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1、高中物理力学大题一解答题（共20小题）1（2015惠州模拟）如图甲，质量m=1.0kg的物体以v0=10m/s的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径R=1.0m的竖直光滑半圆环，物体与水平面间的动摩擦因数=0.5（1）物体能从M点飞出，落到水平面时落点到N点的距离的最小值为多大？（2）如果物体从某点出发后在半圆轨道运动过程途中离开轨道，求出发点到N点的距离x的取值范围（3）设出发点到N点的距离为x，物体从M点飞出后，落到水平面时落点到N点的距离为y，通过计算在乙图中画出y2随x变化的关系图象2（2015浙江一模）如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接，只用手托着B物块于
2、H高处，A在弹簧弹力的作用下处于静止，将弹簧锁定现由静止释放A、B，B物块着地时解除弹簧锁定，且B物块的速度立即变为0，在随后的过程中当弹簧恢复到原长时A物块运动的速度为0，且B物块恰能离开地面但不继续上升已知弹簧具有相同形变量时弹性势能也相同（1）B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中，A物块运动的位移x；（2）第二次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离也为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度同样立即变为0求第二次释放A、B后，B刚要离地时A的速度23（2015惠州模拟）如图所示，光滑水平面MN左端有一弹性挡板P，右端N与处于同一高度
3、的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ的长度L=2m，传送带逆时钟匀速转动其速度v=1m/sMN上放置两个质量都为m=1kg的小物块A、B，开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能EP=4J现解除锁定，弹开A、B，并迅速移走弹簧取g=10m/s2（1）求物块A、B被弹开时速度的大小（2）要使小物块在传送带的Q端不掉下，则小物块与传送带间的动摩擦因数至少为多大？（3）若小物块与传送带间的动摩擦因数=0.4，当A与P发生第一次弹性碰撞后物块B返回，在水平面MN上A、B相碰后粘接在一起，求碰后它们的速度大小和方向，并说明它们最终的运动情况4（2014兰考县模拟）如图，一质量为M
4、的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面高度为h，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出物块重力加速度为g求：（1）此过程中损失的机械能；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离5（2014山东模拟）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动假设B和C碰撞过程时间极短求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中（1）整个系统损失的机械能；（2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能6（2014山东）如图所示，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋
5、连接，A的质量为m，开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0，一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并黏在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半，求：（i）B的质量；（ii）碰撞过程中A、B系统机械能的损失7（2014天津）如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA=4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计，可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB=2kg，现对A施加一个水平向右的恒力F=10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t=
6、0.6s，二者的速度达到vt=2m/s，求（1）A开始运动时加速度a的大小；（2）A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；（3）A的上表面长度l8（2014北京）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2取重力加速度g=10m/s2求：（1）碰撞前瞬间A的速率v；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率v；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离L9（2014安徽三模）（1）如图甲所示，质量为m的物
7、块在水平恒力F的作用下，经时间t从A点运动到B点，物块在A点的速度为v1，B点的速度为v2，物块与粗糙水平面之间动摩擦因数为，试用牛顿第二定律和运动学规律推导此过程中动量定理的表达式，并说明表达式的物理意义（2）物块质量m=1kg静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物块在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为=0.2，（g取10m/s2）求：AB间的距离；水平力F在5s时间内对物块的冲量10（2014吉安二模）一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示图中ab为
