高三第二轮复习专题复习一动量和能量钟泽刚

1、高三第二轮专题复习导学案贵州省高中物理杨燕鸣名师工作室高三第二轮复习专题复习二 动量和能量解决力学问题有三大途径，其中用动量的观点和能量的观点解决力学问题，是我们的首选。特 别是对于变力作用或曲线运动问题，不涉及运动过程的细节，不涉及加速度，更显示出这两大观点 的优越性。动量观点包括：动量定理、动量守恒定律，能量观点包括：动能定理、机械能守恒定律、能量 转化与守恒定律（或功能关系）。其中功和能的关系又包含：合外力做功与物体动能的关系即动能定理、重力做功与重力势能的 关系、电场力做功与电势能的关系、重力弹力之外的力做功与机械能转化的关系、滑动摩擦力做功 与产生内能的关系。动量和能量是高考中的必考

2、知识点，考查题型多样，考查角度多变，大部分试题都与牛顿定律、曲线运动、电磁学知识相互联系，综合出题。其中所涉及的物理情境往往比较复杂，对学生的分析 综合能力，推理能力和利用数学工具解决物理问题的能力要求均高，常常需要将动量知识和机械能 知识结合起来考虑。有的物理情景设置新颖，有的贴近于学生的生活实际，特别是多次出现动量守 恒和能量守恒相结合的综合计算题。在复习中要注意定律的适用条件，掌握几种常见的物理模型。一、基本知识梳理：基本的物理概念：动量、冲量、功、功率、动能、重力势能、弹性势能 基本的物理规律：动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定 律（或功能关系） 基本的解题方

3、法：分步法（又叫拆解法或程序法）：在高考计算题中，所研究的物理过程往往比较复杂， 要将复杂的物理过程分解为几步简单的过程，分析其符合什么样的物理规律再分别列 式求解。这样将一个复杂的问题分解为二三个简单的问题去解决，就化解了题目的难 度。全程法（又叫综合法）：所研究的对象运动细节复杂，但从整个过程去分析考虑问题， 选用适合整个过程的物理规律，如两大守恒定律或两大定理或功能关系，就可以很方 便的解决问题。等效法（又叫类比法）：所给的物理情境比较新颖，但可以把它和熟悉的物理模型进行 类比，把它等效成我们熟知的情境，方便的解决问题。假设法：判断未知情境时，可以先假设其结论成立，推出与已知条件或推论相

4、一致或 相反的结果，证明其假设是否成立，从而解决物理问题。二、解题的基本思路：阅读文字、分析情境、建立模型、由文字到情境即是审题， 力分析图和运动情境图，1、2、3、4、1、寻找规律、解立方程、求解验证运用“图象语言”分析物体的受力情况和运动情况，画出受 将文字叙述的问题在头脑中形象化。画图，是一种能力，又是一种习惯，能力的获得，习惯的养成依靠平时的训练。分析物理情境的特点，包括受力特点和运动特点，判断物体运动模型，回忆相应的物 理规律。决策：用规律把题目所要求的目标与已知条件关联起来，选择最佳解题方法解决物理 问题。解题时要善于分析物理情境，需对物体或系统的运动过程进行详细分析，挖掘隐含条件

5、，2、3、1 / 22寻找临界点，画出情景图，分段研究其受力情况和运动情况，综合使用相关规律解题。三、复习中应当注意的几点：若考查有关物理量的瞬时对应关系，需应用牛顿定律，若考查一个过程，三种方法都 有可能，但方法不同，处理的难易程度有很大的差别。若研究对象是一个系统，应优先考虑两大守恒定律，若研究对象为单一物体，可优先 考虑两个定理，涉及时间的优先考虑动量定理，涉及位移的优先考虑动能定理。机械能是否守恒决定于是否有重力和弹力（弹簧）之外的力做功，而动量是否守恒， 决定于系统是否有外力或外力之和是否为零。注意分析物体的受力情况，当系统动量 守恒时，机械能不一定守恒，同样机械能守恒时，动量不一定

