抛运动，则水平方向有：x ＝v B t竖直方向有：2R ＝12gt 2 滑块2在水平方向做匀减速运动，根据动能定理有：－μ·2mg ·x ＝0－12·2mv 2 联立解得：μ＝516。
第八关 动力学、动量和能量观点在力学中的应用-高考物理专题复习及典型试题
第八关动力学、动量和能量观点在力学中的应用1.动量和能量综合应用例 1 (多选)如图甲所示，质量M=0.8kg的足够长的木板静止在光滑的水平面上，质量m=0.2kg的滑块静止在木板的左端，在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F，4 s后撤去力F．若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是()A．0∼4s时间内拉力的冲量共为3.2N⋅sB．t=4s时滑块的速度大小为9.5m/sC．木板受到滑动摩擦力的冲量共为2.8N⋅sD．木板的速度最大为2m/s练习1-1如图所示，带有圆管轨道的长轨道水平固定，圆管轨道竖直(管内直径可以忽略)，底端分别与两侧的直轨道相切，圆管轨道的半径R＝0.5 m，P点左侧轨道(包括圆管)光滑，右侧轨道粗糙．质量m＝1 kg的物块A以v0＝10 m/s的速度滑入圆管，经过竖直圆管轨道后与直轨道上P处静止的质量M＝2 kg的物块B发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后物块B在粗糙轨道上滑行18 m后速度减小为零．已知物块A、B与粗糙轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.1，取重力加速度大小g＝10 m/s2，物块A、B均可视为质点．求：(1)物块A滑过竖直圆管轨道最高点Q时受到管壁的弹力；(2)最终物块A静止的位置到P点的距离．2.综合分析多过程问题例2如图所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：（1）小物块到达C点时的速度大小；（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；（3）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大．练习2-1如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ＝0.5，Q点右侧水平地面光滑，现将质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g.求：（1）物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；（2）弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度)；（3）物块A最终停止位置到Q点的距离．课后检测1. 质量为1 kg的物体静止在水平面上，t=0时受到水平拉力F的作用开始运动，F随时间t 变化的关系图象如图所示．已知t=4 s时物体刚好停止运动，取g=10m/s2，以下判断正确的是()A．物体所受摩擦力为3 NB．t=2 s时物体的速度最大C．t=3 s时物体的动量最大D．物体的最大动能为2 J2. 粗糙水平地面上的物体，在一个水平恒力作用下做直线运动，其v-t图象如图所示，下列物理量中第1 s内与第2 s内相同的是()A．摩擦力的功B．摩擦力的冲量C．水平恒力的功D．水平恒力的冲量3. 如图所示，质量均为m的两带电小球A与B，带电荷量分别为+q、+2q，在光滑绝缘水平桌面上由静止开始沿同一直线运动，当两带电小球运动一段时间后A球速度大小为v，在这段时间内，下列说法正确的是()A．任一时刻B的加速度比A的大B．两球均做加速度增大的加速运动C．两球组成的系统电势能减少了mv2，但动能和电势能之和不变D．两球动量均增大，且总动量也增大4.如图所示，质量为m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB 的长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方为h的位置由静止释放，然后由A点ℎ（不计空气阻力），则() 进入半圆形轨道后从B点冲出，在空中上升的最大高度为12A．小球冲出B点后做斜上抛运动B．小球第二次进入轨道后恰能运动到A点C．小球第一次到达B点时，小车的位移大小是RmgℎD．小球第二次通过轨道克服摩擦力所做的功等于125.光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间加有一压缩的轻质弹簧（弹簧与物块不相连），弹簧的压缩量为x．