8、粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止重力加速度为g求：（1）木块在ab段受到的摩擦力f；（2）木块最后距a点的距离s11（2014江西模拟）如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m，这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开
9、始沿滑板B表面向右运动已知木块A的质量m=1kg，g取10m/s2求：（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度；（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能12（2014呼伦贝尔二模）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示B与C碰撞后二者会粘在一起运动求在以后的运动中：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？（2）系统中弹性势能的最大值是多少？13（2014安徽模拟）如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m平台上静止着两个滑块A、B，mA=0
10、.1Kg，mB=0.2Kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上小车质量为M=0.3Kg，车面与平台的台面等高，车面左侧粗糙部分长度为L=0.8m，动摩擦因数为=0.2，右侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑点燃炸药后，A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力，滑块B冲上小车两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s2求：（1）滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力（2）炸药爆炸后滑块B的速度大小（3）滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能14（2014兰州一
11、模）质量M=3.0kg的长木板置于光滑水平面上，木板左侧放置一质量m=1.0kg的木块，右侧固定一轻弹簧，处于原长状态，弹簧正下方部分的木板上表面光滑，其它部分的木板上表面粗糙，如图所示现给木块v0=4.0m/s的初速度，使之向右运动，在木板与木块向右运动过程中，当木板和木块达到共速时，木板恰与墙壁相碰，碰撞过程时间极短，木板速度的方向改变，大小不变，最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止求：（1）木板与墙壁相碰时的速度v1；（2）整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值Epm15（2014吉林三模）如图所示，一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上车顶右端放一质量m2=0.4k
12、g的小物体，小物体可视为质点现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端，并留在车中，已知子弹与车相互作用时间极短，小物体与车间的动摩擦因数为=0.5，最终小物体以5m/s的速度离开小车g取10m/s2求：（1）子弹相对小车静止时，小车的速度大小；（2）小车的长度16（2014枣庄一模）如图所示，光滑水平直轨道上放置长木板B和滑块C，滑块A置于B的左端，且A、B间接触面粗糙，三者质量分别为mA=1kg、mB=2kg、mC=23kg开始时 A、B一起以速度v0=10m/s向右运动，与静止的C发生碰撞，碰后C向右运动，又与竖直固定挡板碰撞，并以碰前速率弹回，此后B与C
13、不再发生碰撞已知B足够长，A、B、C最终速度相等求B与C碰后瞬间B的速度大小17（2014中山二模）如图甲，水平地面上有一个轻质弹簧自然伸长，左端固定在墙面上，右端位于O点地面右端M紧靠传送装置，其上表面与地面在同一水平面传送装置在半径为r、角速度为的轮A带动下沿图示方向传动在弹性限度范围内，将小物块P1往左压缩弹簧到压缩量为x时释放，P1滑至M点时静止，其速度图象如图乙所示（虚线0q为图线在原点的切线，bc段为直线）之后，物块P2在传送装置上与M距离为l的位置静止释放，P1、P2碰撞后粘在一起已知P1、P2质量均为m，与传送装置、水平地面的动摩擦因数均为，M、N距离为L=，重力加速度为g（1
14、）求弹簧的劲度系数k以和O、M的距离s；（2）要使P1、P2碰撞后的结合体P能回到O点，求l的取值范围以和P回到O点时的速度大小v与l的关系表达式18（2014广东模拟）如图所示，质量为M=4kg的木板静置于足够大的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数=0.01，板上最左端停放着质量为m=1kg可视为质点的电动小车，车与木板右端的固定挡板相距L=5m现通电使小车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动，经时间t=2s，车与挡板相碰，车与挡板粘合在一起，碰撞时间极短且碰后自动切断小车的电源（计算中取最大静摩擦力等于动摩擦力，并取g=10m/s2）（1）试通过计算说明：车与挡板相碰前，木板相对地面是静
15、止还是运动的？（2）求出小车与挡板碰撞前，车的速率v1和板的速率v2；（3）求出碰后木板在水平地面上滑动的距离S19（2014广州一模）如图（甲）示，光滑曲面MP与光滑水平面PN平滑连接，N端紧靠速度恒定的传送装置，PN与它上表面在同一水平面小球A在MP上某点静止释放，与静置于PN上的工件B碰撞后，B在传送带上运动的vt图象如图（乙）且t0已知，最后落在地面上的E点已知重力加速度为g，传送装置上表面距地面高度为H（1）求B与传送带之间的动摩擦因数；（2）求E点离传送装置右端的水平距离L；（3）若A、B发生的是弹性碰撞且B的质量是A的2倍，要使B始终落在E点，试判断A静止释放点离PN的高度h的取