6、守恒。从能量转化的角度也可判断机械能是否守恒：如果系统机械能没有和外界其他形式的 能发生相互转化，只发生系统内部势能和动能的相互转化，则机械能守恒。重力势能和电势能都是标量，但有正负，表示物体相对于零势能面的位置。它们具有 相对性，随零势能面的变化而变化，但势能差值具有绝对性，与零势能面的选取无关, 我们只关心的是势能差值的变化。动量定理和动量守恒定律的应用时要特别注意其矢量性，列式之前选好正方向，确定 各矢量的正负。将矢量运算转化为代数运算。四、常见的物理模型模型模型模型模型模型模型模型模型2、3、4、5、6、1碰撞2:炸裂3:子弹射木块4:平木板上的滑块5:有档板的木板与滑块6:带弹簧的木

7、板或滑块7:弧形板上的滑块&人船模型（人在船上走）以上模型遵循的共同规律：对系统：动量守恒、能量守恒；对单个物体，动量定理，动能定量 牛顿运动定律；模型9:线球模型（用线拴着的小球）模型10:杆球模型（用杆支撑的小球）遵循动能定理、能量守恒、牛顿运动定律、向心力公式2 / 22专题复习二动量和能量A测试题1. 一个物体如果在运动过程中克服重力做了 A .物体的重力势能一定增加 80J. C.物体的动能一定减少80J.80J的功，则（）B .物体的机械能一定增加80J.D .重力一定对物体做了80J的功.2、 一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰

8、撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球动量变化量的大小P和小球动能变化量的大小 Ek为（）A. P=0B. P=3.6kg.m/sC. A Ek=0D. A Ek=10.8J3、 如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在 从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中：A、动量守恒、机械能守恒B、动量不守恒、机械能不守恒C、动量守恒、机械能不守恒D、动量不守恒、机械能守恒4、关于冲量、动量及其增量的下列说法中正确的是（A、冲量的方向一定和

9、动量方向相同；B、冲量的大小一定和动量的增量大小相同；C、动量增量的方向一定和动量方向相同；D、动量增量的大小一定和动量大小的增量相同。5、 玻璃杯底压一条纸带，如图5所示。现用手将纸带以很大的速度从杯底匀速抽出，玻璃杯只有 较小位移。如果以后每次抽纸带的速度都相同，初始时纸带与杯子的相对位置也相同，只有杯中水 的质量不同，下列关于每次抽出纸带的过程中杯子的位移的说法，正确的是（A.B.C.D.大小杯中盛水越多，杯子的位移越大杯中盛水越少，杯子的位移越大杯中盛水多时和盛水少时，杯子的位移大小相等由于杯子、纸带、桌面之间的动摩擦因数都未知，所以无法比较杯子的位移图56、质子和一价的钠离子分别进入

10、同一匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它们做匀速圆周运动的半径恰好相等，说明它们进入磁场时（）A .速度相等B .动量大小相等C.动能相等D.质量相等7、如图所示，半径为 R，质量为 M，内表面光滑的半球物体放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为 m的物块从半球形物体的顶端的a点无初速释放，图中 b点为半球的最低点，c点为半球另一侧与a同高的顶点，关于物块A . m从a点运动到b点的过程中，的机械能守恒、动量守恒B . m从a点运动到b点的过程中，C . m释放后运动到b点右侧，m'D.当m首次从右向左到达最低点8、光子的能量为hv,动量的大小为hV ,如果一个静止的放射性元素的原

11、子核在发生衰变时只发出c）M和m的运动，下列说法的正确的有（ m与M系统m的机械能守恒能到达最高点cb时，M的速度达到最大）b MtJL一个丫光子，则衰变后的原子核（A、仍然静止C、沿着与光子运动方向相反的方向运动B、沿着与光子运动方向相同的方向运动D、可能向任何方向运动3 / 229如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在 B位置接触弹簧的上端，在 C位置小球所受弹力大小等于重 力，在D位置小球速度减小到零。在小球下降阶段下列说法中正确的是（）A .在B位置小球动能最大.B .在C位置小球动能最大.C.从A7C位置小球重力势能的减少等于小

12、球动能的增加 . D .从A7D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加 .10、在匀强磁场中，一个原来静止的放射性原子核，由于天然衰变而得到两条内切的 圆径迹，圆半径之比为 44: 1，则放射性元素的原子序数是（A.43B. 45C. 86D. 9011、A、B两小球在水平面上沿同一方向运动，两球的动量分别为PB =10kg?m/s。当A球追及B球发生对心碰撞后，的是（A.关于两球动量Pa f 6kg?m/s,Pa和Pb的数值正确C.OAJ!)Pa = 7 kg ?m/s, PB = 9 kg ?m/sPA = 6kg?m/s , P； = 10kg?m/sPA =-6kg?m/s, P

