高考物理二轮复习考点第十六章选考部分专题动量与能量综合问题

高考物理二轮复习考点第十六章选考部分专题动量与能量综合问题高考物理二轮复习考点第十六章选考部分专题动量与能量综合问题高考物理二轮复习考点第十六章选考部分专题动量与能量综合问题专题16.4动量与能量综合问题1.（12分）（2020洛阳一模）以以下列图，一小车上表面由粗拙的水平部分AB和圆滑的半圆弧轨道BCD组成，小车紧靠台阶静止在圆滑水平川面上，且左端与圆滑圆弧形轨道MN尾端等高，圆弧形轨道MN尾端水平．一质量为m1=5kg的小物块P从距圆弧形轨道MN尾端高为h=1.8m处由静止开始滑下，与静止在小车左端的质量为m2=1kg的小物块Q（可视为质点）发生弹性碰撞(碰后立刻将小物块P取走，使之不影响后续物体的运动)．已知AB长为L=10m，小车的质量为M=3kg．取重力加快度g=10m/s2．（1）求碰撞后刹时物块Q的速度大小；（2）若物块Q在半圆弧轨道BCD上经过一次往返运动（运动过程中物块向来不走开轨道），最后停在小车水平部分AB的中点，求半圆弧轨道BCD的半径最少多大？【命题妄图】此题察看机械能守恒定律、动量守恒定律、碰撞、能量守恒定律及其有关的知识点。（2）物块Q与小车相对静止时，共同速度为，系统水平方向动量守恒，则解得：m/s（2分）物块Q从开始运动到与小车相对静止过程，系统能量守恒，设动摩擦因数为解得：（2分）1经分析，物块Q滑至C点与小车共速时，则半径R最小解得：m（2分）2.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵抗穿甲弹的射击。经过对以下简化模型的计算能够大体说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平圆滑的桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，恰巧能将钢板射穿。现把钢板分红厚度均为、质量为m的同样的两块，间隔一段距离平行放置，如图所示。若子弹以同样的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中碰到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞。不计重力影响。分红两块钢板后，设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和V1，由动量守恒定律，mv0=mv1+mV1③因为子弹在钢板中碰到的阻力为恒力，射穿第一块钢板的动能损失为△E，由能量守恒得222△E④mv0=mv1+mV1+联立①②③④式，考虑到v必定大于V，解得v=（-）v0⑤111设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2，由动量守恒定律得2mV=mv1⑥22⑦12联立①②⑤⑥⑦式解得，△E’=(1+)×△E⑧因为子弹在钢板中碰到的阻力为恒力，△E’=fx，△E=fd，2由⑧式可得，射入第二块钢板的深度为：x=(1+)d。用同种资料制成的质量均为M=1kg的形状不同样的滑块n个静止在圆滑水平面上，编号依次为1、2、3。质量为m=0.1kg的子弹（视为质点）以水平初速度v0=200m/s依次击穿这些滑块后最后保存在第n个滑块中。要求子弹穿过每个滑块的时间都相等，子弹在两滑块间匀速运动的时间也相等且等于子弹穿过一块滑块的时间，这必然致使每个滑块长度不同样，滑块间的间距也不同样。子弹穿过滑块时碰到的水平阻力f=150N并保持恒定。测得子弹穿过编号为N-1的滑块后滑块的速度变为v=1.5m/s。不考虑子弹在竖直方向上的受力和运动。(滑块不翻转，不计空气阻力)1）求n。。2）用计算说明子弹刚穿过第N（N<n）块滑块时，第N－1块滑块没有追上第N块滑块。3）已知第n块滑块与子弹相对静止后，第n－1块滑块会追上第n块滑块，尔后发生碰撞，已知滑块间的碰撞为弹性碰撞，求滑块间碰撞的总次数（用字母A表示）。要求有必要的计算过程和文字说明。(2)第N块刚被击穿时可否被N-1块追上，取决于两者静止时的间距dN-1可否小于子弹刚接触N-1到刚击穿N的过程N-1比N多走的位移。3当N=13时，dN-1取最小值=0.275m从子弹刚接触N-1到刚击穿N的过程，N-1比N多走的位移：△S=vt=1.5m/s×0.01s=0.015m，所以没有追上。