高考试题分类汇编动量机械能word版doc高中物理

://永久免费组卷搜题网://永久免费组卷搜题网2000-2021年高考试题分类汇编：动量机械能第一局部：选择题〔09年全国卷Ⅰ〕21．质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为A.2B.3C答案：AB解析：此题考查动量守恒.根据动量守恒和能量守恒得设碰撞后两者的动量都为P,那么总动量为2P,根据,以及能量的关系得,所以AB正确。〔09年全国卷Ⅱ〕20.以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。重力加速度为g，那么物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A．和B．和C．和D．和答案：A解析：此题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力做负功,由动能定理得,,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有,解得,A正确。〔09年上海物理〕5．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离高度h处，小球的势能是动能的两倍，那么h等于A．H/9 B．2H/9 C．3H/9 D．4H/9答案：D解析：小球上升至最高点过程：；小球上升至离地高度h处过程：，又；小球上升至最高点后又下降至离地高度h处过程：，又；以上各式联立解得，答案D正确。〔09年上海卷〕44.自行车的设计蕴含了许多物理知识，利用所学知识完成下表自行车的设计目的〔从物理知识角度〕车架用铝合金、钛合金代替钢架减轻车重车胎变宽自行车后轮外胎上的花纹答案：减小压强〔提高稳定性〕；增大摩擦〔防止打滑；排水〕〔09年上海卷〕46.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的局部技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车到达最大速度时，牵引力为N,当车速为2s/m时，其加速度为m/s2(g=10mm/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120Kg额定电流4.5A答案：40：0.6〔09年天津卷〕4.如下图，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于A.棒的机械能增加量B.棒的动能增加量C.棒的重力势能增加量D.电阻R上放出的热量答案：A解析：棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用。由动能定理：得即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。选A。〔09年海南物理〕7．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如下图。设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,那么A． B．C． D．答案：AC〔09年江苏物理〕9.如下图，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，以下说法中正确的有A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C．当A、B的速度相等时，A的速度到达最大D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大答案：BCD解析：处理此题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析，使用图象处理那么可以使问题大大简化。对A、B在水平方向受力分析如图，F1为弹簧的拉力；当加速度大小相同为a时，对Ａ有，对Ｂ有，得，在整个过程中Ａ的合力〔加速度〕一直减小而Ｂ的合力〔加速度〕一直增大，在到达共同加速度之前A的合力〔加速度〕一直大于Ｂ的合力〔加速度〕，之后A的合力〔加速度〕一直小于Ｂ的合力〔加速度〕。两物体运动的v-t图象如图，tl时刻，两物体加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2时刻两物体的速度相等，Ａ速度到达最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，弹簧被拉到最长；除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功，系统机械能增加，tl时刻之后拉力依然做正功，即加速度相等时，系统机械能并非最大值。〔09年广东理科根底〕8．游乐场中的一种滑梯如下图。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，那么A．下滑过程中支持力对小朋友做功B．下滑过程中小朋友的重力势能增加C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功答案：D解析：在滑动的过程中，人受三个力重力做正功，势能降低B错；支持力不做功，摩擦力做负功，所以机械能不守恒，AC皆错，D正确。〔09年广东理科根底〕9．物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如下图。以下表述正确的选项是A．在0—1s内，合外力做正功B．在0—2s内，合外力总是做负功C．在1—2s内，合外力不做功D．在0—3s内，合外力总是做正功答案：A解析：根据物体的速度图象可知，物体0-1s内做匀加速合外力做正功，A正确；1-3s内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3s内，1—2s内合外力做功为零。(09年广东文科根底)58．如图8所示，用一轻绳系一小球悬于O点。现将小球拉至水平位置，然后释放，不计阻力。小球下落到最低点的过程中，以下表述正确的选项是A．小球的机械能守恒B．小球所受的合力不变C．小球的动能不断减小D．小球的重力势能增加答案：A〔09年山东卷〕18．2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟〞七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343P地球QP地球Q轨道1轨道2B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度答案：BC解析：飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以A不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，B正确。飞船在此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时，根据可知，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，C正确。飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，D不正确。考点：机械能守恒定律，完全失重，万有引力定律提示：假设物体除了重力、弹性力做功以外，还有其他力(非重力、弹性力)不做功，且其他力做功之和不为零，那么机械能不守恒。根据万有引力等于卫星做圆周运动的向心力可求卫星的速度、周期、动能、动量等状态量。由得，由得，由得，可求向心加速度。〔09年山东卷〕22．图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。