2018版高考理专题 动量与能量压轴题特训(含答案详解).docVIP

PAGE PAGE \* MERGEFORMAT- 2 - 2018年物理动量与能量压轴题特训 1． 如图所示,一个轻质弹簧左端固定在墙上,一个质量为m的木块以速度v0从右边沿光滑水平面向左运动,与弹簧发生相互作用,设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内,那么整个相互作用过程中弹簧对木块的冲量I的大小和弹簧对木块做的功W分别是( C ) 2. 物体A和B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动，如图所示，A的质量为m，B?的质量为M，当连接A、B的绳子突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，在这一段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为（　D　） A. mvB. mv-MuC. mv+MuD. mv+mu 3. 如图所示,水平光滑地面上依次放置着质量m=0.08kg的10块完全相同的长直木板。质量M=1.0kg、大小可忽略的小铜块以初速度v0=6.0m/s从长木板左端滑上木板,当铜块滑离第一块木板时,速度大小为v1=4.0m/s.铜块最终停在第二块木板上。取g=10m/s2，结果保留两位有效数字。求： ①第一块木板的最终速度 ②铜块的最终速度。 解答：①铜块和10个长木板在水平方向不受外力，所以系统动量守恒。 设铜块滑动第二块木板时,第一块木板的最终速度为v2，由动量守恒定律得， Mv0=Mv1+10mv2 解得v2=2.5m/s. ②由题可知,铜块最终停在第二块木板上,设铜块的最终速度为v3，由动量守恒定律得：Mv1+9mv2=(M+9m)v3 解得：v3=3.4m/s. 4． 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失，取重力加速度g＝10 m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是(　　) 4．B　设弹丸爆炸前质量为m，爆炸成甲、乙两块后质量比为3∶1，可知m甲＝eq \f(3,4)m，m乙＝eq \f(1,4)m.设爆炸后甲、乙的速度分别为v1、v2，爆炸过程中甲、乙组成的系统在水平方向动量守恒，取弹丸运动方向为正方向，有mv＝eq \f(3,4)mv1＋eq \f(1,4)mv2，得3v1＋v2＝8.爆炸后甲、乙两弹片水平飞出，做平拋运动．竖直方向做自由落体运动，h＝eq \f(1,2)gt2，可得t＝eq \r(\f(2h,g))＝1 s；水平方向做匀速直线运动，x＝vt，所以甲、乙飞行的水平位移大小与爆炸后甲、乙获得的速度大小在数值上相等，因此也应满足3x1＋x2＝8，从选项图中所给数据可知，B正确． 【点拨】　爆炸后，一定有一块弹片速度增加，大于原来速度． 5. 如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为________，滑块相对于盒运动的路程为________． 5．【解析】　方盒A与小滑块B组成的系统动量守恒，mBv＝(mA＋mB)v1，又mA＝2mB，所以v1＝eq \f(v,3)，对系统由动能定理得－μmBg·x＝eq \f(1,2)(mA＋mB)veq \o\al(2,1)－eq \f(1,2)mBv2，解得x＝eq \f(v2,3μg). 【答案】　eq \f(v,3)　eq \f(v2,3μg) 6． 如图所示，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度h＝0.3 m(h小于斜面体的高度)．已知小孩与滑板的总质量m1＝30 kg，冰块的质量m2＝10 kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g＝10 m/s2. (1)求斜面体的质量； (2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？ 6．【解析】　(1)规定向右为速度正方向．冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3.由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得 m2v20＝(m2＋m3)v ① eq \f(1,2)m2veq \o\al(2,20)＝eq \f(1,2)(m2＋m3)v2＋m2gh ② 式中v20＝－3 m/s为冰块推出时的速度，联立①②式并代入题给数据得m3＝20 ③ (2)设小孩推出冰块后的速度为v1，由动量守恒定律有 m1v1＋m2v20＝0 ④ 代入数据得v1＝1 m/s