（3）子弹打穿前13块后，1到13各块的速度均为v，子弹与第14块相对静止时共同速度为v共<v，13将追上14发生碰撞，对碰撞有，，联立解得：①②因v′<v，所以12会追上13发生碰撞并交换速度，尔后11与12、10与111与2碰撞并交换速度，这一轮碰撞会发生13次。这一轮碰撞完时，1的速度为v′，2到13的速度为v，14的速度为v′共。由②知v′共<v所以13会再次追上14发生碰撞。碰后14的速度大于v′共但小于v，13的速度由①知大于v′。尔后12与13、11与122与3交换速度，2与3交换速度后2的速度大于v′，1的速度小于2的速度，所以这一轮碰撞1号块不参加，本轮碰撞共发生12次。由以上分析知，碰撞一共会发生13轮，每轮碰撞的次数分别为13、12、111，所以总碰撞次数为次。4（2020重庆一中一诊）某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞问题，其模型以以下列图，圆滑轨道中间部分水平，右侧为位于竖直平面内半径为R的半圆，在最低点与直轨道相切．5个大小同样、质量不等的小球并列静置于水平部分，球间有渺小间隔，从左到右，球的编号依次为0、1、2、3、4，球的质量依次递减，每球质量与其相邻左球质量之比为k（k<1）.将0号球向左拉至左侧轨道距水平高h处，尔后由静止释放，使其与1号球碰撞，1号球再与2号球碰撞所有碰撞皆为无机械能损失的正碰（不计空气阻力，小球可视为质点，重力加快度为g）.（1）0号球与1号球碰撞后，1号球的速度大小v1；（2）若已知h=0.1m，R=0.64m，要使4号球碰撞后能过右侧轨道的最高点，问k值为多少？2）同理故：号球从最低点到最高点：号球在最高点：解得：。5．(10分)以以下列图，在圆滑水平川面上的木块紧挨轻弹簧放置，弹簧右端与墙连结，一子弹以速度v0沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，尔后木块压缩弹簧至弹簧最短．已知子弹质量为m，木块质量M＝9m；弹簧最短时弹簧被压缩了x；劲度系数为k、形变量为x的弹簧的弹性势能可表示51为Ep＝2kx2.求：①子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程中损失的机械能；②弹簧的劲度系数．②设弹簧的劲度系数为k，依照题述，弹簧最短时弹簧被压缩了x，其弹性势能可表示为p12E＝2k(x)(1分)木块压缩轻弹簧过程，由机械能守恒定律有12＝Ep(2分)2(m＋M)v解得弹簧的劲度系数k＝0(2分)6．(18分)以以下列图，固定在水平面上的圆滑斜面AB与水平方向的夹角θ＝45°，A、B两点的高度差h＝4m，在B点左侧的水平面上有一左端固定的轻质弹簧，自然伸长时弹簧右端到B点的距离s＝3m．质量为m＝1kg的物块从斜面极点A由静止释放，物块进入水平面后向左运动压缩弹簧的最大压缩量x＝0.2m．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，不计物块在B点的机械能损失．求：弹簧的最大弹性势能；物块最后停止地点到B点的距离；物块在斜面上滑行的总时间(结果可用根式表示)．【答案】(1)24J(2)1.6m(3)105s6物块在圆滑斜面上运动时，由牛顿第二定律有：mgsinθ＝ma(1分)解得：a＝gsinθ(1分)设物块第一次在斜面上运动的时间为t1，则h12sinθ＝2at1(1分)2解得：t1＝5s(1分)设物块从水平面返回斜面时的速度为v，由动能定理可得：12mgh－2μmg(s＋x)＝2mv(1分)解得：v＝4m/s(1分)所以，物块第二次在斜面上滑行的时间为：v2分)t2＝2gsinθ＝5s(1物块在斜面上滑行总时间为：10t＝t1＋t2＝5s(1分)7高考理综物理模拟试卷注意事项：答题前，考生先将自己的姓名、准考据号填写清楚，将条形码正确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必定使用2B铅笔填涂；非选择题必定使用0.5毫米黑色字迹的署名笔书写，字体工整、字迹清楚。3．请依照题号次序在各题目的答题地区内作答，高出答题地区书写的答案无效；在底稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面干净，不要折叠，不要弄破、弄皱，严禁使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题1．