13、B =22kg?m/s D.PA = -3 kg ?m/s,PB = 19 kg?m/s段时间后撤去，使物体都从静止开始运F1>F2,则（）B.施加推力F2再撤去，摩擦力的冲量大D 无法比较两种情况下摩擦力冲量的大小木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的 d1,然后右侧射手开枪，子弹水平射12、水平推力F1和F2分别作用于水平面上的同一物体， 动后停下来，如果物体在两种情况下位移相等，且A .施加推力F1再撤去，摩擦力的冲量大C.两种情况下摩擦力的冲量相等13、质量为M的均匀木块静止在光滑水平面上，射击手。首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为 入木块的最大深度为 d2，如

14、图设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同。 当两颗子弹均相对木块静止时，下列说法正确的是（A .最终木块静止， d1=d2B .最终木块向右运动，d1<d2C.最终木块静止，d1<d2D .最终木块向左运动，d1= d2一介子带负的基元电荷,XXAxKXXX文B14、K -介子衰变的方程为KT n+n0，如图所示，其中K -介子和nn0介子不带电。一个 K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其 轨迹为圆弧AP,衰变后产生的n -介子的轨迹为圆弧 PB,两轨迹在P点 相切，它们的半径Rk-与Rn-之比为2 : 1。n 0介子的轨迹未画出。由此可知n-介子的动量

15、大小与 n0介子的动量大小之比为：5.0m，小球与软2g=10m/s .15、质量是1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为 垫的接触时间为1.0s，在接触时间内小球受到软垫的平均弹力是多少？空气阻力不计，16、 汽车发动机额定功率为60 kW,汽车质量为5.0X 103 kg ,汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：若汽车从静止开始，以0.5 m/s2的加速度匀加速运动，则这一加速度能维持多长时间？4 / 22由于17、如图所示，一质量为 m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1 Q的矩形线圈，从 hi=5m 的高处

16、由静止开始下落，然后进入匀强磁场， 当下边进入磁场时，磁场力的作用，线圈正好作匀速运动。(1) 求匀强磁场的磁感应强度3XXXXXXXXXXXJxXXXhih2(2) 如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s,求磁场 区域的高度h2.(3) 求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小 和方向。(4) 从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？ (g=10m/s2)18、如图所示，水平传送带 AB长L=8.3m，质量M=1kg的木块随传送带一起以 V1=2m/s的速度向左 运动(传送带的速度恒定不变)，木块与传送带间的摩擦因数尸0.5 .当木块

17、运动到传送带最左端A点时，一颗质量为 m=20g的子弹以Vo=300m/s水平向右的速度正对入射木块并穿出，穿出速度为 V2=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块.设子弹与木块的作用时间极短，且每次射入点不同，g=10m/s2 .求：(1) 在木块被第二颗子弹击中前木块向右运动离A点的最大距离.(2) 木块在传送带上最多能被多少颗子弹子击中.(3) 在被第二颗子弹击中前，子弹、木块、传送带这一系统所产生的热能是多少？Vi5 / 2219、如图所示，质量为 M的足够长的木板 A以速度V沿斜面匀速下滑，在其下滑过程中将一质量 也为M的木块B轻轻放在A的上表面上，A、B之间无摩擦，求：（1）

18、当B的速度为V/4时A的速度；（2）当B的速度为2V时A的速度。20、如图所示是测定光电效应产生的光电子荷质比的实验原理简图：两块平行板相距为d，放在真U时，电流 也能使电流为零。空容器中，其中N金属板受光线照射时发射出沿不同方向运动的光电子形成电流，从而引起电流表 指针偏转。若调节 R，逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为 恰好为零；切断电键，在MN间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感强度，当磁感强度为B时，电流恰好为零。由此可算得光电子的荷质比e/m为多少？6 / 2221、如图所示，内部横截面积为S的圆筒形绝热容器，封有一定质量的理想气体，开口向上放在硬板上。设活

