高考物理高频考点模拟新题精选训练专题50动量和能量.docx

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高考物理高频考点模拟新题精选训练专题50动量和能量

1（9分）（2013河南省许昌市期末）如图所示，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连。

开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。

现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住．在极短的时间内速度减为零。

小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角为θ（θ为锐角）时小球达到最高点。

则滑块和小球的质量之比为多少?

2.（14分）（2013天津市五校联考）如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m。

平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1Kg，mB=0.2Kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上。

小车质量为M=0.3Kg，车面与平台的台面等高，车面左侧粗糙部分长度为L=0.8m，动摩擦因数为μ=0.2，右侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑。

点燃炸药后，A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力，滑块B冲上小车。

两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s2。

求：

（1）滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力

（2）炸药爆炸后滑块B的速度大小

（3）滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能

…………（3分）

…………（1分）

3.（2013北京市通州区期末）（10分）

（1）若已知质量为m1、m2的两个质点初速度分别是v10、v20，它们不受外力作用，沿直线运动，m1追上m2并发生完全弹性正碰，求碰后两质点的速度v1和v2的表达式。

（2）试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式：

系统是两个质点，相互作用力是恒力，不受其他力，沿直线运动。

要求说明推导过程中每步的根据，以及式中各符号和最后结果中各项的意义。

F1=-F2;t1=t2                  （1分）

可得m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'       （1分）

其中m1v1和m2v2为两质点的初动量，m1v1'和m2v2'为两质点的末动量，这就是动量守恒定律的表达式．

4.（2013天津市名校月考）如图所示，水平面上固定着一个半径R=0．4m的光滑环形轨道，在轨道内放入质量分别是M=0．2kg和m=0．1kg的小球A和B（均可看成质点），两球间夹一短弹簧。

（1）开始时两球将弹簧压缩（弹簧的长度相对环形轨道半径和周长而言可忽略不计），弹簧弹开后不动，两球沿轨道反向运动一段时间后又相遇，在此过程中，A球转过的角度θ是多少？

（2）如果压缩弹簧在松手前的弹性势能E=1．2J，弹开后小球B在运动过程中受到光滑环轨道的水平侧压力是多大？

（2）以A、B及弹簧组成的系统为研究对象，在弹簧张开的过程中，系统机械能守恒，

5、（2013天津市名校月考）如图所示，光滑水平面MN上放两相同小物块A、B，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带理想连接，传送带水平部分长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=2m/s匀速转动。

物块A、B（大小不计）与传送带间的动摩擦因数。

物块A、B质量mA=mB=1kg。

开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，贮有弹性势能Ep=16J。

现解除锁定，弹开A、B，弹开后弹簧掉落，对A、B此后的运动没有影响。

g=10m/s2。

求：

（1）物块B沿传送带向右滑动的最远距离。

（2）物块B从滑上传送带到回到水平面所用的时间。

（3）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上发生弹性正碰，且A、B碰后互换速度，则弹射装置P至少对A做多少功才能让AB碰后B能从Q端滑出。

解析：

（1）解除锁定后机械能守恒、动量守恒

W＝

mAvA’2－

mAvA2≥8J。

6.（20分）

（2013安徽省江南十校联考）如图所示，在一绝缘粗糙的水平桌面上，用一长为2L的绝缘轻杆连接两个完全相同、质量均为m的可视为质点的小球A和B球带电量为+q,B球不带电.开始时轻杆的中垂线与竖直虚线MP重合，虚线NQ与MP平行且相距4L.在MP、NQ间加水平向右、电场强度为E的匀强电场，AB球恰能静止在粗糙桌面上。

取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

求：

（1）A，B球与桌面间的动摩托因数

（2）若A球带电量为+8q时，S球带电量为-8q，将AB球由开始位置从静止释放，求A球运动到最右端时拒虚线NQ的距离d,及AB系统从开始运动到最终静止所运动的总路程s:

（3）若有质量为km、带电量为-k2q的C球，向右运动与B球正碰后粘合在一起，为使A球刚好能到达虚线NQ的位置，问k取何值时，C与B碰撞前瞬间C球的速度最小？

C球速度的最小值为多大？

（各小球与桌面间的动摩擦因数都相同。

）

…………（1分）

得：

…………（1分）

分析运动过程后可知，AB系统最终静止在电场中，对全程应用动能定理

…………（1分）

7.（14分）（2013北京四中摸底）质量为m=1kg的小木块（可看成质点），放在质量为M=5kg的长木板的左端，如图所示．长木板放在光滑的水平桌面上．小木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1，长木板的长度l=2m．系统处于静止状态．现使小木块从长木板右端脱离出来，可采取下列两种方法：