如图，在水平川面的平板小车上放一质量m=2kg的滑块，滑块与车上右侧挡板同连结水平的轻弹簧，小车在水平向右的力作用下以a=1m/s2的加快度做匀加快运动，运动过程中弹簧处于压缩状态，弹力为1N，滑块与小车保持相对静止，现减小外力使小车的加快度渐渐减小到零，则A．弹簧的弹力渐渐减少B．滑块碰到的摩擦力保持不变C．当小车加快度为零时，滑块不受摩擦力作用D．滑块与小车仍保持相对静止2．以以下列图的电路中，电源的电动势和内电阻恒定不变，电灯恰能正常发光，若是滑动变阻器的滑片向端滑动，则（）．A．电灯更亮，电流表示的示数增大B．电灯更亮，电流表的示数变小C．电灯变暗，电流表的示数变小D．电灯变暗，电流表的示数增大3．真空中，在x轴上x=0和x=8处分别固定两个电性同样的点电荷Ql和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图像以以下列图（+x方向为场强正方向），其中x=6处E=0。将一个正试试电荷在x=2处由静止8释放（重力不计，取无量远处电势为零）。则A．Q1、Q2均为负电荷B．Q1、Q2带电量之比为9：1C．在x=6处电势为0D．该试试电荷向x轴正方向运动时，电势能素来减小4．以以下列图，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态，则以下判断正确的选项是A．天花板与木块间的弹力可能为零B．天花板对木块的摩擦力可能为零C．推力F渐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力增大D．推力F渐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力不变5．以以下列图为一种质谱仪的表示图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感觉强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径()为，通道内有平均辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感觉强度大小为、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度沿直线经过速度选择器后沿中心线经过静电分析器，由点垂直界线进入磁分析器，最后打到胶片上的点，不计粒子重力。以下说法正确的选项是A．速度选择器的极板的电势板比极板的高9B．粒子的速度C．粒子的比荷为D．两点间的距离为6．教科书中这样表述牛顿第必然律：所有物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．其中“改变这种状态”指的是改变物体的（）A．速度B．加快度C．地点D．受力二、多项选择题7．以以下列图,空间有一匀强磁场所区,磁场方向与竖直面(纸面)垂直,纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd,其上、下两边与磁场界线(图中虚线)平行,边长等于磁场上、下界线的距离.若线框自由下落,从ab边进入磁场开始,直至cd边达到磁场下界线为止,线框的运动可能是A．向来做匀速直线运动B．向来做匀加快直线运动C．先做加快度减小的减速运动再做匀速直线运动D．先做加快度减小的加快运动再做匀速直线运动8．对于近代物理实验，以下说法正确的有A．光电效应实验中，必然颜色的能够产生光电效应的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多B．在光电效应实验中，入射光的频次大于截止频次时不发生光电效应C．康普顿效应表示，光子除了拥有能量之外还拥有动量D．一个电子和一个质子拥有同样的动能时，质子的德布罗意波波长更长9．以以下列图,空间直角坐标系的xOz平面是圆滑水平面,空间中有沿z轴正方向的匀强磁场,磁感觉强度大小为B。现有两块平行的薄金属板,互相间距为d,组成一个电容为C的电容器,电容器的下极板放在xOz平面上;在两板之间焊接一根垂直于两板的电阻不计的金属杆MN,已知两板和杆MN的总质量为m,若对杆MN施加一个沿x轴正方向的恒力F,两金属板和杆开始运动后,则10A．金属杆MN中存在沿M到到N方向的感觉电流B．两金属板间的电压向来保持不变C．两金属板和杆做加快度大小为的匀加快直线运动D．