专题03 机械能和动量 2017年高考题和高考模拟题物理分项版汇编解析版

1、 1【2017·新课标卷】将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略） 2kg?m/sm/skg? 5.7×10 A30B 22kg?m/skg?m/s C6.0×6.3×D1010 【答案】A 【解析】设火箭的质量（不含燃气）为m，燃气的质量为m，根据动量守恒，mv=mv，解得火箭的动量211122kg?m/s，所以A正确，BCDv=mv=m=30 错误。 p为：2211【考点定位】动量、动量守恒 【名师点睛】本

2、题主要考查动量即反冲类动量守恒问题，只要注意动量的矢量性即可，比较简单。 2【2017·新课标卷】如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力 A一直不做功 B一直做正功 D始终背离大圆环圆心 C始终指向大圆环圆心 【答案】A 【考点定位】圆周运动；功 【名师点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。 E20173，与斜面间的动摩擦·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处物块初动能

3、为【k0xE 的关系图线是因数不变，则该过程中，物块的动能与位移k C 【答案】0?E?(mg?F)x，同理，下滑过程中，由动能定理可得：【解析】向上滑动的过程中，根据动能定理：fk0E?0?(F?mg)xCABD 错误正确；，故fk0 【考点定位】动能定理xE图象的函数关系，从而得出图【名师点睛】本题考查动能定理及学生的识图能力，根据动能定理写出k 象斜率描述的物理意义42017mlPQQ竖直悬挂。用外力将绳的下端·新课标卷】如图，一质量为的均匀柔软细绳，长度为【1lgPMM。在此过程中，外力做的功相距缓慢地竖直向上拉起至点与绳的上端点，。重力加速度大小为 3 为 1111mglm

4、glmglmgl C A BD 2396A 【答案】QMPMMQ段绳的机械能的增加量【解析】将绳的下端点，缓慢地竖直向上拉起至段绳的机械能不变，212111mg(?l)?mg?E(?l)?mglW?mgl，故为，由功能关系可知，在此过程中，外力做的功 993363 A。选 【考点定位】重力势能、功能关系 【名师点睛】重点理解机械能变化与外力做功的关系，本题的难点是过程中重心高度的变化情况。t5F2 kgF2017变化随时间的作用下从静止开始沿直线运动。的物块在合外力·新课标卷】一质量为【 的图线如图所示，则 At=1 s1 m/s 时物块的速率为Bt=2 s4 kg·m/s

5、 时物块的动量大小为Ct=3 s5 kg·m/s 时物块的动量大小为Dt=4 s 时物块的速度为零AB 【答案】 【考点定位】动量定理Ft 图线与时间轴所围面积表示冲量。【名师点睛】求变力的冲量是动量定理应用的重点，也是难点。62017·天津卷】“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬【 挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是 A 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B 在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C 摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变B 【答案】

6、【解析】机械能等于动能和重力势能之和，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能A错误；在最高点对乘客受力分析，根据牛顿第二定律有：时刻发生变化，则机械能在变化，故22vvmg?N?mN?mg?m?mgB正确；乘客随座舱转动一周的过程中，故，座椅对他的支持力 rrI?mg?t?0C错误；乘客重力的瞬时功率，故动量不变，是所受合力的冲量为零，重力的冲量?cos?Pmgv为线速度和竖直方向的夹角，摩天轮转动过程中，乘客的重力和线速度的大小不，其中D 错误。变，但在变化，所以乘客重力的瞬时功率在不断变化，故【考点定位】机械能，向心力，冲量和动量定理，瞬时功率 【名师点睛】本题的难点在于对

7、动量定理的理解，是“物体所受合力的冲量等于动量的变化”，而学生经常记为“力的冲量等于物体动量的变化”。 7【2017·新课标卷】如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，速度小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时。对应的轨道半径为（重力加速度大小为g） 2222vvvvD A C B 2g16g4g8g【答案】B 11r422mv?2mgrmvt?；vt；联立解；物块做平抛运动：x【解析】物块由最低点到最高点有：=1 122g2v4 22v4vg216rx?r?r B。，由数学知识可知，当时，x