现将细线剪断，此刻物块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B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为x3xB．物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为23mv2C．物块开始运动前弹簧的弹性势能为32D．物块开始运动前弹簧的弹性势能为3mv26. “飞针穿玻璃”是一项高难度的绝技表演，曾度引起质疑．为了研究该问题，以下测量能够得出飞针在穿越玻璃的时间内，对玻璃平均冲击力大小的是()A．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃前后的速度B．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间C．测出飞针质量、玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间D．测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度7.如图，立柱固定于光滑水平面上O点，质量为M的小球a向右运动，与静止于Q点的质量为m的小球b发生弹性碰撞，碰后a球立即向左运动，b球与立柱碰撞能量不损失，所有碰撞时间均不计，b球恰好在P点追到a球，Q点为OP间中点，则a、b球质量之比M:m=()A．3:5B．1:3C．2:3D．1:28. (多选)如图，在光滑的水平面上有一个长为L的木板，小物块b静止在木板的正中间，小物块a以某一初速度v0从左侧滑上木板．已知物块a、b与木板间的摩擦因数分别为μa、μb，木块与木板质量均为m，a、b之间的碰撞无机械能损失，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．下列说法正确的是()mv02A．若没有物块从木板上滑下，则无论v0多大整个过程摩擦生热均为13B．若μb<2μa，则无论v0多大，a都不会从木板上滑落μa gL，则ab一定不相碰C．若v0≤√32D．若μb>2μa，则a可能从木板左端滑落9.(多选)如图所示，甲、乙两个小滑块（视为质点）静止在水平面上的A、B两处，B处左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙．若甲在水平向右的拉力F=kt（其中k=2N/s）的作用下由静止开始运动，当t=3s时撤去力F，随后甲与乙发生正碰而粘合在一起，两滑块共同滑行2.4m后停下，已知甲的质量为1kg，两滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为0.75，取g=10m/s2，则()A．0∼3s内，力F的冲量大小为18N⋅sB．撤去力F时甲的速度大小为9m/sC．两滑块正碰后瞬间的速度大小为4.5m/sD．乙的质量为0.5kg10. 如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，在木块与墙壁之间用轻质弹簧连接，当木块静止时刚好位于A点，现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中（作用时间极短），求：（1）当木块回到A点时的速度大小；（2）从开始到木块回到A点的过程中，墙壁对弹簧的冲量．11. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在小球A上，另一端与小球B接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上．现有一小球C从光滑曲面上离桌面ℎ= 1.8m高处由静止开始滑下，与小球A发生碰撞（碰撞时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动小球B向前运动，经一段时间，小球B脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出．小球均可视为质点，忽略空气阻力，已知m A=2kg，m B=3kg，m C=1kg，g=10m/s2．求：（1）小球C与小球A碰撞结束瞬间的速度；（2）小球B落地点与桌面边缘的水平距离．12. 如图所示，在水平桌面上放有长度为L=2m的木板C，C上右端是固定挡板P，在C 中点处放有小物块B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计．