鉴睛市睡睬学校高考物理二轮复习 极限突破 动量和能量综合题

督龄州鉴睛市睡睬学校高考二轮复习极限突破
动量和能量综合题
1、如图所示，质量M=4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根水平轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m，这段滑板与木块A(可视为质点）之间的动摩擦因数μ=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。

小木块A以速度v0=10m/s，由滑板B左端开始沿滑板水平上表面向右运动。

已知木块A的质量m=1 kg，g取 10m/s2。

求
（i）弹簧被压缩到最短时木块A的速度；
（ii）木块A压缩弹簧过程中弹簧弹性势能的最
大值为多少？
2、如图所示，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连。

开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。

现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住．在极短的时间内速度减为零。

小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角为θ（θ为锐角）时小球达到最高点。

则滑块和小球的质量之比为多少?
3.如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m。

平台上静止着两个滑块A、B，m A=0.1Kg，m B=0.2Kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上。

小车质量为M=0.3Kg，车面与平台的台面等高，车面左侧粗糙部分长度为L=0.8m，动摩擦因数为μ=0.2，右侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑。

点燃炸药后，A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力，滑块B冲上小车。

两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s2。

求：（1）滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力
（2）炸药爆炸后滑块B的速度大小
（3）滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能
4. （1）若已知质量为m1、m2的两个质点初速度分别是v10、v20，它们不受外力作用，沿直
线运动，m1追上m2并发生完全弹性正碰，求碰后两质点的速度v1和v2的表达式。

（2）试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式：系统是两个质点，相互作用力是恒力，不受其他力，沿直线运动。

要求说明推导过程中每步的根据，以及式中各符号和最后结果中各项的意义。

解答：
（1）由于在弹性碰撞中，不仅系统的动量守恒，而且碰撞前后动能相等，
5．如图所示，水平面上固定着一个半径R=0．4m的光滑环形轨道，在轨道内放入质量分别是M=0．2kg和m=0．1kg的小球A和B（均可看成质点），两球间夹一短弹簧。

（1）开始时两球将弹簧压缩（弹簧的长度相对环形轨道半径和周长而言可忽略不计），弹簧
弹开后不动，两球沿轨道反向运动一段时间后又相遇，在此过程中，A球转过的角度θ是
R A B
B
θ
多少？
（2）如果压缩弹簧在松手前的弹性势能E =1．2J ，弹开后小球B 在运动过程中受到光滑环轨道的水平侧压力是多大？
6、如图所示，光滑水平面MN 上放两相同小物块A 、B ，左端挡板处有一弹射装置P ，右端N 处与水平传送带理想连接，传送带水平部分长度L=8m ，沿逆时针方
向以恒定速度v =2m/s 匀速转动。

物块A 、B （大小不
计）与传送带间的动摩擦因数2.0=μ。

物块A 、B
质量m A =m B =1kg 。

开始时A 、B 静止，A 、B 间压缩一轻质弹簧，贮有弹性势能E p =16J 。

现解除锁定，弹开A 、B ，弹开后弹簧掉落，对A 、B 此后的运动没有影响。

g=10m/s 2。

求：
（1）物块B沿传送带向右滑动的最远距离。

（2）物块B从滑上传送带到回到水平面所用的时间。

（3）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上发生弹性正碰，且A、B碰后互换速度，则弹射装置P至少对A做多少功才能让AB碰后B能从Q端滑出。

B木块与传送带共速一起向左匀速运动
7. 如图所示，在一绝缘粗糙的水平桌面上，用一长为2L的绝缘轻杆连接两个完全相同、质量均为m的
可视为质点的小球A和B球带电量为+q, B球不带电.开始时轻杆的中垂线与竖直虚线MP重合，虚线NQ 与MP平行且相距4L.在MP、NQ间加水平向右、电场强度为E的匀强电场，AB球恰能静止在粗糙桌面上。

取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

求：
（1）A，B球与桌面间的动摩托因数
(2) 若A球带电量为+8q时，S球带电量为-8q，将AB球由开始位置从静止释放，求A 球运动到最右端时拒虚
线NQ的距离d,及AB系统从开始运动到最终静止所运动的总路程s:
(3) 若有质量为km、带电量为-k2q的C球，向右运动与B球正碰后粘合在一起，为使A球刚好能到达
虚线NQ的位置，问k取何值时，C与B碰撞前瞬间C球的速度最小？ C球速度的最小值为多大？（各小球与桌面间的动摩擦因数都相同。

）
解：（1）以AB球整体为对象，处于静止状态，则有
mg qE μ2=…………（2分） mg qE
2=μ…………（1分）
则：S=8L …………（1分）
当k k 64=，23
=k 时，v 0有最小值v 0min …………（2分）
m qEL
v )1164(min 0+=…………（1分）
8、如图所示，A,B 两球质量均为m ，其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态（A 、B 两球 与弹簧两端接触但不连接）。

弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R 的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑，滑至最低点时，解除对弹簧的锁 定状态之后,B 球恰好能到达轨道最高点，求：
(1)小球B 解除锁定后的速度；
(2)弹簧处于锁定状态时的弹性势能
22201112222
A B mv E mv mv ⨯+=+弹 （1分） 解得： (7210)E mgR =-弹 （2分）
9、如图所示，在固定的光滑水平杆(杆足够长)上，套有一个质量为m =0.5 kg 的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为M =1.98kg 的木块，现有一质量为m 0=20g 的子弹以v 0=100m/s 的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间，g =10m/s 2
)，求：
①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能；
②木块所能达到的最大高度．
10、如图所示，光滑水平面上静止着倾角为θ、高度为H 、质量为M 的光滑斜面，质量为m 的小球以一定的初速度从斜面底端沿着斜面向上运动。

若斜面固定，小球恰好冲上斜面顶端；若斜面不固定，求小球冲上斜面后能达到的最大高度h ？
11、如图所示，质量为M=10kg 的小车静止在光滑的水平地面上，其AB 部分为半径R=0.5m 的光滑4
1圆孤，BC 部分水平粗糙，BC 长为L=2m 。

一可看做质点的小物块从A 点由静止释放，滑到C 点刚好停止。

已知小物块质量m=6kg ，g 取10m/s 2
求：①小物块与小车BC 部分间的动摩擦因数；
②小物块从A 滑到C 的过程中，小车获得的最大速度.。