《物理高考总复习动量与能量的综合压轴题(各省市高考题,一模题答案详解)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理高考总复习动量与能量的综合压轴题(各省市高考题,一模题答案详解)（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学习必备欢迎下载高考第 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，杯口上放置一直径为23d,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，物块与板间动摩擦因数为，不计板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为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maxf，若物块能在板上滑动，求F应满足的条件。（2）如果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，I应满足什
2、么条件才能使物块从板上掉下？物块从开始运动到掉下时的位移s为多少？根据s与I的关系式说明要使s更小，冲量应如何改变。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，共同加速度为a由牛顿运动定律，有对物块f2ma对圆板Ffma两物相对静止，有f fmax得 F32fmax 相对滑动的条件m a x32Ff（2）设冲击刚结束的圆板获得的速度大小为0v，物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为1v和2v由动量定理，有0Imv由动能定理，有对圆板22103112()422mg sdmvmv对物块2212(2)02mgsm v由动量守恒定律，有0122mvmvmv要使物块落下，必须12vv由以
3、上各式得精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载322Imgds22291223IIm gdgm分子有理化得s222312292mdgIIm gd根据上式结果知：I越大， s越小2（20XX年湛江市一模理综）如图所示，光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糙轨道， A 的
4、右侧光滑，水平轨道左侧是一光滑斜面轨道，斜面轨道与水平轨道在O 点平滑连接。车右端固定一个处于锁定状态的压缩轻弹簧，其弹性势能为Ep，一质量为m 的小物体 (可视为质点 )紧靠弹簧，小物体与粗糙水平轨道间的动摩擦因数为 ，整个装置处于静止状态。现将轻弹簧解除锁定，小物体被弹出后滑上水平粗糙轨道。车的质量为2m，斜面轨道的长度足够长，忽略小物体运动经过O 点处产生的机械能损失，不计空气阻力。求：(1)解除锁定结束后小物体获得的最大动能；(2)当满足什么条件小物体能滑到斜面轨道上，满足此条件时小物体能上升的最大高度为多少 ?解析： (1)设解锁弹开后小物体的最大速度饷大小为v1，小物体的最大动啦为
5、Ek ,此时长板车的速度大小为v2，研究解锁弹开过程小物体 和 车 组 成 的 系 统 ， 根 据 动 量 守 恒 和 机 械 能 守 恒 ， 有(2 分) (3 分) (1 分) 联立式解得(2 分) (2) 小物体相对车静止时，二者有共同的速度设为V共，长板车和小物体组成的系统水平方向动量守恒(2 分) 所以 v 共=0 (1 分) 120mvmv221211.222pEmvmv21112kEmv123kpEE(2)0mm v共精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第
6、2 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载要使小物体能滑上斜面轨道，：必须满足； ( 3 分) 即当时，小物体能滑上斜面轨道(1 分) 设小物体上升的最大高度为h，此瞬间小物体相对车静止，由式知两者有共同速度为零(1 分) 根据系统能量守恒有(3 分) 解得：(1 分) 3(开城中学 2010-2011 学年度第一学期高三月考)如图所示，质量为m =0.5kg 的小球从距离地面高H=5m 处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半
7、径R 为 0.4m，小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，求：（1）小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h 为多少？（2）小球最多能飞出槽外几次？（g=10m/s2） 。解：对小球下落到最低点过程，设克服摩擦力做功为Wf，由动能定理得：mg(H+R)wfmv20 从下落到第一次飞出达最高点设距地面高为h，由动能定理得：mg(Hh)2wf00 解之得： hH2R52 0.44.2m 设恰好能飞出n 次，则由动能定理得：mgH2nwf00 解之得： n6.25(次)应取： n6 次4（20XX 年
8、天津高考模拟题）如图所示 ,mA=1 kg,mB=4 kg,小物块 mC=1 kg,ab、dc 段均光滑 ,且 dc 段足够长 ;物体 A、B 上表面粗糙 ,最初均处于静止 .小物块 C 静止在 a 点,已知 ab 长度 L=16 m, 现给小物块C 一个水平向右的瞬间冲量I0=6 N s. PE mgLPEmgLPEmghmgLPEhLmg21gv210102fwmgH22212mvRHmgmgH22vRHggHH R 地面地面精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3