C上表面与固定在地面上半径为R=0.45m的圆弧光滑轨道相切，质量为m=1kg的小物块A从圆弧最高点由静止释放，设木板C与桌面之间无摩擦，A、C之间和B、C之间的滑动摩擦因数均为μ，A、B、C（包含挡板P）的质量相同，开始时，B和C静止，(g=10m/s2)（1）求滑块从释放到离开轨道受到的冲量大小；（2）若物块A与B发生碰撞，求滑动摩擦因数μ应满足的条件；（3）若物块A与B发生碰撞（设为完全弹性碰撞）后，物块B与挡板P发生碰撞，求滑动摩擦因数μ应满足的条件．13.一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空．当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动．爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量．求：（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度．14. 如图所示，水平光滑地面上有两个静止的小物块A和B(可视为质点)，A的质量m＝1.0 kg，B的质量M＝4.0 kg，A、B之间有一轻质压缩弹簧，且A、B间用细线相连(图中未画出)，弹簧的弹性势能E p＝40 J，弹簧的两端与物块接触但不固定连接．水平面的左侧有一竖直墙壁，右侧与倾角为30°的光滑斜面平滑连接．将细线剪断，A、B分离后立即撤去弹簧，物块A与墙壁发生弹性碰撞后，A在B未到达斜面前追上B，并与B相碰后结合在一起向右运动，g取10 m/s2，求：（1）A与弹簧分离时的速度大小；（2）A、B沿斜面上升的最大距离．15. 如图所示，半径R1＝1 m的四分之一光滑圆弧轨道AB与平台BC在B点平滑连接，半径R2＝0.8 m的四分之一圆弧轨道上端与平台C端连接，下端与水平地面平滑连接，质量m ＝0.1 kg的乙物块放在平台BC的右端C点，将质量也为m的甲物块在A点由静止释放，让其沿圆弧下滑，并滑上平台与乙相碰，碰撞后甲与乙粘在一起从C点水平抛出，甲物块与平台间的动摩擦因数均为μ＝0.2，BC长L＝1 m，重力加速度g取10 m/s2，不计两物块的大小及碰撞所用的时间，求：(1)甲物块滑到B点时对轨道的压力大小；(2)甲和乙碰撞后瞬间共同速度的大小；(3)粘在一起的甲、乙两物块从C点抛出到落到CDE段轨道上所用的时间．16. 如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆轨道固定在竖直平面内，其下端和粗糙的水平轨道在A点相切，AB为圆弧轨道的直径．质量分别为m、2m的滑块1、2用很短的细线连接，在两滑块之间夹有压缩的短弹簧(弹簧与滑块不固连)，滑块1、2位于A点．现剪断两滑块间的细线，滑块1恰能过B点，且落地点恰与滑块2停止运动的地点重合．滑块1、2可视为质点，不考虑滑块1落地后反弹，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）滑块1过B点的速度大小；（2）弹簧释放的弹性势能大小；（3）滑块2与水平轨道间的动摩擦因数．17. 汽车A在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m．已知A和B的质量分别为2.0×103 kg和1.5×103 kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g＝10 m/s2.求：（1）碰撞后的瞬间B车速度的大小；（2）碰撞前的瞬间A车速度的大小．。
[原创]2014年高考专题提升物理第二部分专题九第2讲动量与能量[配套课件]资料
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【例 1】(2012 年北京理综)摩天大楼中一部直通高层的客 运电梯．行程超过百米．电梯的简化模型如图 9-2-2 甲所示． 考虑安全、舒适、省时等因索，电梯的加速度 a 是随时间 t 变 化的．已知电梯在 t＝0 时由静止开始上升，a－t 图象如图乙所 示. 电梯总质量 m＝2.0×103 kg.忽略一切阻力．重力加速度 g 取 10 m/s2.
(2)类比可得，所求速度变化量等于第1 s 内 a－t 图象下的 面积，Δv1＝0.50 m/s，同理可得，前 2 s 内 a－t 图象下的面积 Δv2＝v2－v0＝1.5 m/s，由于v0＝0，有Δv2＝v2－v0＝1.5 m/s.
分别为 mA＝0.1 kg 和 mB＝0.2 kg,B 所带电荷量 q＝＋4×10－6 C. 设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹 簧始终在弹性限度内，B电量不变.取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8.