19、塞质量为 mi,现有一质量为 m2的橡皮泥从距活塞上表面高为hi处的A点由静止开始下落，碰到活塞后，随活塞一起下降的最大距离为h2,若不计活塞与容器壁的摩擦，求容器内气体内能的最大变化量是多少？Qm-hi一 Bh222、图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平直导轨上，弹簧处在原长状态，A恰好返回到出发点 P并停止。 卩，运动过程中弹簧最大形变量为 L2,重力加速度为g。求另一质量与B相同的滑块A从导轨上的P点以某一初速度向 B滑行。当A滑过距离Li时，与B相碰, 碰撞时间极短，碰后 A、B紧贴在一起运动，但互不粘连。已知最后 滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都是 A从P点出发时

20、的初速度 Vo。BAIwwwwvnnzzzzzz/zzz/Wzz/zzzzZZz> L* lT p7 / 2223、如图所示，在场强为E的水平的匀强电场中，有一长为L,质量可以忽略不计的绝缘杆，杆可绕通过其中点并与场强方向垂直的水平轴0在竖直面内转动，杆与轴间摩擦可以忽略不计。杆的两端各固定一个带电小球 A和B, A球质量为2m，带电量为+2Q;B球质量为m,带电量为一Q。开始 时使杆处在图4中所示的竖直位置，然后让它在电场力和重力作用下发生转动，求杆转过90°到达水平位置时A球的动能多大？L。导轨上面横放着 电阻皆为R,回路中其B.设两导体棒acB *24、两根足够长的固定的

21、平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为 两根导体棒ab和cd,构成矩形回路，如图所示.两根导体棒的质量皆为 余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度Vo (见图2).若两导体棒在运动中始终不接触，求：(1) 在运动中产生的焦耳热最多是多少.(2) 当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？8 / 22专题复习二 动量和能量B测试题1.小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上 斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力。（ ）A .垂直于接触面，做功为零；B. 垂直

22、于接触面，做功不为零；C. 不垂直于接触面，做功不为零；D. 不垂于接触面，做功不为零。（如图所示），从地面上看，在小物块沿2、 静止的质量为M的原子核，当它放射出一个质量为m度大小为（）A、mV/MB、mV/（M+m）C、mV/（M m） D、Mv/m3、 一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大小Av和碰撞过程中墙对小球做功的大小凶为（）A.Av=0B. Av = 3.6m/S4 .如图所示，小车 AB静止于光滑的水平面上，速度为V的粒子后，原子核剩余部分的速C. W =

23、 0D. W =10.8JA端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥车 AB A端并使其间弹C离开质量为M,长为L,质量为m的木块C放在小车上，用细绳将木块连接于小车的簧压缩开始时小车 AB与木块C都处于静止状态，当突然烧断细绳，弹簧被释放，使木块 弹簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起以下说法中正确的是A .若车AB内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B 整个系统任何时刻动量都守恒；（ ）C.当木块对地速度为 V时，小车对地速度大小为MABzzz2zzzzzzzD.车AB向左运动的最大位移小于匹.M5、在光滑水平面上，动能为 Eo、动量的大小为Po的小钢球I与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后 球

24、I的运动方向相反。 将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、P1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2,则必有（）A、E1<EoB、P1< PoC、E2> EoD、P2> Po6、如图所示，斜面体 B固定在地面上，金属块确的是A 重力对A做的功，等于 A的动能的增量；B. 重力对A的冲量，等于 A的动量的增量；C. B对A的支持力的冲量方向垂直斜面向上；D. B对A的支持力的冲量为零。7、一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一长为拉至水平由静止释放，如图所示，小球在摆动时，不计一切阻力，下列说法正确的是（ A .小球的机械能守恒 B .小车的机械能守恒C

25、.小球和小车组成的系统的机械能守恒D 小球和小车组成的系统的动量不守恒l的轻绳，未端拴有一个小球，把小球 ）8、质量为m的小球A以水平初速度Vo与原来静止在光滑水平面上的质量为3m与A球等大的小球B9 / 22发生正碰。已知碰撞过程中A球的动能减少了球的动能可能是（A 1 2A.- mvo875%则碰撞后)B. 3 mvf8C.丄 mv216D .丄 mv；249、一个半径为r、点下方L/2处有一宽度为L/4的垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示。现使圆环由与悬点 高位置A处由静止释放，下摆中金属环所在平面始终垂直磁场，则金属环在整个过程中产生的焦耳 热是（）A .C.质量为m、电阻为R的金属

