高考物理二輪復(fù)習(xí)三道題經(jīng)典專練2能量與動(dòng)量觀點(diǎn)

1、、(2018屆高三 第三次全國(guó)大聯(lián)考II卷)如圖所示，在光滑的水平面的左端連接一半徑為能量與動(dòng)量觀點(diǎn)如圖所示，小球a從光滑曲面上的A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)到水平軌道上的C點(diǎn)時(shí)，恰好與通過(guò)繃緊的細(xì)線懸掛的小球b發(fā)生正碰并粘在一起，已知小球a、b的大小不計(jì)且質(zhì)量均為m)曲面高度和細(xì)線長(zhǎng)度均為h,細(xì)線能承受的最大拉力為2.5mgC點(diǎn)到地面的高度也為h。(1)求碰后瞬間兩球的共同速度大??；(2)碰后細(xì)線是否會(huì)斷裂？若不斷裂，求兩球上升的最大高度；若斷裂，求落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平位移。【答案】(1)R的4光滑圓弧形固定軌道，水平面上有一質(zhì)量為隹3m的小球Q連接著輕質(zhì)彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小

2、球P從B點(diǎn)正上方h=R高處由靜止釋放，空氣阻力不計(jì)，求:72gh(2)細(xì)線會(huì)斷裂h一.，一12【解析】(1)設(shè)a球到C點(diǎn)時(shí)的速度為vc,a球下滑過(guò)程，由機(jī)械能寸恒有mgh=2mw解得vc='2gha、b兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，以水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒有mw=(m)v解得v=1pJ2gho2mV(2)設(shè)碰后兩球受到的細(xì)線拉力為T,由牛頓第二定律有T-2mg=-解得T=3mg>2.5mg細(xì)線會(huì)斷裂細(xì)線斷裂后兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間平拋的水平位移x=vt=ho、(2018屆高三第一次全國(guó)大聯(lián)考田卷)皿卷)7 / 5(1)小球P到達(dá)圓弧形軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小和對(duì)軌道的壓力;(2)

3、在小球P壓縮彈簧的過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；(3)若小球P從B上方高H處釋放，經(jīng)彈簧反彈后恰好能夠回到B點(diǎn)，則高度H的大小是多少。【答案】(1)2gR5mg方向豎直向下3(2) mgR(3)3R【解析】(1)小球P從A運(yùn)動(dòng)到C過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒得12mgh+R)=2mvc又h=R代入解得vc=2JgR2Vc在取低點(diǎn)C處，根據(jù)牛頓第一th律有：Fnmg=mR解得軌道對(duì)小球P的支持力FN=5mg根據(jù)牛頓第三定律知，小球P對(duì)軌道的壓力大小為5mg方向豎直向下。(2)彈簧被壓縮過(guò)程中，當(dāng)兩球速度相等時(shí)，彈簧具有最大彈性勢(shì)能，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒有mw=(mMv11根據(jù)機(jī)械能守恒定律有2mv2=Em

4、+2(m+M)v23聯(lián)立解得扁=2mgR(3)設(shè)小球P從B上方高H處釋放，到達(dá)水平面速度為V0,則有1 2mgH+R)=2mv彈簧被壓縮后再次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，設(shè)小球P和Q的速度大小分別為V1和V2,根據(jù)動(dòng)量守恒有mv=mv+Mv121212根據(jù)機(jī)械能寸恒有2mv=2mv+2Mv要使小球P經(jīng)彈簧反彈后恰好回到B點(diǎn)，則有1 2mgR=2mv解得H=3R三、(2017遂寧模擬)如圖所示，光滑的桌面高h(yuǎn)=5m桌面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為2kg、rb=1kg的小球A、B,它們之間有一個(gè)壓縮的輕彈簧(彈簧長(zhǎng)度很短、與兩小球沒(méi)有拴接)，小球B通過(guò)一個(gè)繃直的長(zhǎng)L=0.5m的豎直輕繩掛在O點(diǎn)。由靜止釋放兩小球，已知小球

5、B恰好能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2。求：(1)小球A落地時(shí)距桌面邊緣的水平位移x;(2)最初彈簧貯存的彈性勢(shì)能5?！敬鸢浮?1)2.5m(2)18.75J【解析】(1)設(shè)小球AB被彈簧彈開(kāi)后速度分別為va、vb,小球B恰好能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),.Vb'2設(shè)取局點(diǎn)的速度為vb,由牛頓第一te律有：mBg=mm小球B被彈簧彈開(kāi)后運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律有:121.2-rmvB = rmg L L+2mvB小球AB被彈簧彈開(kāi)過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律有:0=rravAmBVB小球A離開(kāi)桌面邊緣后做平拋運(yùn)動(dòng)h=2gt2,x=VAt解得小球A落地時(shí)