（g取10m/s2）

（1）给小木块施加水平向右的恒定外力F，F作用时间t=2s．则F至少是多大？

（2）给小木块一个水平向右的冲量I，则冲量I至少是多大？

解题思路：

应用匀变速直线运动规律、牛顿第二定律列方程解得F的最小值；由动量守恒定律、动能定理、动量定理列方程解得冲量I的最小值。

8.（12分）（2013安徽皖南八校联考）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＝－1.25m.。

.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10m/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。

m1下滑后与m2发生弹性碰撞，且碰撞后m1速度方向不变，则m1、m2应该满足什么条件？

（3）满足

（2）的条件前提下，传送带顺时针运转，速度为v=5.0m/s。

求出滑块m1、m2落地点间的最大距离（结果可带根号）。

v1=v0=v0=5m/s。

v2=v0=2v0=10m/s。

。

由于滑块m1与传送带速度相同，不受摩擦力，m1水平射程x1=v1t=3.0m，

滑块m1与传送带间有摩擦力作用，由动能定理，-μm2gL=m2v2’2-m2v22，

解得v2’=2m/s。

m2水平射程x2=v’2t=1.2m，

滑块m1、m2落地点间的最大距离x=x2-x1=1.2m-3.0m=（1.2-3）m。

9.（2013北京四中摸底测试）质量为m=1kg的小木块（可看成质点），放在质量为M=5kg的长木板的左端，如图所示．长木板放在光滑的水平桌面上．小木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1，长木板的长度l=2m．系统处于静止状态．现使小木块从长木板右端脱离出来，可采取下列两种方法：

（g取10m/s2）

（1）给小木块施加水平向右的恒定外力F，F作用时间t=2s．则F至少是多大？

（2）给小木块一个水平向右的冲量I，则冲量I至少是多大？

由①②可得④

10（2013天星调研卷）我国将在2013年使用长征三号乙火箭择机发射嫦娥三号。

发射嫦娥三号是采用火箭喷气发动机向后喷气而加速的。

设运载火箭和嫦娥三号的总质量为M，地面附近的重力加速度为g，地球半径为R,万有引力常数为G。

（1）用题给物理量表示地球的质量。

（2）假设在嫦娥三号舱内有一平台，平台上放有测试仪器，仪器对平台的压力可通过监控装置传送到地面。

火箭从地面启动后以加速度g/2竖直向上做匀加速直线运动，升到某一高度时，地面监控器显示仪器对平台的压力为启动前压力的17/18，求此时火箭离地面的高度。

（3）当火箭将嫦娥三号送入太空某一高度后，火箭速度为v0；假设火箭喷气发动机每次喷出气体质量为m，且m<

喷出气体相对于地面的速度为v，点火后火箭喷气发动机每秒喷气20次，在不考虑地球万有引力及空气阻力的情况下，求点火后1秒末火箭的速度和加速度。

解：

（1）在地面附近，mg=G,（1分）

解得:

M=.（1分）

（2）设此时火箭离地面的高度为h，选取仪器为研究对象，设仪器质量为m0，火箭启动

10、（18分）（2013广州中学测试）在光滑水平面上静止有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙，滑块CD上表面是光滑的圆弧，它们紧靠在一起，如图所示．一个可视为质点的物体P，质量也为m，它从木板AB的右端以初速度v0滑入，过B点时速度为，然后又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处．若物体P与木板AB间的动摩擦因数为，求：

（1）物块滑到B处时木板AB的速度v1的大小；

（2）木板AB的长度L；

（3）滑块CD最终速度v2的大小．

解析：

（18分）

匀速运动，无法再追上滑块CD，故滑块CD最终速度v2应为．（2分）

11.（20分）（2013四川南充高中测试）一平板车,质量M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25m,一质量m=50kg的小物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=l.00m,与车板间的动摩擦因数=0.20,如图所示,今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落,物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m,不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取g=10m/s2。

.

