2014屆高考物理第二輪復(fù)習(xí)方案 動(dòng)量和能量1

1、2014屆高考物理第二輪復(fù)習(xí)方案新題之動(dòng)量和能量1圖8h1如圖8所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法正確的是（ ） A在下滑過程中，物塊的機(jī)械能守恒 B在下滑過程中，物塊和槽的動(dòng)量守恒 C物塊被彈簧反彈后，做勻速直線運(yùn)動(dòng) D物塊被彈簧反彈后，能回到槽高h(yuǎn)處1.【答案】： C【解析】：在下滑過程中，物塊和光滑弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，物塊的機(jī)械能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在下滑過程中，物塊和光滑弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向不受力，水平方向動(dòng)量守恒；而豎直方向系統(tǒng)所受重力大于支持力，合外力不

2、為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物塊被彈簧反彈后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不能回到槽高h(yuǎn)處，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。2、如圖所示，質(zhì)量M=4 kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，其右端固定一根水平輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m，這段滑板與木塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)）之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對(duì)應(yīng)的滑板上表面光滑。小木塊A以速度v0=10m/s，由滑板B左端開始沿滑板水平上表面向右運(yùn)動(dòng)。已知木塊A的質(zhì)量m=1 kg，g取 10m/s2。求（i）彈簧被壓縮到最短時(shí)木塊A的速度；（ii）木塊A壓縮彈簧過程中彈簧彈性勢能的最大值為多少？3.如圖所示，質(zhì)量為m1的為滑塊（可

3、視為質(zhì)點(diǎn)）自光滑圓弧形糟的頂端A處無初速度地滑下，糟的底端與水平傳送帶相切于左傳導(dǎo)輪頂端的B點(diǎn)，A，B的高度差為h11.25 m.。.傳導(dǎo)輪半徑很小，兩個(gè)輪之間的距離為L=4. 00m滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0. 20.右端的輪子上沿距離地面高度h2=1. 80m，g取10 m/s2.(1) 槽的底端沒有滑塊m2，傳送帶靜止不運(yùn)轉(zhuǎn)，求滑塊m1滑過C點(diǎn)時(shí)的速度大小v；(2) 在m1下滑前將質(zhì)量為m2的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）停放在槽的底端。m1下滑后與m2發(fā)生彈性碰撞，且碰撞后m1速度方向不變，則m1、m2應(yīng)該滿足什么條件？(3) 滿足（2）的條件前提下，傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，速度為v=5.0m/s。

4、求出滑塊m1、m2落地點(diǎn)間的最大距離（結(jié)果可帶根號(hào)）。解析：（1）滑塊m1滑到B點(diǎn)過程，由機(jī)械能守恒定律，m1gh1= m1v02，解得：v0=5m/s。滑塊m1由B點(diǎn)滑到C點(diǎn)過程，由動(dòng)能定理，-m1gL=m1v2-m1v02，解得：v=3.0m/s。(2) m2的滑塊停放在槽的底端，m1下滑后與m2發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律，m1v0= m1v1+ m2v2由能量守恒定律，m1v02= m1v12+ m2v22解得：v1= v0，v2= v0。根據(jù)題述，碰撞后m1速度方向不變，v1>0，所以m1> m2。(3) 滑塊經(jīng)過傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)，h2=gt2，解得t=0.6s。當(dāng)m1

5、>> m2時(shí)，滑塊碰撞后的速度相差最大，經(jīng)過傳送帶后速度相差也最大。v1= v0= v0=5m/s。v2= v0=2 v0=10m/s。由于滑塊m1與傳送帶速度相同，不受摩擦力，m1水平射程x1= v1t =3.0m，滑塊m1與傳送帶間有摩擦力作用，由動(dòng)能定理，-m2gL=m2v22-m2v22，解得v2=2m/s。m2水平射程x2= v2t=1. 2m，滑塊m1、m2落地點(diǎn)間的最大距離x= x2-x1=1. 2m-3.0m=（1. 2-3）m。圖17dAB4如圖17所示，在傾角30º的斜面上放置一段凹槽B，B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，槽內(nèi)靠近右側(cè)壁處有一小物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)

6、)，它到凹槽左側(cè)壁的距離d0.10m。A、B的質(zhì)量都為m=2.0kg，B與斜面間的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)A、B之間的摩擦，斜面足夠長?，F(xiàn)同時(shí)由靜止釋放A、B，經(jīng)過一段時(shí)間，A與B的側(cè)壁發(fā)生碰撞，碰撞過程不計(jì)機(jī)械能損失，碰撞時(shí)間極短。取g=10m/s2。求：（1）物塊A和凹槽B的加速度分別是多大；（2）物塊A與凹槽B的左側(cè)壁第一次碰撞后瞬間A、B的速度大??；（3）從初始位置到物塊A與凹槽B的左側(cè)壁發(fā)生第三次碰撞時(shí)B的位移大小。（10分）解題思路：通過分析受力，應(yīng)用牛頓第二定律解得物塊A和凹槽B的加速度；AB碰撞，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得到第一次碰撞后瞬間A、B的速度大??；

