《高考物理二轮复习三道题经典专练2能量与动量观点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习三道题经典专练2能量与动量观点（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、能量与动量观点一、（2018届高三第三次全国大联考卷）如图所示，小球a从光滑曲面上的A点由静止释放，当小球a运动到水平轨道上的C点时，恰好与通过绷紧的细线悬挂的小球b发生正碰并粘在一起，已知小球a、b的大小不计且质量均为m，曲面高度和细线长度均为h，细线能承受的最大拉力为2.5mg，C点到地面的高度也为h。(1)求碰后瞬间两球的共同速度大小；(2)碰后细线是否会断裂？若不断裂，求两球上升的最大高度；若断裂，求落地点到C点的水平位移。【答案】(1)(2)细线会断裂h【解析】(1)设a球到C点时的速度为vC，a球下滑过程，由机械能守恒有mghmvC2解得vCa、b两球碰撞过程动量守恒，以水平向左为
2、正方向，由动量守恒有mvC(mm)v解得v。(2)设碰后两球受到的细线拉力为T，由牛顿第二定律有T2mg解得T3mg2.5mg，细线会断裂细线断裂后两球做平抛运动，运动时间t平抛的水平位移xvth。二、(2018届高三第一次全国大联考卷)卷) 如图所示，在光滑的水平面的左端连接一半径为R的光滑圆弧形固定轨道，水平面上有一质量为M3m的小球Q连接着轻质弹簧，处于静止状态。现有一质量为m的小球P从B点正上方hR高处由静止释放，空气阻力不计，求：(1)小球P到达圆弧形轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力；(2)在小球P压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能；(3)若小球P从B上方高H处释放，经弹
3、簧反弹后恰好能够回到B点，则高度H的大小是多少。【答案】(1)25mg，方向竖直向下(2)mgR(3)3R【解析】(1)小球P从A运动到C过程，根据机械能守恒得mg(hR)mvC2又hR，代入解得vC2在最低点C处，根据牛顿第二定律有：FNmgm解得轨道对小球P的支持力FN5mg根据牛顿第三定律知，小球P对轨道的压力大小为5mg，方向竖直向下。(2)弹簧被压缩过程中，当两球速度相等时，弹簧具有最大弹性势能，根据系统动量守恒有mvC(mM)v根据机械能守恒定律有mvC2Epm(mM)v2联立解得EpmmgR。(3)设小球P从B上方高H处释放，到达水平面速度为v0，则有mg(HR)mv02弹簧被压
4、缩后再次恢复到原长时，设小球P和Q的速度大小分别为v1和v2，根据动量守恒有mv0mv1Mv2根据机械能守恒有mv02mv12Mv22要使小球P经弹簧反弹后恰好回到B点，则有mgRmv12解得H3R。三、(2017遂宁模拟)如图所示，光滑的桌面高h5 m，桌面上有两个质量分别为mA2 kg、mB1 kg的小球A、B，它们之间有一个压缩的轻弹簧(弹簧长度很短、与两小球没有拴接)，小球B通过一个绷直的长L0.5 m的竖直轻绳挂在O点。由静止释放两小球，已知小球B恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。不计空气阻力，g10 m/s2。求：(1)小球A落地时距桌面边缘的水平位移x；(2)最初弹簧贮存的弹性
5、势能Ep。【答案】(1)2.5 m(2)18.75 J【解析】(1)设小球A、B被弹簧弹开后速度分别为vA、vB，小球B恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动，设最高点的速度为vB，由牛顿第二定律有：mBgmB小球B被弹簧弹开后运动至最高点过程，由机械能守恒定律有：mBvB2mBg2LmBvB2小球A、B被弹簧弹开过程，由动量守恒定律有：0mAvAmBvB小球A离开桌面边缘后做平抛运动hgt2，xvAt解得小球A落地时距桌面边缘的水平位移x2.5 m。(2)对小球A、B及弹簧组成的系统，由能量守恒定律有：EpmAvA2mBvB2解得Ep18.75 J。四、（2018届高三第二次全国大联考卷）如图所
6、示，在光滑桌面上置有长木板B和物块C，在长木板的右侧置有物块A，一开始A、B处于静止状态。A与B之间的动摩擦因数为0.2，B足够长，A的质量为2 kg，B的质量为1 kg，C的质量为3 kg，C以4 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后两者黏在一起。重力加速度g取10 m/s2，求：(1)C与B碰撞过程中，损失的机械能；(2)最终A、B、C的速度大小和A相对于B运动的距离。【答案】(1)6 J(2)2 m/s1.5 m【解析】(1)设B、C碰撞后的瞬间速度为v1，根据动量守恒定律得mCvC(mBmC)v1v13 m/s碰撞过程中，损失的机械能为EmCvC2(mBmC)v12解得E6 J。(2)对
7、A、B、C整体，根据动量守恒定律得mCvC(mAmBmC)v2解得v22 m/s根据功能关系：mAgx(mBmC)v12(mAmBmC)v22解得x1.5 m。五、(2017西安长安区一中模拟)如图所示，竖直平面MN与水平面垂直，MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场，MN左侧的水平面光滑，右侧的水平面粗糙，质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上，已知物体A带负电，电荷量的大小为q，一质量为m的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞，碰撞前后物体A的电荷量保持不变。(1)求碰撞后物体A的速度大小；(2)若物体A与水平面的动摩擦因数为，重力加速度的大小为g，磁
8、感应强度的大小为B，电场强度的大小为E。已知物体A从MN开始向右移动的距离为l时，速度增加到最大值。求：此过程中物体A克服摩擦力所做的功W；此过程所经历的时间t。【答案】(1)(2)4mglmv02【解析】(1)设物体A、B碰撞后的速度分别为vA、vB，由于物体A、B发生弹性碰撞，动量、机械能均守恒，则有：mv0mvBmvAmv02mvB2mvA2解得：vA。(2)物体A的速度达到最大值vm时合力为零，受力如图所示。竖直方向合力为零，有：NqvmBmg水平方向合力为零，有：qEN根据动能定理，有：qElWmvm2mvA2解得：W4mglmv02。在此过程中，设物体A运动的平均速度为，根据动量定
9、理有：qEttmvmmvAmgqB依题意有： tl解得：t。六、(2018届高三第二次全国大联考卷)质量分别为2m和m的滑块1和滑块2通过一根细线(未画出)拴接在压缩的弹簧两端，某一刻细线剪断后滑块1沿水平面向左运动，滑块2向右从斜面底端开始沿斜面向上运动，忽略滑块2沿斜面向上运动前的速度大小变化，当斜面倾角30时，滑块1和滑块2滑行的最大距离之比为4，当倾斜角度变化时，滑块2沿斜面滑行的最大距离也会随之变化。重力加速度为g，水平部分和斜面部分动摩擦因数相同。求：(1)滑块2和斜面之间的动摩擦因数；(2)假设滑块2的初速度为v0，当斜面倾角为多大时，滑块2滑行的最大距离最小，最小值的大小是多少。【答案】(1)(2)60【解析】(1)细线剪断瞬间两个滑块组成的系统动量守恒，有2mv1mv0滑块1水平向左滑行，根据功能关系有2mgx12mv12滑块2沿斜面向上滑行，根据牛顿第二定律可得ma1mgsin 30mgcos 30滑行最远距离x2根据解得。(2)当变化时，设沿斜面向上为正方向，滑块2的加速度为a2，则：mgsin mgcos ma2滑块2的滑行距离x满足：0v022a2x则x，当3090时x最小，即60x最小值为xmin。5
