2019-2020年高考物理 6年高考母題精解精析專題14 動量和能量.doc

2019-2020年高考物理 6年高考母題精解精析專題14 動量和能量【xx高考】（xx大綱版全國卷）21.如圖，大小相同的擺球a和b的質量分別為m和3m，擺長相同，并排懸掛，平衡時兩球剛好接觸，現將擺球a向左邊拉開一小角度后釋放，若兩球的碰撞是彈性的，下列判斷正確的是A.第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬間，兩球的動量大小相等C.第一次碰撞后，兩球的最大擺角不相同D.發(fā)生第二次碰撞時，兩球在各自的平衡位置（xx浙江）23、（16分）為了研究魚所受水的阻力與其形狀的關系，小明同學用石蠟做成兩條質量均為m、形狀不同的“A魚”和“B魚”，如圖所示。在高出水面H 處分別靜止釋放“A魚”和“B魚”， “A魚”豎直下滑hA后速度減為零，“B魚” 豎直下滑hB后速度減為零?！棒~”在水中運動時，除受重力外還受浮力和水的阻力，已知“魚”在水中所受浮力是其重力的10/9倍，重力加速度為g，“魚”運動的位移遠大于“魚”的長度。假設“魚”運動時所受水的阻力恒定，空氣阻力不計。求：（1）“A魚”入水瞬間的速度VA1；（2）“A魚”在水中運動時所受阻力fA；（3）“A魚”與“B魚” 在水中運動時所受阻力之比fA：fB（xx天津）10（16分）如圖所示，水平地面上固定有高為h的平臺，臺面上有固定的光滑坡道，坡道頂端距臺面高度也為h，坡道底端與臺面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下，到達水平光滑的臺面與靜止在臺面上的小球B發(fā)生碰撞，并粘連在一起，共同沿臺面滑行并從臺面邊緣飛出，落地點與飛出點的水平距離恰好為臺高的一半，兩球均可視為質點，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求（1）小球A剛滑至水平臺面的速度vA；（2）A、B兩球的質量之比mA：mB。【答案】：（1） （2）1:3【解析】：解：（1）小球從坡道頂端滑至水平臺面的過程中，由機械能守恒定律得mAgh = mAvA2解得：vA = （2）設兩球碰撞后共同的速度為v，由動量守恒定律得mAvA =（mA + mB）v粘在一起的兩球飛出臺面后做平拋運動豎直方向：h = gt2水平方向： = vt 聯(lián)立上式各式解得：【考點定位】本題考查機械能守恒定律，動量守恒定律，平拋運動。（xx四川）24（19分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應的圓心角 = 370，半徑r = 2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E = 2105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場。質量m = 510-2kg、電荷量q =+110-6C的小物體（視為質點）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過C點時為計時起點，0.1s以后，場強大小不變，方向反向。已知斜軌與小物體間的動摩擦因數=0.25。設小物體的電荷量保持不度為a1，由牛頓第二定律得（xx全國新課標卷）35.物理選修3-5（15分）（1）（6分）氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中x是某種粒子。已知：、和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應方程和數據可知，粒子x是_，該反應釋放出的能量為_ MeV（結果保留3位有效數字）（2）（9分）如圖，小球a、b用等長細線懸掛于同一固定點O。讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使細線水平。從靜止釋放球b，兩球碰后粘在一起向左擺動，此后細線與豎直方向之間的最大偏角為60。忽略空氣阻力，求（i）兩球a、b的質量之比；（ii）兩球在碰撞過程中損失的機械能與球b在碰前的最大動能之比?！敬鸢浮浚?） 17.6（2） 【解析】（1）根據核反應方程遵循的規(guī)律可得： 根據愛因斯坦質能方程Emc2可得：E(2.0141+3.01614.00261.0087)931.5MeV17.6 MeV【考點定位】本考點主要考查核聚變、動量守恒、機械能守恒、能量守恒（xx江蘇）14. (16 分)某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數足夠大的輕質彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內移動,與槽間的滑動摩擦力恒為f. 輕桿向右移動不超過l 時,裝置可安全工作. 一質量為m 的小車若以速度v0 撞擊彈簧,將導致輕桿向右移動l4. 輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且不計小車與地面的摩擦.(1) 若彈簧的勁度系數為k,求輕桿開始移動時,彈簧的壓縮量x;(2)求為使裝置安全工作,允許該小車撞擊的最大速度vm;(3)討論在裝置安全工作時,該小車彈回速度v和撞擊速度v 的關系.（xx山東）22（15分）如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑的光滑圓弧軌道，BC段為一長度的粗糙水平軌道，二者相切與B點，整個軌道位于同一豎直平面內，P點為圓弧軌道上的一個確定點。一可視為質點的物塊，其質量，與BC間的動摩擦因數。工件質，與地面間的動摩擦因數。（取求F的大小當速度時，使工件立刻停止運動（即不考慮減速的時間和位移），物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點與B點間的距離?！