7、應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和相關(guān)知識(shí)得到發(fā)生第三次碰撞時(shí)B的位移大小?？疾橐c(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。解析：（1）設(shè)A的加速度為a1，則mg sinq=ma1 ，a1= g sinq =10×sin 30°=5.0m/s21分設(shè)B受到斜面施加的滑動(dòng)摩擦力f，則=10N，方向沿斜面向上 B所受重力沿斜面的分力=2.0×10×sin30°=10N，方向沿斜面向下因?yàn)?，所以B受力平衡，釋放后B保持靜止，則凹槽B的加速度a2=01分 （2）釋放A后，A做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊A運(yùn)動(dòng)到凹槽B的左內(nèi)側(cè)壁時(shí)的速度為vA0，根據(jù)勻變速直線

8、運(yùn)動(dòng)規(guī)律得 vA0=1.0m/s1分 因A、B發(fā)生彈性碰撞時(shí)間極短，沿斜面方向動(dòng)量守恒，A和B碰撞前后動(dòng)能守恒，設(shè)A與B碰撞后A的速度為vA1，B的速度為vB1，根據(jù)題意有 1分 1分解得第一次發(fā)生碰撞后瞬間A、B的速度分別為vA1=0，vB1=1.0 m/s 1分（3）A、B第一次碰撞后，B以vB1=1.0 m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，A做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1，A的速度vA2與B的速度相等，A與B的左側(cè)壁距離達(dá)到最大，即 vA2=，解得t1=0.20s設(shè)t1時(shí)間內(nèi)A下滑的距離為x1，則解得x1=0.10m因?yàn)閤1=d， 說明A恰好運(yùn)動(dòng)到B的右側(cè)壁，而且速度相等，所以A與B的右側(cè)壁恰好

9、接觸但沒有發(fā)生碰撞。1分設(shè)A與B第一次碰后到第二次碰時(shí)所用時(shí)間為t2， A運(yùn)動(dòng)的距離為xA1，B運(yùn)動(dòng)的距離為xB1，A的速度為vA3，則xA1=，xB1=vB1t2，xA1= xB1解得t2=0.40s ，xB1=0.40m，vA3=a1t2=2.0m/s 1分第二次碰撞后，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可解得A、B再次發(fā)生速度交換，B以vA3=2.0m/s速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A以vB1=1.0m/s的初速度做勻加速運(yùn)動(dòng)。用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知，在后續(xù)的運(yùn)動(dòng)過程中，物塊A不會(huì)與凹槽B的右側(cè)壁碰撞，并且A與B第二次碰撞后，也再經(jīng)過t3= 0.40s，A與B發(fā)生第三次碰撞。1分設(shè)

10、A與B在第二次碰后到第三次碰時(shí)B運(yùn)動(dòng)的位移為xB2，則 xB2=vA3t3=2.0×0.40=0.80m； 設(shè)從初始位置到物塊A與凹槽B的左內(nèi)側(cè)壁發(fā)生第三次碰撞時(shí)B的位移大小x，則x= xB1+ xB2=0.40+0.80=1.2m 1分5.如圖所示，光滑水平面上靜止放置著一輛平板車A。車上有兩個(gè)小滑塊B和C（都可視為質(zhì)點(diǎn)），B與車板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，而C與車板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2，開始時(shí)B、C分別從車板的左、右兩端同時(shí)以大小相同的初速度v0相向滑行。經(jīng)過一段時(shí)間，C、A的速度達(dá)到相等，此時(shí)C和B恰好發(fā)生碰撞。已知C和B發(fā)生碰撞時(shí)兩者的速度立刻互換，A、B、C三者的質(zhì)量都相等，重力

11、加速度為g。設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力。 求：（1）開始運(yùn)動(dòng)到C、A的速度達(dá)到相等時(shí)的時(shí)間t； （2）平板車平板總長度L； （3）若滑塊C最后沒有脫離平板車，求滑塊C最后與車相對(duì)靜止時(shí)處于平板上的位置。 解：（1）設(shè)A、B、C三者的質(zhì)量都為m，從開始到C、A的速度達(dá)到相等這一過程所需的時(shí)間為t，對(duì)C由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有： .1分 .1分對(duì)A由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有： .1分， .1分聯(lián)立以上各式解得： .1分（2）對(duì)C，在上述時(shí)間t內(nèi)的位移： .1分 對(duì)B，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有： .1分，.1分C和B恰好發(fā)生碰撞，有： .1分解得： .1分 （3）對(duì)A，在上述時(shí)間t內(nèi)的位移： 將t代入以上各式可得A、B、C三者的位移和末速度分別為：（向左），（向右），（向左）（向左），（向右） 所以：C相對(duì)A向左滑動(dòng)的距離： .1分C和B發(fā)生碰撞時(shí)兩者的速度立即互換、則碰后C和B的速度各為：（