16、值范围20（2014广东模拟）图的水平轨道中，AC段的中点B的正上方有一探测器，C处有一竖直挡板，物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2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t1=2s至t2=4s内工作，已知P1、P2的质量都为m=1kg，P与AC间的动摩擦因数为=0.1，AB段长l=4m，g取10m/s2，P1、P2和P均视为质点，P与挡板的碰撞为弹性碰撞（1）若v1=6m/s，求P1、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 高中物理大题参考答案与试题解
17、析一解答题（共20小题）1（2015惠州模拟）如图甲，质量m=1.0kg的物体以v0=10m/s的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径R=1.0m的竖直光滑半圆环，物体与水平面间的动摩擦因数=0.5（1）物体能从M点飞出，落到水平面时落点到N点的距离的最小值为多大？（2）如果物体从某点出发后在半圆轨道运动过程途中离开轨道，求出发点到N点的距离x的取值范围（3）设出发点到N点的距离为x，物体从M点飞出后，落到水平面时落点到N点的距离为y，通过计算在乙图中画出y2随x变化的关系图象考点：动能定理；向心力专题：动能定理的应用专题分析：（1）在M点由重力提供向心力时，速度最小，从M点抛出后做平抛运动
18、，根据平抛运动的基本公式即可求解落到水平面时落点到N点的距离的最小值（2）物体不会在M到N点的中间离开半圆轨道，即物体可以从M点飞出求出，或正好运动到与圆心等高处速度为零，分两种情况求解范围（3）全过程利用动能定理和平抛运动把两物理量相关联即可求出表达式，据表达式分析图象解答：解：（1）物体恰好能从M点飞出，有： 由平抛运动知：ymin=vmint 解得最小距离：ymin=2m （2）（）物体不会在M到N点的中途离开半圆轨道，即物体恰好从M点飞出，物体从出发点到M过程由动能定理： 解得：xmin=5m （）物体刚好至与圆心等高处速度为0，由动能定理： 解得：xmax=8m 综上可得所求的范围：
19、8mx5m （3）物体从出发点到M点过程，由动能定理： y=vMt （11）解得关系式：y2=4x+24（x5m） （12）画出图象如图示 答：（1）物体能从M点飞出，落到水平面时落点到N点的距离的最小值为2m（2）如果物体从某点出发后在半圆轨道运动过程途中离开轨道，求出发点到N点的距离x的取值范围8mx5m（3）如图所示点评：灵活应用动能定理和平抛运动是解题的关键，求解第二问一定注意：物体不会在M到N点的中间离开半圆轨道，即物体可以从M点飞出求出，或正好运动到与圆心等高处速度为零2（2015浙江一模）如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接，只用手托着B物块于H高处，A在
20、弹簧弹力的作用下处于静止，将弹簧锁定现由静止释放A、B，B物块着地时解除弹簧锁定，且B物块的速度立即变为0，在随后的过程中当弹簧恢复到原长时A物块运动的速度为0，且B物块恰能离开地面但不继续上升已知弹簧具有相同形变量时弹性势能也相同（1）B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中，A物块运动的位移x；（2）第二次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离也为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度同样立即变为0求第二次释放A、B后，B刚要离地时A的速度2考点：功能关系；机械能守恒定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）由于系统只有重力和弹簧的弹力
21、做功，故机械能守恒，由机械能守恒定律可求得A的位移；（2）两次释放中系统机械能均守恒，而在B落地后，弹簧和A系统机械能守恒；分别列出机械能守恒定律的表达式即可求解解答：解：（1）设A、B下落H过程时速度为，由机械能守恒定律有：得：；B物块恰能离开地面时，弹簧处于伸长状态，弹力大小等于mg，B物块刚着地解除弹簧锁定时，弹簧处于压缩状态，弹力大小等于mg因此，两次弹簧形变量相同，则这两次弹簧弹性势能相同，设为EP又B物块恰能离开地面但不继续上升，此时A物块速度为0从B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中，A物块和弹簧组成的系统机械能守恒得x=H（2）弹簧形变量第一次从B物块着地到弹簧恢
22、复原长过程中，弹簧和A物块组成的系统机械能守恒第二次释放A、B后，A、B均做自由落体运动，由机械能守恒得刚着地时A、B系统的速度为从B物块着地到B刚要离地过程中，弹簧和A物块组成的系统机械能守恒联立以上各式得答：（1）A物块运动的位移x为H；（2）刚要离地时A的速度立以上各式得点评：本题考查机械能守恒定律的应用，要注意正确选择系统，如本题中整体机械能守恒而单独A或B机械能不守恒3（2015惠州模拟）如图所示，光滑水平面MN左端有一弹性挡板P，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ的长度L=2m，传送带逆时钟匀速转动其速度v=1m/sMN上放置两个质量都为m=1kg
23、的小物块A、B，开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能EP=4J现解除锁定，弹开A、B，并迅速移走弹簧取g=10m/s2（1）求物块A、B被弹开时速度的大小（2）要使小物块在传送带的Q端不掉下，则小物块与传送带间的动摩擦因数至少为多大？（3）若小物块与传送带间的动摩擦因数=0.4，当A与P发生第一次弹性碰撞后物块B返回，在水平面MN上A、B相碰后粘接在一起，求碰后它们的速度大小和方向，并说明它们最终的运动情况考点：动量守恒定律；机械能守恒定律专题：动量定理应用专题分析：（1）A、B系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出速度（2）应用动能定理可以求出动摩擦因数（3）
