高考物理第二轮专题复习测试题《动量和能量专题》(4)

H 竖直壁无初速下滑，当它滑行h = 0.8m到某点N（图上未画

出）时就离开壁做曲线运动，当A运动到P点时，恰好处于P 0s 平衡状态，此时速度方向与水平方向成45角，设P与M的

高度差H = 1.6m，问：（1）A沿壁下滑过程摩擦力做的功是多图2-10 少？（2）P与M的水平距离s等于多少？

《动量与能量专题》一参考答案:

1．BC 2．AC 3．D 4．B 5．AC 6．AC 7．B 8．C 9．C 10．AB 11．（1）B的右端至D板的距离L2 （2）mAL1L?mB2?0 测量、时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成t1t2误差。（学生只要答对其中两点即可）

2L1L212（3）能。EP?(mA2?mB2)

2t1t212．(1)64.5——64.5cm之间,11.03cm, (2)ABD (3)A碰前的落点;A碰后的落点

mAOJ=mAOE+mBOF

13．风力发电是将风的动能转化为电能，讨论时间t内的这种转化，这段时间内通过风力发电机的空气 的空气是一个以S为底、v0t为高的横放的空气柱，其质量为m=?Sv0t，它通过风力发电机所减少的动能用以发电，设电功率为P，则

12112Pt?(mv0?mv2)???Sv0t?(v0?v2)

222代入数据解得 P=53kW

14．答案：

(1)m1 v0=( m2+ m1 ) v1

( m2+ m1 ) v1=( m2+ m1 + m3) v2

11( m2+ m1 ) v12－( m2+ m1 + m3) v22=μm3gL 22所以车长L＝0.9m 共同速度v2＝2.1m/s （2）研究m3则有： μm3gt＝m3 v2 所以t＝0.52s 15．（1）当物体C着地时,M具有最大速度,由机械能守恒得: 2mgL-MgL=

1(2m+M)vm2 2解得vm?2(2m?M)gL

2m?M2m 物体B刚着地时,M的速度为0,到达最高

1(M+m) vm2=MgL-mgL 2（2）若 M?此时AB为系统机械能守恒:

H=L+L

解得H?2L 若 M?2m

1(M+m) vm2=MgL1-mgL1 2H=L+L1

解得H?2mML

(2m?M)(M?m)若 M?2m 物体B着地时,M的速度不为0,仍在升高

11(M+m) vm2－(M+m) v22=MgL-mgL 221Mv22＝Mgh 2H=2L+h

2(4m2?3mM)L 解得H?

(2m?M)(M?m)16．解：（1）由动量定理及动量守恒定律得I0=mv0 mv0=(m+M)v 于是可解得：v=1m/s。

（2）由动量守恒定律和功能关系得mv0=(m+M)u

121mv0 =（m+M）v2+μmgLmax+Emax 22121mv0 =（m+M）u2+2μmgLmax 22于是又可解得：Emax=3J Lmax=0.75m

17．以地面为参考系（下同），设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度为a，则对小箱有s?12at① v0?at② 在这段时间内，传送带运动的路程为s0?v0t ③ 由以上可得2s0?2s ④

用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为

A?fx?12mv0 ⑤ 212mv0 ⑥ 2传送带克服小箱对它的摩擦力做功A0?fx0?2?两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量 Q?12mv0 ⑦ 2可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等。 T时间内，电动机输出的功为 W?PT ⑧

此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即

W?12Nmv0?Nmgh?NQ ⑨ 2已知相邻两小箱的距离为L，所以

v0T?NL ⑩

NmN2L2联立⑦⑧⑨⑩，得P?[2?gh] ⑾

TT

18．(16分) 参考答案：

（1）设小球A、C第一次相碰时，小球B的速度为vB，考虑到对称性及绳的不可伸长特性，小球A、C沿小球B初速度方向的速度也为vB，由动量守恒定律，得

1mv0?3mvB 由此解得vB?v0

3（2）当三个小球再次处在同一直线上时，则由动量守恒定律和机械能守恒定律，得

mv0?mvB?2mvA

121212mv0?mvB?2?mvA 22212解得vB??v0 vA?v0（三球再次处于同一直线）

33vB?v0，vA?0（初始状态，舍去）

所以，三个小球再次处在同一直线上时，小球B的速度为vB??v0（负号表明与初速度反向） （3）当小球A的动能最大时，小球B的速度为零。设此时小球A、C的速度大小为u，两根

绳间的夹角为θ（如图），则仍由动量守恒定律和机械能守恒定律，得

13mv0?2musin?2

B121mv0?2?mu2 2212另外，EKA?mu

2由此可解得，小球A的最大动能为EKA?uA?Cu1mv02，此时两根绳间夹角为??90? 4（4）小球A、C均以半径L绕小球B做圆周运动，当三个小球处在同一直线上时，以小球B为参考系（小球B的加速度为0，为惯性参考系），小球A（C）相对于小球B的速度均为

v02v2F?m?mv?vA?vB?v0LL 所以，此时绳中拉力大小为：

《动量与能量专题》二参考答案

1．A。 2、A。 3、D。 4、A。 5、C。 6、C。 7、B。

8、D． 9、C。 10、C。 11、B。 12、B。 13、（1）2×107；（2）0.1% 。 14. （1）h2＝1.25m；（2）距B点1.2m；（3）m2＝0.6kg。 15．2l3l>d≥

2?cos?3?2cos?2mMMv02Emax?v0??4(m?M) 17、4(m?M)gL 。 16、（1）（2）

－

（1）x0 ；（2）3x0。 18、（1）－6×103 J；（2）0.6m。

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