2020年高考物理大题热点题型专练（二）——动量和能量word版.docVIP

2020年高考物理大题热点题型专练（二） 动量和能量 1.轻质弹簧原长为0.4 m，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m=0.3 kg的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为0.2 m。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为0.5 m的水平轨道，B端与半径r=0.15 m的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度为0.2 m，然后放开，P开始沿轨道运动。重力加速度大小为g=10 m/s2。 （1）用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度0.2 m时，弹簧的弹性势能Ep是多少。 （2）若P的质量M=0.1 kg，求P到达D点时对轨道的压力大小。 （3）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。 2.如图所示，质量的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的部分是半径足够大的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道底部与滑道水平部分相切，滑道的水平部分粗糙。质量的物体Q（可视为质点）放在滑道的B点处，现给静止在C处的质量的物体P（可视为质点）一瞬时冲量，使它水平向左运动，在滑道上的B点与物体Q发生碰撞（碰撞时间极短）并黏在一起。已知长，两物体与滑道部分的动摩擦因数均为，。求： （1）物体P从开始运动到与物体Q相碰的过程中，滑道向左运动的距离。 （2）物体P和Q沿光滑圆弧轨道上升的最大高度。 （3）物体P从C点出发至运动到圆弧轨道最高点的过程中，整个系统损失的机械能。 3.如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑，长，P点右侧有一与水平方向成角、足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，传送带逆时针转动速率为3 m/s。一质量、可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不拴接），使弹簧获得弹性势能，物块与段间的动摩擦因数，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。现释放物块A，求： （1）物块A第一次经过O点时的速度大小。 （2）物块A沿传送带上滑的最大位移x。 （3）从A第一次沿传送带上滑到第一次离开传送带的过程中，物块A与传送带之间由于摩擦而产生的热量Q。 4.如图所示，光滑半圆轨道与倾角的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内，两轨道间由—条光滑水平轨道 相连，A处用光滑小圆弧轨道平滑连接，B处与半圆轨道相切。在水平轨道上，两静止小物块压紧轻质弹簧后用细线连在一起。某时刻剪断细线后，小物块Q沿半圆轨道恰好到达C点。已知小物块P的质量，小物块的质量，小物块P与斜面间的动摩擦因数，剪断细线前弹簧的弹性势能，小物块到达A点或B点时已和弹簧分离。重力加速度，不计空气 阻力。 (1)求光滑半圆轨道的半径R； (2)求小物块P在斜面上的运动时间； (3)若剪断细线后，小物块Q沿半圆轨道运动时，始终没有脱离半圆轨道，则剪断细线前弹簧的弹性势能应满足什么条件? 5.如图所示,固定在水平面上倾角θ=37°的光滑斜面底端有一垂直于斜面的挡板,可看成质点的物块A、B、C质量均为m=2.5 kg,物块B、C通过一劲度系数k=72 N/m的轻质弹簧相连,初始时,物块C靠在挡板上物块B、C处于静止状态,物块A以初速度v0沿光滑的水平面进入竖直面内与水平面相切于E点、半径R=1.2 m的光滑固定半圆形轨道。当物块A到达轨道的最高点D时,对轨道的压力大小为,物块A离开D点后,恰好无碰撞地由P点滑上斜面，继续运动后与静止于Q点的物块B相碰,碰撞时间极短,碰后物块A、B粘在一起,已知不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,sin37=0.6,cos37°=0.8.求: (1)物块A的初速度v0的大小； (2)物块A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小； (3)设从物块A、B粘在一起到物块C恰好离开挡板这一过程经历了时间t,若t=1 s,则这过程中弹簧对物块C的冲量大小I为多少？(弹簧始终处于弹性限度内) 6.如图所示，质量的小车静止在光滑水平地面上，小车左侧部分水平，右 侧部分为半径及的竖直光滑圆弧面，与恰好在点相切，为竖直侧 壁?质量的小滑块以的初速度从小车左端的点滑上小车，运动到点时与小车相对静止一起向前运动，之后小车与右侧竖直墙壁发生碰撞，碰撞前后无能量损失。已知滑块与小车段间的动摩擦因数，重力加速度，求： （1）小车与墙壁碰撞前的速度大小； （2）小车段的长度； （3）试通过计算说明:小车与墙壁碰撞后，滑块能否从点滑出。 7.如图所示，光滑水平面的左端处固定有一能量补充装置，使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。右端处与水平传送带恰好平齐且靠近，传送带沿逆时针方向以恒定速率匀速转动，水平部分长度。放在光滑水平面上的两相同小物块（均视为质点）间有一被压缩的轻质弹簧，弹性势能，弹簧与均不粘连，