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高三物理专题二动量能量

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专题二：动量和能量一、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律、功能关系的应用【例1】(双选，2012 年广东卷)图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部 B 处安装一个压力传感器，其示数 N 表示该处所受压力的大小．某滑块从斜面上不同高度 h 处由静止下滑，通过 B 时，下列表述正确的有（ ） A ．N 小于滑块重力 B ．N 大于滑块重力 C ．N 越大表明 h 越大 D ．N 越大表明 h 越小【例2】 (2013·汕头质检)为了从货车上卸货,工人在车厢旁倾斜架放一梯子,让质量为m 的货箱顺着可视为平滑斜面的梯子下滑,如图所示.已知车厢顶部离地的高度为h,梯子所在斜面的倾角θ=45°,货箱从车厢顶部所在高度处由静止释放,货箱与梯子间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度为g.(1) 求货箱沿梯子下滑的加速度大小和货箱下滑至地面时的速度大小. (2) 若工人先用轻绳绑紧货箱,再让货箱从原位置由静止下滑,下滑过程使用平行于梯子的轻绳向上拉货箱,货箱匀加速下滑,到达地面时的速度为.求货箱下滑过程克服轻绳拉力做功的平均功率P.变式1. 如图（a ）所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB 粗糙，光滑表面BC 且与水平面夹角为θ=37°．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C 点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图（b ）所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s 2．求：(1) 斜面BC 的长度； (2) 滑块的质量； (3) 运动过程中滑块克服摩擦力做的功．图（b ）图（a ）【例3】(2011年湛江月考)如图所示，BCFD 是一在竖直平面的粗糙轨道，其中CFD 是直径为R 的半圆弧，O点为其圆心，EO 为一水平平台(EO>R)．现有一质量为m 的小球从B 点正上方A 点自由下落，在B 点进入轨道BCD 内运动，恰好能通过半圆轨道最高点D，最后落在水平平台EO 上．小球在 B 点与轨道碰撞的能量损失及运动过程空气阻力忽略不计．求：(1)小球克服摩擦力做的功W f；(2)小球在EO 上的落点与O 点的距离d【例4】如图所示，一半径r = 0.2m的1/4光滑圆弧形槽底端B与水平传带相接，传送带的运行速度为v0=4m/s，长为L=1.25m , 滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空方形细管，EF段被弯成以O为圆心、半径R = 0.25m 的一小段圆弧，管的D端弯成与水平传带C端平滑相接，O点位于地面，OF 连线竖直．一质量为M=0.2kg的物块a从圆弧顶端A点无初速滑下，滑到传送带上后做匀加速运动，过后滑块被传送带送入管DEF，管内顶端F点放置一质量为m=0.1kg的物块b．已知a、b两物块均可视为质点，a、b横截面略小于管中空部分的横截面，重力加速度g取10m/s2.求：（1）滑块a到达底端B时的速度v B；（2）滑块a刚到达管顶F点时对管壁的压力；（3）滑块a滑到F点时与b发生完全非弹性正碰，飞出后落地，求滑块a的落地点到O点的距离x（不计空气阻力）。

变式2. 如图所示，质量为M 的小球用长为R =0.45m 的细绳固定于O 点，从A （与O 点等高）处由静止释放，与O 点正下方B 点处质量为2M 的物块弹性正碰。

重力加速度g =10m/s 2（1）求小球碰后能上升的高度h（2）已知粗糙水平地面BC 及传送带的动摩擦因数均为μ=0.2，传送带长为0.5l m ，顺时针匀速转动，速度大小为υ=2m/s ，DE 、EF 、FH 的长度均为S =0.4m 。

若要保证物块碰后能落入FH 间的沙坑内，求BC 间的长度L 。

【例5】 (2012年上海卷)如图所示，可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R 的光滑圆柱，A 的质量为B 的两倍．当B 位于地面时，A 恰与圆柱轴心等高．将A 由静止释放，B 上升的最大高度是( )A ．2R B.5R 3 C.4R 3 D.2R3变式3. (2012 年福建卷)如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块 A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A 、B 处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后 A 下落、B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ） A ．速率的变化量不同 B ．机械能的变化量不同 C ．重力势能的变化量相同 D ．重力做功的平均功率相同变式4. 如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮。

