山东省各市校2009届高三物理模拟试题专题汇编(功和动量定理)

山东省各市校2009届高三物理模拟试题专题精编七．功和动量定理专题一．不定项选择题(潍坊一模)1．细胞膜的厚度约等于800nm(1nm=10-9m)，当膜的内外层间的电压达到0.4V 时，即可让一价钠离子渗透．设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时（ ）A ．膜内电场强度约为5×105V ／mB ．膜内电场强度约为2×105V ／mC ．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为6．4×10-20JD ．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为1．6×10 -19J（威海一中2）2．如图所示，滑块A 和B 叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。

已知B 与斜面体之间光滑接触，则在AB 下滑的过程中，下列说法正确的是( )A ．B 对A 的支持力不做功 B ．B 对A 的支持力做负功C ．B 对A 的摩擦力做正功D ．B 对A 的摩擦力做负功（威海一中4）3．质量为 m 的小车在水平恒力F 推动下，从山坡底部A 处由静止起运动至高为h 的坡顶B ，获得速度为v ，AB 的水平距离为S 。

下列说法正确的是 ( ) A ．小车克服重力所做的功是mghB ．合力对小车做的功是221mvC ．推力对小车做的功是Fs-mghD ．阻力对小车做的功是Fsmgh mv -+221（威海一中4）4．如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上．槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可是为质点）自左端槽口A 点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A 点入槽内．则下列说法正确的是( ) A ．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功B ．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒C．小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒D．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动（威海一中4）5．自动电梯以恒定v0匀速上升，一个质量为m的人沿电梯匀速往上走，在t秒内走过此电梯。

电梯长为l，电梯斜面倾角为a，则 ( )A. 电梯对该人做功为sin mgl aB. 电梯对该人做功为0sinmgv t aC. 重力的功率为sinmgl atD. 重力的功率为0sinmgv a(淄博市)6．如图所示，带正电的小球穿在绝缘粗糙倾角为θ的直杆上，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下滑动，在a点时动能为100J，到C点时动能为零，则b点恰为a、c的中点，则在此运动过程中（）A．小球经b点时动能为50JB．小球电势能增加量可能大于其重力势能减少量C．小球在ab段克服摩擦力所做的功与在bc段克服摩擦力所做的功相等D．小球到C点后可能沿杆向上运动二．实验题（威海一中4）1．在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图所示的实验装置和实验器材．（1）为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，可以改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力．简要说明你平衡摩擦力的实验判断方法．．（2）用砂和砂桶的重力大小来表示小车受到的合外力，必须满足的条件是．（3）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有．l（4）如图为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A 、B 两点来探究恒力做功与动能改变的关系．已知打点计时器的打点周期为T ，重力加速度为g ．请你用字母表示需要测量的物理量，说明其物理意义（用文字说明或在图中标明），并把探三．计算题 （莱芜四中）1．质量为m 的小球A 以水平速度v 与原来静止在光滑水平面上的质量为3cm 的小球B 发生正碰，已知碰撞过程中A 球的动能减少了75%，求碰撞后B 球的速度。

（济宁一模）2质量分别为m 1和m 2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v 1、v 2同向运动并发生对心碰撞，碰后m 2被右侧的墙原速弹回，又与m 1相碰，碰后两球都静止。

求第一次碰后m 1球的速度。

（聊城一模）3．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A 点，自然状态时其右端位于B 点。

水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ，其形状为半径R=0.8m 的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN 为其竖直直径，P 点到桌面的竖直距离也是R 。

用质量m 1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点。

用同种材料、质量为m 2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放，物块过B 点后其位移与时间的关系为226t t x -=，物块飞离桌面后由P 点沿切线落入圆轨道。

G=10m/s 2，求：（1）BP 间的水平距离。

（2）判断m 2能否沿圆轨道到达M 点。

（3）释放后m 2运动过程中克服摩擦力做的功（青岛一模）4．如图所示，长度L=1m 、质量M=0.25kg 的木板放在光滑水平面上，质量m=2kg 的小物块（可视为质点）位于木板的左端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现突然给 木板一向左的初速度v 0=2m/s ，同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F=10N ，经过 一段时间后，物块与木板相对静止，取g=10m/s 2，求： （1）物块最终在木板上的位置； （2）上述过程中拉力F 做的功。

（青岛一模）5.如图所示，滑块A 、B 的质量分别为m 1和m 2，由轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后用一轻绳绑紧，两滑块一起以恒定的速率v 0向右滑动。

若突然断开轻绳，当弹簧第一次恢复原长时，滑块A 的动能变为原来的41，求弹簧第一次恢复到原长时B 的速度。

（威海一中1）6．如图甲所示为车站使用的水平传送装置的示意图。

绷紧的传送带长度L=2.0m ，以v=3.0m/s 的恒定速率运行，传送带的水平部分AB 距离水平地面的高度h=0.45m 。

现有一行李箱（可视为质点）质量m=10kg ，以v 0＝1.0 m/s 的水平初速度从A 端滑上传送带，被传送到B 端时没有被及时取下，行李箱从B 端水平抛出，行李箱与传送带间的动摩擦因数μ＝0.20，不计空气阻力，重力加速度g 取l0 m/s 2。