单位时间内电容器增加的电荷量为10．以以下列图，圆滑水平面上放置着四个同样的木块，其中木块B与C之间用一轻弹簧相连，轻弹簧向来在弹性限度内。现用水平拉力F拉B木块，使四个木块以同样的加快度一同加快运动，则以下说法正确的是A．一同加快过程中，D所碰到的静摩擦力大小为B．一同加快过程中,C木块碰到四个力的作用C．一同加快过程中,A、D木块所受摩擦力大小和方向同样D．当F撤去刹时，A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变三、实验题11．以以下列图，地面上有一固定的斜面体ABCD，其AB边的长度S=2m，斜面倾角为370。水平川面上有一块质量M=3Kg的足够长的木板紧挨着斜面体静止放置。质量为m=lkg物体由A点静止滑下，尔后从B点滑上长木板（由斜面滑至长木板时速度大小不变），在长木板上滑行时间为1.2s时与长木板的速度相等，己知物体与斜面体的动摩擦因数为0.25，物体与长木板的动摩擦因数为0.3，取sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2。求：111）物体抵达斜面底端B点时的速度大小；2）长木板与地面间的动摩擦因数；3）长木板滑行的最大距离。12．以以下列图，MN板间存在匀强电场，场强E=300N/C，方向竖直向上．电场上A、B两点相距20cm，AB连线与电场方向夹角θ=60°，A点和M板相距6cm．求：1）求AB两点间的电势差大小；2）若M板接地（电势为0），A点电势φA；3）将q=-6×10-8C点电荷从A移到B，电场力做的功．四、解答题13．以以下列图，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1kg(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2)。求：(1)车厢运动的加快度并说明车厢的运动情况；(2)悬线对小球的拉力大小。14．北京2022年冬奥运会和冬残奥运开谢幕式计划在北京市里举行，国家游泳中心“水立方”又将迎来新的使命，在这里将进行冰壶的比赛项目。在冰壶比赛中我们经常能够听到这些词：“先手”、“后手”、“进营”、“打定”等。其中“打定”就是将对方的冰壶击打出大本营，自己的冰壶停在打击地点，进而留在大本营。此过程中两个冰壶的碰撞能够看作是对心弹性碰撞，两个冰壶质量完好同样，且运算时可当质点办理。以下列图为冰壶场所表示图，大圆半径为R，栏线到圆心的距离为L，已知冰壶甲静止于圆心O处。（1）请用物理学知识讲解“打定”中，自己的冰壶在打击后停在击打地点不动的现象；（2）已知冰壶和冰面之间的动摩擦因数为μ，欲经过“打定”的技巧将甲冰壶打出大本营，求乙冰壶从点投出时速度应知足的条件。12【参照答案】一、单项选择题题号123456答案DBBDAA二、多项选择题7．ACD8．AC9．AD10．AC三、实验题11．（1）4m/s（2）0.05（3）0.4012．(1)(2)(3)-1.8×10-6J四、解答题13．(1)7.5m/s2,方向向右;车厢做向右的匀加快直线运动或向左的匀减速直线运动；(2)12.5N14．（1）两冰壶发生弹性碰撞，碰撞后交换速度，出现“打定”中，自己的冰壶在打击后停在击打地点不动的现象；（2）乙冰壶从A点投出时速度应知足的条件是：v0＞。13高考理综物理模拟试卷注意事项：答题前，考生先将自己的姓名、准考据号填写清楚，将条形码正确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必定使用2B铅笔填涂；非选择题必定使用0.5毫米黑色字迹的署名笔书写，字体工整、字迹清楚。3．请依照题号次序在各题目的答题地区内作答，高出答题地区书写的答案无效；在底稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面干净，不要折叠，不要弄破、弄皱，严禁使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题1．一质点做曲线运动，速率渐渐减小，虚线为运动轨迹，其运动轨迹上某点P、P点速度v的方向、P点加快度a的方向以以下列图，其中描绘正确的图是A．B．C．D．2．a、b两物体先后从同一地点，以同样初速度做匀变速直线运动，其速度图象以以下列图，以下说法正确的是（）A．两物体的加快度相等B．