以下选项正确的选项是A．m＝MB．m＝2MC．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能答案：BC解析：受力分析可知，下滑时加速度为，上滑时加速度为，所以C正确。设下滑的距离为l，根据能量守恒有，得m＝2M。也可以根据除了重力、弹性力做功以外，还有其他力(非重力、弹性力)做的功之和等于系统机械能的变化量，B正确。在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以D不正确。考点：能量守恒定律，机械能守恒定律，牛顿第二定律，受力分析提示：能量守恒定律的理解及应用。〔09年宁夏卷〕17.质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如下图，力的方向保持不变，那么A．时刻的瞬时功率为B．时刻的瞬时功率为C．在到这段时间内，水平力的平均功率为D.在到这段时间内，水平力的平均功率为答案：BD〔09年安徽卷〕18.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如下图。假设将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中A.先作匀加速运动，后作匀减速运动B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和先增大，后减小D.电势能先减小，后增大答案：D解析：由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以A错；由等量正电荷的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线O点的电势最高，所以从b到a，电势是先增大后减小，故B错；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C错；由b到O电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增加，D对。aabccdO〔09年福建卷〕18.如下图，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m〔质量分布均匀〕的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好到达最大〔运动过程中杆始终与导轨保持垂直〕。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。那么此过程A.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量答案：BD解析：当杆到达最大速度vm时，得，A错；由公式，B对；在棒从开始到到达最大速度的过程中由动能定理有：，其中，，恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和，C错；恒力F做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和，D对。〔09年浙江自选模块〕13.“物理1-2”模块〔1〕〔本小题共3分，在给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分二氧化碳是引起地球温室效应的原因之一，减少二氧化碳的排放是人类追求的目标。以下能源利用时均不会引起二氧化碳排放的是A.氢能、核能、太阳能 B.风能、潮汐能、核能C.生物质能、风能、氢能 D.太阳能、生物质能、地热能答案：AB1、(08全国卷2〕18．如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能到达A．hB．1.5hC．2hD．2.5h答案：B 解析：在b落地前，a、b组成的系统机械能守恒，且a、b两物体速度大小相等，根据机械能守恒定律可知：，b球落地时，a球高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，过程中机械能守恒，，所以a可能到达的最大高度为1.5h,B项正确。2、〔08江苏卷〕9．如下图．一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放．当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为.以下结论正确的选项是A.＝90°B.＝45°C.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小D.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大答案AC 解析：考查向心加速度公式、动能定理、功率等概念和规律。设b球的摆动半径为R，当摆过角度θ时的速度为v，对b球由动能定理：mgRsinθ=EQ\F(1,2)mv2，此时绳子拉力为T=3mg，在绳子方向由向心力公式：T－mgsinθ=mEQ\F(v2,R)，解得θ=90°，A对B错；故b球摆动到最低点的过程中一直机械能守恒，竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大，然后逐渐减小到零，故重力的瞬时功率Pb=mgv竖先增大后减小，C对D错。3、〔08重庆卷〕17.以下与能量有关的说法正确的选项是卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同在静电场中，电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高答案：B解析：此题考查能量有关的问题，此题为较难的题目。卫星绕地球做圆周运动中，半径越大，其速度越小，其动能也就越小；根据光电效应方程有：,对于同一种金属而言，W是一定的，所以入射光的波长减小，其最大初动能增大；做平抛运动的物体，其动能的变化量为：,所以任意相等时间内动能的增量不相等;在静电场中，电场线越密的在地方，其电场强度越大，但其电势可为正，也可为负，所以正电荷在电场线越密的在地方，其电势能并不一定越大。4、〔08宁夏卷〕18.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为那么以下关系正确的选项是A.B.C.D.答案：B解析：此题考查v-t图像、功的概念。力F做功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移〔v-t图像中图像与坐标轴围成的面积〕，第1秒内，位移为一个小三角形面积S，第2秒内，位移也为一个小三角形面积S，第3秒内，位移为两个小三角形面积2S，故W1=1×S，W2=1×S，W3=2×S，W1＜W2＜W3。5、〔08上海卷〕8．物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面。以下所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是答案：B 解析：由机械能守恒定律：EP=E－EK，故势能与动能的图像为倾斜的直线，C错；由动能定理：EK=mgh=EQ\F(1,2)mv2=EQ\F(1,2)mg2t2，那么EP=E－mgh，故势能与h的图像也为倾斜的直线，D错；且EP=E－EQ\F(1,2)mv2，故势能与速度的图像为开口向下的抛物线，B对；同理EP=E－EQ\F(1,2)mg2t2，势能与时间的图像也为开口向下的抛物线，A错。6、〔08江苏卷〕7．如下图，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2ｍ和ｍ的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；假设交换两滑块位置，再由静止释放．