2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第3期）专题18 动量和能量

1 20132013 年高考物理模拟新题精选分类解析 第年高考物理模拟新题精选分类解析 第 3 3 期 专题期 专题 1818 动动 量和能量量和能量 1 12 分 2013 安徽马鞍山二中期中测试 如图 13 所示 光滑的弯曲轨道 AB 的末 端水平 小球 1 从轨道上 A 点由静止开始下滑 与静止在末端 B 处的小球 2 发生弹性正碰 小球 2 抛出后落在斜面上 已知两小球质量相等 斜面的倾角为 A 点与轨道末端 B 点的 高度差为h 斜面底端在抛出点 B 的正下方 斜面顶端与抛出点在同一水平面上 斜面长度 为L 斜面上 M N 两点将斜面长度等分成 3 段 两小球都可以看作质点 一切阻力不计 求 1 小球 2 从 B点飞出时的速度大小 2 为使小球 2 能落在 M 点以上 含 M 点 小球 1 开始释放的位置相对于抛出点 B 的高度h应 满足什么条件 命题意图 考查动能定理 动量守恒定律 平抛 运动规律 2 2013天星调研卷 我国将在2013年使用长征三号乙火箭 择机发射嫦娥三号 发射嫦娥 三号是采用火箭喷气发动机向后喷气而加速的 设运载火箭和嫦娥三号的总质量为M 地 h M N 图 13 A B 1 2 2 面附近的重力加速度为g 地球半径为R 万有引力常数为G 1 用题给物理量表示地球的质量 2 假设在嫦娥三号舱内有一平台 平台上放有测试仪器 仪器对平台的压力可通过监控 装置传送到地面 火箭从地面启动后以加速度g 2竖直向上做匀加速直线运动 升到某一高 度时 地面监控器显示仪器对平台的压力为启动前压力的17 18 求此时火箭离地面的高度 3 当火箭将嫦娥三号送入太空某一高度后 火箭速度为v0 假设火箭喷气发动机每次喷 出气体质量为m 且m 0 1 分 0 2 1 3 37sin 37cos 37sin 2 0 00 D mvL h mgLhmg 发现无解 1 分 说明物体能通过 B 点 到不了 D 点 最终停在 C 点处 2 分 7 2013 浙江瑞安四校联考 如图所示 固定斜面的倾角 30 物体A与斜面之间 的动摩擦因数为 轻弹簧下端固定在斜面底端 弹簧处于原长时上端位于C 2 3 点 用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B 滑轮右侧绳子与斜面 平行 A的质量为 2m B的质量为m 初始时物体A到C点的距离为L 现给A B一初速度 v0使A开始沿斜面向下运动 B向上运动 物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C 点 已知重力加速度为g 不计空气阻力 整个过程中 轻绳始终处于伸直状态 求此过 程中 1 物体A向下运动刚到C点时的速度 2 弹簧的最大压缩量 3 弹簧中的最大弹性势能 8 a 0 t s v m s 1 6 3 246810 3 b 图 15 3 弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中 对系统根据能量关系有 Ep mgx 2mgxsin fx 因为mgx 2mgxsin 所以Ep fx mv02 mgL mv02 mgL 3 4 3 2 3 4 3 4 8 2013 浙江效实中学检测 如图 15 中 a 所示 一倾角为 37o的传送带以 恒定速度运行 现将一质量m 2kg 的 小物体以某一初速度放上传送带 物 体相对地面的速度随时间变化的关系 如图 b 所示 取沿传送带向上为 正方向 g 10m s2 sin37o 0 6 cos3 7o 0 8 求 1 0 10s 内物体位移的大小 2 物体与传送带间的动摩擦因数 3 0 10s 内物体机械能增量及与传送带摩擦产生的热量Q 9 9 14 分 2013 北京四中摸底 如图所示 装置的左边是足够长的光滑水平面 一轻质弹 簧左端固定 右端连接着质量 M 2kg 的小物块A 装置的中间是水平传送带 它与左右两 边的台面等高 并能平滑对接 传送带始终以 v 2m s 的速率逆时针转动 装置的右边是 一光滑的曲面 质量m 1kg 的小物块B从其上距水平台面h 1 0m处由静止释放 已知物块 B与传送带之间的摩擦因数 0 2 l 1 0m 设物块A B中间发生的是对心弹性碰撞 第 一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态 取 g 10m s2 1 求物块B与物块A第一次碰撞前速度大小 2 通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上 3 如果物块A B每次碰撞后 物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定 而当他们再 次碰撞前锁定被解除 试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小 A B h l u 2m s 10 解析 1 设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0 由机械能守恒知 2 0 1 2 mghmv 0 2vgh 设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a mgma 设物块B通过传送带后运动速度大小为v 有 22 0 2vval 结合 式解得 v 4m s 由于 2m s 所以v 4m s 即为物块 B 与物块 A 第一次碰撞前的速度大小vu 11 3 当物块 B 在传送带上向右运动的速度为零时 将会沿传送带向左加速 可以判断 物块 B 运动到左边台面是的速度大小为v1 继而与物块 A 发生第二次碰撞 设第二次碰撞 后物块 B 速度大小为v2 同上计算可知 2 21 11 33 vvv 11 物块 B 与物块 A 第三次碰撞 第四次碰撞 碰撞后物块 B 的速度大小依次为 3 32 11 33 vvv 4 43 11 33 vvv 12 则第n次碰撞后物块 B 的速度大小为 1 3 n n vv 13 10 10 分 2013 北京海淀期中 如图 17 所示 在倾角 30 的斜面上放置一段凹槽 B B与斜面间的动摩擦因数 槽内靠近右侧壁处有一小物块A 可视为质点 它 6 3 到凹槽左侧壁的距离 d 0 10m A B的质量都为m 2 0kg B与斜面间的 最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力 不计A B之 图 17 d A B 12 间的摩擦 斜面足够长 现同时由静止释放A B 经过一段时间 A与B的侧壁发生碰撞 碰撞过程不计机械能损失 碰撞时间极短 取g 10m s2 求 1 物块A和凹槽B的加速度分别是多大 2 物块A与凹槽B的左侧壁第一次碰撞后瞬间A B的速度大小 3 从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小 1 设A的加速度为a1 则 mg sin ma1 a1 g sin sin 30 5 0m s2 1 分 设B受到斜面施加的滑动摩擦力f 则 10N 方向沿斜面向上 cos2mgf 30cos100 2 6 3 B所受重力沿斜面的分力 2 0 10 sin30 10N 方向沿斜面向下 sin 1 mgG 因为 所以B受力平衡 释放后B保持静止 则fG 1 凹槽B的加速度a2 0 1 分 13 3 A B第一次碰撞后 B以vB1 1 0 m s 做匀速运动 A做初速度为 0 的匀加速运动 设经过时间t1 A的速度vA2与B的速度相等 A与B的左侧壁距离达到最大 即 vA2 解得t1 0 20s B111 vta 设t1时间内A下滑的距离为x1 则 2 111 2 1 tax 解得x1 0 10m 因为x1 d 说明A恰好运动到B的右侧壁 而且速度相等 所以