高考物理名校模拟试题分项解析热点专题动量和能量.doc

谢谢你的关注谢谢你的关注专题11动量和能量一．选择题1.（2019武汉调研）在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图a所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的v－t图像如图b所示。关于冰壶的运动，下列说法正确的是A.两壶发生弹性碰撞B.碰撞后两壶相距的最远距离为1.lmC.蓝壶受到的滑动摩擦力较大D.碰撞后蓝壶的加速度大小为0.1m/s2【参考答案】B【命题意图】本题考查对速度图像的理解和运用、动量守恒定律、碰撞、牛顿运动定律及其相关知识点。【方法归纳】对于以速度图像给出解题信息问题，解答时首先根据速度图象的斜率表示加速度，速度图像的面积表示位移，从速度图像中提取出有效解题信息，再利用相关知识列方程解答。2.（2018海南高考物理）如图，用长为l的轻绳悬挂一质量为M的沙箱，沙箱静止。一质量为m的弹丸以速度v水平射入沙箱并留在其中，随后与沙箱共同摆动一小角度。不计空气阻力。对子弹射向沙箱到与其共谢谢你的关注谢谢你的关注同摆过一小角度的过程A.若保持m、v、l不变，M变大，则系统损失的机械能变小B.若保持M、v、l不变，m变大，则系统损失的机械能变小C.若保持M、m、l不变，v变大，则系统损失的机械能变大D.若保持M、m、v不变，l变大，则系统损失的机械能变大【参考答案】C【命题意图】此题考查子弹打木块模型、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点。3.（2018海南高考物理）如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度0v滑到长木板上，图(b)为物块与木板运动的vt图像，图中t1、0v、1v已知。重力加速度大小为g.由此可求得A.木板的长度谢谢你的关注谢谢你的关注B.物块与木板的质量之比C.物块与木板之间的动摩擦因数D.从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能【参考答案】BC【命题意图】此题考查物块木板模型、动量守恒定律、牛顿运动定律、对速度图像的理解及其相关的知识点。4.（安徽省合肥市2018届高三下学期第二次理科综合测试题）三个质量分别为m1、m2、m3的小球，半径相同，并排悬挂在长度相同的三根竖直绳上，彼此恰好相互接触。现把质量为m1的小球拉开一些，如图中虚线所示，然后释放，经球1与球2、球2与球3相碰之后，三个球的动量相等。若各球间碰撞时均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，不计空气阻力，则ml∶m2∶m3为（）A.6∶3∶1B.2∶3∶1C.2∶1∶1D.3∶2∶1【参考答案】A【名师解析】谢谢你的关注谢谢你的关注二．计算题1．（12分）（2018高考全国理综I）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。【命题意图】本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的的能力。（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为h1，由机械能守恒定律有E=mgh1○4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v1和v2,。由题给条件和动量守恒定律有14mv12+14mv22=E○512mv1+12mv2=0○6由○6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高度为h2，由机械能守恒定律有谢谢你的关注谢谢你的关注14mv12=12mgh2，联立○4○5○6○2式解得，烟花弹上部分距离地面的最大高度为h=h1+h2=2Emg。2．（12分）（2018高考理综II卷）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4.5m，A车向前滑动了2.0m，已知A和B的质量分别为32.010kg和31.510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2g10m/s.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。【命题意图】本题主要考查机械能、功能原理及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的的能力。【解题思路】（2）设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA。根据牛顿第二定律有④谢谢你的关注谢谢你的关注设碰撞后瞬间A车速度的大小为Av，碰撞后滑行的距离为As。由运动学公式有2=2AAAvas⑤设碰撞后瞬间A车速度的大小为Av，两车在碰撞过程中动量守恒，有⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得⑦3.