2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題11 動量和能量.doc
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專題11 動量和能量 一.選擇題 1. (2019武漢調(diào)研)在冰壺比賽中,球員手持毛刷擦刷冰面,可以改變冰壺滑行時受到的阻力。如圖 a 所示,藍(lán)壺靜止在圓形區(qū)域內(nèi),運動員用等質(zhì)量的紅壺撞擊藍(lán)壺,兩壺發(fā)生正碰。若碰撞前、后兩壺的v-t圖像如圖b所示。關(guān)于冰壺的運動,下列說法正確的是 A .兩壺發(fā)生彈性碰撞 B .碰撞后兩壺相距的最遠(yuǎn)距離為1.l m C.藍(lán)壺受到的滑動摩擦力較大 D.碰撞后藍(lán)壺的加速度大小為 0.1 m/s2 【參考答案】 B 【命題意圖】本題考查對速度圖像的理解和運用、動量守恒定律、碰撞、牛頓運動定律及其相關(guān)知識點。 【方法歸納】對于以速度圖像給出解題信息問題,解答時首先根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度,速度圖像的面積表示位移,從速度圖像中提取出有效解題信息,再利用相關(guān)知識列方程解答。 2.(2018海南高考物理)如圖,用長為的輕繩懸掛一質(zhì)量為M的沙箱,沙箱靜止。一質(zhì)量為m的彈丸以速度水平射入沙箱并留在其中,隨后與沙箱共同擺動一小角度。不計空氣阻力。對子彈射向沙箱到與其共同擺過一小角度的過程 A. 若保持m、v、不變,M變大,則系統(tǒng)損失的機械能變小 B. 若保持M、v、不變,m變大,則系統(tǒng)損失的機械能變小 C. 若保持M、m、不變,v變大,則系統(tǒng)損失的機械能變大 D. 若保持M、m、v不變,變大,則系統(tǒng)損失的機械能變大 【參考答案】C 【命題意圖】此題考查子彈打木塊模型、動量守恒定律、能量守恒定律及其相關(guān)的知識點。 3. (2018海南高考物理)如圖(a),一長木板靜止于光滑水平桌面上,t=0時, 小物塊以速度滑到長木板上,圖(b)為物塊與木板運動的圖像,圖中t1、、已知。重力加速度大小為g. 由此可求得 A.木板的長度 B.物塊與木板的質(zhì)量之比 C.物塊與木板之間的動摩擦因數(shù) D.從t=0開始到t1時刻,木板獲得的動能 【參考答案】BC 【命題意圖】此題考查物塊木板模型、動量守恒定律、牛頓運動定律、對速度圖像的理解及其相關(guān)的知識點。 4.(安徽省合肥市2018屆高三下學(xué)期第二次理科綜合測試題)三個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長度相同的三根豎直繩上,彼此恰好相互接觸?,F(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開一些,如圖中虛線所示,然后釋放,經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后,三個球的動量相等。若各球間碰撞時均為彈性碰撞,且碰撞時間極短,不計空氣阻力,則ml ∶ m2 ∶m3為( ) A.6∶3∶1 B.2∶3∶1 C.2∶1∶1 D.3∶2∶1 【參考答案】A 【名師解析】 二.計算題 1.(12分)(2018高考全國理綜I)一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動能E后,從地面豎直升空,當(dāng)煙花彈上升的速度為零時,彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分,兩部分獲得的動能之和也為E,且均沿豎直方向運動。爆炸時間極短,重力加速度大小為g,不計空氣阻力和火藥的質(zhì)量,求: (1)煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時間; (2)爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度。 【命題意圖】本題主要考查機械能、勻變速直線運動規(guī)律、動量守恒定律、能量守恒定律及其相關(guān)的知識點,意在考查考生靈活運用相關(guān)知識解決實際問題的的能力。 (2)設(shè)爆炸時煙花彈距地面的高度為h1,由機械能守恒定律有 E=mgh1 火藥爆炸后,煙花彈上、下兩部分均沿豎直方向運動,設(shè)爆炸后瞬間其速度分別為v1和v2,。由題給條件和動量守恒定律有 mv12+mv22=E mv1+mv2=0 由式知,煙花彈兩部分的速度方向相反,向上運動部分做豎直上拋運動。設(shè)爆炸后煙花彈上部分繼續(xù)上升高度為h2,由機械能守恒定律有 mv12 =mgh2, 聯(lián)立式解得,煙花彈上部分距離地面的最大高度為 h= h1+ h2=。 2.(12分) (2018高考理綜II卷)汽車A在水平冰雪路面上行駛,駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B,立即采取制動措施,但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后B車向前滑動了4.5 m,A車向前滑動了2.0 m,已知A和B的質(zhì)量分別為kg和kg,兩車與該冰雪路面間的動摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時間極短,在碰撞后車輪均沒有滾動,重力加速度大小.求 (1)碰撞后的瞬間B車速度的大小; (2)碰撞前的瞬間A車速度的大小。 【命題意圖】本題主要考查機械能、功能原理及其相關(guān)的知識點,意在考查考生靈活運用相關(guān)知識解決實際問題的的能力。 【解題思路】 (2)設(shè)A車的質(zhì)量為mA,碰后加速度大小為aA。