26、圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于 O点，离OO等mgL; mg(3L/4+r);mg(L/2+r) mg(L+2r)L/2X X rX xxsixxjexxx系于长为电场中，电场的方向水平向右，现先把小球拉到图中的 P1处，10、带正电的小球,L的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强场强的大小为E。已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。使轻线拉直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球。已知小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，其速度的竖直分量突变 为零，水平分量没有变化，度大小为（）A. TgLC.则小球到达与P1点等高的P2点时速B. j2gLD. 0oPTOP

27、2E11如图所示，U型管内装有同种液体，右管管口用盖板A密封，两液面的高度差为h, U型管中液体总长为4h , U型管中的横截面面积各处相同。现拿去 盖板A，液体开始流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为:A-厝 B.C.f;A12.如图所示，绝缘木板 B表面以某一初速度从左端沿水平方向滑上木板，木板周围空间存在着范围足够大的、方向竖直向下 的匀强电场当物块A滑到木板最右端时，物块与木板恰好相对静止.若将电场方向改为竖直向上,场强大小不变，物块仍以原初速度从左端滑上木板，结果物块运动到木板中点时两者相对静止，假 设物块的带电量不变試问：（1）物块所带电荷的电性如何？亠 . 计（2） 电

28、场强度的大小为多少？L匚放在光滑水平面上，另一质量为m、电量为q的小物块 A沿木板上10 / 22ef的质量是gh的质量的 两棒的速度分别是多14.如图所示，质量为 M = 3.0 kg的小车静止在光滑的水平面上,1DC部分是光滑的 一圆弧导轨，4场中，今有一质量为 m = 1.0 kg m/s的速度冲上小车，当它将要过AD部分是表面粗糙的水平导轨,整个导由绝缘材料做成并处于B = 1.0 T的垂直纸面向里的匀强磁的金属块(可视为质点)带电量D点时，它对水平导轨的压力为3q = 2.0X 10- C的负电，它以V0 = 829.81 N(g 取 9.8 m/s )求：13、如图所示，abed和

29、abed为水平放置的光滑平行导轨，区域内充满方向竖直向上的匀强 磁场。ab、a/b/间的宽度是ed、c'd间宽度的2倍。设导轨足够长，导体棒 2倍。现给导体棒ef 一个初速度V,沿导轨向左运动，当两棒的速度稳定时， 少？(1) m从A到D过程中，系统损失了多少机械能？(2) 若m通过D点时立即撤去磁场，在这以后小车获得的最大速度是多少?>1X%11 / 2215、质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上， 平衡时，弹簧的压缩量为X0,如图3所示，一物块从钢板正上方距离为3X0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动，

30、已知物块质量也为m时，它们恰能回到 0点，若物块质量为2m,仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，求物块向上运动到达最高点O点的距离。JI.O t_rr j|xr3x16、在绝缘水平面上放一质量m=2.0 X 10-3kg的带电滑块 A,所带电荷量q=1.0 X 10-7C.在滑块A的左边1=0.3 m处放置一个不带电的绝缘滑块B,质量M=4.0 X 10-3kg, B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态，弹簧原长S=0.05m.如图所示，在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为 E=4.0 X 105n/C，滑块A由静止释放后向左

31、滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度3内)，此时弹性势能E0=3.2 X 10- J，两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小不计，与水平面间的<l>E动摩擦因数均为 卩=0.5 , g取10m/ s2.求：(1) 两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度V；(2) 两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.12 / 2217、.如图所示，光滑水平面上静止放着长L=2.0m质量M=3.0kg的木板，一个质量 m=1.0kg的小物体(可视为质点)放在离木板右端a=0.4m处，m和M之间的动摩擦因数尸0.1.今对木板施加向右的拉力

32、F=10.0N,为使木板自物体下方分离出来，此拉力作用时间不得少于多长？118、如图所示，一个半径 R=0.80m的一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端切线是水平的，轨4道下端距地面高度 h=1.25m。在圆弧轨道的最下端放置一个质量mB=0.30kg的小物块B (可视为质点)。另一质量 mA=0.10kg的小物块A (也视为质点)由 圆弧轨道顶端从静止开始释放，运动到轨道最低点时，和物块 B发生碰撞，碰后物块 B水平飞出，其 落到水平地面时的水平位移s=0.80m。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：(1) 物块A滑到圆弧轨道下端时的速度大小；(2) 物块B离开圆弧轨道最低点时的

