《2009届高考物理二轮复习资料专题二24动量和能量(二)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2009届高考物理二轮复习资料专题二24动量和能量(二)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长高考二轮复习资料专题二 2.4 动量和能量（二）例 1 如图 29 所示，一质量为 M、长为 l0 的长方形木板 B 放在光滑水平地面上，在其右端放一质量为 m 的小物块 A，mM ，现以地面为参照系给 A、B 以大小相等、方向相反的初速度，使 A 开始向左运动、B 开始向右运动，最后 A 刚好没有滑离 B 板，以地为参照系。（1）若已知 A 和 B 的初速度大小 v0，则它们最后的速度的大小和方向；（2）若初速度大小未知，求小木块 A 向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离例 2 如图 2 10 所示，轻质细绳的一端系一质量 m=0.01kg
2、的小球，另一端系一光滑小环套在水平轴 O 上，O 到小球的距离 d=0.1m，小球跟水平面接触无相互作用力，在球的两侧距球等远处，分别竖立一固定挡板，两挡板相距 L=2m水平面上有一质量为 M=0.01kg 的小滑块，与水平面间的动摩擦因数 =0.25，开始时，滑块从左挡板处，以 v0= 10ms 的初速度向小球方向运动，不计空气阻力，设所有碰撞均无能量损失，小球可视为质点，g=10ms 2则：（1）在滑块第一次与小球碰撞后的瞬间，悬线对小球的拉力多大？（2）试判断小球能否完成完整的圆周运动如能完成，则在滑块最终停止前，小球能完成完整的圆周运动多少次？例 3 （1）如图 211（甲）所示，在光
3、滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成，两小球质量相等。现突然给左端小球一个向右的速度 v0，求弹簧第一次恢复到自然长度时，每个小球的速度 （2）如图乙所示，将 N个这样的振子放在该轨道上，最左边的振子 1 被压缩至弹簧为某一长度后锁定，静止在适当位置上，这时它的弹性势能为 E0， 其余各振子间都有一定的距离，现解除对振子 1 的锁定，任其自由运动，当它第一次恢复到自然长度时，刚好与振子 2 碰撞，此后，继续发生一系列碰撞，每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振子相碰。求所有可能的碰撞都发生后，每个振子弹性势能的最大值 已知本题中两球
4、发生碰撞时，速度交换，即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度v0 v0AB图 29图 210左 右图甲左 右图乙 1 2 3 4 N图 211蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长2.4 动量和能量（二）1质量为 m 的子弹，以水平速度 v 射入静止在光滑水平面上质量为 M 的木块，并留在其中，下列说法中正确的有 ( )A子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 B阻力对子弹做的功与子弹减少的动能相等C子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D系统增加的内能等于系统减少的机械能2如图 241 所示，水平传送带始终保持恒定速度 v 运动，传送带 AB 长为 S，把质量为 m 的小物块轻放在 A 点
5、，物块与传送带间动摩擦因数为 ，当小物块由 A 运动到 B 的过程中，摩擦力对小物块做功可能为A、大于 mv2/2 ( )B、大于 mgSC、小于 mgS D、等于 mv2/23A 、B 两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机在t0=0，t 1=t，t 2=2t，t 3=3t，各时刻闪光四次，摄得如图 242 所示照片，其中 B 像有重叠，mB=3mA/2，由此可判断 ( )A、碰前 B 静止，碰撞发生在 60cm 处，t=2.5t 时刻 B、碰后 B 静止，碰撞发生在 60cm 处，t=0.5t 时刻C、碰前 B 静止，碰撞发生在 60cm 处，t=0.5t 时刻D、碰后 B 静止，
6、碰撞发生在 60cm 处，t=2.5t 时刻4一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力 以下关于喷气方向的描述中正确的是A、探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B、探测器加速运动时，竖直向下喷气 ( )C、探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D、探测器匀速运动时，不需要喷气5如图 243 所示，在弹簧下端悬挂一质量为 m 的物体，弹簧原长为 l0，O 为物体的平衡位置，现用手托着该物体使它由弹簧原长处缓慢地移到平衡位置，手的托力对物体所做功的大小为 W，现将该物体移至原长处，并由静止开始释
