2019年高考物理一轮复习专题6.15与动量相关的功能问题千题精练

1、专题6.15与动量相关的功能问题一、选择题1 . （ 2018 福建质检）为了进一步探究课本中的迷你小实验，某同学从圆珠笔中取出轻弹簧，将弹簧一端固 定在水平桌面上，另一端套上笔帽，用力把笔帽往下压后迅速放开，他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上 运动一段距离。不计空气阻力，忽略笔帽与弹簧间的摩擦，在弹簧恢复原长的过程中A. 笔帽一直做加速运动B. 弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等C. 弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等D. 弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率【参考答案】CD【考查内容】本题以课本中迷你小实验为载体，主要考查位移、速度和加速度，功和功率，动量、动

2、能定 理及其应用等知识，侧重考查理解能力，要求考生理解力与运动的关系以及功、功率和冲量等概念。体现 运动观念、相互作用观念、能量观念与建立轻弹簧模型等物理核心素养的考查。【名师解析】弹蕃恢复履长的过程中，笔帽向上加速运动，弹蕃压缩量减小，弾力减当弹力等于重力 时，加速度为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，加速度与速度反向，笔帽做减速运动，选项A错误；笙帽向上运动，受到的弹力方向向上，力与位移同向，故弹力对笔帽作正功，重力方向问下，与位 移反向，对笔帽财功，由于笔帽动能増加，所叹弹齧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功，时间相同, 根1E功率的走义J选项D正确5黑蕃对桌面虽然有弹力，但没有

3、位移，所以不做功，选顶B错误p由于轻 弹番质量不计，所以弹普对桌面的弾力等于对笙帽的弹力，作用时间相同，冲量大小相等，选项*正确。 本题的解题关键是正确分析各过程的力与运动的关系，理解各物理概念、公式的确切含义以及适用条件。【教学建议】教学应加强审题能力训练，引导学生理解题中“轻弹簧”的含义；教学中要注重引导学生理 解物理概念如“功”“功率” “冲量”等；弓 I 导学生根据题意建立弹簧模型，对与弹簧相关问题的过程与 状态分析应加强训练，要注意培养学生分析物体的运动过程中各物理量的变化的能力。对多过程运动相关 的物理问题进行拓展变化，如运动对象离开弹簧后的过程研究、弹簧水平放置等。2、（2018

4、 届安徽省合肥四中段考）如图所示，（a）图表示光滑平台上，物体 A 以初速度 vo 滑到上表面粗糙的 水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计；（b）图为物体 A 与小车 B 的 v-t 图象，由此可知(a)QSb)A. 小车上表面长度B. 物体 A 与小车 B 的质量之比C. A 与小车 B 上表面的动摩擦因数D. 小车 B 获得的动能【参考答案】BC【名师解析】由團象可知AB最童劄其共同速度片匀速运动，不能确定小车上表面长度，故A错误；由动量守恒走律得，吧円 =（ + ,解得：竺二,故可以确定物体A与小车B的质量之比，故 叫 呦一EB正确,由團象可次知道A相对彳痒B的位移&二卜尚，

5、根据能量守恒得；Ju呻 q 今曲冷（叫+%）心根加中求得冏量关系，可次解出动摩攔因数，故匸正确：由于小车B的质量不可知，故不能确定小车B茯得的动能，故D错误。计算题1.（25 分）（2018 鹰潭模拟）如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为 R 的 光滑半圆轨道平滑连接，两辆质量均为 m 的相同小车（大小可忽略）,中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从 光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入半圆最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿半圆轨道运动恰能越过半圆轨道最高点，求:（1）前车被弹出时的速度。（2）前车被弹出的过程中弹簧

6、释放的弹性势能。（3）两车从静止下滑到最低点的高度ho【名师解析】(1)设前车在最高点速度为V2,依题意有115设分离前弹蓄弹性势能为亦根据系统机械能守恒S：E.=4VI-2缶轎兀R(3)两车从 h 高处运动到最低处机械能守恒,则：1_ 22mgh=i 2m5解得:hR55答案：(i)&gR (2) 4mgR (3) *R2.(25 分)如图，质量为 6m 长为 L 的薄木板 AB 放在光滑的平台上，木板 B 端与台面右边缘齐平。B 端上放有1质量为 3m 且可视为质点的滑块 C,C 与木板之间的动摩擦因数为 卩=门。质量为 m 的小球用长为 L 的细绳悬 挂在平台右边缘正上方的 0