质量分别为M 、m （M >m ）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。

两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。

若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（ ） A.两滑块组成系统的机械能守恒 B.重力对M做的功等于M 动能的增加 C ．轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加D ．两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功【例6】(2011年湛江月考)如图所示，竖直放置的圆弧轨道和水平轨道两部分相连．水平轨道的右侧有一质量为2m 的滑块C 与轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直的墙 M 上，弹簧处于原长时，滑块C 静止在 P 点处；在水平轨道上方 O 处，用长为 L 的细线悬挂一质量为 m 的小球 B ，B 球恰好与水平轨道相切，并可绕 O 点在竖直平面内摆动．质量为m 的滑块 A 由圆弧轨道上静止释放，进入水平轨道，与小球 B 发生碰撞，A 、B 碰撞前后速度发生交换．P 点左方的轨道光滑、右方粗糙，滑块 A 、C 与 PM 段的动摩擦因数均为μ＝0.5，A 、B 、C 均可视为质点，重力加速度为g .(1)求滑块 A 从 2L 高度处由静止开始下滑，与 B 碰后瞬间B 的速度；(2)若滑块 A 能以与 B 碰前瞬间相同的速度与滑块 C 相碰，A 至少要从距水平轨道多高的地方开始释放？(3)在(2)中算出的最小值高度处由静止释放 A ，经一段时间A 与 C 相碰，设碰撞时间极短，碰后一起压缩弹簧，弹簧最大【例7】如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g 。

物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的（ ）A ．动能损失了2mgHB ．动能损失了mgHC ．机械能损失了mgHD ．机械能损失了21mgH 变式5．(2012 安徽卷)如图所示，在竖直平面内有一半径为 R 的圆弧轨道，半径 OA 水平、OB 竖直，一个质量为 m 的小球自 A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力．已知 AP ＝2R ，重力加速度为 g ，则小球从 P 到 B 的运动过程中（ ） 压缩量为13L ，求弹簧的最大弹性势能．A ．重力做功2mgRB ．机械能减少mgRC ．合外力做功mgRD ．克服摩擦力做功12mgR二、动量和能量的综合应用【例8】(2011年天津卷)如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A 以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量与A相同的小球B 发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R.重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；(2)小球A 冲进轨道时速度v 的大小．变式6.(2010 年深圳一模)如图所示，ABCDE 是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的，AB 为水平轨道，BCD是半径为R 的半圆弧轨道，DE 是半径为2R的圆弧轨道，BCD与DE 相切在轨道最高点D，R＝0.6 m．质量为M＝0.99 kg 的小物块，静止在AB 轨道上，一颗质量为m＝0.01 kg 的子弹水平射入物块但未穿出，物块与子弹一起运动，恰能贴着轨道内侧通过最高点从E 点飞出．取重力加速度g＝10 m/s2，求：(1)物块与子弹刚滑上圆弧轨道B 点的速度；(2)子弹击中物块前的速度；(3)系统损失的机械能．【例9】装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击．通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因．质量为2m、厚度为2d 的钢板静止在水平光滑桌面上．质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿．现把钢板分成厚度均为d、质量均为m 的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示．若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度．设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞，不计重力影响．【例10】用轻弹簧相连的质量均为2 kg 的A、B 两物块都以v＝6 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量为4 kg 的物块C 静止在前方，如图所示．B与C碰撞后粘在一起运动．在以后的运动中，求：(1)当弹簧的弹性势能最大时，物体A 的速度多大？(2)弹性势能的最大值是多大？(3)A 的速度有可能向左吗？为什么？变式7．一轻质弹簧，两端连接两滑块A和B，已知m A＝0.99 kg，m B＝3 kg，放在光滑水平桌面上，开始时弹簧处于原长．现滑块A 被水平飞来的质量为m C＝10 g、速度为400 m/s 的子弹击中，且没有穿出，如图2－3－10 所示．试求：(1)子弹击中A 的瞬间，A 和B 的速度；(2)在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能；(3)B 可获得的最大动能．变式8．(2011 年新课标卷)如图，A、B、C 三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和 C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C 可视为一个整体．现A 以初速v0沿B、C 的连线方向朝B 运动，与B相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A、B 分离，已知C 离开弹簧后的速度恰为v0，求弹簧释放的势能．【例11】如图所示，高Ｈ=1.6m的赛台ABCDE固定于地面上，其上表面ABC光滑；质量Ｍ＝1kg、高h=0.8m、长Ｌ=1m的小车Q紧靠赛台右侧CD面(不粘连)，放置于光滑水平地面上．质量m=1kg的小物块P从赛台顶点Ａ由静止释放，经过Ｂ点的小曲面无损失机械能的滑上BC水平面，再滑上小车的左端．已知小物块与小车上表面的动摩擦因数μ=0.3，g取10m/s2．(1)求小物块P滑上小车左端时的速度v１．(2)小物块P能否从小车Ｑ的右端飞出？若能，求小物块P落地时与小车右端的水平距离S.变式9. 如图，足够长的木板A质量为1kg。