究键c定位】平拋運動、動能定理（xx上海）22（A組）A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質量為5kg，速度大小為10m/s，B質量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動量大小為_kgm/s：兩者碰撞后，A沿原方向運動，速度大小為4m/s，則B的速度大小為_m/s?！緓x高考】vL1.（全國）質量為M，內壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數為。初始時小物塊停在箱子正中間，如圖所示。現給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對靜止。設碰撞都是彈性的，則整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為Amv2Bv2 CNmgL DNmgL【答案】BD【解析】由于水平面光滑，一方面，箱子和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒，二者經多次碰撞后，保持相對靜止，易判斷二者具有向右的共同速度，根據動量守恒定律有mv=（M+m），系統(tǒng)損失的動能為知B正確，另一方面，系統(tǒng)損失的動能可由Q=，且Q=，由于小物塊從中間向右出發(fā)，最終又回到箱子正中間，其間共發(fā)生N次碰撞，則=NL,則B選項也正確2（福建）（20分）如圖甲，在x0的空間中存在沿y軸負方向的勻強電場和垂直于xoy平面向里的勻強磁場，電場強度大小為E，磁感應強度大小為B.一質量為m、電荷量為q(q0)的粒子從坐標原點O處，以初速度v0沿x軸正方向射人，粒子的運動軌跡見圖甲，不計粒子的重力。求該粒子運動到y(tǒng)=h時的速度大小v；現只改變人射粒子初速度的大小，發(fā)現初速度大小不同的粒子雖然運動軌跡（y-x曲線）不同，但具有相同的空間周期性，如圖乙所示；同時，這些粒子在y軸方向上的運動（y-t關系）是簡諧運動，且都有相同的周期T=。.求粒子在一個周期內，沿軸方向前進的距離s；.當入射粒子的初速度大小為v0時，其y-t圖像如圖丙所示，求該粒子在y軸方向上做簡諧運動的振幅A,并寫出y-t的函數表達式。 II.設粒子在y方向上的最大位移為ym（圖丙曲線的最高點處），對應的粒子運動速度大小為v2（方向沿x軸），因為粒子在y方向上的運動為簡諧運動，因而在y=0和y=ym處粒子所受的合外力大小相等，方向相反，則 qv0B -qE=-(qv2B-qE),由動能定理有 -qEym=m v22-m v02，又 Ay=ym由式解得 Ay=( v0-E/B)?？蓪懗鰣D丙曲線滿足的簡諧運動y-t的函數表達式為y=( v0-E/B) (1-cost)3.（廣東）（18分）如圖20所示，以A、B和C、D為斷電的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內，一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C，一物塊被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點，運動到A時剛好與傳送帶速度相同，然后經A沿半圓軌道滑下，再經B滑上滑板。滑板運動到C時被牢固粘連。物塊可視為質點，質量為m，滑板質量為M=2m，兩半圓半徑均為R，板長l=6.5R,板右端到C的距離L在R<L<5R范圍內取值，E距A為S=5R,物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數均為=0.5，重力加速度取g。圖19RMEAml=6.5RS=5RLBCDR（1）求物塊滑到B點的速度大??；（2）試討論物塊從滑上滑板到離開右端的過程中，克服摩擦力做的功Wf與L的關系，并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點。當2RL5R時，滑塊的運動是勻減速運動8R，勻速運動L2R，勻減速運動0.5R，滑上C點，根據動能定理：，解得：，滑塊不能滑到CD軌道的中點。當RL2R時，滑塊的運動是勻減速運動6.5R+L，滑上C點。根據動能定理：，解得：當時，可以滑到CD軌道的中點，此時要求L<0.5R，這與題目矛盾，所以滑塊不可能滑到CD軌道的中點。4（山東）如圖所示，將小球從地面以初速度豎直上拋的同時，將另一相同質量的小球從距地面處由靜止釋放，兩球恰在處相遇（不計空氣阻力）。則5（四川）質量為m的帶正電小球由空中A點無初速度自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經過t秒小球又回到A點。不計空氣阻力且小球從末落地，則A.整個過程中小球電勢能變換了 mg2t2B.整個過程中小球動量增量的大小為2mgtC.從加電場開始到小球運動到最低點時小球動能變化了mg2t2D.從A點到最低點小球重力勢能變化了 mg2t2答案：BD 解析：由平均速度關系可知，設下落t秒時的速度為v，再次回到A點時的速度大小為vx,則滿足，即第二次回到A點時的速度大小為下落t秒時的2倍，上升加速度為自由落體加速度的3倍，電場力為重力的4倍，由沖量定理知道,即B正確；電場力做功對應電勢能變化，A錯誤；最低點時小球速度為零，所以加電場開始到最低點時，動能變化了，C錯誤；減速時候加速度為自由下落時3倍，所以時間為自由下落的三分之一，總位移為，所以重力勢能變化為,D正確。6.（重慶）（18分）如題24圖所示，靜置于水平地面的三輛手推車沿一直線排列，質量均為m，人在極短的時間內給第一輛車一水平沖量使其運動，當車運動了距離L時與第二輛車相碰，兩車以共同速度繼續(xù)運動了距離L時與第三車相碰，三車以共同速度又運動了距離L時停止。車運動時受到的摩擦阻力恒為車所受重力的k倍，重力加速度為g,若車與車之間僅在碰撞時發(fā)生相互作用，碰撞時間很短，忽略空氣阻力，求：整個過程中摩擦阻力 所做的總功；人給第一輛車水平沖量的大??