8、得：最大，故选 g2?168g【考点定位】机械能守恒定律；平抛运动 【名师点睛】此题主要是对平抛运动的考查；解题时设法找到物块的水平射程与圆轨道半径的函数关系，即可通过数学知识讨论；此题同时考查学生运用数学知识解决物理问题的能力。 、CABBCmA82017间通过铰链用轻杆连接，杆，与【·江苏卷】如图所示，三个小球的质量均为、CALB由静止释放下降到最低点，两轻长为，置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长现、CA120°60°B在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力，变为由杆间夹角g 则此下降过程中加速度为 3mg ABA受到地面的支持

9、力小于的动能达到最大前，）（ 23mgB BA受到地面的支持力等于（的动能最大时，） 2CA 的加速度方向竖直向下（）弹簧的弹性势能最大时， 3mgLD ）弹簧的弹性势能最大值为（2AB 【答案】 牛顿第二定律能量守恒【考点定位】物体的平衡A球的动能最大时，受合外力为零，在竖直方向整体加速度为零，选择整体【名师点睛】本题的重点是当ABA球下降至最低点，根据能量守恒定律，可求最大的弹为研究对象，分析两个选项；弹性势能最大对应 性势能920171 m/s，甲、·江苏卷】甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是【1 m/s2 m/s求甲、乙两运乙相遇时用力推对方，此

10、后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为和 动员的质量之比3:2 【答案】?mv?v221?mv?mv?mv?mv ，解得【解析】由动量守恒定律得?12222111vvm?112m31? 代入数据得m22 【考点定位】动量守恒定律 *【名师点睛】考查动量守恒，注意动量的矢量性，比较简单10201716AB通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不·天津卷】（和【分）如图所示，物块m=2 kgm=1 kgABB悬于空中。先将计的光滑定滑轮两侧，质量分别为、。初始时静止于水平地面上，BAh=1.8 mAB以大小相等的速度（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，竖直向上再举

11、高、2Bg=10 m/s 。空气阻力不计。求：恰好可以和地面接触。取一起运动，之后1Bt ；）（从释放到细绳刚绷直时的运动时间2Av 的大小；）（的最大速度3BH 。离地面的高度（）初始时 t?0.6sv?2m/sH?0.6m 2 31）（【答案】（）12t?0.6sgt?h 1B解得：）【解析】（从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有： 2m/s6gt?v? v2B，有）设细绳绷直前瞬间（速度大小为B0v(mv?m?m) ABAB相互作用，总动量守恒：的重力，细绳绷直瞬间，细绳张力远大于、BBA0m/s2v? AB系统获得的速度：绳子绷直瞬间，、2 m/s vAA的最大速度为之后即为最大速度

12、，做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度AABBB3A、恰好可以和地面接触，说明此时、一起运动，的速度为零，这一过程中（）细绳绷直后，12?mgH?mgHm(m?)v B组成的系统机械能守恒，有： ABBA2H?0.6m B离地面的高度解得，初始时【考点定位】自由落体运动，动量守恒定律，机械能守恒定律 【名师点睛】本题的难点是绳子绷紧瞬间的物理规律是两物体的动量守恒，而不是机械能守恒。 、BO4A12017两个小球，月模拟】如图所示，绕过光滑钉子·广东省惠州市【的细绳，两端分别拴有AB2h处由静止释放若细绳足够长，细绳的质量、空气球的质量是倍现将两球从距地面高度为球的B 球上升到距地面

13、的最大高度为的阻力均不计则 D B CAC 【答案】 22017ABCAB=BC，、是水平面上同一直线上的三点，【·安徽省江淮十校第三次联考】如图所示，其中、4OvBOCD点，点，在点正上方的小球运动的轨迹与点以初速度的连线交与水平抛出一小球，刚好落在0g( ) ，则下列说法正确的是不计空气阻力，重力加速度为 ADB1/2 点水平位移的小球经过点的水平位移是落到BDB 1/3 点水平位移的点的水平位移是落到小球经过CDB1/4 点时重力做功的比为小球经过点与落在DDB1/3 点时重力做功的比为点与落在小球经过AC 【答案】 D点点睛：本题关键是明确物体的运动性质是平抛运动，然后结合平