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动量专题复习

动量专题复习


动量守恒定律
Ⅱ
2005· 广 东 物 理 ·18 2005· 全 国 理 综 Ⅰ·25 2005·江苏物理·18 2006·天津理综·22、23 2006·重庆理综·25 2006·四川理综·25 2006·全国理综Ⅱ·23 2007·天津理综·15 2007·四川理综·18 2008·海南理综19 2009·全国理综Ⅰ·21 2005·江苏物理·18 2005·广东物理·18 2005·全国理综Ⅲ·25 2006·天津理综·23 2006·四川理综·25 2007·全国理综Ⅰ·24 2007·全国理综Ⅱ·24 2007·重庆理综·25 2007·四川理综·25 2007·广东物理·17 2008·全国理综Ⅰ·24 2008·全国理综Ⅱ·24 2008·宁夏理综·33 2008·山东理综 2008·天 津理综·24 2008·广东物理·20 2009·全国理综Ⅰ·25 2009·北京理综·24 2009·海南理综·36 2009·天津理综·10 2009·重庆理综·23、24
4．动量守恒定律和碰撞过程中的能量转化等是高考的 ． 热点。 考试大纲》对本单元内容要求掌握的程度很高， 热点。《考试大纲》对本单元内容要求掌握的程度很高， 是高考考查的重点之一。 是高考考查的重点之一。高考试卷几乎每年都考查了本 单元内容， 单元内容，特别是多次出现动量守恒与能量守恒相结合 的综合计算题， 的综合计算题，有时还与带电粒子在电场和磁场中的运 动、电磁感应现象、核反应等结合起来综合考查，且常 电磁感应现象、核反应等结合起来综合考查， 作为压轴题出现。例如： 年全国Ⅱ 作为压轴题出现。例如： 2005年全国Ⅱ卷、2005年广 年全国 年广 东卷、 年江苏卷、 年重庆理综、 东卷、2005年江苏卷、2006年重庆理综、2006天津理 年江苏卷 年重庆理综 天津理 全国卷、 广东卷、 四川理综。 综、2007全国卷、2007广东卷、2007四川理综。2008 全国卷 广东卷 四川理综 全国Ⅰ 2008全国理综 全国理综Ⅱ 2008宁夏 宁夏33 全国Ⅰ 24 2008全国理综Ⅱ· 24 2008宁夏33 2008 2008天津 天津24 2008广东 广东20 北京理综、 山东 2008天津24 2008广东20 2009北京理综、2009 北京理综 宁夏理综、 天津理综、 重庆理综等。 宁夏理综、2009天津理综、2009重庆理综等。 天津理综 重庆理综等 5.物理过程设置复杂 与实际问题结合紧密， 物理过程设置复杂， 5.物理过程设置复杂，与实际问题结合紧密，对学生的 建模能力要求较高，并且常常考查学生应用数学知识处 建模能力要求较高，并且常常考查学生应用数学知识处 理物理问题能力。2008宁夏理综 2008江苏物理 2008四 理物理问题能力。2008宁夏理综 2008江苏物理 2008四 2008上海物理 2009重庆理综 2009北京理综 川理综 2008上海物理 2009重庆理综 2009北京理综 .
高三物理动量和能量的综合应用

高三物理动量和能量的综合应用


F
(1)对A分析：
mgt mv mv0
mg(l
s)
1 2
mv2
1 2
mv02
(2)对B分析： (F mg)t Mv
(F mg)s 1 Mv2
(3)对系统分析：
2
Fs
mgl
1 (M 2
m)v2
1 2
mv02
解题步骤：
1、认真审题，明确题目所述的物理情景， 确定研究对象。
2、分析研究对象受力、运动状态及运动状 态变化过程。
V0
A B
F
VA B
F
解：
A
v0
F
B
s
v
AF B
(1)对A分析： (F mg)t mv mv0
(F
mg)(l
s)
1 2
mv2
1 2
mv02
(2)对B分析： mgt Mv mgs 1 Mv2
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(3)对系统分析：
F (l
s)
mgl
1 (M 2
m)v2
1 2
mv02
解： A v0
B
F
s
v
A
B
A
BB
V0
A
V
B
Mv0 (M m)v
mgl
1 (M 2
m)v2
1 2
Mv02
A
V V0
V
V V0
B BB
B
A B
V0
ABA
A V0
V0
V0
AA
V A
VV00VV00
AB B B
V
A B
V
用能量的 观点列方程 时可以不涉及运动过 程中的细节，比牛顿 运动定律解题 更为方 便。
安徽庐江二中高三物理二轮复习----动量和能量(2)