33、速度大小；(3) 物块A与物块B碰撞过程中，A、B所组成的系统损失的机械能。19、如图所示，光滑的曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车的上表面相平，质量为13 / 22m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑下平板小车, 知小滑块从光滑轨道上高度为量为3m。H的位置由静止开始滑下, 用g表示本地的重力加速度大小，求：使得小车在光滑水平面上滑动。已 最终停到板面上的 Q点。若平板小车的质小滑块到达轨道底端时的速度大小V0 =(2)(3)小滑块滑上小车后，平板小车可达到的最大速度 该过程系统产生的总内能 Q = ?V =?20、如图所示，一木块静放在光滑的水平桌面上，一颗子弹以水平的

34、初速度木块时的速度为 V0/2，木块质量是子弹质量的两倍，设木块对子弹的阻力相同，若木块固定在一辆 水平公路上以速度 v匀速向右运动的汽车顶上，子弹仍以vo的水平初速度从同一方向水平射入该木块，汽车的速度 v在什么范围内木块不会被射穿？（子弹的质量远远小于汽车的质量，汽车车速可 视作始终不变）vo向右射向木块，穿出21、如图，长木板ab的b端固定一档板，木板连同档板的质量为M=4.0kg，a、b间的距离S=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数卩=0.10，它们都处于静止状态。现令小物块以初速V0=4m/s沿木板向前滑动，直到和档

35、板相撞。碰a.b撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板。求碰撞过程中损失 的机械能。14 / 22动量和能量A测试题参考答案1. A 2 .BC 3. B 4. B 5.C 6. B 7. BD &C 9. BD 10. A 11. D 12. B1 3.C14.C15、分析和解：小球自由落体到软垫时速度为 M = JZgg =20m/s，小球反弹离开软垫时的速度为 V2 =J2gh2 =10m/s。小球与软垫接触过程中，受到重力mg、弹力N作用，以初速度 Vi的方向为正方向，根据动量定理得：（mg - N）At = -mVmV-,解得N = mg+ mV1+mV2 “ON At16、分

36、析与解: 当P达到额定功率 下示意图表示：具体变化过程可用如要维持汽车加速度不变， 就要维持其牵引力不变， 汽车功率将随 V增大而增大, P额后，不能再增加，即汽车就不可能再保持匀加速运动了所以, 功率增汽车达到最大速度之前已经历了两个过程: 加到 P额的时刻，设匀加匀加速和变加速，匀加速过程能维持到汽车速能达到最大速度为 Vi，则此时Vi =at 护额=FViF - km g = m a代入数据可得：t=16s17、分析与解：(1 )设线圈刚进入磁场时的速度为 V0,则据机械能守恒定1 2律可得：mgg =-mV02根据平衡条件可得 mg = B d"，解得B=0.4TR(2) 因

37、为线圈的下边进入磁场后先做匀速运动，用时t0=0.05s,所以线圈做加速运动的时1 2间 t1=0.1s,h2 =L+V0t1 +-gt12 = 1.55m2(3) 线圈的下边刚离开磁场的瞬间的速度V=V 0+gt1=11m/s;线圈的加速度的大小a = B2d2V-mgR=1m/s2，方向向上。mR15 / 22(4)根据能量守恒定律可得：Q=mgL=0.08J。18、(1)第一颗子弹射入并穿出木块过程中，由动量守恒: mv0 Mv1=mv2+ Mv1 解得：v1 =3m/s木块向右做减速运动，其加速度大小：a J =盹十=5m/s2MM木块速度减小为零所用时间为:t1r=0.6s<1

38、s所以木块在被第二颗子弹击中前向右运动a速度为零时离 A点最远，移动的距离为：(2S =Vl =0.9 m2a(2) 在第二颗子弹射中木块前，木块再向左做加速运动，时间:t2=1s 0.6s=0.4s速度增大为：v' 2=at2=2m/s (恰与传递带同速)1向左移动的位移为：S2 = at； =0.4 m2所以两颗子弹击中木块的时间间隔内，木块总位移：S0=S1 s2=0.5m，方向向右设木块在传送带上最多能被n颗子弹击中，则：(n-2)X0.5+0.9 <8.3(n 1)X0.5 +0.9 ;>8.3解得：n = 16(3) 第一颗子弹击穿木块过程中产生的热量为：Q =