(1)求 B 所受静摩擦力的大小． (2)现对 A 施加沿斜面向下的拉力 F，使 A 以加速度 a＝0.6 m/s2 开始做匀加速直线运动．A 从 M 到 N 的过程中，B 的电势 能增加了ΔEp＝0.06 J．已知 DN 沿竖直方向，B 与水平面间的 动摩擦因数μ＝0.4.求 A 到达 N 点时拉力 F 的瞬时功率．
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F1 和最小拉力 F2. (2)类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中 讲解了由 v－t 图象求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速 度和速度的定义，根据图乙所示 a－t 图象，求电梯在第 1 s 内 的速度改变量Δv1 和第 2 s 末的速率 v2；
图 9-2-1 解：(1)静止时对 A、B 的受力分析如图 D81 所示
2014高考物理复习2013届模拟题汇编(2)专题十八《动量和能量》.pdf
物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞……，碰撞后物块B的速度大小依次为
……
则第n次碰撞后物块B的速度大小为
u=2m/s
l
h
B
⊙
⊙
A
θ
B
A
d
图17
h
图8
的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长现同时由静止释放A、B，经过一段时间
，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程不机械能损失，碰撞时间极短取g=10m/s2求：
（1）A与B的左侧壁第一次碰撞后瞬间A、B的速度
（）A与B的左侧壁发生第次碰撞B的第一次碰撞后瞬间A、B的速度发生第次碰撞B的（1）?=ma1 ，a1=g sin?×sin
设物块B在传送带上向右运动的最大位移为，则
⑨
⑩
所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上
（3）当物块B在传送带上向右运动的速度为零时，将会沿传送带向左加速。可以判断，物块B运动到左边台面是的
速度大小为v1，继而与物块A发生第二次碰撞。设第二次碰撞后物块B速度大小为v2，同上计算可知
D．物块被弹簧反弹后，能回到槽高h处
1.【答案】： C
【解析】：在下滑过程中，物块和光滑弧形槽组成的系统机械能守恒，物块的机械能减小，选项A错误；在下滑过
程中，物块和光滑弧形槽组成的系统水平方向不受力，水平方向动量守恒；而竖直方向系统所受重力大于支持力，合外
力不为零，系统动量不守恒，选项B错误；物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动，不能回到槽高h处，选项C正确D错误。
因A、B发生碰撞，动量守恒A和B碰撞前后动能守恒，设A与B碰撞后A的速度为vA1，B的速度为vB1，根据题意有
………………………………………1分
高考物理二轮专题复习练案：第7讲 动量和能量观点的应用含解析
专题二第7讲限时：40分钟一、选择题(本题共8小题，其中1～5题为单选，6～8题为多选)1．(2018·陕西省渭南韩城市高三下学期第三次模拟)如图所示，光滑水平面上，甲、乙两个球分别以大小为v1＝1m/s、v2＝2m/s的速度做相向运动，碰撞后两球粘在一起以0.5m/s 的速度向左运动，则甲、乙两球的质量之比为(A)A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．2∶1[解析]设乙球的速度方向为正方向，根据动量守恒：mv2－m2v1＝(m1＋m2)v，即2m22－m1＝(m1＋m2)×0.5，解得m1∶m2＝1∶1；故选A。
2．(2018·河北省邯郸市高三下学期第一次模拟)如图所示，质量不同的两位同学乘坐相同的滑车从滑道的最高端滑下，质量大的先滑，到达底端的同一位置。
滑道可视为粗糙斜面，不计空气阻力，则关于两同学的下滑过程，下列说法正确的是(C)A．摩擦力做功相同B．重力冲量相同C．经过滑道上同一位置的速度相同D．若质量大的同学后滑，则在下滑过程中两同学可能相撞[解析]因为他们的质量不同，所以受到的摩擦力也不同，位移相同，根据功的定义可知摩擦力做功不同，故A错误；相同的滑车、相同的滑道，则他们下滑的加速度是相同的，下滑的时间相同，重力的冲量为：I＝mgt，因为质量不同，所以重力冲量也不相同，故B错误；相同的滑车、相同的滑道，则他们下滑的加速度是相同的，所以他们到达底端时的速度也是相同的，不会相撞，故C正确，D错误。
所以C正确，ABD错误。
3．(2018·全国押题卷二)如图所示，内壁光滑，四角呈圆弧状的长方形空腔管，位于竖直平面内，BD等高，两个同样的小球，从静止开始由A点分别从左右两侧运动到C点，不计碰撞能量的损失，则下列说法正确的是(D)A ．两球同时到达C 点，动量相等B ．两球同时到达C 点，动量不等C ．两球到达C 时的速率相同，左侧先到达D ．两球到达C 时的速率相同，右侧先到达[解析] 因为是长方形空腔管，所以AB 长度大于AD ，θ角小于45度，取θ角等于0度的极端状态，则左边小球不能到达，时间为无穷大，D 球可以到达，所以左边到达的时间大于右边到达的时间，又根据机械能守恒可得两球到达时的速率相同，所以正确选项为D 。
高考物理二轮复习专题训练——动量(word版含答案)