7、点,细绳竖直时小球恰好与 C 接触。现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放,小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与 C 碰撞后反弹速率为碰前的一半。设前车在最低位置与后车分离后速度为解得:v1= - 7 R(2)设两车分离前速度为%由动量守恒定律得:2inva=mviV1,根据机械能守恒得(1) 求细绳能够承受的最大拉力。(2) 若要使小球落在释放点的正下方P 点,平台高度应为多大？(3) 通过计算判断 C 能否从木板上掉下来。【名师解析】1(1)设小球运动到最低点的速率为灯小球向下摆动过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:=2解得小球在圆周运动最低点，由牛顿第二定律得：Fi-ikg=Jii J由

8、牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力:FJ解得:Fj二3晦(2)小球碰撞后做平抛运动，则:1在竖直方向上：h=Jgt2假设木板足够长,在 C 与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为 V2,以 C 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得3mv=(3m+6m)v22水平方向：L 二t解得:h=L(3)小球与滑块 C 碰撞过程中小球和C 系统满足动量守恒，设 C 碰后速率为 vi.以小球的初速度方向为正方向由动量守恒定律得:mvo=由能量守恒定律得联立解得：s= L由 sL 可知,滑块 C 不会从木板上掉下来答案:(1)3mg(2)L(3)C 不会从木板上掉下来3.(25 分)如图所示，

9、质量 M=1.0 kg 的木块随传送带一起以 v=2.0 m/s 的速度向左匀速运动，木块与传送带间 的动摩擦因数 卩=0.50。当木块运动至最左端 A 点时，一颗质量为 m=20 g 的子弹以 vo=3.0 x102m/s 水平向(2)根据能量守恒定律可知子弹射穿木块过程中产生的内能为右的速度击穿木块，穿出时子弹速度vi=50 m/s。设传送带的速度恒定,子弹击穿木块的时间极短，且不计木-3mgs块质量变化，g 取 10 m/s2。求: 子弹击穿木块过程中产生的内能。(3)从子弹击穿木块到最终木块相对传送带静止的过程中，木块与传送带间由于摩擦产生的内能。【名师解析】(D设木块彼子弹击穿时的速

10、度为*，子击穿木块过程动量守恒，则:mvo-Mvmvi +Kv解得=3.0M/S设子弹穿出木块后，木块向右做匀减速运动的加速度大小为冬根据牛顿第二定律得:“萨帕解得:a=5,0 m/s*木块向右运动到离 A 点最远时，速度为零，设木块向右移动最大距离为si,则:v 2=2asi解得:si=0.90 m解得：E=872.5 J设木块向右运动至速度减为零所用时间为 g 然后再向左做加速运动，经时间场与传送带达到相对静止 木块向左移动的距离为盼根1S运动学公式得:v=2aSf解得：s2=0. 40 mVyr11二=u. 60 s tjf, 40 sa木块向右减速运动的过程中相对传送带的位移为:s =

11、vti+Si=2.1 m产生的内能：Qi=uMgs =10.5 J木块向左加速运动的过程中相对传送带的位移为:s =vt2-s2=0.40 m产生的内能：Q2=UMgs =2.0 J所以整个过程中木块与传送带摩擦产生的内能：(1)在被子弹击穿后，木块向右运动距A 点的最大距离。Q=Q+Q=12.5 J答案：(1)0.90 m (2)872.5 J (3)12.5 J4.(25 分)(2018 唐山模拟)如图所示,半径 R=1.0 m 的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点 B 与长为 L=0.5 m 的水平面 BC 相切于 B 点,BC 离地面高 h=0.45 m,C 点与一倾角为0=3

12、7的光滑斜面连接，质量 m=1.0 kg 的小滑块从圆弧上某点由静止释放，到达圆弧 B 点时小滑块对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍，当小滑块运动到 C 点时与一个质量 M=2.0 kg 的小球正碰，碰后返回恰好停在 B 点，已知滑块与水平面间 的动摩擦因数卩=0.1o(sin37 =0.6,cos37 =0.8, g 取 10 m/s2)求：(1) 小滑块应从圆弧上离地面多高处释放。(2) 小滑块碰撞前与碰撞后的速度。(3) 碰撞后小球的速度。【名师解析】1(1)设小滑块运动到 B 点的速度为VB,由机械能守恒定律得：mg(H-h)=-m由牛顿第二定律得：F-mg=m 解得:H=0.95 m小滑块从启点运动到 G 自过程，由动能定理得解得E、f间的距离尸CL