2009年高考物理复习动量与能量精选.docVIP

2009年高考复习动量与能量精选 1、　如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m，可视为质点的小木块A质量m=1kg，原来静止于滑板的左端，滑板与木块A之间的动摩擦因数μ=0.2。当滑板B受水平向左恒力F=14N作用时间t后，撤去F，这时木块A恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧的最大压缩量为x=5cm。g取10m/s2，求： （1）水平恒力F的作用时间t；txjy（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能； （3）整个运动过程中系统产生的热量。 （1）木块A和滑板B均向左做匀加速直线运动 根据题意有：即代入数据得：t＝１s……3分 （2）１秒末木块Ａ和滑板Ｂ的速度分别为： ， 当木块Ａ和滑板Ｂ的速度相同时，弹簧压缩量最大，具有最大弹性势能。 根据动量守恒定律有 ……………………2分 由能量守恒定律得 ………2分 代入数据求得……………………………………………………….1分 （3）假设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达到共同速度v’,相对木板向左滑动距离s，有 ’……………………………………2分 ………………………………2分 得s=0.15m 由于x+L＞s且s＞x，故假设成立， 整个过程系统产生的热量为=1.4J………………………2分 绝缘材料制成的圆柱形细管质量为m、带电荷量为+q、管长为h，管底封闭且水平，由于空间有竖直向上的匀强电场，它刚好能竖直静止。现从其管口无初速释放一个绝缘的、不带电的、质量也为m的弹性小球（直径小于管的内径，可以视为质点），不计空气对小球和细管的作用力，在小球和细管的运动或碰撞过程中，不会改变各自的带电情况，已知重力加速度为g，问： （1）电场强度E多大？ （2）小球第一次与管底碰撞前瞬间的速度多大？ （3）小球与管底的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间可忽略，小球第二次与管底碰前瞬间的速度多大？ 1）带电管刚好在电场中静止，则　，（2分）　得（2分） （2）小球在管中自由下落，小球第一次与管底碰撞前瞬间的速度为　（4分） （3）小球与管底发生弹性碰撞，两者组成的系统动量守恒　　（2分） 机械能守恒　（2分）（式中v1、v2分别是小球与管底碰撞后的速度）解方程得　（2分） 两者碰后管向下做匀速运动，小球做自由落体运动，直到它们再第二次相碰。 设第一次碰后到第二次相碰的时间为t，则 　　对小球有　　（1分）对管有　（1分）解得　　（1分）　 故小球第二次跟管底相碰时的速度为　（2分） 如图所示，质量为m3＝3kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R＝0.15m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑到水平部分右端固定一个轻弹簧。滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。质量为m2＝2kg的物体2（可视为质点）放在滑道的B点，现让质量为m1＝1kg的物体1（可视为质点）自A点由静止释放。两物体在滑道上的C点相碰后粘为一体（g＝10m/s2）。 （1）求物体1从释放到与物体2相碰的过程中，滑道向左运动的距离； （2）若CD＝0.1m，两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为μ 解：（1）从释放到与相碰撞过程中，、组成的系统水平方向动量守恒，设水平位移大小 ，水平位移大小，有： --------------------------------------------------------------------------------（2分） -----------------------------------------------------------------------------------------（1分） 可以求得 ----------------------------------------------------------------（2分） （2）设、 刚要相碰时物体1的速度 ，滑道的速度为，由机械能守恒定律有 ----------------------------------------------------------（2分） 由动量守恒定律有 -----------------------------------------------------------------------（2分） 物体1和物体2相碰后的共同速度设为 ，由动量守恒定律有 ----------------------------------------------------------------（2分） 弹簧第一次压缩最短时由动量守恒定律可知物体1、2和滑道速度为零，此时弹