24、分析物体运动过程，应用动量守恒定律求出物体的速度，然后答题解答：解：（1）对于A、B物块被弹簧分开的过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mvAmvB=0 由机械能守恒定律得： 代入数据解得：vA=vB=2m/s （2）要使小物块在传送带的Q端不掉下，则小物块B在传送带上至多减速运动达Q处以B物体为研究对象，滑到最右端时速度为0，由动能定理得： 代入数据解得：min=0.1 （3）因为=0.4min=0.1，所以物块B必返回 又因为vB=2m/sv=1m/s，故返回时：vB=1m/s，设向右为正方向，则：vA=2m/s，vB=1m/s对A、B相碰后粘接在一起过程，以A的
25、速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mvA+mvB=2mvAB 代入数据解得：vAB=0.5m/s，方向向右此后AB整体冲上传送带做减速运动，同理可得AB将返回MN，因为vAB=0.5m/sv=1m/s，返回时vAB=0.5m/s，后又与P弹性碰撞向右折回，再次一起冲上传送带，再返回，重复上述运动，最终在P板、MN上和传送带间如此往复运动答：（1）物块A、B被弹开时速度的大小都为2m/s（2）要使小物块在传送带的Q端不掉下，则小物块与传送带间的动摩擦因数至少为0.1（3）碰后它们的速度大小为0.5m/s，方向：向右，它们最终P板、MN上和传送带间如此往复运动点评：本题考查了求速度、动摩擦因数、
26、判断物体运动情况等问题，分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理即可正确解题4（2014兰考县模拟）如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面高度为h，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出物块重力加速度为g求：（1）此过程中损失的机械能；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离考点：动量守恒定律；机械能守恒定律专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：（1）子弹射击物块，子弹和物块的总动量守恒，由动量守恒定律求出子弹穿出木块时木块的速度大小系统损失的机械能等于射入前子弹的动能与射出后物块与子弹总动能之差（2）子弹射出物块后，物块做平抛
27、运动，由高度求出时间，再求出水平距离解答：解：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为v，由动量守恒定律得：mv0=m+Mv解得v=v0系统的机械能损失为E=mv02m（）2+Mv2由式得E=（3）mv02（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s，则：h=gt2s=vt由式得s=（1）此过程中系统损失的机械能为（3）mv02；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离为点评：本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易5（2014山东模拟）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计
28、）设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动假设B和C碰撞过程时间极短求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中（1）整个系统损失的机械能；（2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能考点：动量守恒定律；机械能守恒定律专题：压轴题；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：（1）A、B接触的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出当AB速度相同时的速度大小，B与C接触的瞬间，B、C组成的系统动量守恒，求出碰撞瞬间BC的速度，根据能量守恒求出整个系统损失的机械能（2）当整个系统速度相同时，弹簧压缩到最短，根据动量守恒定律，求出三者共同的速度，A、B、C损失的
29、机械能一部分转化为B、C碰撞产生的内能，一部分转化为弹簧的弹性势能，根据能量守恒求出弹簧被压缩到最短时的弹性势能解答：解：（1）对A、B接触的过程中，由动量守恒定律得，mv0=2mv1，解得B与C接触的瞬间，B、C组成的系统动量守恒，有：解得系统损失的机械能为=（2）当A、B、C速度相同时，弹簧的弹性势能最大根据动量守恒定律得，mv0=3mv解得v=根据能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能=答：（1）整个系统损失的机械能为（2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能为点评：本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强，关键合理地选择研究的系统，运用动量守恒进行求解6（2014山东）如图所示，光滑水
30、平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m，开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0，一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并黏在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半，求：（i）B的质量；（ii）碰撞过程中A、B系统机械能的损失考点：动量守恒定律专题：动量定理应用专题分析：对A、B碰撞前后过程运用动量守恒定律，抓住A、B碰撞前的瞬时速度和碰后的速度关系求出B的质量对整个过程运用动量守恒，求出最终的速度与A初速度的关系，再结合能量守恒求出碰撞过程中A、B系统机械能的损失解答：解：（i）以初速度v0的方向为正方向，设B的质量为mB，A、B碰后的共同