那么在上述两种情形中正确的有Ａ.质量为2ｍ的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B.质量为ｍ的滑块均沿斜面向上运动C.绳对质量为ｍ滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D.系统在运动中机械能均守恒答案：BD 解析：考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。每个滑块受到三个力：重力、绳子拉力、斜面的支持力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力，A错；对B选项，物体是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于2m质量的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动，B对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向，C错；对系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，DO7、〔08海南卷〕3、如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中，OA．小球的机械能守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少答案：C解析：斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力，由于除重力做功外，摩擦力做负功，机械能减少，A、B错；绳子张力总是与运动方向垂直，故不做功，C对；小球动能的变化等于合外力做功，即重力与摩擦力做功，D错。8、〔08广东文科根底〕60.汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中A.重力势能增加B.动能增加C.重力做负功D.机械能不守恒答案：D解析：向下运动，高度在降低，重力势能在减小，选项A错误。向下运动，重力做正功，选项C错误。刹车时速度在减小，所以动能减小，选项B错误。刹车过程，摩擦力做负功，发热了，所以机械能减小，选项D正确。9、〔广东理科根底〕11．一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m／s。取g＝10m／s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的选项是A．合外力做功50JB．阻力做功500JC．重力做功500JD．支持力做功50J答案：A解析：合外力做功等于小孩动能的变化量，即＝50J，选项A正确。重力做功为750J，阻力做功－250J，支持力不做功，选项B、C、D错误。10、〔08广东卷〕3．运发动跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，以下说法正确的选项是A．阻力对系统始终做负功B．系统受到的合外力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加D．任意相等的时间内重力做的功相等答案：A解析：在两个过程中，阻力始终对系统做负功，选项A正确。加速下降时，系统受到的合力向下，加速运动时，系统受到的合力向上，选项B错误。两个过程中，重力始终做负功，系统的重力势能减少，选项C错误。在任意相等时间内，系统下降的高度不相等，故重力做功不相等，选项D错误。11、〔08广东卷〕11．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间，忽略空气阻力，取g=10m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是A．0.8m至1.8m B．0.8m至1.6mC．1.0m至1.6m D．1.0m至1.8m答案：A解析；网球反弹后的速度大小几乎不变，故反弹后在空中运动的时间在0.4s～0.6s之间，在这个时间范围内，网球下落的高度为0.8m至1.8m，由于竖直方向与地面作用后其速度大小也几乎不变，故还要上升同样的高度，应选项A正确。12、〔07北京理综〕图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影响前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%。子弹飞行速度约为500m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近BA．10－3sB．10－6sC．10－9sD．10－12s13、〔07广东理科根底〕人骑自行车下坡，坡长l＝500m，坡高h＝8m，人和车总质量为100kg，下坡时初速度为4m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10m/s，g取10m/sA．－400J B．－3800J C．－50000J D．－4200J14、〔07广东理科根底〕一人乘电梯从1楼到30楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，那么电梯支持力对人做功情况是DA．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减速时做负功D．始终做正功15、〔07广东理科根底〕某位同学做“验证机械能守恒定律〞的实验，以下操作步骤中错误的选项是CA．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源B．将连有重锤的纸带过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度C．先释放纸带，再接通电源D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据16、〔07广东卷〕机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受的阻力始终不变，在此过程中，以下说法正确的选项是ADA．机车输出功率逐渐增大B．机车输出功率不变C．在任意两相等时间内，机车动能变化相等D．在任意两相等时间内，机车动量变化大小相等17、〔07海南卷F〕如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，以下说法正确的选项是CDFA．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和18、〔07全国理综ⅡOPSQ〕如下图，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法OPSQA．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等D．b比a先到达S，它们在S点的动量不相等19、〔07上海理科综合EKtOAEKtOBEKtOCEEKtOAEKtOBEKtOCEKtOD20、〔07四川理综〕如下图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑ChA．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒hB．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处21、〔07天津理综〕如下图，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，那么A、B组成的系统动能损失最大的时刻是DABvA．