求:

（1）物块在平板车上滑行过程中，物块和平板车的加速度各多大？

（2）物块离开平板车时，物块和平板车的速度各多大？

（3）物块落地时,落地点到车尾的水平距离s.

5.解:

（1）题目描述的物理过程如图所示,设作用于平板车的水平恒力为F,物块与车板间的摩擦力为f,自车启动至物块离开车板经历的时间为t,在这过程中,车的加速度为,物块的加速度为,则根据牛顿第二定律和运动学公式有

①

⑥

⑦

12（2013杭州七校联考）由相同材料的木板搭成的轨道如图所示，其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅长均为L=1.5m，木板OA和其它木板与水平地面的夹角都为β=370（sin370=0.6，con370=0.8），一个可看成质点的物体在木板OA上从图中的离地高度h=1.8m处由静止释放，物体与木板的动摩擦因数都为μ=0.2，在两木板交接处都用小曲面相连，使物体能顺利地经过它，既不损失动能，也不会脱离轨道。

在以后的运动过程中，重力加速度取10m/s2，问：

（1）物体能否静止在木板上？

请说明理由。

（2）物体运动的总路程是多少？

（3）物体最终停在何处？

并作出解释。

（10分）

解：

（1）在斜面上物体重力沿斜面向下的分力为G1=mgsin370=0.6mg物体所受摩擦力大小为：

Ff=μmgcos370=0.16mg。

由于Ff

————————————2分

14.（14分）（2013北京四中摸底）如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=2kg的小物块A。

装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。

传送带始终以v=2m/s的速率逆时针转动。

装置的右边是一光滑的曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。

已知物块B与传送带之间的摩擦因数μ=0.2，l=1.0m。

设物块A、B中间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态。

取g=10m/s2。

（1）求物块B与物块A第一次碰撞前速度大小；

（2）通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？

（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小。

9.解题思路：

由机械能守恒定律、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、列方程解得物块B与物块A第一次碰撞前速度大小；应用动量守恒定律、机械能守恒定律、匀变速直线运动规律列方程得到物块B在传送带上向右运动的最大位移为，根据

考查要点：

机械能守恒定律、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、动量守恒定律等。

撞知

15.（18分）（2013广东汕头市期末）如图，Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体，其DB段为一半径为R的光滑圆弧轨道，AD段为一长度为L=R的粗糙水平轨道，二者相切于D点，D在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内.物块P的质量为m（可视为质点），P与AD间的动摩擦因数μ=0.1，物体Q的质量为M=2m，重力加速度为g.

（1）若Q固定，P以速度v0从A点滑上水平轨道，冲至C点后返回A点时恰好静止，求v0的大小和P刚越过D点时对Q的压力大小.

（2）若Q不固定，P仍以速度v0从A点滑上水平轨道，求P在光滑圆弧轨道上所能达到的最大高度h.

【命题意图】此题考查动能定理、牛顿运动定律、动量守恒定律、功能关系及其相关知识。

⑦（3分）

联立解得

⑧（2分）

16．（18分）（2013广东东莞市期末）如图所示，光滑水平面MN的左端M处固定有一能量补充装置P，使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。

右端N处与水平传送带恰好平齐且靠近，传送带沿逆时针方向以恒定速率v=6m/s匀速转动，水平部分长度L=9m。

放在光滑水平面上的两相同小物块A、B（均视为质点）间有一被压缩的轻质弹簧，弹性势能Ep=9J，弹簧与A、B均不粘连，A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，物块质量mA=mB=lkg。

现将A、B同时由静止释放，弹簧弹开物块A和B后，迅速移去轻弹簧，此时，A还未撞击P，B还未滑上传送带。

取g=10m/s2。

求：

（1）A、B刚被弹开时的速度大小。

（2）试通过计算判断B第一次滑上传送带后，能否从传送带右端滑离传送带。

（3）若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后粘连，一起滑上传

送带。

则P应给A至少补充多少动能才能使二者一起滑离传送带？

解：

（1）弹簧弹开的过程中，系统机械能守恒

（2分）

由动量守恒有（2分）

联立以上两式解得vA=3m/s，vB=3m/s。

（2分）

（2）假设B不能从传送带右端滑离传送带，则B做匀减速运动直到速度减小到零，

设位移为s。

由动能定理得（2分）

解得（2分）

不能从传送带右端滑离传送带。

（1分）

17.（18分）（2013广东茂名高考模拟）如图所示，五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度L=0.5m，质量m=0.6kg。

