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时间:2019-10-02
《高考物理十年试题分类解析 专题19 动量与能量》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、十年高考试题分类解析-物理一.2012年高考题、abO1.(2012·新课标理综)如图,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平。从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。忽略空气阻力,求(i)两球a、b的质量之比;(ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。.【解析】(i)设球b的质量为m2,细线长为L,球b下落至最低点、但未与球a相碰时的速率为v,由机械能守恒定律得①式中g是重力加速度的大小。设球a的质量为m1;在两球碰后的瞬间,两球共同速
2、度为,以向左为正。由动量守恒定律得②设两球共同向左运动到最高处时,细线与竖直方向的夹角为θ,由机械能守恒定律得③联立①②③式得④代入题给数据得⑤(ii)两球在碰撞过程中的机械能损失是⑥联立①⑥式,Q与碰前球b的最大动能之比为⑦联立⑤⑦式,并代入题给数据得40⑧【考点定位】此题考查机械能守恒定律、碰撞、动量守恒定律及其相关知识。2.(18分)(2012·广东理综物理)图18(a)所示的装置中,小物块A、B质量均为m,水平面上PQ段长为l,与物块间的动摩擦因数为μ,其余段光滑。初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为r的连杆位于图中虚线位置;A紧靠滑杆
3、(A、B间距大于2r)。随后,连杆以角速度ω匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度-时间图像如图18(b)所示。A在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。(1)求A脱离滑杆时的速度uo,及A与B碰撞过程的机械能损失ΔE。(2)如果AB不能与弹簧相碰,设AB从P点到运动停止所用的时间为t1,求ω得取值范围,及t1与ω的关系式。(3)如果AB能与弹簧相碰,但不能返回道P点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,求ω的取值范围,及Ep与ω的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。2.(18分)解:(1)由题知,A脱离滑杆时的
4、速度uo=ωr设A、B碰后的速度为v1,由动量守恒定律muo=2mv1A与B碰撞过程损失的机械能解得40(2)AB不能与弹簧相碰,设AB在PQ上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律及运动学规律v1=at1由题知联立解得(3)AB能与弹簧相碰不能返回道P点左侧解得AB在的Q点速度为v2,AB碰后到达Q点过程,由动能定理AB与弹簧接触到压缩最短过程,由能量守恒解得。【考点定位】此题考查动量守恒定律、能量守恒定律及其相关知识。3.(2012·天津理综)如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高也为h,坡道底端与台面
5、相切。小球从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。求:(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA;(2)A、B两球的质量之比mB∶mA。40在竖直方向,h=gt2,在水平方向,h=vt,联立解得:mB∶mA=1∶3。【考点定位】本题主要考查机械能守恒定律、动量守恒定律和平抛运动规律及其相关知识,意在考查考生灵活应用知识解决实际问题的能力。4.(20分)(2012·安徽理综)如图所示
6、,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=2kg的小物块A。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带始终以n=2m/s的速度逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面,质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数n=0.2,f=1.0m。设物块A、B中间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态。取g=10m/s2。(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小;(2)通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上?
7、(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B第n次碰撞后运动的速度大小。40碰撞可知,-mv=mv1+MVmv2=mv12+MV2联立解得:v1=v/3=m/s。即碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动。设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l’,则0-v12=-2al’,解得l’=m<1m。所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上。(3)当物块B在传送带上向右运动的速度为零后,将会沿传送带向左加速。可以判断,物块B运动到左边台面上时的速度大小为v1,继续与物块A发生第二次碰撞。设
8、第二次碰撞后物块B的速度大小为v2,同上计算可知,v2=v1/3=()2v.物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞、……,碰撞后物块B的速
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