最新高中物理试卷物理动能与动能定理题分类汇编.docx

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1、最新高中物理试卷物理动能与动能定理题分类汇编一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD，其中与半径为R的光滑半圆轨道BCD平滑相切连接，半圆的直径AB是足够长的水平轨道，B端BD竖直，C点与圆心O等高．现有一质量为m的小球Q静止在B点，另一质量为2m的小球P沿轨道AB向右匀速运动并与Q发生对心碰撞，碰撞后瞬间小球Q对半圆轨道B点的压力大小为自身重力的7倍，碰撞后小球P恰好到达C点．重力加速度为g．（1）求碰撞前小球P的速度大小；（2）求小球Q离开半圆轨道后落回水平面上的位置与B点之间

2、的距离；（3）若只调节光滑半圆轨道BCD半径大小，求小球Q离开半圆轨道D点后落回水平面上的位置与B点之间的距离最大时，所对应的轨道半径是多少？【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】【详解】设小球Q在B处的支持力为；碰后小球的速度为；小球Q到达D点的速度为(1)由牛顿第三定律得小球Q在B点Q的速度为.，小球P的速度为；碰前小球P碰后小球Q在B点由牛顿第二定律得:碰后小球P恰好到C点，由动能定理得:P、Q对心碰撞，由动量守恒得：联立解得:(2)小球Q从B到D的过程中，由动能定理得：解得，所以小球Q能够到达D点由

3、平抛运动规律有：联立解得(3)联立解得:当时x有最大值所以【点睛】解决本题时要抓住弹簧的形变量相等时弹性势能相等这一隐含的条件，正确分析能量是如何转化，分段运用能量守恒定律列式是关键．2．如图所示，光滑水平轨道距地面高h=0.8m，其左端固定有半径R=0.6m的内壁光滑的半圆管形轨道，轨道的最低点和水平轨道平滑连接．质量m1=1.0kg的小球A以v0=9m/s的速度与静止在水平轨道上的质量m2=2.0kg的小球B发生对心碰撞，碰撞时间极短，小球A被反向弹回并从水平轨道右侧边缘飞出，落地点到轨道右边缘的水平距离s=1.2m．重力加速

4、度g=10m/s2．求：(1)碰后小球B的速度大小vB；(2)小球B运动到半圆管形轨道最高点C时对轨道的压力．【答案】（1）6m/s（2）20N，向下【解析】【详解】(1)根据得:则规定A的初速度方向为正方向，AB碰撞过程中，系统动量守恒，以A运动的方向为正方向，有：m1v0=m2vB-m1vA，代入数据解得：vB=6m/s．(2)根据动能定理得:代入数据解得:根据牛顿第二定律得:解得:,方向向下根据牛顿第三定律得，小球对轨道最高点的压力大小为20N，方向向上．【点睛】本题考查了动能定理、动量守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到平

5、抛运动、圆周运动，综合性较强，关键要理清过程，选择合适的规律进行求解.3．如图所示，半径为R11光滑圆弧与半径为R2＝0.3m的半圆光滑细管平滑连＝1.8m的4接并固定，光滑水平地面上紧靠管口有一长度为L＝2.0m、质量为M＝1.5kg的木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上，木板的左方有一足够长的台阶，其高度正好与木板相同．现在让质量为m2＝2kg的物块静止于B处，质量为m1＝1kg的物块从光滑圆弧顶部的A处由静止释放，物块m1下滑至B处和m2碰撞后不再分开，整体设为物块m(m＝m1＋m2)．物块m穿过半圆管底部C

6、处滑上木板使其从静止开始向左运动，当木板速度为2m/s时，木板与台阶碰撞立即被粘住(即速度变为零)，若g＝10m/s2，物块碰撞前后均可视为质点，圆管粗细不计．(1)求物块m1和m2碰撞过程中损失的机械能；(2)求物块m滑到半圆管底部C处时所受支持力大小；(3)若物块m与木板及台阶表面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，求物块m在台阶表面上滑行的最大距离．【答案】⑴12J⑵190N⑶0.8m【解析】试题分析：（1）选由机械能守恒求出物块m1下滑到B点时的速度；m1、m2碰撞满足动量守恒，由E机1m1vB21mv共2求出碰撞过程中损失的

7、机械能；（2）物块m由B到C22满足机械能守恒，在C点由牛顿第二定律可求出物块m滑到半圆管底部C处时所受支持力大小；（3）根据动量守恒定律和动能定理列式即可求解.⑴设物块m1下滑到B点时的速度为vB，由机械能守恒可得：m1gR11m1vB22解得：vB6m/sm1、m2碰撞满足动量守恒：m1vB(m1m2)v共解得；v共2m/s则碰撞过程中损失的机械能为：1212E机2m1vB2mv共12J⑵物块m由B到C满足机械能守恒：1mv共2mg2R21mvC222解得：vC4m/s2在C处由牛顿第二运动定律可得：FNmgmvCR2解得：F

8、N190N⑶设物块m滑上木板后，当木板速度为v22m/s时，物块速度为v1，由动量守恒定律得：mvCmv1Mv2解得：v13m/s设在此过程中物块运动的位移为x1，木板运动的位移为x2，由动能定理得：对物块m：mgx11mv121mvC222解得：