AABvB．A的速度等于v时C．B的速度等于零时D．A和B的速度相等时22、〔00上海卷〕行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是(A、D)〔A〕物体克服阻力做功。〔B〕物体的动能转化为其它形式的能量。〔C〕物体的势能转化为其它形式的能量。〔D〕物体的机械能转化为其它形式的能量。23、〔01上海卷〕跳伞运发动在刚跳离飞机、其降落伞尚未翻开的一段时间内，以下说法中正确的选项是．C、D〔A〕空气阻力做正功〔B〕重力势能增加〔C〕动能增加〔D〕空气阻力做负功．24、〔02全国〕在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m。现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP，那么碰前A球的速度等于CABC2D225、〔02全国〕质点所受的力F随时间变化的规律如下图，力的方向始终在一直线上。t＝0时质点的速度为零。在图示t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大？BAt1Bt2Ct326、〔02春季〕以下四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是C27、〔02年广东、河南〕竖直上抛一球，球又落回原处，空气阻力的大小正比于球的速度。上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率[答案]：B、C28、〔03全国卷〕如图2所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内外表及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝60º，两小球的质量比为〔A〕A．B．C．D．29、〔03全国卷〕K－介子衰变的方程为，其中K－介子和介子带负的基元电荷，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，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径和之比为2:1。介子的轨迹未画出，由此可知的动量大小与的动量大小之比为〔C〕A．1:1B．1:2C．1:3D．1:630、〔04天津卷〕如下图，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为，那么〔A〕 A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为 B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为 C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为 D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为31、〔05辽宁卷〕一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于〔D〕A．物块动能的增加量B．物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和32、〔05上海卷〕如下图，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置．其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线．以摆球最低位置为重力势能零点，那么摆球在摆动过程中BC(A)位于B处时动能最大．(B)位于A处时势能最大．(C)在位置A的势能大于在位置B的动能．(D)在位置B的机械能大于在位置A的机械能．33、〔06江苏卷〕一质量为m的物体放在光滑的水平面上，今以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，以下说法正确的选项是DA．物体的位移相等B．物体动能的变化量相等C．F对物体做的功相等D．物体动量的变化量相等34、〔06江苏卷〕如下图，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上作往复运动〔不计空气阻力〕，并保持相对静止。那么以下说法正确的选项是AB

A．A和B均作简谐运动B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功35、〔06陕西卷〕一位质量为m的运发动从下蹲状态向上起跳，经t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v.在此过程中B，A.地面对他的冲量为mv+mgt,地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量为mv+mgt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2D.地面对他的冲量为mv-mgt,地面对他做的功为零36、〔06全国卷〕如下图，位于光滑水平面桌面上的小滑块和都视作质点，质量相等。与轻质弹簧相连。设静止，以某一初速度向运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能等于BA．的初动能B．的初动能的C．的初动能的D．的初动能的37、〔全国卷1〕24.〔18分〕图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l。开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一外表涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60°时小球到达最高点。求〔1〕从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；〔2〕小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小。解析：〔1〕对系统，设小球在最低点时速度大小为v1，此时滑块的速度大小为v2，滑块与挡板接触前由系统的机械能守恒定律：mgl=EQ\F(1,2)mv12+EQ\F(1,2)mv22 ①由系统的水平方向动量守恒定律：mv1=mv2 ②对滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量为：I=mv2 ③联立①②③解得I=mEQ\R(,gl)方向向左 ④〔2〕小球释放到第一次到达最低点的过程中，设绳的拉力对小球做功的大小为W，对小球由动能定理：mgl＋W=EQ\F(1,2)mv12 ⑤联立①②⑤解得：W=－EQ\F(1,2)mgl，即绳的拉力对小球做负功，大小为EQ\F(1,2)mgl。38、〔全国卷2〕23．(15分)如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平面的高度为h．一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2射出．重力加速度为g．求〔1〕此过程中系统损失的机械能；〔2〕此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。解析：〔1〕设子弹穿过物块后的速度为V，由动量守恒得……①〔3分〕解得：…………②系统损失的机械能为：……③〔3分〕由②③两式可得：…………④〔3分〕〔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，那么：……⑤〔2分〕…………⑥〔2分〕由②⑤⑥三式可得：……⑦〔2分〕39、〔北京卷〕23．