动量一、选择题（共15题）1．从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在毛毯上就不易碎，这是因为玻璃杯掉在水泥地上时A．受到的冲量大B．受到地面的作用力大C．动量的变化量大D．动量大2．一静止的物体所受到的合外力随时间的变化关系如图所示,图中F1、F2未知．已知物体从t=0时刻出发,在3t0时刻恰又返回到出发点,则()A．0—t0物体做匀加速直线运动,t0—3t0物体做匀减速直线运动B．物体在F1作用下的位移与在F2作用下的位移相等C．t0时刻物体的速度与3t0时刻物体的速度大小之比为2 3D．F1与F2大小之比为5 63．下列说法正确的是（）A．不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒B．只要系统受到摩擦力，动量不可能守恒C．物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越快D．某物体做直线运动，受到一个-6N˙s的冲量作用后其动量不一定减小4．下列关于动量和冲量的说法中正确的是（）A．物体的动量改变，一定是速度的大小改变B．物体的动量改变，一定是速度的方向改变C．物体的运动状态改变，其动量一定改变D．以上说法均不对5．2020年7月23日，中国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌卫星发射中心发射升空。
该探测器经过多次变轨，进入环火轨道，预计5月中旬，将择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测。
假设在火星表面完成下面的实验：在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球（可视为质点），如图所示，当给小球一水平向右的瞬时冲量Ⅰ时，小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。
若已知圆轨道半径为r ，火星的半径为R 、万有引力常量为G ，则火星的质量为（ ）A ．222I r Gm RB ．2225I r Gm RC ．222I R GrmD ．2225I R Grm 6．一人站在滑板上以速度0v 在冰面上滑行忽略滑板与冰面间的摩擦某时刻人沿水平方向向正前方距离滑板离开时人相对冰面的速度大小为02v 。
2024年高考物理二轮复习专题7：动量和能量的综合应用(附答案解析)
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专题07·动量和能量的综合应用能力突破
本专题考查动量、冲量、碰撞、反冲等知识点，用科学思
维的方法解决动量定理、动量守恒定律、人船模型、“木块—滑块”模型、“子弹打木块”模型、“含弹簧”模型等。
高考热点(1)与动量相关的概念及规律；
(2)应用解决碰撞类问题的方法；
(3)“三大观点”在力学中的应用技巧。
出题方向以计算题为主，选择题主要是和其他知识点进行综合考查，计算题也常作为压轴题进行考查，难度中档或偏上。
考点1动量定理和动量守恒定律
1.恒力的冲量可应用I ＝Ft 直接求解，变力的冲量优先考虑应用动量定理求解，合外。
2014届高考物理二轮专题讲义（广东专用）：专题6 动量和能量
焦 影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是
________．(填选项前的字母)
m A.M
v0
M B.m
v0
M C.M－m
v0
m D.M－m
v0
第6讲 动量和能量
高
D [解 析 ] 以 向 上 为 正 方 向 ， 初 动 量 为 0 ， 发 射 瞬 间 炽 热 气
考 真
体 的 动 量 为 － m v 0， 火 箭 模 型 的 动 量 为 (M － m )v ， 由 动 量 守 恒 有 ：
高 频
1 2
m
v
2＝
1 2
m
v
2 1
＋
1 2
(2
m
)v
2 2
①
；
考 点
m v ＝ m v 1＋ (2 m )v 2 ②
探
式中，以碰撞前木块 A的速度方向为正．由①②式得：
究
v 1＝
－
v 2
2
③
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第6讲 动量和能量
设 碰 撞 后 A 和 B 运 动 的 距 离 分 别 为 d 1 和 d 2，由 动 能 定 理 得
真 于光滑水平面上，质量均为m.P2的右端固定一轻质弹簧，左端A
题 聚 焦
与弹簧的自由端B相距L.物体P置于P1的最右端，质量为2m且可 看作质点．P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰
撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起，P压缩弹簧后被
弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)．P与P2之间的动摩擦
(2)动量是状态量，对应着一个瞬时时刻．动量守恒是指
高 该相互作用过程中的任一时刻的总动量恒定．
频 考 点
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百度文库 - 让每个人平等地提升自我 1 专题升级训练四 动量和能量知识在力学问题中的综合应用 （时间：60分钟 满分：100分） 一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 1．如图所示，水平传送带保持1 m/s的速度运动，一质量为1 kg的物体与传送带间的动摩擦因数为。现将该物体无初速地放到传送带上的A点，然后运动到了距A点1 m的B点，则传送带对该物体做的功为（ ）
