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1、120132013 年高考物理模年高考物理模 拟新题精选分类解析(第拟新题精选分类解析(第 5 5 期)专题期)专题 1818 动量和动量和能量能量1(2013 北京市东城区联考)如图 10 所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面,斜面表面光滑、高度为h、倾角为。一质量为m(mM)的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动,不计冲上斜面过程中机械能损失。如果斜面固定,则小物块恰能冲到斜面顶端。如果斜面不固定,则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为AhBhMmmChMmDhMmM2.2.(2012013 3深圳市南山区期末深圳市南山区期末)如图,质量m=20kg的物块(可视为质点),以初速
2、度v0=10m/s滑上静止在光滑轨道的质量 M=30kg、高h=0.8m 的小车的左端,当车向右运动了距离d时(即A处)双方达到共速。现在处固定一高h=0.8m、宽度不计的障碍物,当车撞到障碍物时被粘住不动,而货物继续在车上滑动,到 A 处时即做平抛运动,恰好与倾角为 53的光滑斜面相切而沿斜面向下滑动,已知货物与车间的动摩擦因数=0.5,(g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6)求:(1)车与货物共同速度的大小v1;(2)货物平抛时的水平速度v2;(3)车的长度与距离dmvMh图23(2013 广东省韶关市一模)如图所示,固定点O上系一长L=0.6 m 的细绳,细绳的下端系
3、一质量m=1.0 kg 的小球(可视为质点),原来处于静止状态,球与平台的B点接触但对平台无压力,平台高h=0.80 m,一质量M=2.0 kg 的物块开始静止在平台上的P点,现对M施予一水平向右的初速度 V0,物块M沿粗糙平台自左向右运动到 平台边缘B处与小球m发生正碰,碰后小球m在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面上的C点,其水平位移S=1.2 m,不计空气阻力,g=10 m/s2,求:(1)质量为M物块落地时速度大小?(2)若平台表面与物块间动摩擦因数=0.5,物块M与小球的初始距离为S1=1.3m,物块M在P处的初速度大小为多少?34.(
4、18 分)(2013 广东省江门市期末)如图所示,粗糙水平桌面 PO 长为 L=1m,桌面距地面高度 H=O.2m,在左端 P 正上方细绳悬挂质量为 m 的小球 A,A 在距桌面高度 h=0.8m处自由释放,与静止在桌面左端质量为 m 的小物块 B 发生对心碰撞,碰后瞬间小球 A 的速率为碰前瞬间的 1/4,方向仍向右,已知小物块 B 与水平桌面 PO 间动摩擦因数=0.4,取重力加速度 g:=10m/s2。(1)求碰前瞬间小球 A 的速率和碰后瞬间小物块 B 的速率分别为多大;4(2)求小物块 B 落地点与 O 点的水平距离。解:(1)设碰前瞬间小球 A 的速度大小为,碰后瞬间小物块 B 速
5、度大小为对小球 A,由机能守恒定律(3 分)(1 分)对系统,由动量守恒定律(3 分)(1 分)5(22 分)(1)(2013 广州市天河区模拟)如图所示,一轻质弹簧的两端分别固定滑块B、C,该整体静止放在光滑的水平面上。现有一滑块A从离水平面高h处的光滑曲面由静止滑下,与滑块B发生碰撞并立即粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动。已知mA=m,mB=2m,mC=3m,重力加速度为g,求:5滑块A、B碰撞结束后瞬间的速度大小;弹簧第一次压缩到最短时具有的弹性势能。6(18 分)如图所示的轨道由半径为 R 的 1/4 光滑圆弧轨道 AB、竖直台阶 BC、足够长的光滑水平直轨道 CD 组成小车的质量为
6、 M,紧靠台阶 BC 且上水平表面与 B 点等高一质量为m 的可视为质点的滑块自圆弧顶端 A 点由静止下滑,滑过圆弧的最低点 B 之后滑到小车上 已知 M=4m,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在 Q 点,小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的,滑块与PQ之间表面的动摩擦因数为,Q点右侧表面是光滑的 求:(1)滑块滑到 B 点的瞬间对圆弧轨道的压力大小(2)要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上 PQ 之间的距离应在什么范围内?(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内)6(2)滑块最终没有离开小车,滑块和小车必然具有共同的末速度设为u,滑块与小车组成的系统动量守恒
7、,有()mvMm u若小车PQ之间的距离L足够大,则滑块可能不与弹簧接触就已经与小车相对静止,设滑块恰好滑到Q点,由功能关系有2211()22mgLmvMm u联立式解得45RL若小车PQ之间的距离L不是很大,则滑块必然挤压弹簧,由于Q点右侧是光滑的,滑块必然被弹回到PQ之间,设滑块恰好回到小车的左端P点处,由功能关系有22112()22mgLmvMm u77.(18 分)如图所示,有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量分别为 M 和 m,半径分别为 R 和 r,两板之间用一根长ml4.00的轻绳相连结(未画出)。开始时,两板水平放置并叠合在一起,静止于距离固定支架 C 高度mh2.0处。
8、然后自由下落到 C 上,支架上有一半径为R(RRr)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆板中心轴线上。薄板 M 与 支架发生没有机械能损失的碰撞(碰撞时间极短)。碰撞后,两板即分离,直到轻绳绷紧。在轻绳绷紧的瞬间,两板具有共同速度 V.不计空气阻力,2/10smg,求:(1)两板分离瞬间的速度大小 V0;(2)若1mM,求轻绳绷紧时两板的共同速度大小 V;(3)若绳长l未定,KmM(K 取任意值),其它条件不变,轻绳长度满足什么条件才能使轻绳绷紧瞬间两板的共同速度 V 方向向下。(2)M 碰撞支架后以 V0返回作竖直上抛运动,m 继续下落做匀加速运动。经时间 t,M 上升高度为 h1,m 下落高度为 h2。则:h1V0t21gt2h2V0t21gt2,(1 分)CMm8则 h1h22V0t0.4m,故:sVhht1.02021(1 分)当 M 下落到 C 处时,细绳绷紧,此时绳长最长。当 M 落到 C 时,历时sgVt4.020/(1 分)9薄板 m 下降距离为mtgtVVl6.12)(/00/2(1 分)综上可得,要使 V 向下,绳长应满足mlm6.18.0。(1 分)