〔18分〕风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能〔气流的功能〕转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如下图。〔1〕利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率，输电电压，求异线上损失的功率与输送功率的比值;〔2〕风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为p，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm;在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。〔3〕风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v19m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000解析：〔1〕导线上损失的功率为P=I2R=(损失的功率与输送功率的比值〔2〕(2)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大.单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS,S=r2风能的最大功率可表示为P风=采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等。〔3〕按题意，风力发电机的输出功率为P2=kW=160kW最小年发电量约为W=P2t=160×5000kW·h=8×105kW·h40、〔北京卷〕24．〔20分〕有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线，如下图。〔1〕滑块质量为m,碰撞时间为，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。〔2〕为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让A沿该轨道无初速下滑〔经分析，A下滑过程中不会脱离轨道〕。a．分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系;b．在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°。求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。解析：〔1〕滑动A与B正碰，满足mvA-mVB=mv0①②由①②，解得vA=0,vB=v0,根据动量定理，滑块B满足F·t=mv0解得(2)a.设任意点到O点竖直高度差为d.B由O点分别运动至该点过程中，只有重力做功，所以机械能守恒。选该任意点为势能零点，有EA=mgd,EB=mgd+由于p=,有即PA<PBA下滑到任意一点的动量总和是小于B平抛经过该点的动量。b.以O为原点，建立直角坐标系xOy,x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向下，那么对B有x=v0t·y=gt2B的轨迹方程y=在M点x=y，所以y=③因为A、B的运动轨迹均为OD曲线，故在任意一点，两者速度方向相同。设B水平和竖直分速度大小分别为和，速率为vB；A水平和竖直分速度大小分别为和，速率为vA,那么④B做平抛运动，故⑤对A由机械能守恒得vA=⑥由④⑤⑥得将③代入得41、〔天津卷〕24．(18分)光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接)，用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能EP=49J。在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如下图。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B恰能到达最高点C。取g=10m／s2，求(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小；(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；(3)绳拉断过程绳对A所做的功W。解析：〔1〕设B在绳被拉断后瞬间的速度为,到达C点时的速度为，有〔1〕〔2〕代入数据得〔3〕〔2〕设弹簧恢复到自然长度时B的速度为，取水平向右为正方向，有〔4〕〔5〕代入数据得其大小为4NS〔6〕〔3〕设绳断后A的速度为，取水平向右为正方向，有〔7〕代入数据得〔9〕42、〔四川卷〕25．〔20分〕一倾角为θ＝45°的斜血固定于地面，斜面顶端离地面的高度h0＝1m，斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m＝0.09kg的小物块〔视为质点〕。小物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.2。当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。重力加速度g＝10m/s2。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中，挡板给予小物块的总冲量是多少？解析：解法一：设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动，到达斜面底端时速度为v。由功能关系得①以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理，碰撞过程中挡板给小物块的冲量②设碰撞后小物块所能到达的最大高度为h’，那么③同理，有④⑤式中，v’为小物块再次到达斜面底端时的速度，I’为再次碰撞过程中挡板给小物块的冲量。由①②③④⑤式得 ⑥式中⑦由此可知，小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数，首项为⑧总冲量为⑨由⑩得⑾代入数据得N·s⑿解法二：设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动，小物块受到重力，斜面对它的摩擦力和支持力，小物块向下运动的加速度为a，依牛顿第二定律得①设小物块与挡板碰撞前的速度为v，那么②以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理，碰撞过程中挡板给小物块的冲量为③由①②③式得④设小物块碰撞后沿斜面向上运动的加速度大小为a’，依牛顿第二定律有⑤小物块沿斜面向上运动的最大高度为⑥由②⑤⑥式得⑦式中⑧同理，小物块再次与挡板碰撞所获得的冲量⑨由④⑦⑨式得 ⑩由此可知，小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数，首项为 ⑾总冲量为⑿由 ⒀得⒁代入数据得N·s⒂43、〔重庆卷〕24.〔19分〕题24图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可调.起初，滑块静止,ER流体对其阻力为0，弹簧的长度为L，现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块碰撞后粘在一起向下运动.