9、 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载(1)当 C 滑上 A 后,若刚好在 A 的右边缘与A 具有共同的速度v1(此时还未与B 相碰 ),求 v1的大小 . (2)A 、 C 共同运动一段时间后与B 相碰 ,若已知碰后A 被反弹回来 ,速度大小为0.2 m/s,C 最后和 B 保持相对静止,求 B、C 最终具有的共同速度v2. 答案(1)3 m/s (2)1.24 m/s 5（20XX 年黄冈中学一模）长为 L 的轻绳系于固定点O,另一端系质量为m 的小
10、球 .将小球从O 点正下方4L处,以一定的初速度水平向右抛出,经一定时间绳被拉直以后,小球将以O 点为悬点在竖直平面内摆动.已知绳刚被拉直时 ,绳子与竖直线夹角成60 角,如右图所示 .求: (1)小球水平抛出时的初速度v0. (2)在绳子被拉直的瞬间,悬点 O 受到的冲量 . (3)小球摆到最低点,绳子所受的拉力. 答案(1)gL621(2)gLm 2(3)2mg 6（20XX 年安徽卷理科综合能力测试）如图， ABD,为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB 段是水平的， BD 段为半径 R=02m 的半圆，两段轨道相切于 B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E50 103V/m
11、2一不带电的绝缘小球甲，以速度v0沿水平轨道向右运动，与静止在B 点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=10 103kg，乙所带电荷量q=20 105C，g 取 10 m/s2。 （水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移）（1）甲、乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙在轨道上的首次落点到B 点的距离；（2）在满足（ 1）的条件下，求甲的速度v0；（3）若甲仍以速度v0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B 点的距离范围。精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -
12、- -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载答案：（1）大乙恰能通过轨道最高点的情况，设乙到达最高点速度为v0，乙离开D 点到达水平轨道的时间为t，乙的落点到B 点的距离为x，则qEmgRvm202)(212tmqEmgRtvx0联立 得mx.04（2）设碰撞后甲、乙的速度分别为v甲、v乙，根据动量守恒定律的机械能守恒定律有乙甲mvmvmv02220212121乙甲mvmvmv联立 得0vv
13、乙由动能定理，得220212122乙mvmvRqERmg联立 得smmREqmgv/52)(50（3）设甲的质量为M，碰撞后甲、乙的速度分别为mMvv,，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有mMmvMvMv0（10）2220212121mMmvMvMv（11）联立（ 10） （11）得mMMvvm02（12）由（ 12）和mM，可得002vvvm（13）设乙球过D 点时速度为0v，由动能定理得精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 24 页 - - - - -
14、- - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载22 0212122mmvmvRqERmg（14）联立（ 13） （14）得smvsm/8/20设乙在水平轨道上的落点距B 点的距离为, x有tvx0联立（ 15） （16）得mxm6. 14. 07（20XX年唐山一模）如图所示 ,小车静止在光滑水平面上,小车和车上的各种设备(不包括弹丸 )的总质量为M,车右侧固定有发射装置,装置内装有n个质量均为m 的弹丸 ,车左侧内壁固定有沙袋,发射器口到沙袋的距离为d.把 n 颗弹丸最终都射入沙袋中 ,当前一颗弹丸
15、陷入沙袋中后,再发射后一颗弹丸.求当n颗弹丸射入沙袋后小车移动的距离是多大? 答案nmMnmd8(20XX年泰安模拟 )如图所示 ,在光滑的冰面上,人和冰车的总质量为M,是球的质量m 的 17 倍.人坐在冰车上 ,如果每一次人都以相同的对地速度v将球推出 ,且球每次与墙发生碰撞时均无机械能损失.试求:球被人推出多少次后,人就再也接不到球了? 答案9 次9（20XX年四川高考模拟题）目前 ,滑板运动受到青少年的追捧.如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图,赛道光滑 ,FGI 为圆弧赛道 ,半径 R=6.5 m,G 为最低点并与水平赛道BC 位于同一水平面,KA 、DE 平
16、台的高度都为h=1.8 m,B 、C、F 处平滑连接 .滑板 a 和 b 的质量均为m,m=5 kg,运动员质量为M,M=45 kg. 表演开始 ,运动员站在滑板b上,先让滑板 a从 A 点静止下滑 ,t1=0.1 s 后再与 b 板一起从A 点静止下滑 .滑上 BC精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载赛道后 ,运动员从 b 板跳到同方向运动的a 板上,在空中运动的时间t2=0.6 s(水平方向是匀速运动).运动员与 a 板一起沿CD 赛道上滑后冲出赛道,落在 EF 赛道的 P 点,沿赛道滑行 ,经过 G 点时 ,运动员受到的支持力N=742.5 N.( 滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时滑板和运动员都看作质点,取 g=10 m/s2) (1)滑到 G 点时 ,运动员