；第一次與第二次碰撞系統(tǒng)動能損失之比。由解得由解得第一次碰撞系統(tǒng)動能損失由解得由解得第二次碰撞系統(tǒng)動能損失第一次與第二次碰撞系統(tǒng)動能損失之比7（浙江）（20分）節(jié)能混合動力車是一種可以利用汽油及所儲存電能作為動力來源的汽車。有一質量m=1000kg的混合動力轎車，在平直公路上以勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為。當駕駛員看到前方有80km/h的限速標志時，保持發(fā)動機功率不變，立即啟動利用電磁阻尼帶動的發(fā)電機工作給電池充電，使轎車做減速運動，運動L=72m后，速度變?yōu)?。此過程中發(fā)動機功率的用于轎車的牽引，用于供給發(fā)電機工作，發(fā)動機輸送給發(fā)電機的能量最后有50%轉化為電池的電能。假設轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變。求轎車以在平直公路上勻速行駛時，所受阻力的大??；轎車從減速到過程中，獲得的電能；轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能維持勻速運動的距離。 (3)根據題設，轎車在平直公路上勻速行駛時受到的阻力仍為。此過程中，由能量轉化及守恒定律可知，僅有電能用于克服阻力做功，代入數據得8（四川）（16分）隨著機動車數量的增加，交通安全問題日益凸顯。分析交通違法事例，將警示我們遵守交通法規(guī)，珍惜生命。一貨車嚴重超載后的總質量為49t，以54km/h的速率勻速行駛。發(fā)現紅燈時司機剎車，貨車即做勻減速直線運動，加速度的大小為2.5m/s2（不超載時則為5m/s2）。（1）若前方無阻擋，問從剎車到停下來此貨車在超載及不超載時分別前進多遠？（2）若超載貨車剎車時正前方25m處停著總質量為1t的轎車，兩車將發(fā)生碰撞，設相互作用0.1 s后獲得相同速度，問貨車對轎車的平均沖力多大？9（山東）（15分）如圖所示，在高出水平地面的光滑平臺上放置一質量、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長度且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可視為質點的物塊B，其質量。B與A左段間動摩擦因數。開始時二者均靜止，現對A施加水平向右的恒力，待B脫離A（A尚未露出平臺）后，將A取走。B離開平臺后的落地點與平臺右邊緣的水平距離。（取g=10m/s2）求：（1）B離開平臺時的速度vB。（2）B從開始運動到剛脫離A時，B運動的時間tB和位移xB。（3）A左端的長度l2。10（福建）（15分）反射式速調管是常用的微波器械之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產生微波，其振蕩原理與下述過程類似。如圖所示，在虛線兩側分別存在著方向相反的兩個勻強電場，一帶電微粒從A點由靜止開始，在電場力作用下沿直線在A、B兩點間往返運動。已知電場強度的大小分別是N/C和N/C，方向如圖所示，帶電微粒質量，帶電量,A點距虛線的距離，不計帶電微粒的重力，忽略相對論效應。求：B點到虛線的距離；帶電微粒從A點運動到B點所經歷的時間。解析：此題考查電場力、動能定理、牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律等知識點。（1）帶電微粒由A運動到B的過程中，由動能定理有qE1d1-qE2d2=0，解得d2=d2=0.50cm.（2）設微粒在虛線MN兩側的加速度大小分別為a1、a2，由牛頓第二定律有qE1=m a1，qE2=m a2，設微粒在虛線MN兩側運動的時間分別為t1、t2，由運動學公式有d1=a1t12，d2=a2t22，t= t1+t2，聯(lián)立解得 t=1.510-8s。11（北京）（18分）利用電場和磁場，可以將比荷不同的離子分開，這種方法在化學分析和原子核技術等領域有重要的應用。如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長)中存在垂直于紙面的勻強磁場，A處有一狹縫。離子源產生的離子，經靜電場加速后穿過狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場的方向射入磁場，運動到GA邊，被相應的收集器收集。整個裝置內部為真空。已知被加速的兩種正離子的質量分別是m1和m2(m1>m2)，電荷量均為q。加速電場的電勢差為U，離子進入電場時的初速度可以忽略。不計重力，也不考慮離子間的相互作用。(1)求質量為m1的離子進入磁場時的速率v1；(2)當磁感應強度的大小為B時，求兩種離子在GA邊落點的間距s；(3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響，實際裝置中狹縫具有一定寬度。若狹縫過寬，可能使兩束離子在GA邊上的落點區(qū)域交疊，導致兩種離子無法完全分離。設磁感應強度大小可調，GA邊長為定值L，狹縫寬度為d，狹縫右邊緣在A處。離子可以從狹縫各處射入磁場，入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場。為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離，求狹縫的最大寬度。兩種離子在GA上落點的間距 12.（全國）（20分）裝甲車和戰(zhàn)艦采用多層鋼板比采用同樣質量的單層鋼板更能抵御穿甲彈的射擊。通過對以下簡化模型的計算可以粗略說明其原因。質量為2、厚度為2的鋼板靜止在水平光滑的桌面上。質量為的子彈以某一速度垂直射向該鋼板，剛好能將鋼板射穿?，F把鋼板分成厚度均為、質量為的相同的兩塊，間隔一段距離平行放置，如圖所示。若子彈以相同的速度垂直射向第一塊鋼板，穿出后再射向第二塊鋼板，求子彈射入第二塊鋼板的深度。