39、-mv)+-Mv1 mv； Mv12 2 2 2木块向右减速运动过程中相对传送带的位移为：=v,t1产生的热量为：Q2 =WMgs，木块向左加速运动过程中相对传送带的位移为Q3 = »Mgs ”所以，在第二颗子弹击中前，系统产生的总热能为：sP=Vit2 S2，产生的热量为:19、分析和解：木板A能在斜面上匀速下滑，说明斜面与A之间摩擦因数为 4 =tanO 。(1)当B放到A上后A与斜面之间的摩擦力增大了，A将做减速运动，但对于 A、B组成的系统仍有2Mgsin9 =2PMgcos£。系统的合外力为零，动量守恒，据动量守恒定律有MV =MV /mV/解得当B的速度为V/4

40、时，A的速度为V3V/4 。(2)对于A、B组成的系统，根据动量守恒定律，当B的速度为V时A的速度为零，但当 A16 / 22的速度等于零之后，系统与斜面之间的摩擦力将由滑动摩擦力f, =24MgcosQ变为静摩擦力f2 =Mgsi，系统的合外力不再为零，系统的动量不再守恒，此后B在A上加速运动A的速度始终为零，所以当 B的速度为2V时，A的速度为零。U时，电流恰好为零，所以光电子的最大初动能为20、分析与解：由于当电压表示数为Ekm -imV。2 =eU ；又由于切断电键，在MN间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感强度，2也能使电流为零。当磁感强度为B时，电流恰好为零，所以当磁感强度为B

41、时，最大动能的电子做圆周运动的直径刚好为两块平行板的间距d，根据向心力公式即有 BeV0 =凹丫1。由此可算得光电d/2e 8U子的荷质比三=m B2d221、分析与解：橡皮泥自由下落 和活塞一起下降过程中，由机械能守恒得:h1的过程中，机械能守恒。碰撞活塞时，动量守恒。橡皮泥 由于容器绝热，外界通过对气体做功转变成系统的内能。m2gh1 JmzV22根据动量守恒得:m2 = (m, + m2 )V,所以内能的增量为:吐(mi +m2)Vi2 +(mi +m2)gh2 +仙=m2ghi + (mi 十叫)+ P0Sd22、其一：A由P点开始运动到刚接触 B的过程。 设A刚接触B时速度为V1 (

42、碰前)，由动能定理，有：1 2 1 2-MmgL - mV1-mV022 2A与B碰撞的过程。A、B共同运动的速度为 V2, A、B碰撞过程中动量守恒，有:其一：/、* 设碰后mV, =2my其三：丿、碰后A、B先一起向左运动，接着 A、B 一起被弹回，在弹簧恢复到原长时,A、B的共同速度为 V3,在这过程中，弹簧势能始末两态都为零，利用功能关系有:1 2 1 2(2m)V2 (2m)V3 =»(2m)g(2L2)2 2其四：A与B分离后做匀减速运动的过程。A、B开始分离以后，A单独向右滑到P点停下，由动能定理有：II12- imgL1 = 0 - 2 mV3A与B碰撞后一起运动直到

43、分离的过程。A与B分离。设由以上各式，解得 V0 = jAg(10L1 +161_2)。17 / 2223、分析与解：系统只在重力和电场力作用下，因此系统重力势能、电势能、动能的总量不变。设B处为零重力势能点，AOB所在竖直面为零电势面。则转动前系统总能量为 E1=mAgL O因Ub/=EL/2,U/a = - EL/2,设转动到水平位置后 A、B的速度均为V，则转动后系统的总能量为：LLelel11mAg +meg + (q) +(-)2Q +-mAV2 +-mBV2 根据能量守恒得：2222221 IElEl11mAgL =mAg-+mBg-+ (-Q)+(-)2Q+-mAV2+-mBV2