根據(jù)牛頓第二定律有 ④ 設(shè)碰撞后瞬間A車速度的大小為,碰撞后滑行的距離為。由運動學(xué)公式有 ⑤ 設(shè)碰撞后瞬間A車速度的大小為,兩車在碰撞過程中動量守恒,有 ⑥ 聯(lián)立③④⑤⑥式并利用題給數(shù)據(jù)得 ⑦ 3. (16分) (2018海南高考物理)如圖,光滑軌道PQO的水平段QO=,軌道在O點與水平地面平滑連接。一質(zhì)量為m的小物塊A從高h(yuǎn)處由靜止開始沿軌道下滑,在O點與質(zhì)量為4m的靜止小物塊B發(fā)生碰撞。A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為=0.5,重力加速度大小為g。假設(shè)A、B間的碰撞為完全彈性碰撞,碰撞時間極短。求 (1)第一次碰撞后瞬間A和B速度的大?。? (2) A、B均停止運動后,二者之間的距離。 【命題意圖】此題考查碰撞、動量守恒定律、能量守恒定律、動能定理及其相關(guān)的知識點。 【參考答案】(1)第一次碰撞后瞬間A和B速度的大小分別為, (2)A、B均停止運動后它們之間的距離為 【解題思路】(1)小物塊A從高h(yuǎn)處由靜止開始沿軌道下滑,由機械能守恒定律,mgh=mv02, 解得滑至O點時速度為:v0= 碰撞過程,由動量守恒定律和能量守恒定律, mv0= mv1+ 4mv2 mv02= mv12+ 4mv22 聯(lián)立解得:v1=-,負(fù)號表示A碰撞后速度方向向左; v2=,B碰撞后速度方向向右。 AB再次碰撞,由動量守恒定律和能量守恒定律, mvA1= mvA2+ 4mvB2 mvA12= mvA22+ 4mvB22 聯(lián)立解得:vA2=-,負(fù)號表示A碰撞后速度方向向左; vB2=,B碰撞后速度方向向右。 設(shè)B向右運動的距離為xB2,由動能定理, -μ4mgxB2=0-4mvB22, 解得:xB2=h 設(shè)A向左運動的距離為xA2,由動能定理, -μmgxA2=0-mvA22, 解得:xA2=h A、B均停止運動后它們之間的距離為x=h +h = 4(20分)(2019天星金考卷)如圖所示,在水平面上有一彈簧,其左端與墻壁相連,O點為彈簧原長位置,O點左側(cè)水平面光滑。水平段OP長L=lm,P點右側(cè)一與水平方向成q=30的足夠長的傳送帶與水平面在P點平滑連接,皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動速率為3m/s。一質(zhì)量為lkg可視為質(zhì)點的物塊A壓縮彈簧(與彈簧不栓接),使彈簧獲得彈性勢能EP=9J,物塊與OP段動摩擦因數(shù)m1=0.1。另一與A完全相同的物塊B停在P點,B與傳送帶的動摩擦因數(shù)m2=,傳送帶足夠長。A與B的碰撞時間不計,碰后A、B交換速度,重力加速度g=10m/s2,現(xiàn)釋放A,求: (1)物塊A、B第一次碰撞前瞬間,A的速率v0; (2)從A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前,B與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量; (3)A、B能夠碰撞的總次數(shù)。 【命題意圖】本題考查碰撞、能量守恒定律、牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律、傳送帶及其相關(guān)知識點。 【解題思路】 (2)設(shè)A、B第一次碰撞后的速度分別為vA、vB,則vA=0,vB=4m/s,碰后B沿傳送帶向上勻減速運動直至速度為零,加速度大小設(shè)為a1(1分) 則:mgsinq+m2mgcosq=ma1(2分) 解得:a1=gsinq+m2gcosq=10m/s2(1分) 運動的時間(1分) 位移(1分) 此過程相對運動路程Ds1=vt1+x1=2m(1分) 此后B反向加速,加速度仍為a1,與傳送帶共速后勻速運動直至與A再次碰撞,加速時間為 (1分) 位移為(1分) 此過程相對運動路程Ds2=vt2-x2=0.45m(1分) 全過程生熱Q=m2mgcosq(Ds1+Ds2)=12.25J(2分) 5(20分)(2019惠州二模)如圖所示,粗糙水平面上靜止放著相距 的兩塊要同的長木板A、B,每塊木板長均為L,與地面的動摩擦因數(shù)。一可視為質(zhì)點的物塊C以的初速度水平向右滑上木板A的左端,C的質(zhì)量為每塊木板質(zhì)量2倍,C與木板的動摩擦因數(shù)。若A、B碰后速度相同但不粘連,碰撞時間極短,且A和B碰撞時C恰好運動到A的最右端,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度取 。求: (1)木板A與木板B相碰前瞬間的速度; (2)木板A的長度L; (3)木板A、B最終停下時,兩者間的距離。 【名師解析】 (1)設(shè)A、B的質(zhì)量均為m, C、A 相互作用的過程中,對A由牛頓第二定律有: 解得: ①(2分) A運動位移 與B發(fā)生碰撞,則有: 解得: ②(2分) 木板A與B相碰前瞬間的速度: ③(1分) (3)碰前C的速度為: ⑦(1分) A和B碰撞過程中動量過恒有: 解得: ⑧(2分) A和B分離后,A板做勻減速運動有: 解得: ⑨(1分) A從分離到停下發(fā)生位移為: ⑩(1分) B板以 的加速度做勻加速運動,直到與C同速,設(shè)此過程經(jīng)歷時間為, 有 解得: ⑾(2分) 此過程B板的位移 ⑿(1分) 此后B和C一起以 加速度做勻減速運動直到時停下,發(fā)生位移為 ⒀(1分) 木板A、B最終停下時,兩者間的距離 ⒁(1分)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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