14、抛运动的分运动公式列式求解，注意OC“2” 这个结论分析是轨迹与直线的交点，要结合倍速度偏转角正切值等于位移偏转角正切值的32017“”B用肩部顶住一【顶竿·郑州市第三次质量预测】如图甲所示为杂技中的表演、水平地面上演员AA自竿顶由静止开始下爬至竹竿顶端完成各种动作。某次顶竿表演结束后，演员根长直竹竿，另一演员、B50kg5kgAA下质量均为落。滑到竿底时速度正好为零，然后曲腿跳到地面上，演员，长竹竿质量为2g10m/s ，下列判断正确的是滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示。重力加速度取 A3m 竹竿的总长度约为B0-6sB1050N 对地面的压力大小始终为内，演员C0-6sB

15、3300N·s 的压力的冲量大小为内，竹竿对演员DA 落地时向下曲腿，是为了缩短作用时间以减小地面的冲击力演员C 【答案】 错误；A， 下滑过程的位移，A图像的面积等于演员v-t、A【解析】2，处于失重状态，演员B5m/s对地面的压力大小内演员A加速下滑，加速度为0B、0-4s ，4-6s内演员A减速下滑，加速度为2，处于超重状态，演员B1m/s对地面的压力大小 ，B错误； 对竹竿的支持力大小为B竹竿对C、0-4s内演员 对竹竿的支持力大小为内演员B的压力的冲量大小为，4s-6s演员B 的压力的冲量大小为竹竿对演员B 的压力的冲量大小为内，竹竿对演员B，0-6s C正确；， CDAD

16、。、演员错误。故选落地时向下曲腿，是为了延长作用时间以减小地面的冲击力，4-6s0-4sv-t过程中，人做匀图像的面积等于位移，求出竹竿的总长度；【名师点睛】，人做匀加速运动，减速运动。先根据图像由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律和第三定律求解人的肩部受到的压AB0-6s落地力根据冲量公式分别求出两段时间内的冲量，求出的压力的冲量大小；演员内竹竿对演员 *时向下曲腿，是为了延长作用时间以减小地面的冲击力。AAB42017点【·郑州市第三次质量预测】如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由一段抛物线组成，2Ag=08m10m/s8mh=0x点，下列说法正，一小环套在轨道上的为抛物级

17、顶点，已知，重力加速度取 确的是 Av=2m/sA 点水平抛出后，与轨道无相互作用力小环以初速度从0Bv=1m/sA 点水平抛出后，与轨通无相互作用力小环以初速度从0CAB4m/s 点的速度为点由静止因微小扰动而滑下，到达若小环从DAB04s 点的时间为若小环从点由静止因微小扰幼而滑下，到达AC 【答案】 52017A，细线跨【·河南省南阳、信阳等六市高三第二次联考】如图所示，水平光滑长杆上套有小物块、BCBAOOA点正下方，物块，另一端悬挂小物块过位于质量相等点的轻质光滑定滑轮，一端连接为OC=hgAPPO30°，现开始时杆上的点，滑轮到杆的距离点，位于与水平方向的夹角为

18、，重力加速度为、B A由静止释放，下列说法正确的是将 AAPC 点过程中，速度先增大后减小物块由点出发第一次到达 点时的速度大小为C B物块A经过CA 的范围内做往复运动物块在杆上长为捂DAPCBB 重力势能的减少量在物块点过程中，物块由克服细线拉力做的功小于点出发第一次到达B 【答案】AAPCA做正功，动能不断增大，速度不断【解析】点出发第一次到达、物块点过程中，绳子拉力对由ABACvB0，根据系统的机械能守恒得：经过，此时增大，点时的速度大小为错误；的速度为、设物块 hCAB B组成的系统机械能，得，由于正确；，、由几何知识可得 CDCAB的速度为零则在杆上长为点时错误；的范围内做往复运动，、守恒，由对称性可得物块到APCBB重力点出发第一次到达克服细线拉力做的功等于点过程中，根据功能关系可知，在物块由物块DB 。势能的减少量，错误；故选62017t=0时刻，将一金属小球从弹·日照市高三下学期二