为保证滑块做匀减速运动，且下移距离为时速度减为0，ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求〔忽略空气阻力〕:(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能；(2)滑块向下运动过程中加速度的大小；(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小.解析：〔1〕设物体下落末速度为v0，由机械能守恒定律得设碰后共同速度为v1，由动量守恒定律2mv1=mv0得碰撞过程中系统损失的机械能力(2)设加速度大小为a,有得〔3〕设弹簧弹力为FN，ER流体对滑块的阻力为FER受力分析如下图FS=kxx=d+mg/k44、〔宁夏卷〕(2)〔9分〕某同学利用如下图的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°。假设本实验允许的最大误差为±4％，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？解析：设摆球A、B的质量分别为、，摆长为l，B球的初始高度为h1，碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得①②设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2。有P1=mBvB③联立①②③式得④同理可得⑤联立④⑤式得⑥代入条件得⑦由此可以推出≤4%⑧所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。此题要求验证碰撞中的动量守恒定律及碰撞前与碰撞后的机械能守恒定律。45、〔山东卷〕24.〔15分〕某兴趣小组设计了如下图的玩具轨道，其中“2008”，四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内〔所有数宇均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多〕，底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体〔可视为质点〕以v=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进人轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3，不计其它机械能损失。ab段长L=1.5m，数字“0”的半径R=0.2m，小物体质量m=0.0lkg，g=10m/s(l〕小物体从p点抛出后的水平射程。(2〕小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。解析：(l〕设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动到p过程应用动能定理得-μmgL-2Rmg=EQ\f(1,2)mv2-EQ\f(1,2)mv02①小物体自p点做平抛运动，设运动时间为：t，水平射程为：s那么2R=EQ\f(1,2)gt2②s=vt③联立①②③式，代人数据解得s=0.8m④(2〕设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为FF＋mg=EQ\f(mv2,R)⑤联立①⑤式，代人数据解得F=0.3N⑥方向竖直向下46、〔山东卷〕(2〕一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图l所示。现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v一t图象呈周期性变化，如图2所示。请据此求盒内物体的质量。解析：设物体的质童为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律Mv0=mv①3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞EQ\f(1,2)Mv02=EQ\f(1,2)mv2②联立①②解得m=M③〔也可通过图象分析得出v0=v，结合动量守恒，得出正确结果〕47、〔上海卷〕21．〔12分〕总质量为80kg的跳伞运发动从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如下图是跳伞过程中的v－t图，试根据图像求：〔g取10m/s2〕〔1〕t＝1s时运发动的加速度和所受阻力的大小。〔2〕估算14s内运发动下落的高度及克服阻力做的功。〔3〕估算运发动从飞机上跳下到着地的总时间。解析：〔1〕从图中可以看邮，在t＝2s内运发动做匀加速运动，其加速度大小为m/s2=8m/s2设此过程中运发动受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律，有mg－f＝ma得 f＝m(g－a)＝80×(10－8)N＝160N〔2〕从图中估算得出运发动在14s内下落了 39.5×2×2m＝158根据动能定理，有所以有 ＝〔80×10×158－×80×62〕J≈1.25×105J〔3〕14s后运发动做匀速运动的时间为 s＝57s运发动从飞机上跳下到着地需要的总时间 t总＝t＋t′＝〔14＋57〕s＝71s48、〔海南卷〕⑵〔8分〕一置于桌面上质量为M的玩具炮，水平发射质量为m的炮弹．炮可在水平方向自由移动．当炮身上未放置其它重物时，炮弹可击中水平地面上的目标A；当炮身上固定一质量为M0的重物时，在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标B．炮口离水平地面的高度为h．如果两次发射时“火药〞提供的机械能相等，求B、A两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比。解析：由动量守恒定律和能量守恒定律得：解得：炮弹射出后做平抛，有：解得目标A距炮口的水平距离为：同理，目标B距炮口的水平距离为：解得：49、〔广东卷〕17．〔18分〕〔1〕为了响应国家的“节能减排〞号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合平安行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少．假设汽车以72km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2000N和1950N，请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？〔2〕有一种叫“飞椅〞的游乐工程，示意图如下图，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．解析：〔1〕，由得=1\*GB3①=2\*GB3②故〔2〕设转盘转动角速度时，夹角θ夹角θ座椅到中心轴的距离：=1\*GB3①对座椅分析有：=2\*GB3②联立两式得50、〔广东卷〕20.〔17分〕如下图，固定的凹槽水平外表光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R=0.45m的1/4圆弧而，A和D分别是圆弧的端点，BC段外表粗糙，其余段外表光滑，小滑块P1和P2的质量均为m，滑板的质量M=4m．P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为和，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上，当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续滑动，到达D点时速度为零，P1与P2视为质点，取g=10m/s2．