求行李箱从传送带上A 端运动到B 端（威海一中1）7．如下图所示，质量为M 的长滑块静止在光滑水平地面上，左端固定一劲度系数为k 且足够长的水平轻质弹簧，右侧用一不可伸长的细绳连接于竖直墙上，细绳所能承受的最大拉力为T F ，使一质量为m 、初速度为0v 的小物体，在滑块上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧，弹簧的弹性势能表达式为221kx E p （k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量）。

（1）给出细绳被拉断的条件。

（2）长滑块在细绳拉断后被加速的过程中，所能获得的最大向左的加速度为多大？山东省各市校2009届高三物理模拟试题专题精编七．功和动量定理专题答案一．不定项选择题1.AC2.BC3.ABD4.BC5.BC6.BD二．实验题1．（1）在长木板的右端放一个小木楔，移动木楔的位置以改变木板的倾角，在不挂砂桶的情况下，给小车一个初速度，如果打出的纸带点迹均匀，可认为已平衡摩擦力．（2分）（2）砂和砂桶的总质量应远远小于小车的质量（2分） （3）刻度尺、天平（2分）（4）砂和砂桶的质量m ，小车的质量M ，三段位移S 、S 1、S 2(如图所示) （3分）探究结果的表达式为2122)2(21)2(21T s M T s M mgs -=（3分）三．计算题 1．由221mv E k =可知，A 球碰后的速度2vv A ±=……………2分 由于A 、B 碰撞过程中动量守恒，所以B A mv mv mv 3+=解得：当2,2,6,2vv v v v v v v B A B A =-===时当时……………2分 由于第一组答案不符合实际运动情况，应舍去，所以碰后B 球的速度为2v………2分 2． （3分） 根据动量守恒定律有 22112211''v m v m v m v m +=+ （2分）0''2211=-v m v m （2分） 解得：1221112'm v m v m v +=（1分）3．解：（1）设物块块由D 点以初速D v 做平抛，落到P 点时其竖直速度为gR v y 2=…………1分︒=45tan Dy v v ……1分得s m v D /4=…………1分 平抛用时为t ，水平位移为s ，m R s t v s gt R D 6.12,,212====得……2分在桌面上过B 点后初速D v s m a s m v 减速到加速度,/4,/620==BD 间位移为m av v s DD 5.22221=-=…………2分则BP 水平间距为m s s 1.41=+…………1分（2）若物块能沿轨道到达M 点，其速度为M vgR m v m v m D M 22222222121-=…………2分轨道对物块的压力为F N ，则Rv m g m F MN 222=+…………1分解得0)21(2<-=g m F N即物块不能到达M 点…………2分（3）设弹簧长为AC 时的弹性势能为E P ，物块与桌面间的动摩擦因数为μ， 释放CB P gs m E m 11,μ=时…………1分 释放2022221,v m gs m E m CB P +=μ时…………1分 且J v m E m m P 2.7,220221===可…………1分2m 在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为W f ，则2221D f P v m W E ==…………1分可得J W f 6.5=…………1分4．（1）由题意知木块向右作匀加速运动，木板先向左匀减速运动，再向右匀加速运动木块与木板间滑动摩擦力N mg f 2==μ （1分）据牛顿第二定律知木块的加速度为21/4s m mfF a =-=（2分） 木板的加速度为22/8s m Mfa ==（2分） 当木块、木板具有共同速度时，两者不再发生相对滑动，一直匀速运动下去。

t a v t a 201+-=∴解得t=0.5s （1分）两者速度大小为s m t a v /21== （1分） 可见木板此时恰好回到原位置，位移为零此过程木块的位移为m t a s 5.02121==（1分） 所以木块最终停在木板的中点上。

（2分） （2）拉力F 做的功为J Fs W 5== （2分）5.设弹簧恢复原长时m 1、m 2的速度分别为v 1、v 2，则由题意知201211214121v m v m ⋅=21v v =∴ （1分）由动量守恒定律知：2211021)(v m v m v m m +=+ （2分）0221222v m m m v +=∴ （2分）6.行李箱刚滑上传送带时做匀加速直线运动，设行李箱受到的摩擦力为F f 根据牛顿第二定律有 F f ＝μmg ＝ma解得 a ＝μg ＝2.0 m/s 2设行李箱速度达到v ＝3.0 m/s 时的位移为s 1 v 2－v 02＝2as 1s 1＝av v 222-＝2.0m即行李箱在传动带上刚好能加速达到传送带的速度3.0 m/s 设摩擦力的冲量为I f ，依据动量定理I f ＝mv －mv 0 解得I f ＝20N ·s7．（1）设弹簧压缩量为1x 时绳被拉断：T F kx =1从初始状态到压缩绳被拉断的过程中，20212121mv kx < 故细绳被拉断的条件为kmF v T >（2）设绳被拉断瞬间，小物体的速度为1v ，有202121212121mv mv kx =+ 解得kmF v v T 2201-=当弹簧压缩至最短时，滑块有向左的最大加速度m a ， 此时，设弹簧压缩量为2x ，小物体和滑块有相同的速度为2v从绳被拉断后到弹簧压缩至最短时，小物体和滑块，弹簧系统的动量守恒，机械能守恒：21)(v m M mv +=20222221)(2121mv v m M kx =++ 由牛顿第二定律：m Ma kx =2解得mM mF kMmv Ma Tm ++=2201。