A． J B．2 J C． J D．5 J 2．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧上端与质量为m的小球连接，下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连。小球带正电，电荷量为q，且与弹簧绝缘，物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态。现突然加上一个竖直向上的大小为E的匀强电场，小球向上运动，某时刻物块对水平面的压力为零。从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能的改变量为（ ）
A．qEM＋mgk B．－qEM＋mgk C．qEMgk D．qEmgk 3．如图所示，质量分别为m1、m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上。突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B将由静止开始运动，对两小球A、B和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用，且弹簧不超过弹性限度）（ ）
A．系统机械能不断增加 B．系统机械能守恒 C．系统动量不断增加 D．系统动量守恒 4．如果一个物体在运动的过程中克服重力做了80 J的功，则（ ） A．物体的重力势能一定增加80 J B．物体的机械能一定增加80 J C．物体的动能一定减少80 J D．物体的机械能一定减少80 J 二、双选题（本题共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中只有两个选项符合题目要求，选对不全的得3分，有选错或不答的得0分） 5．将物体P从置于光滑水平面上的斜面体Q的顶端以一定的初速度沿斜面往下滑，如图所示。在下滑过程中，P的速度越来越小，最后相对斜面静止，那么由P和Q组成的系统（ ）
A．动量守恒 B．水平方向动量守恒 C．最后P和Q以一定的速度共同向左运动 百度文库 - 让每个人平等地提升自我 2 D．最后P和Q以一定的速度共同向右运动 6．（2012·四川理综，21）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则（ ）
A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为kx0m－μg
C．物体做匀减速运动的时间为2x0μg D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg（x0－μmgk） 7．（2012·大纲全国理综，21改编）如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触。现摆球a向左拉开一小角度后释放。若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（ ）
A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等 B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等 C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同 D．第一次碰撞后，两球的最大摆角相同 8．用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示。现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是
（ ）
A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒 B．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为mv0M＋m C．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能
D．子弹和木块一起上升的最大高度为m2v202gM＋m2 9．如图所示，小车上有固定支架，一可视为质点的小球用轻质细绳拴在支架上的O点百度文库 - 让每个人平等地提升自我 3 处，且可以绕O点在竖直平面内做圆周运动，线长为L。现使小车与小球一起以速度v沿水平方向向左匀速运动，某时刻小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，则下列说法正确的是（ ）
A．碰到矮墙瞬间小球的速度是2v B．碰到矮墙后小球上升的最大高度可能小于v22g
C．碰到矮墙后小球上升的最大高度可能等于v22g D．碰到矮墙后小球上升的最大高度可能大于2L 三、实验题（18分，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答） 10．（1）（10分）为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验： Ⅰ．用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1＞m2。 Ⅱ．按照如图所示的那样，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端。