設子彈在鋼板中受到的阻力為恒力，且兩塊鋼板不會發(fā)生碰撞。不計重力影響?！窘馕觥吭O子彈初速度為v0，射入厚度為2d的鋼板后，最終鋼板和子彈的共同速度為V，由動量守恒得 (2m + m)V = mv0 解得 V = v0 此過程中動能損失為 DE = mv02 - 3mV2 解得 DE = mv02分成兩塊鋼板后，設子彈穿過第一塊鋼板時兩者的速度分別為v1和V1，由動量守恒定律得 mv1 + mV1 = mv0 13.（重慶）（18分）如題24圖所示，靜置于水平地面的三輛手推車沿一直線排列，質量均為m，人在極短的時間內給第一輛車一水平沖量使其運動，當車運動了距離L時與第二輛車相碰，兩車以共同速度繼續(xù)運動了距離L時與第三車相碰，三車以共同速度又運動了距離L時停止。車運動時受到的摩擦阻力恒為車所受重力的k倍，重力加速度為g,若車與車之間僅在碰撞時發(fā)生相互作用，碰撞時間很短，忽略空氣阻力，求：整個過程中摩擦阻力 所做的總功；人給第一輛車水平沖量的大?。坏谝淮闻c第二次碰撞系統(tǒng)動能損失之比。由解得由解得第一次碰撞系統(tǒng)動能損失由解得由解得第二次碰撞系統(tǒng)動能損失第一次與第二次碰撞系統(tǒng)動能損失之比 【xx高考】1. xx福建29（2）如圖所示，一個木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內粗糙的底板上放著一個小木塊。木箱和小木塊都具有一定的質量?，F使木箱獲得一個向右的初速度，則 。（填選項前的字母） A 小木塊和木箱最終都將靜止 B 小木塊最終將相對木箱靜止，二者一起向右運動 C 小木塊在木箱內壁將始終來回往復碰撞，而木箱一直向右運動 D 如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止，則二者將一起向左運動答案：B2xx北京20如圖，若x軸表示時間，y軸表示位置，則該圖像反映了某質點做勻速直線運動時，位置與時間的關系。若令x軸和y軸分別表示其它的物理量，則該圖像又可以反映在某種情況下，相應的物理量之間的關系。下列說法中正確的是A.若x軸表示時間,y軸表示動能，則該圖像可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運動過程中，物體動能與時間的關系B.若x軸表示頻率，y軸表示動能，則該圖像可以反映光電效應中，光電子最大初動能與入射光頻率之間的關系C.若x軸表示時間，y軸表示動量，則該圖像可以反映某物在沿運動方向的恒定合外力作用下，物體動量與時間的關系D.若x軸表示時間，y軸表示感應電動勢，則該圖像可以反映靜置于磁場中的某閉合回路，當磁感應強度隨時間均勻增大時，增長合回路的感應電動勢與時間的關系3. xx天津10如圖所示，小球A系在細線的一端，線的另一端固定在O點，O點到水平面的距離為h。物塊B質量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O點的正下方，物塊與水平面間的動摩擦因數為?，F拉動小球使線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運動到最低點時與物塊發(fā)生正碰（碰撞時間極短），反彈后上升至最高點時到水平面的距離為。小球與物塊均視為質點，不計空氣阻力，重力加速度為g，求物塊在水平面上滑行的時間t。4. xx新課標34(2)(10分)如圖所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻.重物質量為木板質量的2倍，重物與木板間的動摩擦因數為.使木板與重物以共同的速度向右運動，某時刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短.求木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經歷的時間.設木板足夠長，重物始終在木板上.重力加速度為g. 解析：木板第一次與墻碰撞后，向左勻減速直線運動，直到靜止，再反向向右勻加速直線運動直到與重物有共同速度，再往后是勻速直線運動，直到第二次撞墻。 木板第一次與墻碰撞后，重物與木板相互作用直到有共同速度，動量守恒，有： ，解得： 木板在第一個過程中，用動量定理，有： 用動能定理，有： 木板在第二個過程中，勻速直線運動，有： 木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經歷的時間t=t1+t2=+=5. xx全國卷25小球A和B的質量分別為mA 和 mB 且mAmB 在某高度處將A和B先后從靜止釋放。小球A與水平地面碰撞后向上彈回，在釋放處的下方與釋放出距離為H的地方恰好與正在下落的小球B發(fā)生正幢，設所有碰撞都是彈性的，碰撞事件極短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。 連立化簡得 6xx北京24雨滴在穿過云層的過程中，不斷與漂浮在云層中的小水珠相遇并結合為一體，其質量逐漸增大?，F將上述過程簡化為沿豎直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始質量為，初速度為，下降距離后于靜止的小水珠碰撞且合并，質量變?yōu)?。此后每經過同樣的距離后，雨滴均與靜止的小水珠碰撞且合并，質量依次為、（設各質量為已知量）。不計空氣阻力。（） 若不計重力，求第次碰撞后雨滴的速度；（） 若考慮重力的影響，求第次碰撞前、后雨滴的速度和；求第次碰撞后雨滴的動能。 b. 第2次碰撞前 利用式化簡得 第2次碰撞后，利用式得 同理，第3次碰撞后 第n次碰撞后 動能 【xx高考】一、選擇題1.（09全國卷21）質量為M的物塊以速度V運動，與質量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動量正好相等，兩者質量之比M/m可能為 （ AB ）A.2 B.3 C.4 D. 53.