2010年高考物理试题分类汇编:动量和能量(带详细解析) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/19 23:58:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

页眉 3v2mg?mg?m ①

4R由①得:v?Rg 2(2)取水平向右方向为正,A、B分离过程动量守恒,则:

3m(?v1)?mv2?0 ②

A、B分离后,A向左减速至零过程由动能定理得:

1??(3m)gs?0?(3m)v12 ③

2B从b点到d点过程由动能定理得:

?mgR?1212mv?mv2 ④ 22R 8?由①②③④得:s?(山东卷)22.如图所示,倾角?=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中

A.物块的机械能逐渐增加 B.软绳重力势能共减少了

1mgl 4C.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功

D.软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和 答案:BD

解析:逐项判断

A.因物块受细线的拉力做负功,所以物块的机械能逐渐减小,A错误; B. 软绳重力势能共减少mg(?lsin??1211l)?mgl,B正确; 24C.物块和软绳组成的系统受重力和摩擦力,重力做功(包括物块和软绳)减去软绳摩擦

力所做的功等于系统(包括物块和软绳)动能的增加,设物块质量为M,即

WM?Wm?Wf??EkM??Ekm,物块重力势能的减少等于WM,所以C错误。

D.对软绳,Wm?Wf?WF??Ekm,F表示细线对软绳的拉力,软绳重力势能的减少等于

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页眉 Wm,小于其动能增加与克服摩擦力所做功之和,D正确。

本题选BD。

本题考查机械能、动能定理、重力势能等综合知识。 难度:难。 (山东卷)24.(15分)如图所示、四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45m,水平轨道AB长S1=3m,OA与AB均光滑。一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F=1.6N的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去F。当小车在CD上运动了S2=3.28m时速度v=2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量M=0.2kg,与CD间的动摩擦因数?=0.4。(取g=10m/s)求

2

(1)恒力F的作用时间t.

(2)AB与CD的高度差h。 解析:

(1)a1?F??Mg,a2??g Mv?a1t?a2t2,t2为撤去力F后到滑块落入小车中的时间。

s2?1212 a1t?a1tt2?a2t2223s 3解得:t?s112t?(2)mgR?mvA,1,t1为在AB上运动的时间,

vA2t3?t?t2?t1,t3为平抛运动的时间,

h?12gt3,解得:h?0.085m。 2- 14 - / 24

页眉 (山东卷)38. [物理—物理3-5] (4分)(2)如图所示,滑块A、C质量均为m,滑块B质量为

3m。开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C2无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板相距足够远。若B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起。为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足什么关系?

解析:将C无初速地放在A上后,mv1?2mv1',v1'?v1, 23mv2)>0 2A与B碰撞后粘合在一起,使B能与挡板碰撞两次,2mv1'?(?得: v1>

3v2 2(北京卷)24.(20分)雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为m0,初速度为v0,下降距离l后于静止的小水珠碰撞且合并,质量变为m1。此后每经过同样的距离l后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次为m2、m3……(设各质量为已知量)。不计空气阻力。

?; (1)若不计重力,求第n次碰撞后雨滴的速度vn(2)若考虑重力的影响,

?; a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和v1b.求第n次碰撞后雨滴的动能

12mnv?n。 2解析:(1)不计重力,全过程中动量守恒,m0v0=mnv′n

?? vnm0v0 mn(2)若考虑重力的影响,雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动,碰撞瞬间动量守恒

222 a. 第1次碰撞前 v1?v0?2gl, v1?v0?2gl ? 第1次碰撞后 m0v1?m1v1?? v1m0m2v1?0v0?2gl m1m1- 15 - / 24

页眉 2?2?2gl b. 第2次碰撞前 v2?v12?m0?2?m0?m12?2 利用①式化简得 v2???v0???2gl ② 2?m1??m1?22式得 第2次碰撞后,利用○

2?m1?2?m0?2?m0?m12?2??? v2?v2???v0???2gl 2mmm?2??2??2?22?m0?2?m0??m12?m22????v0?? 同理,第3次碰撞后 v3?2gl 2m3?m3???222 …………

?n?12?2??mi???m2?2??0?v0第n次碰撞后 vn??i?02?2gl

?mn??mn?????n?111222??(m0v0?2gl?mi2) 动能 mnvn22mni?0

(北京卷)22.(16分)如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经

过3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角?=37°,运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g取10m/s2)q求

(1)A点与O点时的速度大小;

(2)运动员离开O点时的速度大小; (3)运动员落到A点时的动能。

解析:(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有 A点与O点的距离 Lsin37?=12gt 2gt2L=?75m

2sin37?- 16 - / 24