在第一块长木板的最左端放置一质量M=0.98kg的小物块。

已知小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。

一颗质量为的子弹以水平速度击中小物块并立即与小物块一起在长木板表面滑行，重力加速度g取。

求：

（1）小物块滑至哪块长木板时，长木板才开始在地面上滑动。

（2）物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离。

解得……（1分）

在此过程中，物块发生的位移为，由动能定理

……（1分）

解得……（1分）

18（2013北京西城期末）（12分）如图所示，一质量M=1.0kg的砂摆，用轻绳悬于天花板上O点。

另有一玩具枪能连续发射质量m=0.01kg，速度v=4.0m/s的小钢珠。

现将砂摆拉离平衡位置，由高h=0.20m处无初速度释放，恰在砂摆向右摆到最低点时，玩具枪发射的第一颗小钢珠水平向左射入砂摆，二者在极短时间内达到共同速度。

不计空气阻力，取g=10m/s2。

（1）求第一颗小钢珠射入砂摆前的瞬间，砂摆的速度大小v0；

（2）求第一颗小钢珠射入砂摆后的瞬间，砂摆的速度大小v1；

（3）第一颗小钢珠射入后，每当砂摆向左运动到最低点时，都有一颗同样的小钢珠水平向左射入砂摆，并留在砂摆中。

当第n颗小钢珠射入后，砂摆能达到初始释放的高度h，求n。

解：

（1）砂摆从释放到最低点，由动能定理：

【2分】

解得：

【1分】

19.（2013深圳市南山区期末）如图，质量m=20kg的物块（可视为质点），以初速度v0=10m/s滑上静止在光滑轨道的质量M=30kg、高h=0.8m的小车的左端，当车向右运动了距离d时（即A处）双方达到共速。

现在Ａ处固定一高h=0.8m、宽度不计的障碍物，当车撞到障碍物时被粘住不动，而货物继续在车上滑动，到A处时即做平抛运动，恰好与倾角为53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑动，已知货物与车间的动摩擦因数μ=0.5，（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：

（1）车与货物共同速度的大小v1；

（2）货物平抛时的水平速度v2；

（3）车的长度Ｌ与距离d．

　　　　　（3分）

得Ｌ=6.7m　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）

19.（18分）（2013广东省江门市期末）如图所示,粗糙水平桌面PO长为L=1m,桌面距地面高度H=O.2m,在左端P正上方细绳悬挂质量为m的小球A,A在距桌面高度h=0.8m处自由释放,与静止在桌面左端质量为m的小物块B发生对心碰撞,碰后瞬间小球A的速率为碰前瞬间的1/4,方向仍向右,已知小物块B与水平桌面PO间动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度g：

=10m/s2。

（1）求碰前瞬间小球A的速率和碰后瞬间小物块B的速率分别为多大；

（2）求小物块B落地点与O点的水平距离。

解得t=0.2s…（1分）

水平方向，…（2分）

x=0.2m…（1分）

20．（22分）

（1）（2013广州市天河区模拟）如图所示，一轻质弹簧的两端分别固定滑块B、C，该整体静止放在光滑的水平面上。

现有一滑块A从离水平面高h处的光滑曲面由静止滑下，与滑块B发生碰撞并立即粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动。

已知mA=m，mB=2m，mC=3m，重力加速度为g，求：

滑块A、B碰撞结束后瞬间的速度大小；

②弹簧第一次压缩到最短时具有的弹性势能。

21．（18分）如图所示的轨道由半径为R的1/4光滑圆弧轨道AB、竖直台阶BC、足够长的光滑水平直轨道CD组成．小车的质量为M，紧靠台阶BC且上水平表面与B点等高．一质量为m的可视为质点的滑块自圆弧顶端A点由静止下滑，滑过圆弧的最低点B之后滑到小车上．已知M=4m，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块与PQ之间表面的动摩擦因数为，Q点右侧表面是光滑的．求：

（1）滑块滑到B点的瞬间对圆弧轨道的压力大小．

（2）要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间的距离应在什么范围内？

（滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内）

若小车PQ之间的距离L足够大，则滑块可能不与弹簧接触就已经与小车相对静止，