（09上海46）與普通自行車相比，電動自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動自行車的部分技術參數。在額定輸出功率不變的情況下，質量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當此電動車達到最大速度時，牽引力為 N,當車速為2s/m時，其加速度為 m/s2(g=10m m/s2)規(guī)格后輪驅動直流永磁鐵電機車型14電動自行車額定輸出功率200W整車質量40Kg額定電壓48V最大載重120 Kg額定電流4.5A答案：40：0.64.（09天津4）如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，質量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內，力F做的功與安培力做的功的代數和等于 （ A ）5.（09海南物理7）一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向 不變，大小隨時間的變化如 圖所示。設該物體在和時刻相對于出發(fā)點的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開始至時刻做的功是，從至時刻做的功是,則 （ AC ）A BC D6.（09廣東理科基礎9）物體在合外力作用下做直線運動的v一t圖象如圖所示。下列表述正確的是 （ A ） A在01s內，合外力做正功 B在02s內，合外力總是做負功 C在12s內，合外力不做功 D在03s內，合外力總是做正功A時刻的瞬時功率為B時刻的瞬時功率為C在到這段時間內，水平力的平均功率為D. 在到這段時間內，水平力的平均功率為8.（09安徽18）在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形的abcd，頂點a、c處分別 固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示。若將一個帶負電的粒子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復運動。粒子從b點運動到d點的過程中 （ D ）A. 先作勻加速運動，后作勻減速運動B. 先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢C. 電勢能與機械能之和先增大，后減小D. 電勢能先減小，后增大解析：由于負電荷受到的電場力是變力，加速度是變化的。所以A錯；由等量正電荷的電場分布知道，在兩電荷連線的中垂線O點的電勢最高，所以從b到a，電勢是先增大后減小，故B錯；由于只有電場力做功，所以只有電勢能與動能的相互轉化，故電勢能與機械能的和守恒，C錯；由b到O電場力做正功，電勢能減小，由O到d電場力做負功，電勢能增加，D對。9.（09福建18）如圖所示，固定位置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質量為m（質量分布均勻）的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數為u?，F桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂直）。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g。則此過程 （ BD ）A.桿的速度最大值為B.流過電阻R的電量為C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量D.恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動能的變化量10.（09浙江自選模塊13）“物理1-2”模塊（1）（本小題共3分，在給出的四個選項中，可能只有一個選項正確，也可能有多個選項正確，全部選對得3分，選對但不全的得1分，有選錯的得0分）二氧化碳是引起地球溫室效應的原因之一，減少二氧化碳的排放是人類追求的目標。下列能源利用時均不會引起二氧化碳排放的是 （ AB ）A.氫能、核能、太陽能B.風能、潮汐能、核能C.生物質能、風能、氫能D.太陽能、生物質能、地熱能二、非選擇題11.（09北京24）才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無機械能損失的惡簡化力學模型。如圖2（1）如圖1所示，ABC為一固定在豎直平面內的光滑軌道，BC段水平，AB段與BC段平滑連接。質量為的小球從高位處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止在軌道BC段上質量為的小球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球兩球的運動方向處于同一水平線上，且在碰撞過程中無機械能損失。求碰撞后小球的速度大小；（2）碰撞過程中的能量傳遞規(guī)律在物理學中有著廣泛的應用。為了探究這一規(guī)律，我們所示，在固定光滑水平軌道上，質量分別為、的若干個球沿直線靜止相間排列，給第1個球初能，從而引起各球的依次碰撞。定義其中第個球經過依次碰撞后獲得的動能與之比為第1個球對第個球的動能傳遞系數。a.求b.若為確定的已知量。求為何值時，值最大、式聯(lián)立解得 將代入得解得 b.將m1=4m0,m3=mo代入式可得為使k13最大，只需使由12.（09天津10） 如圖所示，質量m1=0.3 kg 的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=15 m,現有質量m2=0.2 kg可視為質點的物塊，以水平向右的速度v0=2 m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數=0.5,取g=10 m/s2，求（1）物塊在車面上滑行的時間t;（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0不超過多少。