(16分)（2018海南高考物理）如图，光滑轨道PQO的水平段QO=2h，轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为4m的静止小物块B发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为=0.5，重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短。求(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小；(2)A、B均停止运动后，二者之间的距离。【命题意图】此题考查碰撞、动量守恒定律、能量守恒定律、动能定理及其相关的知识点。【参考答案】(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小分别为325gh，225gh(2)A、B均停止运动后它们之间的距离为26125h【解题思路】（1）小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，由机械能守恒定律，mgh=12mv02，解得滑至O点时速度为：v0=2gh碰撞过程，由动量守恒定律和能量守恒定律，mv0=mv1+4mv212mv02=12mv12+124mv22联立解得：v1=-325gh，负号表示A碰撞后速度方向向左；谢谢你的关注谢谢你的关注v2=225gh，B碰撞后速度方向向右。AB再次碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律，mvA1=mvA2+4mvB212mvA12=12mvA22+124mvB22联立解得：vA2=-3525gh，负号表示A碰撞后速度方向向左；vB2=2525gh，B碰撞后速度方向向右。设B向右运动的距离为xB2，由动能定理，-μ4mgxB2=0-124mvB22，解得：xB2=8125h设A向左运动的距离为xA2，由动能定理，-μmgxA2=0-12mvA22，解得：xA2=18125hA、B均停止运动后它们之间的距离为x=8125h+18125h=26125h4（20分）（2019天星金考卷）如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑。水平段OP长L＝lm，P点右侧一与水平方向成＝30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为3m/s。一质量为lkg可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不栓接），使弹簧获得弹性势能EP＝9J，物块与OP段动摩擦因数1＝0.1。另一与A完全相同的物块B停在P谢谢你的关注谢谢你的关注点，B与传送带的动摩擦因数2＝33，传送带足够长。A与B的碰撞时间不计，碰后A、B交换速度，重力加速度g＝10m/s2，现释放A，求：（1）物块A、B第一次碰撞前瞬间，A的速率v0；（2）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量；（3）A、B能够碰撞的总次数。【命题意图】本题考查碰撞、能量守恒定律、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、传送带及其相关知识点。【解题思路】（2）设A、B第一次碰撞后的速度分别为vA、vB，则vA＝0，vB＝4m/s，碰后B沿传送带向上匀减速运动直至速度为零，加速度大小设为1（1分）则：＋2＝1（2分）解得：1＝＋2＝10m/s2（1分）运动的时间（1分）位移（1分）此过程相对运动路程1＝vt1＋x1＝2m（1分）此后B反向加速，加速度仍为1，与传送带共速后匀速运动直至与A再次碰撞，加速时间为（1分）谢谢你的关注谢谢你的关注位移为（1分）此过程相对运动路程2＝vt2－x2＝0.45m（1分）全过程生热Q＝2（1＋2）＝12.25J（2分）5（20分）（2019惠州二模）如图所示，粗糙水平面上静止放着相距1dm=的两块要同的长木板A、B，每块木板长均为L，与地面的动摩擦因数10.2m=。一可视为质点的物块C以08/vms=的初速度水平向右滑上木板A的左端，C的质量为每块木板质量2倍，C与木板的动摩擦因数20.4m=。若A、B碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，且A和B碰撞时C恰好运动到A的最右端，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取210/ms。求：（1）木板A与木板B相碰前瞬间的速度1v；（2）木板A的长度L；（3）木板A、B最终停下时，两者间的距离。【名师解析】（1）设A、B的质量均为m,C、A相互作用的过程中，对A由牛顿第二定律有：解得：212/ams=①（2分）A运动位移d与B发生碰撞，则有：21112dat=谢谢你的关注谢谢你的关注解得：11ts=②（2分）木板A与B相碰前瞬间的速度：③（1分）（3）碰前C的速度为：⑦（1分）A和B碰撞过程中动量过恒有：解得：31/vms=⑧（2分）A和B分离后，A板做匀减速运动有：解得：232/ams=⑨（1分）A从分离到停下发生位移为：⑩（1分）B板以212/ams=的加速度做匀加速运动，直到与C同速，设此过程经历时间为2t，有解得：⑾（2分）此过程B板的位移⑿（1分）此后B和C一起以232/ams=加速度做匀减速运动直到时停下，发生位移为⒀（1分）木板A、B最终停下时，两者间的距离⒁（1分）