问：〔1〕P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？(2)BC长度为多少？N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？解析：〔1〕P1滑到最低点速度为，由机械能守恒定律有：解得：P1、P2碰撞，满足动量守恒，机械能守恒定律，设碰后速度分别为、解得：=5m/sP2向右滑动时，假设P1保持不动，对P2有：〔向左〕对P1、M有：此时对P1有：，所以假设成立。〔2〕P2滑到C点速度为，由得P1、P2碰撞到P2滑到C点时，设P1、M速度为v，对动量守恒定律：解得：对P1、P2、M为系统：代入数值得：滑板碰后，P1向右滑行距离：P2向左滑行距离：所以P1、P2静止后距离：〔09年全国卷Ⅰ〕25．(18分)如下图，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.设碰撞时间极短，求工人的推力；三个木箱匀速运动的速度；在第一次碰撞中损失的机械能。答案：〔1〕；〔2〕；〔3〕。解析：(1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力.根据平衡的知识有(2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1,加速度根据运动学公式或动能定理有,碰撞后的速度为V2根据动量守恒有,即碰撞后的速度为,然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V3从V2到V3的加速度为,根据运动学公式有,得,跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有,得就是匀速的速度.设第一次碰撞中的能量损失为,根据能量守恒有,带入数据得。〔09年北京卷〕24．〔20分〕〔1〕如图1所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。质量为的小球从高位处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为的小球发生碰撞，碰撞后两球两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球的速度大小；〔2〕碰撞过程中的能量传递规律在屋里学中有着广泛的应用。为了探究这一规律，我们才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的恶简化力学模型。如图2所示，在固定光滑水平轨道上，质量分别为、……的假设干个球沿直线静止相间排列，给第1个球初能，从而引起各球的依次碰撞。定义其中第个球经过依次碰撞后获得的动能与之比为第1个球对第个球的动能传递系数。a.求b.假设为确定的量。求为何值时，值最大解析：〔1〕设碰撞前的速度为，根据机械能守恒定律①设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律②由于碰撞过程中无机械能损失③②、③式联立解得④将①代入得④〔2〕a由④式，考虑到得根据动能传递系数的定义，对于1、2两球⑤同理可得，球m2和球m3碰撞后，动能传递系数k13应为⑥依次类推，动能传递系数k1n应为解得b.将m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得为使k13最大，只需使由〔09年天津卷〕10.(16分)如下图，质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10m/s2，求物块在车面上滑行的时间t;要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少。答案：〔1〕0.24s(2)5m/s解析：此题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。〔1〕设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有①设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有②其中③解得代入数据得④〔2〕要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，那么⑤由功能关系有⑥代入数据解得=5m/s故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度v0′不能超过5m/s。〔09年山东卷〕24．〔15分〕如下图，某货场而将质量为m1=100kg的货物〔可视为质点〕从高处运送至地面，为防止货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B，长度均为l=2m，质量均为m2=100kg，木板上外表与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数=0.2。〔最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2〕〔1〕求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。〔2〕假设货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求1应满足的条件。〔3〕假设1=0。5，求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。解析：〔1〕设货物滑到圆轨道末端是的速度为，对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，①设货物在轨道末端所受支持力的大小为,根据牛顿第二定律得，②联立以上两式代入数据得③根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N，方向竖直向下。〔2〕假设滑上木板A时，木板不动，由受力分析得④假设滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得⑤联立④⑤式代入数据得⑥。〔3〕，由⑥式可知，货物在木板A上滑动时，木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为，由牛顿第二定律得⑦设货物滑到木板A末端是的速度为，由运动学公式得⑧联立①⑦⑧式代入数据得⑨设在木板A上运动的时间为t，由运动学公式得⑩联立①⑦⑨⑩式代入数据得。考点：机械能守恒定律、牛顿第二定律、运动学方程、受力分析〔09年山东卷〕38．〔4分〕[物理——物理3-５]〔2〕如下图，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B解析：〔2〕设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律〔09年安徽卷〕23．〔16分〕如下图，匀强电场方向沿轴的正方向，场强为。在点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒，其中电荷量为的微粒1沿轴负方向运动，经过一段时间到达点。不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求〔1〕分裂时两个微粒各自的速度；〔2〕当微粒1到达〔点时，电场力对微粒1做功的瞬间功率；〔3〕当微粒1到达〔点时，两微粒间的距离。答案：〔1〕，方向沿y正方向〔2〕〔3〕2解析：〔1〕微粒1在y方向不受力，做匀速直线运动；在x方向由于受恒定的电场力，做匀加速直线运动。所以微粒1做的是类平抛运动。