2018届高考物理一轮复习专题动量和能量观点的综合应用专项练习

1、1动量和能量观点的综合应用B, A紧靠着固定的竖直挡板，A B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A B均不拴接)，用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能为斗口营，在A B间系一轻质细绳，细绳的长略大于弹簧的 自然长度。放手后绳在短暂时间内被拉断，之后B继续向右运动，一段时间后与向左匀速运动、速度为vo的物块C发生碰撞，碰后B、C立刻形成粘合体并停止运动，C的质量为2m求：(1)B、C相撞前一瞬间B的速度大小；(2) 绳被拉断过程中，绳对A所做的W2. (2016 贵州八校联盟二模)如图 2 所示，在平直轨道上P点静止放置一个质量为 2m的物体A,P点左侧粗糙，右侧光滑。现有一颗质量为m的子弹以vo的水平

2、速度射入物体A并和物体A起滑上光滑平面，与前方静止物体B发生弹性正碰后返回，在粗糙面滑行距离2d停下。已知物体A与粗糙面之间的动摩擦因数为卩=三三，求：72gd图 2(1) 子弹与物体A碰撞过程中损失的机械能；(2)B物体的质量。3.(2016 河北正定模拟)如图 3 所示，半径为R的四分之三光滑圆轨道竖直放置，CB是竖直直径，A点与圆心等高，有小球b静止在轨道底部，小球a自轨道上方某一高度处由 静止释放自A点与轨道相切进入竖直圆轨道，a、b小球直径相等、质量之比为3 ： 1,两小球在轨道底部发生弹性正碰后小球b经过C点水平抛出落在离C点水平距离为 2 2R的地面1. (2016 江西南昌十校

3、二模)如图 1 所示，光滑水平面上放着质量都为m的物块A和图 12上，重力加速度为g,小球均可视为质点。求3(1) 小球b碰后瞬间的速度；(2) 小球a碰后在轨道中能上升的最大高度。4如图 4 所示的水平轨道中，AC段的中点B的正上方有一探测器，C处有一竖直挡(1)B球与A球相碰前的速度大小;图 5板，物体Pi沿轨道向右以速度vi与静止在A点的物体F2碰撞，并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在ti= 2 skg,P与AC间的动摩擦因数为卩=0.1 ,至t2= 4 s 内工作。已知Pi、P2的质量均为m 12AB段长L= 4 m,g取 10 m/s ,P、R和P均视为质点，P与挡

4、板的碰撞为弹性碰撞。IfiJI4A、B两球的质量之比m:m。5参考答案1. 解析(1)B与C碰撞过程中动量守恒mv=2mv解得：VB=2vo1(2)弹簧恢复原长时，弹性势能全部转化为物块B的动能，则 6= 2解得：VB0= 3VO绳子拉断过程，A B系统动量守恒mvo=mv?+mv解得：VA=Vo绳对A所做的功为1212W= - mv= 一mv2 212答案(1)2Vo(2) 2mv2. 解析(1)设子弹与物体A的共同速度为V,由动量守恒定律有mv= 3mv则该过程损失的机械能12 22E=mvmv=二mv。223(2)以子弹、物体A和物体B为系统，设B的质量为M碰后子弹和物体 物体B的速度为

5、V2，由动量守恒定律有3mv=MV+3mv,碰撞过程机械能守恒，有121212-mv=二mv+：Mv,2 2 2从子弹与物体A滑上粗糙面到停止，由能量守恒定律有123mgd=mv,2Vo又卩=丽综上可解得M= 9m。A的速度为V1,612答案(1) 3 口“(2)9m3.解析(1)b小球从C点抛出做平抛运动，有7122gt= 2R解得t=小球b做平抛运动的水平位移x=vet= 2 2R解得Vc=2gR1212根据机械能守恒有 2mbVb= 2帀心+ 2mbgR可知小球b在碰后瞬间的速度Vb=6gRa、b两小球相碰，由动量守恒得：mava=mva+mvba、b两小球发生弹性碰撞，由机械能守恒得：

6、1212 |12二mva=rmva +-rravb2 2 2又m= 3m解得：2 ,11Va=Vb,Va=Va=Vb323可得：Va=:9只小球a在轨道内运动，不能到达圆心高度，所以小球a不会脱离12轨道，只能在轨道内来回滚动，根据机械能守恒可得mva =mgh”/口R解得h= 3答案(1) ,6gR$4.解析 P1和P2碰撞过程动量守恒，有mv= 2mv解得v= = 3 m/s。1212碰撞过程中损失的动能为丘=?mv 2(2n)v= 9 J。(2)由于P与挡板的碰撞为弹性碰撞，故P在AC间的运动可等效为匀减速直线运动,加速度大小为a=卩g= 1 m/s ,.22.-1根据运动学公式有VB=

7、vat,VBv= 2aL,又因为v=。1当t= 2 s 时通过B点，解得V1= 14 m/s ;2当t= 4 s 时通过B点，解得V1= 10 m/s。综上可得V1的取值范围为 10 m/s V1 14 m/s。82 2设向左经过A点的最大速度为VA,则V1= 14 m/s 时有此最大速度，由VAVB= 2aL,得vA= 17 m2/s2。贝U通过A点的最大动能为E= 2(2nmvA= 17 J。答案(1)3 m/s 9 J (2)10 m/s vi 14 m/s 17 J5.解析(1)设B球与A球碰前速度为V1，碰后两球的速度为V2。B球摆下来的过程中机械能守恒12122imvo+mg2R=

8、 qmv1解得V1= 6 m/s(2)碰后两球恰能运动到P点，则2VP(m+m)g= (m+m2)-得VP=gR=5 m/s碰后两球沿圆弧运动机械能守恒12122(m+m)V2=只m+m)VP+(m+m)g2R解得V2= 5 m/s两球碰撞过程中动量守恒mv1= (m+m)V2解得m:m= 1：5答案(1)6 m/s (2)1 : 5(1) 若 w = 6 m/s，求R、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能 E;(2) 若P与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B点，求V1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E。5.如图 5 所示，光滑半圆形轨道MNF竖直固定在水平面上，直径MP垂直于水平面，轨道半径R= 0.5 m。质量为m的小球A