6、距桌面邊緣的水平位移x=2.5m。(2)對(duì)小球AB及彈簧組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律有:b=1mvA如圖所示，在光滑桌面上置有長(zhǎng)木板B和物塊C,在長(zhǎng)木板的右側(cè)置有物塊 A, 一開(kāi)始A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.2, B足夠長(zhǎng)，A的質(zhì)量為2 kg,B的質(zhì)量為1 kg , C的質(zhì)量為3 kg, C以4 m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與 B碰撞后兩者黏在一起。重力加速度g取 10 m/s ,求：(1) C與B碰撞過(guò)程中，損失的機(jī)械能;(2)最終A、B、C的速度大小和 A相對(duì)于B運(yùn)動(dòng)的距離?！敬鸢浮?1)6 J (2)2 m/s 1.5 m+；mvB222解得b=18.75J【解析】(1)

7、設(shè)B C碰撞后的瞬間速度為Vi ,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得 mvC= (mB+ m) Vi四、(2018屆高三第二次全國(guó)大聯(lián)考出卷)Vi=3m/s碰撞過(guò)程中，損失的機(jī)械能為121.、2AE=2mvC2(mB+mC)vi解得AE=6J。(2)對(duì)A、BC整體，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mwC=(mA+rra+rm)V2解得V2=2m/s根據(jù)功能關(guān)系：1212(imAgx=2(mB+mC)vi2(mA+mB+m)V2解得x=1.5m。五、(2017西安長(zhǎng)安區(qū)一中模擬)如圖所示，豎直平面MNf水平面垂直，MM側(cè)的空間存在著垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN側(cè)的水平面光滑，右側(cè)的水平面粗糙，質(zhì)量為m的物

8、體A靜止在MN側(cè)的水平面上，已知物體A帶負(fù)電，電荷量的大小為q,一質(zhì)量為1m的不帶電的物體B以速度V0沖向物體A并發(fā)生彈性碰撞，碰撞前后3物體A的電荷量保持不變。(1)求碰撞后物體A的速度大小;(2)若物體A與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為重力加速度的大小為g,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為43mg電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4-mggo已知物體A從MNFF始向右移動(dòng)的距離為l時(shí)，速度增加到最大值。求:q此過(guò)程中物體A克服摩擦力所做的功W此過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間t?！敬鸢浮俊?)(mmg|-8mv2上最【解析】(1)設(shè)物體A、B碰撞后的速度分別為va、vb,由于物體A、B發(fā)生彈性碰撞，動(dòng)量、機(jī)械能均守恒，則有:1mv2=-1mv

9、2+-mA23232解得：Va=o(2)物體A的速度達(dá)到最大值Vm時(shí)合力為零，受力如圖所示。11N豎直方向合力為零，有：N=qv£+mgmY!1*建水平方向合力為零，有：qE=5M根據(jù)動(dòng)能定理，有：qEl VW- 2mv2-122mM解得：WW=4(1mgl-|mw2o8在此過(guò)程中，設(shè)物體A運(yùn)動(dòng)的平均速度為v,根據(jù)動(dòng)量定理有:qEt-(1Nt=mwmvN=m什qvB依題意有：vt=l解得：t=5+Vo6 W g六、（2018屆高三第二次全國(guó)大聯(lián)考II卷）質(zhì)量分別為2m和m的滑塊1和滑塊2通過(guò)一根細(xì)線（未畫出）拴接在壓縮的彈簧兩端，某一刻細(xì)線剪斷后滑塊i沿水平面向左運(yùn)動(dòng)，滑塊2向右從斜

10、面底端開(kāi)始沿斜面向irrn順余上運(yùn)動(dòng)，忽略滑塊2沿斜面向上運(yùn)動(dòng)前的速度大小變化，當(dāng)斜面傾角0=30。時(shí)，滑塊1和滑塊2滑行的最大距離之比為淄：4,當(dāng)傾斜角度變化時(shí)，滑塊2沿斜面滑行的最大距離也會(huì)隨之變化。重力加速度為g,水平部分和斜面部分動(dòng)摩擦因數(shù)相同。求:（1）滑塊2和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);（2）假設(shè)，t塊2的初速度為V0,當(dāng)斜面傾角為多大時(shí)，滑塊2滑行的最大距離最小，最小值的大小是多少。【答案】毛（2）603v024g2mv = mv【解析】（1）細(xì)線剪斷瞬間兩個(gè)滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有滑塊1水平向左滑行，根據(jù)功能關(guān)系有2mgx=2.2mv2滑塊2沿斜面向上滑行，根據(jù)牛頓第二定律可得滑行最遠(yuǎn)距離X2=二-2日ma=mgsin30+wmos30°2V0-x1-3根據(jù)xr之（2）當(dāng)e變化時(shí)，設(shè)沿斜面向上為正方向，滑塊2的加速度為32,則:mg>in9-mgcos0=ma滑塊2的滑行距離x滿足：0V