设微粒1分裂时的速度为v1，微粒2的速度为v2那么有：在y方向上有-在x方向上有-根号外的负号表示沿y轴的负方向。中性微粒分裂成两微粒时，遵守动量守恒定律，有〔0,〔0,-d〕〔d,0〕xEyθvxvy方向沿y正方向。〔2〕设微粒1到达〔0，-d〕点时的速度为v，那么电场力做功的瞬时功率为其中由运动学公式所以〔3〕两微粒的运动具有对称性，如下图，当微粒1到达〔0，-d〕点时发生的位移那么当微粒1到达〔0，-d〕点时，两微粒间的距离为〔09年安徽卷〕24．〔20分〕过山车是游乐场中常见的设施。以下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径、。一个质量为kg的小球〔视为质点〕，从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取，计算结果保存小数点后一位数字。试求〔1〕小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；〔2〕如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；〔3〕在满足〔2〕的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件；小球最终停留点与起点的距离。答案：〔1〕10.0N；〔2〕12.5m(3)当时，；当时，解析：〔1〕设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理①小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律②由①②得③〔2〕设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意④⑤由④⑤得⑥〔3〕要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：I．轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足⑦⑧由⑥⑦⑧得II．轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理解得为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足解得R3=27.9m综合I、II，要使小球不脱离轨道，那么第三个圆轨道的半径须满足下面的条件或当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L′，那么当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L〞，那么〔09年福建卷〕21.〔19分〕如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q〔q>0〕的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。〔1〕求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1〔2〕假设滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W；〔3〕从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度到达最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。〔本小题不要求写出计算过程〕答案：〔1〕;〔2〕;(3)解析：此题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。〔1〕滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，那么有qE+mgsin=ma①②联立①②可得③〔2〕滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，那么有④从静止释放到速度到达最大的过程中，由动能定理得⑤联立④⑤可得s〔3〕如图〔09年浙江卷〕24.〔18分〕某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如下图，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5w工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？〔取g=10〕答案：2.53s解析：此题考查平抛、圆周运动和功能关系。设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1，由平抛运动的规律解得设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿第二定律及机械能守恒定律解得m/s通过分析比拟，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是m/s设电动机工作时间至少为t，根据功能原理由此可得t=2.53s〔09年江苏卷〕14.〔16分〕1932年，劳伦斯和利文斯设计出了盘旋加速器。盘旋加速器的工作原理如下图，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。〔1〕求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；〔2〕求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；〔3〕实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。假设某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能E㎞。解析：(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1,速度为v1qu=mv12qv1B=m解得同理，粒子第2次经过狭缝后的半径那么〔2〕设粒子到出口处被加速了n圈解得〔3〕加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即当磁场感应强度为Bm时，加速电场的频率应为粒子的动能当≤时，粒子的最大动能由Bm决定解得当≥时，粒子的最大动能由fm决定解得〔09年江苏物理〕15.〔16分〕如下图，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“〞型装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流〔由外接恒流源产生，图中未图出〕。线框的边长为d〔d<l〕，电阻为R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。求：〔1〕装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；〔2〕线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1；〔3〕经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离m。解析：(1)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，作用在线框上的安培力做功为W由动能定理且解得〔2〕设线框刚离开磁场下边界时的速度为，那么接着向下运动由动能定理装置在磁场中运动时收到的合力感应电动势=Bd感应电流=安培力由牛顿第二定律，在t到t+时间内，有那么有解得〔3