高考物理必备—物理专题练习—第六章 微专题49

1、方法点拨做好以下几步：确定研究对象，进行运动分析和受力分析；分析物理过程，按特点划分阶段；选用相应规律解决不同阶段的问题，列出规律性方程.1.(2018广东省东莞市模拟)如图1所示，某超市两辆相同的手推购物车质量均为m、相距l沿直线排列，静置于水平地面上.为节省收纳空间，工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动，并与第二辆车相碰，且在极短时间内相互嵌套结为一体，以共同的速度运动了距离，恰好停靠在墙边.若车运动时受到的摩擦力恒为车重的k倍，忽略空气阻力，重力加速度为g.求：图1(1)购物车碰撞过程中系统损失的机械能；(2)工人给第一辆购物车的水平冲量大小.2.(2019河北省邢台市质检)如图2所

2、示，某时刻质量为m150 kg的人站在m210 kg的小车上，推着m340 kg的铁箱一起以速度v02 m/s在水平地面沿直线运动到A点时，该人迅速将铁箱推出，推出后人和车刚好停在A点，铁箱则向右运动到距A点x0.25 m的竖直墙壁时与之发生碰撞而被弹回，弹回时的速度大小是碰撞前的二分之一，当铁箱回到A点时被人接住，人、小车和铁箱一起向左运动，已知小车、铁箱受到的摩擦力均为地面压力的0.2倍，重力加速度g10 m/s2，求：图2(1)人推出铁箱时对铁箱所做的功；(2)人、小车和铁箱停止运动时距A点的距离.3.(2018河北省衡水中学八模)如图3所示，一质量M0.4 kg的小物块B在足够长的光滑

3、水平台面上静止不动，其右侧固定有一轻质水平弹簧(处于原长).台面的右边平滑对接有一等高的水平传送带，传送带始终以v1 m/s的速率逆时针转动.另一质量m0.1 kg的小物块A以速度v04 m/s水平滑上传送带的右端.已知物块A与传送带之间的动摩擦因数0.1，传送带左右两端的距离l3.5 m，滑块A、B均可视为质点，忽略空气阻力，取g10 m/s2.图3(1)求物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能Epm；(2)求物块A第二次离开传送带时的速度大小(物块A与弹簧间可视为弹性碰撞).4.如图4甲所示，在高h0.8 m的水平平台上放置一质量为M0.9 kg的小木块(视为质点)，距平台右边缘d2

4、 m.一质量为m0.1 kg的子弹沿水平方向射入小木块并留在其中(作用时间极短)，然后二者一起向右运动，在平台上运动的v2x关系图线如图乙所示，最后小木块从平台边缘滑出并落在距平台右侧水平距离为x1.6 m的地面上.g取10 m/s2，求：图4(1)小木块滑出平台时的速度大小；(2)子弹射入小木块前的速度大小；(3)子弹射入木块前至木块滑出平台时，系统所产生的内能.5.(2018安徽省蚌埠市一模)如图5所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上、下两端各固定一质量为M的物体A和B(均视为质点)，物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量m1M的小球P从物体A正上方距其高h处由静止自

5、由下落，与物体A发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g.图5(1)求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小；(3)若换成另一个质量m2M的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落，与物体A发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，碰撞后物体A达到最高点，地面对物体B的弹力恰好为零.求Q开始下落时距离A的高度.(上述过程中Q与A只碰撞一次)答案精析1.(1)kmgl(2)m解析(1)设第一辆车碰前瞬间的速度为v1，与第二辆车碰后的共同速度为v2.由动量守恒定律有mv12mv2由动能定理有2kmg0(2m)v2

6、2则碰撞中系统损失的机械能Emv12(2m)v22联立以上各式解得Ekmgl(2)设第一辆车推出时的速度为v0由动能定理有kmglmv12mv02Imv0联立解得Im2.(1)420 J(2)0.2 m解析(1)人推铁箱过程，以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得：(m1m2m3)v0m3v1解得v15 m/s人推出铁箱时对铁箱所做的功为：Wm3v12m3v02420 J(2)设铁箱与墙壁相碰前的速度为v2，箱子再次滑到A点时速度为v3，根据动能定理得：从A点到墙：0.2m3gxm3v22m3v12解得v22 m/s从墙到A点：0.2m3gxm3v32m3(v2)2解得v3 m/s设人、小车与

7、铁箱一起向左运动的速度为v4，以向左方向为正方向，根据动量守恒定律得：m3v3(m1m2m3)v4解得v4 m/s根据动能定理得：0.2(m1m2m3)gx10(m1m2m3)v42解得x10.2 m3.(1)0.36 J(2)1 m/s解析(1)物块A从传送带的右端滑到左端的过程，根据动能定理有mglmv12mv02，代入数据解得v13 m/s，因为v1v，所以物块A第一次到达传送带左端时速度大小为3 m/s，物块A第一次压缩弹簧过程中，当物块A和B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有mv1(Mm)v，根据机械能守恒定律有Epmmv12(Mm)v2，代入数据解得Epm0.36

8、 J.(2)从开始接触弹簧到弹簧恢复原长时，有mv1mv2Mv3，mv12mv22Mv32，解得v21.8 m/s，物块A又滑回传送带上减速到零通过的距离为L，则有mgL0mv22，解得L1.62 ml，则A第二次从传送带离开时的速度为v1 m/s.4.(1)4 m/s(2)80 m/s(3)312 J解析(1)小木块从平台滑出后做平抛运动，有hgt2，xvt，联立两式可得v4 m/s.(2)设子弹射入木块后两者的共同速度为v1，由题图乙并结合数学知识可知40 m2s2v2v1240 m2s2，解得v18 m/s，子弹射入木块的过程中，根据动量守恒定律有mv0(Mm)v1，解得v080 m/s

9、.(3)设子弹射入木块前至木块滑出平台时系统所产生的内能为Q，则Qmv02(Mm)v2312 J.5.(1)(2)(3)解析(1)设碰撞前瞬间P的速度为v0，碰撞后瞬间二者的共同速度为v1，由机械能守恒定律，可得m1ghm1v02，由动量守恒定律可得m1v0(m1M)v1，联立解得v1.(2)设开始时弹簧的压缩量为x，当地面对B的弹力为零时弹簧的伸长量为x，由胡克定律可得kxMg，kxMg，故xx，P与A从碰撞后瞬间到地面对B的弹力为零的运动过程中上升的高度为hxx，由xx可知弹簧在该过程的始末两位置弹性势能相等，即Ep1Ep2.设地面对B的弹力为零时P与A共同速度的大小为v，由机械能守恒定律，得(m1M)v12(m1M)gh(m1M)v2，解得v.(3)设小球Q从距离A高为H处下落，Q在碰撞前、后瞬