安徽庐江二中高三物理二轮复习----动量和能量(2)

专题训练——动量和能量（2）一、单项选择题1．如图所示，图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么( )A ．前3 s 内合外力对物体做的功为零B ．前5 s 内物体的动能变化量为零C ．在前5 s 内只有第1 s 末物体的动能最大D ．在前5 s 内只有第5 s 末物体的速率最大2．质量为g k 1023⨯、发动机的额定功率为80kw 的汽车在平直公路上行驶，若汽车所受阻力大小恒为N 3104⨯，则下列说法错误的是（ ）A ．汽车的最大速度是20m/sB ．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s 时，加速度为6m/s 2C ．汽车维持加速度2m/s 2匀加速运动的时间最多为10sD ．汽车以加速度2m/s 2匀加速启动，启动后第2s 末时发动机的实际功率是32kw3．如图甲所示，斜面AB 与水平面BC 是由同种材料制成的。

质量相等的可视为质点的a 、b 两物块，从斜面上的同一位置A 由静止开始下滑，经B 点在水平面上滑行一段时间后停止。

不计经过B 点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度—时间图象如图乙所示，则由上述信息判断下列说法正确的是( )A ．在斜面上滑行的加速度物块a 比物块b 的小B ．在水平面上滑行的距离物块a 比物块b 的小C ．与斜面间的动摩擦因数物块a 比物块b 的小D ．在整个运动过程中克服摩擦力做的功物块a 比物块b 多4．如图所示，一条轻绳一端通过定滑轮悬挂一个质量为m 的重物，在另一端施加拉力F ，使重物从地面由静止开始加速向上运动。

当重物上升高度为h 时，轻绳断开，不计一切摩擦，则( )A ．重物从开始向上加速到轻绳断开的过程中重力势能的增量为FhB ．轻绳断开瞬间重物重力的瞬时功率为－2(F －mg )mg 2hC ．重物上升过程中机械能守恒D ．重物落地前瞬间的动能为Fh ﹢mgh5．质量分别为2m 和m 的A 、B 两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上。

高三物理动量、能量计算题专题训练

高三物理动量、能量计算题专题训练

动量、能量计算题专题训练1．（19分）如图所示，光滑水平面上有一质量M=4.0kg 的带有圆弧轨道的平板车，车的上表面是一段长L=1.5m 的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R=0.25m 的41光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O ′点相切。

现将一质量m=1.0kg 的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度v 0滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5。

小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A 。

取g=10m/2，求：（1）小物块滑上平板车的初速度v 0的大小。

（2）小物块与车最终相对静止时，它距O ′点的距离。

（3）若要使小物块最终能到达小车的最右端，则v 0要增大到多大？2.（19分）质量m A =3.0kg ．长度L =0.70m ．电量q =+4.0×10-5C 的导体板A 在足够大的绝缘水平面上，质量m B =1.0kg 可视为质点的绝缘物块B 在导体板A 的左端，开始时A 、B 保持相对静止一起向右滑动，当它们的速度减小到0v =3.0m/s 时，立即施加一个方向水平向左．场强大小E =1.0×105N/C 的匀强电场,此时A 的右端到竖直绝缘挡板的距离为S =2m ，此后A 、B 始终处在匀强电场中，如图所示．假定A 与挡板碰撞时间极短且无机械能损失，A 与B 之间（动摩擦因数1μ=0．25）及A 与地面之间（动摩擦因数2μ=0．10）的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力，g 取10m/s 2（不计空气的阻力）求：（1）刚施加匀强电场时，物块B 的加速度的大小？（2）导体板A 刚离开挡板时，A 的速度大小？（3）B 能否离开A ，若能，求B 刚离开A 时，B 的速度大小；若不能，求B 距A 左端的最大距离。

3．(19分)如图所示，一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑的水平面上，在小车的光滑板面上放一质量为m 、带电荷量为q 的小物块(可以视为质点)，小车的质量与物块的质量之比为M ：m=7：1，物块距小车右端挡板距离为L ，小车的车长为L 0=1.5L ，现沿平行车身的方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，而后与小车右端挡板相碰，若碰碰后小车速度的大小是滑块碰前速度大小的14，设小物块其与小车相碰过程中所带的电荷量不变。