44、2 22222解上式得：V = JmgL+gEL3m24、分析和解：ab棒向cd棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量发生变化，于是产生感应电流.ab棒受到与运动方向相反的安培力作用作减速运动，cd棒则在安培力作用下作加速运动.在ab棒的速度大于cd棒的速度时，回路总有感应电流，ab棒继续减速，cd棒继续加mVo =2mV速.两棒速度达到相同后，回路面积保持不变，磁通量不变化，不产生感应电流，两棒以相同的速 度V作匀速运动.(1) 从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有能量守恒，整个过程中产生的总热量Q =1 mV02 -(2m)V2 =丄mV022 24(2) 设ab棒

45、的速度变为初速度的 3/4时，cd棒的速度为Vi，则由动量守恒可知： mV0 = m 3 V0 + mV|43 E此时回路中的感应电动势和感应电流分别为：E =(3V0 -VJBL I =旦4 2R此时cd棒所受的安培力：F = IBL ,所以cd棒的加速度为 a = Fmb2i2v由以上各式，可得 a =0 o4mR18 / 22动量和能量B测试题参考合案1. B2. C 3. C 4. BCD 5. ABD 6. AC 7. C D 8. B 9. C 10. B 1 1. D12.解:(2 )当(1)带负电E向下时，设物块与木板的最终速度为w,则有mv0 =(M + m)v1卩(mg -

46、 qE)L = 1 mv。2 -1 (M + m)v122 2当E向上时，设物块与木板的最终速度为v2,则有mv0 =(M +m)v2L卩(mg + qE)22 1mv0 -22(M + m)v2解得E=mg13、分析和解:流为零，设导体棒设cd、cd间宽度为L, gh的质量是m当两棒的速度稳定时，回路中的感应电ef的速度减小到 V1,导体棒gh的速度增大到 V2,则有2BLV-BLV2=0,即V2=2Vo对导体棒ef由动量定理得:-2BL I At “my -2mV0对导体棒gh由动量定理得:BL I At = mV2 - 012由以上各式可得： V = V0 ,V2 = V03 3N -m

47、g 981-9.80-v1 =Bq14 .解：(1 )设m抵达D点的速度为V1，则：Bqvi +mg=N-T= 5.0 m/s2.0X10 X1.0设此小车速度为v2,金属块由 A-D过程中系统动量守恒则：mv0 = mv1 +Mv2二 V2 = 1.0 m/s1 212 12 E = mv0 - mv1 - Mv2 = 18 J2 2 21(2)在m冲上1圆弧和返回到 D点的过程中，小车速度一直在增大，所以当金属块回到 4小车的速度达到最大，机械能守恒，则：12 12mv1 + Mv2 =2 2损失的机械能D点时且在上述过程中系统水平方向动量守恒，则:mv1 + Mv2 = mv1 +MV2

48、'系统1mv1212+Mv02(2 分)v2' =1 m/s 和 v2' =3 m/s 2v2' =1 m/s舍去，小车能获得的最大速度为3 m/sV0=j6gx015、分析和解：此题涉及的物理过程有四个，用到的物理规律和公式有四个，它将动量守恒和 机械能守恒完美地统一在一起，交替使用，可以说是一道考查考生能力的好试题。物块与钢板碰撞时的速度由机械能守恒或自由落体公式可求得19 / 22设V1表示质量为m的物块钢板碰撞后一起向下运动的速度， 相互作用的内力，符合动量守恒，故设刚碰完时弹簧的弹性势能为1 2mv)=2mv©Ep,当他们一起回到因碰撞时间极

49、短，系统所受外力远小于0点时，弹簧无形变，弹簧势能为零，根据题意，由机械能守恒得 Ep +2(2m)V1 = 2 mgx0设v2表示质量为2m的物块与钢板碰后开始一起向下运动的速度，由动量守恒，则有 2mv)=3m2©设刚碰完时弹簧势能为 Ep',它们回到时速度为v2,则由机械能守恒定律得/ 1 2 1 2Ep +-(3m)V2 =3mgx0 +-(3m)v2 20点时，弹性势能为零，但它们仍继续向上运动，设此在上述两种情况下，弹簧的初始压缩量都是X0,故有 EP =Ep弹簧的弹力为零，物块与钢板只受到重力的作用，g,由于物块与钢板不粘连，g，方向向下，故在 0点物块与钢板分离。分离后，物当质量为2m的物块与钢板一起回到 O点时，加速度为g, 过O点，钢板受到弹簧向下的拉力作用，加速度大于 物块不可能受到钢板的拉力