高考物理二轮复习试题非选择题命题点集训2.doc

非选择题命题点集训二动量和能量图11(合肥市2012届高三第一次模拟)如图1所示，质量均为m的物体A、B分别与轻质弹簧的两端相连接，静止在水平地面上质量也为m的小物体C从距A物体h高处由静止开始下落，C与A相碰后立即粘在一起向下运动，以后不再分开，当A和C运动到最高点时，物体B对地面刚好无压力不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g.求：(1)A和C一起开始向下运动时的速度大小；(2)A和C运动到最高点时的加速度大小；(3)弹簧的劲度系数k.【解析】(1)设小物体C恰要与A相碰时速度为v0，由机械能守恒定律：mghmv，解得：v0.设C与A碰撞粘在一起时速度为v1，由动量守恒定律：mv02mv1，解得v1.(2)设A和C运动到最高点时，弹簧的弹力为F，B受力平衡有：Fmg，对A、C应用牛顿第二定律：F2mg2ma，解得a1.5g.(3)开始时A处于平衡状态，设弹簧的压缩量为x1，以A为研究对象，有kx1mg.当A和C运动到最高点时，设弹簧的伸长量为x2，对B有：kx2mg.由以上两式解得：x1x2，因此，在这两个位置时弹簧的弹性势能相等从A、C粘在一起速度为v1时开始，到它们运动到最高点为止，根据机械能守恒定律，(mm)v2mg(x1x2)解得k.【答案】(1)(2)1.5g(3)k图22(蚌埠市2012届高三第二次模拟)如图2所示，竖直平面内的轨道ABC由粗糙的水平滑道AB与光滑的四分之一圆孤滑道BC组成，AB恰与圆弧BC在B点相切，轨道放在光滑水平面上一个质量为1.0 kg的小物块(可视为质点)从轨道的A端以8.0 J的初动能水平冲上滑道AB，沿着轨道运动，由BC弧滑下后恰能停在水平滑道AB的中点已知水平滑道AB长为2.0 m，轨道ABC的质量为3.0 kg.g取10 m/s2.(1)求小物块停在AB中点时的速度大小；(2)求小物块与水平滑道间的动摩擦因数；(3)若将小物块初动能增大到某一值时，小物块冲上轨道并返回时，恰能停在A端求小物块离开C点上升到最高点时距离AB上表面的高度【解析】(1)设小物块冲上轨道的初速度为v，根据Emv2，得v4 m/s.设物块停在AB的中点时与轨道的共同速度为v，根据动量守恒定律，有mv(Mm)v，故v1 m/s.(2)系统的动能损失用于克服摩擦做功，有Emv2(Mm)v26 J.又因为EfL，解得摩擦力f2 N，所以0.2.(3)设物块以初动能E冲上轨道，可以达到的最大高度是H，物块从C点离开轨道向上运动时，其水平方向的速度总与轨道速度相等，达到最高点时，物块的速度跟轨道的速度相等，有mv0(Mm)vt，(mM)vmv(fLmgH)物块冲上轨道到运动到A端的过程中，动量守恒有mv0(Mm)vt，(mM)vmv2fL.由上式可知vtvt，所以有(fLmgH)2fL.故fLmgH2fL，解得H0.4 m.【答案】(1)1 m/s(2)0.2(3)0.4 m3(安师大附中2012届高三第二次摸底考试)如图3所示，一半径r0.2 m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v04 m/s，长为L1.25 m，滑块与传送带间的动摩擦因数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R0.25 m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M0.2 kg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m0.1 kg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10 m/s2.求：图3(1)滑块a到达底端B时的速度vB；(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)【解析】(1)设滑块到达B点的速度为vB，由机械能守恒定律，有MgrMv解得vB2 m/s(2)滑块在传送带上做匀加速运动，受到传送带对它的滑动摩擦力，由牛顿第二定律MgMa滑块对地位移为L，末速度为vC，设滑块在传送带上一直加速由速度位移关系式2aLvv得vC3 m/s4 m/s，可知滑块与传送带未达共速滑块从C至F，由机械能守恒定律，有MvMgRMv解得vF2 m/s在F处由牛顿第二定律MgFNM解得FN1.2 N，由牛顿第三定律得管上壁受压力为1.2 N，压力方向竖直向上(3)由题意知碰后物块a、b共速，设速度为y，碰撞过程由动量守恒得MvF(Mm)v得v m/s离开F点后物块a、b一起做平抛运动xvtRgt2x m【答案】(1)2 m/s(2)1.2 N，方向向上(3) m4(合肥市2012届高三第三次教学质量检测)如图4所示为过山车简易模型，它是由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆轨道组成，Q点为圆形轨道最低点，M点为最高点，圆形轨道半径R0.32 m水平轨道PN右侧的水平地面上，并排放置两块长木板c、d，两木板间相互接触但不粘连，长木板上表面与水平轨道PN平齐，木板c质量m32.2 kg，长L4 m，木板d质量m44.4 kg.质量m23.3 kg的小滑块b放置在轨道QN上，另一质量m11.3 kg的小滑块a从P点以水平速度v0向右运动，沿圆形轨道运动一周后进入水平轨道与小滑块b发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失碰后a沿原路返回到M点时，对轨道压力恰好为0.已知小滑块b与两块长木板间动摩擦因数均为00.16，重力加速度g10 m/s2.(1)求小滑块a与小滑块b碰撞后，a和b的速度大小v1和v2；(2)若碰后滑块b在木板c、d上滑动时，木板c、d均静止不动，c、d与地面间的动摩擦因数至少多大？(木板c、d与地面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(3)若不计木板c、d与地面间的摩擦，碰后滑块b最终恰好没有离开木板d，求滑块b在木板c上滑行的时间及木板d的长度图4【解析】根据题意可知：小滑块a碰到后返回到M点时：m1m1g小滑块a碰后返回到M点过程中机械能守恒：m1vm1vm1g(2R)代入数据，解得：v14 m/s取水平向右为正方向，小滑块a、b碰撞前后，动量守恒：m1v0m1v1m2v2机械能守恒：m1vm1vm2v代入数据，解得：v09.2 m/s，v25.2 m/s.(2)若b在d上滑动时d能静止，则b在c上滑动时c和d一定能静止，则(m2m4)g0m2g解得00.069.(3)小滑块b滑上长木板c时的加速度大小：a10g1.6 m/s2此时两块长木板的加速度大小：a2g0.8 m/s2令小滑块b在长木板c上的滑行时间为t，则：t内小滑块b的位移x1v2ta1t2，两块长木板的位移x2a2t2且x1x2L解得：t11 s或t2 s(舍去)b刚离开长木板c时，b的速度v2v2a1t13.6