高考物理机械能守恒难题.docVIP

物理难题

BA1.〔2012西城一模22.〕〔16分〕如下图，一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量m=1.0kg的小铁块〔可视为质点〕从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s，最终小铁块和长木板到达共同速度。忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g=10m/s

B

A

〔1〕小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小F；

〔2〕小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功Wf；

〔3〕小铁块和长木板到达的共同速度v。

2.〔2012海淀一模22.hRBA〕〔16分〕如下图，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接。A、B两滑块〔可视为质点〕用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧。两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点。圆形轨道的半径R=0.50m，滑块A的质量mA=0.16kg，滑块B的质量mB=0.04kg，两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h=0.80m，重力加速度g取10m

h

R

B

A

〔1〕A、B两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小；

〔2〕滑块A被弹簧弹开时的速度大小；

〔3〕弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。

ABsRcbv0a3.〔2012东城一模22.〕〔16分〕如下图，半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切。质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m=0.1kg的小滑块A以v0=2m/s的水平初速度向B滑行，滑过s=1m的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动。木块A

A

B

s

R

c

b

v0

a

〔1〕A与B碰撞前瞬间的速度大小vA；

〔2〕碰后瞬间，A、B共同的速度大小v；

〔3〕在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B

的作用力N的大小。

4.〔2012朝阳一模22.〕〔16分〕如下图，水平面上固定一轨道，轨道所在平面与水平面垂直，其中bcd是一段以O为圆心、半径为R的圆弧，c为最高点，弯曲段abcde光滑，水平段ef粗糙，两局部平滑连接，a、O与ef在同一水平面上。可视为质点的物块静止于a点，某时刻给物块一个水平向右的初速度，物块沿轨道经过c点时，受到的支持力大小等于其重力的倍，之后继续沿轨道滑行，最后物块停在轨道的水平局部ef上的某处。物块与水平轨道ef的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：

abcdfe

a

b

c

d

f

e

〔2〕物块在a点出发时速度v0的大小；

〔3〕物块在水平局部ef上滑行的距离x。

v05.〔2012丰台一模22.〕〔16分〕一质量M=0.8kg的小物块，用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态。一质量m=0.2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物块，并与物块粘在一起，小球与物块相互作用时间极短可以忽略。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2

v0

〔1〕小球粘在物块上的瞬间，小球和物块共同速度的大小；

〔2〕小球和物块摆动过程中，细绳拉力的最大值；

〔3〕小球和物块摆动过程中所能到达的最大高度。

6.〔2011北京高考22.〕〔16分〕如下图，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球〔小球的大小可以忽略〕。

在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为，

小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F的大小。

由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点

时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。

7.〔2009江苏省沛县中学月考〕如下图，一个3/4圆弧形光滑细圆管轨道ABC放置在竖直平面内，轨道半径R，在A点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R，不计厚度的垫子，左端M正好位于A点，讲一个质量为m，直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力

〔1〕假设小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，那么小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？

〔2〕欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是多少？

8.〔2009广东省广阔附中模拟〕如下图，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球〔大小不计〕．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释