答案：（1）0.24s (2)5m/s（2）要使物塊恰好不從車廂滑出，須物塊到車面右端時與小車有共同的速度v，則 由功能關系有 代入數據解得 =5m/s故要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車的速度v0不能超過5m/s。13.（09山東38）（2）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧 (彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。解析：（2）設共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點：動量守恒定律14.（09安徽23）如圖所示，勻強電場方向沿軸的正方向，場強為。在點有一個靜止的中性微粒，由于內部作用，某一時刻突然分裂成兩個質量均為的帶電微粒，其中電荷量為的微粒1沿軸負方向運動，經過一段時間到達點。不計重力和分裂后兩微粒間的作用。試求 （1）分裂時兩個微粒各自的速度；（2）當微粒1到達（點時，電場力對微粒1做功的瞬間功率； （3）當微粒1到達（點時，兩微粒間的距離。根號外的負號表示沿y軸的負方向。中性微粒分裂成兩微粒時，遵守動量守恒定律，有方向沿y正方向。（2）設微粒1到達（0，-d）點時的速度為v，則電場力做功的瞬時功率為其中由運動學公式所以（3）兩微粒的運動具有對稱性，如圖所示，當微粒1到達（0，-d）點時發(fā)生的位移則當微粒1到達（0，-d）點時，兩微粒間的距離為15.（09安徽24）過山車是游樂場中常見的設施。下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點，B、C間距與C、D間距相等，半徑、。一個質量為kg的小球（視為質點），從軌道的左側A點以的初速度沿軌道向右運動，A、B間距m。小球與水平軌道間的動摩擦因數，圓形軌道是光滑的。假設水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取，計算結果保留小數點后一位數字。試求答案：（1）10.0N；（2）12.5m(3) 當時， ；當時， （3）要保證小球不脫離軌道，可分兩種情況進行討論：I軌道半徑較小時，小球恰能通過第三個圓軌道，設在最高點的速度為v3，應滿足 由得 II軌道半徑較大時，小球上升的最大高度為R3，根據動能定理 解得 為了保證圓軌道不重疊，R3最大值應滿足 解得 R3=27.9m綜合I、II，要使小球不脫離軌道，則第三個圓軌道的半徑須滿足下面的條件 或 16.（09福建21）如圖甲，在水平地面上固定一傾角為的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中。一勁度系數為k的絕緣輕質彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質量為m、帶電量為q（q>0）的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放，滑塊在運動過程中電量保持不變，設滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內，重力加速度大小為g。（1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經歷的時間t1（2）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過程中彈簧的彈力所做的功W；（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在乙圖中畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間關系v-t圖象。圖中橫坐標軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻，縱坐標軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小，vm是題中所指的物理量。（本小題不要求寫出計算過程）答案：（1）; （2）; (3) 解析：本題考查的是電場中斜面上的彈簧類問題。涉及到勻變速直線運動、運用動能定理處理變力功問題、最大速度問題和運動過程分析。（1）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中作初速度為零的勻加速直線運動，設加速度大小為a，則有 qE+mgsin=ma 聯(lián)立可得 17.（09浙江24）某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示，賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點，并能越過壕溝。已知賽車質量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5w工作，進入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨后在運動中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m。問：要使賽車完成比賽，電動機至少工作多長時間？（取g=10 ）通過分析比較，賽車要完成比賽，在進入圓軌道前的速度最小應該是 m/s設電動機工作時間至少為t，根據功能原理 由此可得 t=2.53s18.（09江蘇14）1932年，勞倫斯和利文斯設計出了回旋加速器?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產生的粒子，質量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。 （1）求粒子第2次和第1次經過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t；（3）實際使用中，磁感應強度和加速電場頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應強度和加速電場頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動能E。19.（09四川23）圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質量m=5103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上作勻加速直線運動，加速度a=0.2 m/s2，當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運動。取g=10 m/s2,不計額外功。求：(1) 起重機允許輸出的最大功率。(2) 重物做勻加速運動所經歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率。解析：(1)設起重機允許輸出的最大功率為P0，重物達到最大速度時，拉力F0等于重力。P0F0vm P0mg 代入數據，有：P05.1104W 20.（09上海物理20）質量為5103 kg的汽車在t0時刻速度v010m/s，隨后以P6104 W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進，經72s達到最大速度，設汽車受恒定阻力，其大小為2.5103N。求：（1）汽車的最大速度vm；（2）汽車在72s內經過的路程s。解析：（1）當達到最大速度時，P=Fv=fvm，vmm/s24m/s（2）從開始到72s時刻依據動能定理得：Ptfsmvm2mv02，解得：s1252m。21.（09上海物理23）（12分）如圖，質量均為m的兩個小球A、B固定在彎成120角的絕緣輕桿兩端，OA和OB的長度均為l，可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉動，空氣阻力不計。設A球帶正電，B球帶負電，電量均為q，處在豎直向下的勻強電場中。開始時，桿OB與豎直方向的夾角q060，由靜止釋放，擺動到q90的位置時，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，求： （1）勻強電場的場強大小E；（2）系統(tǒng)由初位置運動到平衡位置，重力做的功Wg和靜電力做的功We；（3）B球在擺動到平衡位置時速度的大小v。解析：（1）力矩平衡時：（mgqE）lsin90（mgqE）lsin（12090），即mgqE（mgqE），得：E；（2）重力做功：Wgmgl（cos30cos60）mglcos60（1）mgl，靜電力做功：WeqEl（cos30cos60）qElcos60mgl，（3）小球動能改變量DEk=mv2WgWe（1）mgl，得小球的速度：v。22.（09四川25） 如圖所示，輕彈簧一端連于固定點O，可在豎直平面內自由轉動，另一端連接一帶電小球P,其質量m=210-2 kg,電荷量q=0.2 C.將彈簧拉至水平后，以初速度V0=20 m/s豎直向下射出小球P,小球P到達O點的正下方O1點時速度恰好水平，其大小V=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1點與另一由細繩懸掛的、不帶電的、質量M=1.610-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細繩，同時在空間加上豎直向上的勻強電場E和垂直于紙面的磁感應強度B=1T的弱強磁場。此后，小球P在豎直平面內做半徑r=0.5 m的圓周運動。小球P、N均可視為質點，小球P的電荷量保持不變，不計空氣阻力，取g=10 m/s2。那么，（1）彈簧從水平擺至豎直位置的過程中，其彈力做功為多少？（2）請通過計算并比較相關物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。(3)若題中各量為變量，在保證小球P、N碰撞后某一時刻具有相同速度的前提下，請推導出r的表達式(要求用B、q、m、表示，其中為小球N的運動速度與水平方向的夾角)。若P、N碰后速度同向時，計算可得V<v1，這種碰撞不能實現。P、N碰后瞬時必為反向運動。有： P、N速度相同時，N經過的時間為，P經過的時間為。設此時N的速度V1的方向與水平方向的夾角為，有： 代入數據，得： 對小球P，其圓周運動的周期為T，有： 經計算得： T，P經過時，對應的圓心角為，有： （3）當B的方向垂直紙面朝外時，設在t時刻P、N的速度相同， ，23.（09重慶23）xx年中國女子冰壺隊首次獲得了世界錦標賽冠軍，這引起了人們對冰壺運動的關注。冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡化為如下過程：如題23圖，運動員將靜止于O點的冰壺（視為質點）沿直線推到A點放手，此后冰壺沿滑行，最后停于C點。已知冰面各冰壺間的動摩擦因數為，冰壺質量為m，AC=L，=r,重力加速度為g （1）求冰壺在A 點的速率；（2）求冰壺從O點到A點的運動過程中受到的沖量大小；（3）若將段冰面與冰壺間的動摩擦因數減小為，原只能滑到C點的冰壺能停于點，求A點與B點之間的距離。解析：24.（09重慶24）探究某種筆的彈跳問題時，把筆分為輕質彈簧、內芯和外殼三部分，其中內芯和外殼質量分別為m和4m.筆的彈跳過程分為三個階段：把筆豎直倒立于水平硬桌面，下壓外殼使其下端接觸桌面（見題24圖a）；由靜止釋放，外殼豎直上升至下端距桌面高度為時，與靜止的內芯碰撞（見題24圖b）；碰后，內芯與外殼以共同的速度一起上升到外殼下端距桌面最大高度為處（見題24圖c）。