31、速度为v，由题意知，碰撞前瞬间A的速度为，碰撞前瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得， 由式得，（ii）从开始到碰后的全过程，以初速度v0的方向为正方向，由动量守恒得，mv0=（m+mB）v 设碰撞过程A、B系统机械能损失为E，则，联立式得，答：（i）B的质量为；（ii）碰撞过程中A、B系统机械能的损失为点评：本题考查了动量守恒和能量守恒的综合，运用动量守恒解题，关键合理地选择研究的系统和研究的过程，抓住初末状态列式求解7（2014天津）如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA=4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计，可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB=
32、2kg，现对A施加一个水平向右的恒力F=10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t=0.6s，二者的速度达到vt=2m/s，求（1）A开始运动时加速度a的大小；（2）A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；（3）A的上表面长度l考点：动量守恒定律；动量定理专题：动量定理应用专题分析：（1）由牛顿第二定律可以求出加速度；（2）由动量定理求出碰撞后的速度；（3）由动量守恒定律与动能定理可以求出A上表面的长度解答：解：（1）以A为研究对象，由牛顿第二定律得：F=mAa，代入数据得：a=2.5m/s2；（2）A、B
33、碰撞后共同运动过程中，选向右的方向为正，由动量定理得：Ft=（mA+mB）vt（mA+mB）v，代入数据解得：v=1m/s；（3）A、B碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mAvA=（mA+mB）v，A从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理得：Fl=mAvA20，联立并代入数据得：l=0.45m；答：（1）A开始运动时加速度a的大小为2.5m/s2；（2）A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小为1m/s；（3）A的上表面长度为0.45m点评：本题考查了求加速度、速度、A的长度问题，分析清楚物体运动过程，应用牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理即可正确解题8（20
34、14北京）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2取重力加速度g=10m/s2求：（1）碰撞前瞬间A的速率v；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率v；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离L考点：动量守恒定律；机械能守恒定律专题：动量定理应用专题分析：（1）A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出碰撞前A的速度（2）A、B碰撞的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出
35、碰撞后整体的速率（3）对AB整体运用动能定理，求出AB整体在桌面上滑动的距离解答：解：（1）滑块从圆弧最高点滑到最低点的过程中，根据机械能守恒定律，有：得：=2m/s（2）滑块A与B碰撞，轨道向右为正方向，根据动量守恒定律，有：mAvA=（mA+mB）v得：（3）滑块A与B粘在一起滑行，根据动能定理，有：又因为：f=N=（mA+mB）g代入数据联立解得：l=0.25m答：（1）碰撞前瞬间A的速率为2m/s；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率为1m/s；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离为0.25m点评：本题考查了机械能守恒、动量守恒、动能定理的综合，难度中等，知道机械能守恒和动量守恒的条件，关键
36、是合理地选择研究对象和过程，选择合适的规律进行求解9（2014安徽三模）（1）如图甲所示，质量为m的物块在水平恒力F的作用下，经时间t从A点运动到B点，物块在A点的速度为v1，B点的速度为v2，物块与粗糙水平面之间动摩擦因数为，试用牛顿第二定律和运动学规律推导此过程中动量定理的表达式，并说明表达式的物理意义（2）物块质量m=1kg静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物块在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为=0.2，（g取10m/s2）求：AB间的距离；水平力F在5s时间内
37、对物块的冲量考点：动量定理；牛顿第二定律专题：动量定理应用专题分析：（1）对物体受力分析，求出合力，由牛顿第二定律求得加速度，由运动学公式解得速度，结合动量的表达式得到动量定理（2）对于木块返回过程，做匀加速直线运动，由运动学公式可得AB间的位移大小，即为AB间的距离对全程由动量定理求解即可解答：解：（1）由牛顿第二定律得：Fmg=ma由运动学公式得：由得：（Fmg）t=mv2mv1式的物理意义为：合外力的冲量等于物体动量的变化 （2）对于从B到A过程，由牛顿第二定律得：Fmg=ma得：a=2m/s2由运动学公式得：故AB间距离为4m（2）选向左的方向为正方向，物体的末速度为：vA=at2=4