7、放 则有（设 O 为重力势能的参考平面） ( )A 物体以原长下端点为平衡位置做竖直简谐运动 B 物体做简谐运动的最大速度为 mw2C 物体做简谐运动的最大加速度为 2g D 物体做简谐运动的能量为 2WA Bv图 241 F/N2.01.00 1.0 2.0 . t/s图 244A0 10 20 30 40 50 60 70 x/cmA BA BAl 0O图 242 图243蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长6将一个动力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力 如图 244 所示是用这种方法测得的某小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时，对碗的压力随时间变化的曲线 由此曲线提供
8、的信息做出下列几种判断，其中正确的是： ( )A 滑块在碗中滑动的周期是 0.6sB 在 t=0.8s 时刻，滑块的速度为零C 在 t=0.5s 到 t=0.8s 的过程中，滑块的重力势能减小D 滑块滑动过程中机械能守恒7一个连同装备总质量为 M100kg 的宇航员，在距离飞船 s45m 处与飞船处于相对静止状态，宇航员背着装有质量为 m00.5kg 氧气的贮气筒，筒上有个可以使氧气以 v050m/s 的速度喷出的喷嘴，宇航员必须向着返回飞船的相反方向放出氧气，才能回到飞船，同时又必须保留一部分氧气供途中呼吸用。宇航员的耗氧率 Q2.510 -4kg/s。不考虑喷出氧气对设备及宇航员总质量的影
9、响，则：瞬时喷出多少氧气，宇航员才能安全返回飞船？为了使总耗氧量最低，应一次喷出多少氧气？返回时间又是多少？8如图 245 所示，甲、乙两人各乘一辆冰车在山坡前的水平冰道上游戏，甲和他冰车的总质量m1=40kg，从山坡上自由下滑到水平直冰道上的速度 v1=3m/s，乙和他的冰车的质量 m2=60kg，以大小为 v2=0.5m/s 的速度迎面滑来若不计一切摩擦，为使两车不再相撞，试求甲的推力对乙做功的数值范围？9如图 246 所示，光滑的水平面上有 mA=2kg，m B= mC=1kg 的三个物体，用轻弹簧将 A 与 B 连接在 A、C 两边用力使三个物体靠近，A 、B 间的弹簧被压缩，此过程外
10、力做功 72 J，然后从静止开始释放，求：（1）当物体 B 与 C 分离时，B 对 C 做的功有多少？（2）当弹簧再次恢复到原长时，A、B 的速度各是多大？10如图 247 所示，滑块 A 的质量 m=0.01kg，与水平地面间的动摩擦因素 =0.2，用细线悬挂的小球质量均为 m=0.01kg，沿 x 轴排列，A 与第 1 只小球及相邻两小球间距离均为 s=2m，线长分别为L1、 L2、 L3（图中只画出三只小球，且小球可视为质点） ，开始时，滑块以速度 v0=10m/s 沿 x 轴正方向运动，设滑块与小球碰撞时不损失机械能，碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动，重力加速度 g=10
11、m/s2。试求：（ 1）滑块能与几个小球碰撞？（2）碰撞中第 n 个小球悬线长 Ln的表达式？甲 乙图 245C B A图 246Av0 L1L 3L 2O1O2O3图 247蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长2.4 动量和能量（二） （答案）【例题】例 1 （1）Mv 0mv 0=(M+m)v，速度 v= ，方向水平向右0)(（2）恰好没有滑离，则 Q=fl0= ，A 向左运动到达最远处时速度为20(12)(1vm0，对由动能定理得：fs=0 ，由得 s= 20mvMl4)(0例 2 （1）T=9.6N （2）能设第 K 次碰撞恰能完成完整的圆周运动，则 vK= ，整个gd5过程中由动能
12、定理得：（2K1 ） mg = ，由得小球能完成完整的圆周运L21v20m动 10 次 例 3 （1）设每个小球质量为 ，以 、 分别表示弹簧恢复到自然长度时左右两端小球的速1u2度 由动量守恒和能量守恒定律得 （以向右为速度正方向） 021u解得2021muu201,0,或由于振子从初始状态到弹簧恢复到自然长度的过程中，弹簧一直是压缩状态，弹性力使左端小球持续减速，使右端小球持续加速，因此应该取解： 021,u（2）以 、 分别表示振子 1 解除锁定后弹簧恢复到自然长度时左右两小球的速度，规定向右为速度1v的正方向，由动量守恒和能量守恒定律， 1mv解得02121Evm ., 0101010
13、1 mEvE或在这一过程中，弹簧一直是压缩状态，弹性力使左端小球向左加速，右端小球向右加速，故应取解：振子 1 与振子 2 碰撞后，由于交换速度，振子 1 右端小球速度变为 0，左端小球vE0101,速度仍为 ，此后两小球都向左运动，当它们向左的速度相同时，弹簧被拉伸至最长，弹性势能最大，设此速度为 ，根据动量守恒定律：10v102mv蓝天家教网 http:/ 伴你快乐成长用 E1 表示最大弹性势能，由能量守恒有 21120210mvEvm解得 04【练习】1BD2CD3AB4C5B 6C7 （1）设瞬时喷出 m1 的氧气，宇航员才能安全返回0= m1v0Mv，返回时间 t= ，呼吸消耗的氧v
14、s气 m2=Qt，安全返回 m1+m2m 0，由得 0.05kgm0.45kg （2）总耗氧量= m1+m2= m1+ ，当 m1=0.15kg 时，总耗氧量最低，此时返回时间 t= =600s49 s8取向右方向为正，m 1v1m 2v2= + ，对乙由动能定理得 W= ，甲1乙v2 21乙v2m当 = 时，甲对乙做的功最少 W=16.8J，当 = 时，甲对乙做的功最多 W=600J，甲v乙 甲 乙甲对乙做功的数值范围为 16.8JW600J 9 （1）当弹簧恢复原长时，B 与 C 分离，0= mAvA（m B+mc）v C ，E P= 21Av+ ，对 C 由动能定理得 W= 0，由得 W=18J，v A=vC=6m/s2)(2Cvm21（2）取 A、B 为研究系统，m AvA mB vC= mAvA +mB vC，