Ⅲ．先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。 Ⅳ．将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置。 Ⅴ．用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。 根据该同学的实验，回答下列问题： ①小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的________点，m2的落点是图中的________点。 ②下列关系式中只要满足________，则说明碰撞中动量是守恒的。（填关系式前的字母代号） A．m1LE＝m1LD＋m2LF B．m2LF＝m1LD＋m2LE C．m1LE＝m1LD＋m2LF D．m2LF＝m1LD＋m2LE ③只要再满足关系式________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。（填关系式前的字母代号） A．m1LE＝m1LD＋m2LF B．m2LF＝m2LD＋m2LE C．m2LE＝m1LD＋m2LF D．m1LF＝m1LD＋m2LF 百度文库 - 让每个人平等地提升自我 4 （2）（8分）在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如图所示。设重锤质量为m，交变电源周期为T，则打第4点时重锤的动能可以表示为________。
为了求起点0到第4点重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是________（填选项的序号即可）。
A．取当地的实际g值 B．根据打出的纸带，用Δs＝gT2求出 C．近似取10 m/s2即可 D．以上说法均不对 四、计算题（本题共2小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11．（18分）（2012·江苏单科，14）某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f。轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作。一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻
杆向右移动l4。轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。
（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x； （2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm； （3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v′和撞击速度v1的关系。 12．（18分）如图所示，凹槽的水平底面宽度s＝0.3 m，左侧高度H＝0.45 m，右侧高度h＝0.25 m。凹槽的左侧竖直面与半径R＝0.2 m的1/4光滑圆弧轨道相接，A和B分别是圆弧的端点，右侧竖直面与水平面MN相接。小球P1由静止开始从A点沿圆弧轨道滑下，与静置于B点的小球P2发生弹性碰撞。P2的质量m＝1kg，P1的质量是P2质量的k倍。已知重力加速度g＝10 m/s2，不计空气阻力。
（1）求小球P1从圆弧轨道滑至B点时的速度大小； （2）若小球P2碰撞后第一落点在M点，求碰撞后P2的速度大小； （3）设小球P2的第一落点与凹槽左侧竖直面的水平距离为x，试求x的表达式。 百度文库 - 让每个人平等地提升自我 5 参考答案 1．A 解析：物块加速度a＝μg＝2 m/s2，经 s速度达到1 m/s，位移为0.25 m，然
后随传送带匀速运动，故传送带对物体做功W＝12mv2＝ J。
2．B 解析：加电场前，弹簧的压缩量x1＝mgk，当物块对水平面的压力为零时，弹簧的伸长量x2＝Mgk，故这一过程中小球沿电场方向运动的距离为x1＋x2＝(m＋M)gk 电势能的变化ΔE＝－W电＝－qE(m＋M)gk。 3．D 解析：对A、B组成的系统，所受电场力为零，这样系统在水平方向上所受外力为零，系统的动量守恒；对A、B及弹簧组成的系统，有动能、弹性势能、电势能三者的相互转化，故机械能不守恒。 4．A 解析：物体重力势能的改变量由重力做功决定，克服重力做了80 J的功，即重力做了80 J的负功，重力势能增加80 J，A正确。机械能的变化量由除重力之外的力做功决定，动能的变化量由合外力做功决定，由于本题除重力之外的力未知，故B、C、D均错。 5．BC 解析：本题系统水平方向不受外力，仅仅是水平方向上动量守恒，竖直方向Q的动量不变，P的动量越来越小，所以系统竖直方向动量减小，由于水平方向动量守恒，最后P和Q水平方向上动量向左，所以它们以一定的速度共同向左运动，选项B、C正确。 6．BD 解析：撤去F后的一段时间内，由于运动过程中弹力不断变化，物体先做变加速运动，后做变减速运动，再做匀减速运动，A错误；设撤去F后，物体刚运动时加速度为
a，根据牛顿第二定律：kx0－μmg＝ma，解得a＝kx0m－μg，B正确；物体离开弹簧后做匀减
速运动，位移为3x0，由3x0＝12μgt2，解得t＝6x0μg，C错误；当弹力与摩擦力大小相等时，速度最大，此时kx1＝μmg，该过程物体向左运动的位移为x＝x0－x1＝x0－μmgk，克服摩擦力做的功W＝μmg（x0－μmgk），D正确。 7．AD 解析：设摆球a到达最低点恰未发生碰撞时的速度为v0，碰撞过程动量守恒且动能守恒，碰后速度v1′＝m1－m2m1＋m2v0＝－12v0；v2′＝2m1m1＋m2v0＝12v0，所以A正确，B错误；第一次碰撞后的瞬间，两球的速度v大小相等，摆起的高度h满足v2＝2gh，所以两球上升的高度相同，选项C错，D对。 8．BD 解析：从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的