38、m/s对全程由动量定理得：得：IF=2Ns答：（1）物理意义为：合外力的冲量等于物体动量的变化 （2）AB间距离为4m水平力F在5s时间内对物块的冲量为2Ns点评：本题关键是要熟悉动量定理的推导过程和应用，在解题时要注意正确理解定理的矢量性，恰当选择研究过程10（2014吉安二模）一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止重力加速度为g求：（1）木块
39、在ab段受到的摩擦力f；（2）木块最后距a点的距离s考点：动量守恒定律；能量守恒定律专题：压轴题；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：（1）两物体从开始到第一次到达共同速度过程中动量守恒，结合动量守恒定律和能量守恒定律求出木块在ab段受到的摩擦力（2）木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次达到共同的速度相同，对全过程运用能量守恒定律求出木块最后距a点的距离s解答：解：（1）设木块和物体P共同速度为v，两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得：mv0=（m+2m）v由得：（2）木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同（动量守恒）全过程能量守恒得：由得：答：（1）木
40、块在ab段受到的摩擦力（2）木块最后距a点的距离点评：本题综合运用了动量守恒定律和能量守恒定律，关键选择研究的过程，根据定律列表达式进行求解11（2014江西模拟）如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m，这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动已知木块A的质量m=1kg，g取10m/s2求：（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度；（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能考点：动量守
41、恒定律；机械能守恒定律专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：（1）A、B组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块A的速度（2）在整个过程中，系统机械能守恒，由能量守恒定律（或机械能守恒定律）可以求出弹簧的弹性势能解答：解：（1）弹簧被压缩到最短时，木块A与滑板B具有相同的速度，设为v，从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，A、B系统的动量守恒：mv0=（M+m）v解得v=v0代入数据得木块A的速度v=2 m/s（2）木块A压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大由能量关系，最大弹性势能Ep=mv02（m+M）v
42、2mgL代入数据得Ep=39 J答：（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度为2m/s；（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为39J点评：本题考查了求速度与弹性势能问题，分析清楚物体的运动过程，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题12（2014呼伦贝尔二模）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示B与C碰撞后二者会粘在一起运动求在以后的运动中：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？（2）系统中弹性势能的最大值是多少？考点：动量守恒定律；机械能守恒定律专题：
43、动量定理应用专题分析：（1）BC首先碰撞，粘在一起后再与A相互作用，当三者的速度相等时，AB间的距离最短，此时弹簧压缩量最大，此时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律可求出此时三者的共同速度（2）BC碰撞时，有机械能的损失，当BC粘在一起后与A相互作用的过程中，不但动量守恒，机械能也守恒，结合能量守恒可求系统中弹性势能的最大值解答：解：（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，设共同速度为由A、B、C三者组成的系统动量守恒得：解得： （2）B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为，则mBv=（mB+mC）=2 m/s设物ABC速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep
44、，根据能量守恒有：Ep=（mB+mC）+mAv2（mA+mB+mC）=（2+4）22+262（2+2+4）32=12 J答：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为3m/s（2）系统中弹性势能的最大值是12J点评：该题考察了应用动量守恒定律和机械能守恒动量解决问题，但是要注意动量守恒时，机械能不一定守恒该题的关键就是BC相互碰撞时动量守恒，但机械能不守恒，在BC粘在一起后再与A相互作用的过程中，不但动量守恒，机械能也守恒13（2014安徽模拟）如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1Kg，mB=0.2Kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上小车质量为M=0.3Kg，车面与平台的台面等高，车面左侧粗糙部分长度为L=0.8m，动摩擦因数为=0.2，右侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑点燃炸药后，A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力，滑块B冲上小车两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同