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 Word版含答案

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。hmn图13ab12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m01分02137sin3co37sin000dvlhglhg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23上端位于c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，（a）0t/sv/ms1632468103（b）图15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epmgx2mgxsinfx因为mgx2mgxsin所以epfxmv02mglmv02mgl343234348（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m2kg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，g10m/s2，sin37o06，cos37o08）求（1）010s内物体位移的大小；（2）物体与传送带间的动摩擦因数；（3）010s内物体机械能增量及与传送带摩擦产生的热量q9（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m2kg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v2m/s的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面，质量m1kg的小物块b从其上距水平台面h10m处由静止释放。已知物块b与传送带之间的摩擦因数02，l10m。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g10m/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abhlu2m/s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。【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20mghv0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agma设物块b通过传送带后运动速度大小为v，有20vl结合式解得v4m/s由于2m/s，所以v4m/s即为物块b与物块a第一次碰撞前的速度大u小（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2213vv11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3321vv4431v12则第n次碰撞后物块b的速度大小为1310（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63a可视为质点，它到凹槽左侧壁的距离图17dabd010m。a、b的质量都为m20kg，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g10m/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mgsinma1，a1gsinsin3050m/s21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cos2mf30cos263b所受重力沿斜面的分力2010sin3010n，方向沿斜面向下in1mgg因为，所以b受力平衡，释放后b保持静止，则fg1凹槽b的加速度a201分（3）a、b第一次碰撞后，b以vb110m/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t1020sb1ta设t1时间内a下滑的距离为x1，则2x解得x1010m因为x1d，说明a恰好运动到b的右侧壁，而且速度相等