4s末两物体速率相等C．前5s内a物体的位移大于b物体的位移D．前5s内a物体的位移小于b物体的位移3．以以下列图，一根长为L的金属细杆通有电流时，水安静止在倾角为θ的圆滑绝缘固定斜面上。斜面处在方向竖直向上、磁感觉强度大小为B匀强磁场中。若电流和磁场的方向均不变，电流大小变为0.5I，磁感觉强度大小变为4B，重力加快度为g。则此时金属细杆A．电流流向垂直纸面向外14B．碰到的安培力大小为2BILsinθC．对斜面压力大小变为原来的2倍D．将沿斜面加快向上，加快度大小为gsinθ4．一质点做直线运动的v–t图象以以下列图。以下说法正确的选项是A．质点在0~1s的位移与1~2s的位移可能相等B．质点在1~2s做加快度渐渐减小的直线运动C．质点在1~2s中某时刻的加快度等于质点在2~3s的加快度D．质点在1s时刻，离出发点最远，在2s时刻，返回出发点5．以以下列图，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现迟缓地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器向来保持静止，则以下说法正确的选项是（）A．容器碰到的摩擦力不停增大B．容器碰到的摩擦力不变C．水平力F必定渐渐增大D．容器碰到的协力渐渐增大6．科幻电影《漂泊地球》中表达了人类想方想法让地球走开太阳系的故事。地球漂泊途中在凑近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生富强气流推开地球拯救了地球。若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2；地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则以下说法正确的选项是（）A．地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为B．木星与地球的第一宇宙速度之比为C．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D．地球与木星的质量之比为二、多项选择题7．以下说法错误的选项是____。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）用显微镜察看到花粉颗粒在水中做布朗运动，反应了花粉分子在不停地做无规则运动15B．分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C．单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性D．在必然温度下，水的饱和汽压随着水蒸气体积的增大而减小E．第二类永动机诚然不违犯能量守恒定律，可是违犯了热力学第二定律8．用不可以伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，以以下列图，现有一质量为m的子弹自左向右水平射入木块，并停留在木块中，子弹初速度为，则以下判断正确的选项是（）A．从子弹射向木块到一同上涨到最高点的过程中系统的机械能不守恒B．子弹射入木块刹时动量守恒，故子弹射入木块刹时子弹和木块的共同速度为C．忽略空气阻力，子弹和木块一同上涨过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能D．子弹和木块一同上涨的最大高度为9．以以下列图为一边长为L的正方形abcd，P是bc的中点。若正方形地区内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)恰巧从P点射出。若该地区内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰巧从c点射出。由此可知A．匀强电场的电场强度为B．匀强磁场的磁感觉强度为C．带电粒子在匀强电场中运动的加快度大小等于在匀强磁场中运动的加快度大小D．带电粒子在匀强电场中运动的时间和在匀强磁场中运动的时间之比为1∶210．以以下列图，手摇发电机产生正弦沟通电，经理想变压器给灯泡L供电。当线圈以角速度匀速转动时，额定电压为U的灯泡正常发光。己知发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其余电阻不计，变压器原线圈