設內芯與外殼的撞擊力遠大于筆所受重力、不計摩擦與空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）外殼與碰撞后瞬間的共同速度大小；（2）從外殼離開桌面到碰撞前瞬間，彈簧做的功；（3）從外殼下端離開桌面到上升至處，筆損失的機械能。解析：25.（09廣東物理19）如圖19所示，水平地面上靜止放置著物塊B和C，相距=1.0m 。物塊A以速度=10m/s沿水平方向與B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右運動，并再與C發(fā)生正碰，碰后瞬間C的速度=2.0m/s 。已知A和B的質量均為m，C的質量為A質量的k倍，物塊與地面的動摩擦因數=0.45.（設碰撞時間很短，g取10m/s2）（1）計算與C碰撞前瞬間AB的速度；（2）根據AB與C的碰撞過程分析k的取值范圍，并討論與C碰撞后AB的可能運動方向。解析：設AB碰撞后的速度為v1,AB碰撞過程由動量守恒定律得 若AB與C發(fā)生碰撞后AB的速度為0，由動量守恒定律得代入數據解得總上所述得 當時，AB的運動方向與C相同當時，AB的速度為0 當時，AB的運動方向與C相反26.（09廣東物理20）如圖20所示，絕緣長方體B置于水平面上，兩端固定一對平行帶電極板，極板間形成勻強電場E。長方體B的上表面光滑，下表面與水平面的動摩擦因數=0.05（設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同）。B與極板的總質量=1.0kg.帶正電的小滑塊A質量=0.60kg，其受到的電場力大小F=1.2N.假設A所帶的電量不影響極板間的電場分布。t=0時刻，小滑塊A從B表面上的a點以相對地面的速度=1.6m/s向左運動，同時，B（連同極板）以相對地面的速度=0.40m/s向右運動。問（g取10m/s2）（1）A和B剛開始運動時的加速度大小分別為多少？（2）若A最遠能到達b點，a、b的距離L應為多少？從t=0時刻至A運動到b點時，摩擦力對B做的功為多少？t1時刻A的速度，故此過程A一直勻減速運動。 此t1時間內A運動的位移此t1時間內A相對B運動的位移此t1時間內摩擦力對B做的功為t1后，由于，B開始向右作勻加速運動，A繼續(xù)作勻減速運動，當它們速度相等時A、B相距最遠，設此過程運動時間為t2，它們速度為v，則有對A 速度對B 加速度 速度27.（09寧夏24）冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地示意如圖。比賽時，運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數減小。設冰壺與冰面間的動摩擦因數為=0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數減少至=0.004.在某次比賽中，運動員使冰壺C在投擲線中點處以2m/s的速度沿虛線滑出。為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達圓心O點，運動員用毛刷擦冰面的長度應為多少？（g取10m/s2）解析：設冰壺在未被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為，所受摩擦力的大小為：在 被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為，所受摩擦力的大小為。則有【xx高考】一、選擇題1.(08天津理綜20)一個靜止的質點,在04 s時間內受到力F的作用,力的方向始終在同一直線上,力F隨時間t的變化如圖所示,則質點在 ()A.第2 s末速度改變方向B.第2 s末位移改變方向C.第4 s末回到原出發(fā)點 D.第4 s末運動速度為零答案D解析 由圖象知物體在前2 s內加速,24 s內減速,因為前2 s與后2 s受力情況是大小相等、方向相反,所以第4 s末速度為零.物體前4 s內始終沿一個方向運動.二、非選擇題2.(08江蘇12C)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩個小球A、B,它們的質量分別為m1、m2,電荷量分別為q1、q2,A、B兩個小球由靜止釋放,重力加速度為g,則小球A和B組成的系統(tǒng)動量守恒應滿足的關系式為. 答案 (q1+q2)E=(m1+m2)g解析 動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或受的合外力為零,所以動量守恒滿足的關系式為(q1+q2)E=(m1+m2)g3.（08全國I24）圖中滑塊和小球的質量均為m,滑塊可在水平放置的光滑固定導軌上自由滑動,小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相連,輕繩長為l.開始時,輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球和滑塊均靜止.現將小球由靜止釋放,當小球到達最低點時,滑塊剛 好被一表面涂有粘性物質的固定擋板粘住,在極短的時間內速度減為零,小球繼續(xù)向左擺動,當輕繩與豎直方向的夾角60時小球達到最高點.求:(1)從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中,擋板阻力對滑塊的沖量.(2)小球從釋放到第一次到達最低點的過程中,繩的拉力對小球做功的大小. (2)小球從開始釋放到第一次到達最低點的過程中,設繩的拉力對小球做功為W,由動能定理得mgl+W=mv22聯(lián)立式得W=-mgl小球從釋放到第一次到達最低點的過程中,繩的拉力對小球做功的大小為mgl4.(08北京理綜24)有兩個完全相同的小滑塊A和B,A沿光滑水平面以速度v0與靜止在平面邊緣O點的B發(fā)生正碰,碰撞中無機械能損失.碰后B運動的軌跡為OD曲線,如圖所示.（1）已知小滑塊質量為m,碰撞時間為t,求碰撞過程中A對B平均沖力的大小