（新課標）2019版高考物理一輪復習 主題五 能量和動量 課時跟蹤訓練27.doc

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課時跟蹤訓練(二十七)增分提能1(2017河北石家莊檢測)如圖所示，甲車質量m1m，在車上有質量M2m的人，甲車(連同車上的人)從足夠長的斜坡上高h處由靜止滑下，到水平面上后繼續(xù)向前滑動，此時質量m22m的乙車正以速度v0迎面滑來，已知h，為了使兩車不可能發(fā)生碰撞，當兩車相距適當距離時，人從甲車跳上乙車，試求人跳離甲車的水平速度(相對地面)應滿足什么條件？不計地面和斜坡的摩擦，小車和人均可看成質點解析設向左為正方向，甲車(包括人)滑下斜坡后速度為v1，由機械能守恒定律有(m1M)v(m1M)gh，解得v12v0設人跳出甲車的水平速度(相對地面)為v，在人跳離甲車和人跳上乙車過程中各自動量守恒，設人跳離甲車和跳上乙車后，兩車的速度分別為v1和v2，則人跳離甲車時：(Mm1)v1Mvm1v1人跳上乙車時：Mvm2v0(Mm2)v2解得v16v02v，v2vv0兩車不可能發(fā)生碰撞的臨界條件是v1v2當v1v2時，解得vv0當v1v2時，解得vv0故v的取值范圍為v0vv0答案v0vv02(2017江西名校聯(lián)考)如圖所示，在傾角37的固定斜面上放置一質量M1 kg、長度L0.75 m的薄平板AB.平板的上表面光滑，其下端B與斜面底端C的距離為4 m在平板的上端A處放一質量m0.6 kg的滑塊，開始時使平板和滑塊都靜止，之后將它們無初速釋放設平板與斜面間、滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為0.5，通過計算判斷無初速釋放后薄平板是否立即開始運動，并求出滑塊與平板下端B到達斜面底端C的時間差t.(sin370.6，cos370.8，g10 m/s2)解析對薄板，由于Mgsin37(Mm)gcos37，故滑塊在薄板上滑動時，薄板靜止不動滑塊在薄板上滑行時加速度a1gsin376 m/s2到達B點時速度v3 m/s滑塊由B至C時的加速度a2gsin37gcos372 m/s2設滑塊由B至C所用時間為t，則有LBCvta2t2代入數(shù)據(jù)解得t1 s對薄板，滑塊滑離后才開始運動，加速度a3gsin37gcos372 m/s2設滑至C端所用時間為t，則有LBCa3t2代入數(shù)據(jù)解得t2 s滑塊與平板下端B到達斜面底端C的時間差ttt1 s答案滑塊在薄板上滑動時，薄平板靜止不動1 s3(2017廣東湛江一中等四校聯(lián)考)如圖所示，半徑R1 m的光滑半圓軌道AC與高h8R的粗糙斜面軌道BD放在同一豎直平面內(nèi)，BD部分水平長度x6R.兩軌道之間由一條光滑水平軌道相連，b球經(jīng)D點沒有機械能損失在水平軌道上，輕質彈簧被a、b兩小球擠壓(不連接)，處于靜止狀態(tài)同時釋放兩個小球，a球恰好能通過半圓軌道最高點A，b球恰好能到達斜面軌道最高點B.已知a球質量m12 kg，b球質量m21 kg，小球與斜面間動摩擦因數(shù)，重力加速度g10 m/s2.求：(1)經(jīng)過C點時軌道對a球的作用力大?。?2)釋放小球前彈簧的彈性勢能Ep.解析(1)a球恰好通過最高點A時有m1gm1a球從C到A過程由機械能守恒有m1vm1vm1g2R解得vC5 m/s在C點，對a球受力分析有FNm1gm1解得軌道對a球的作用力大小FN120 N(2)b球從D點恰好到達最高點B過程中，位移s10R10 m由動能定理有m2ghm2gcos53s0m2v解得vD10 m/s所以小球釋放前彈性勢能Epm1vm2v150 J答案(1)120 N(2)150 J4在光滑水平面上靜止有質量均為m的木板AB和滑塊CD，木板AB上表面粗糙，滑塊CD上表面是光滑的圓弧，它們緊靠在一起，如圖所示一個可視為質點的物塊P，質量也為m，它從木板AB的右端以初速度v0滑上木板，過B點時速度為，然后又滑上滑塊CD，最終恰好能滑到滑塊CD圓弧的最高點C處若物塊P與木板AB間的動摩擦因數(shù)為，求：(1)物塊滑到B處時木板AB的速度v1的大?。?2)木板AB的長度L；(3)滑塊CD的最終速度v2的大小解析(1)物塊P在AB上滑動時，物塊、木板和滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒，有mv0m2mv1解得v1(2)由能量守恒定律有mgLmvm22m2解得L(3)設物塊P與滑塊CD分離瞬時，物塊P的速度為v1，在它們相互作用的過程中，由水平方向動量守恒有mmv1mv1mv2由能量守恒定律有m2mvmv12mv解得v1，v2可見，物塊P與滑塊CD交換速度后，物塊P和木板AB都以的速度同方向做勻速運動，無法再追上滑塊CD，故滑塊CD的最終速度v2為.答案(1)(2)(3)5(2017河南六市一聯(lián))足夠長的傾角為的光滑斜面的底端固定一輕彈簧，彈簧的上端連接質量為m、厚度不計的鋼板，鋼板靜止時彈簧的壓縮量為x0，如圖所示一物塊從距鋼板3x0的A處沿斜面滑下，與鋼板碰撞后立刻與鋼板一起向下運動，但不粘連，它們到達最低點后又向上運動已知物塊質量也為m時，它們恰能回到O點，O為彈簧自然伸長時鋼板的位置若物塊質量為2m，仍從A處沿斜面滑下，則物塊與鋼板回到O點時，還具有向上的速度，已知重力加速度為g，計算結果可以用根式表示，求：(1)質量為m的物塊與鋼板碰撞后瞬間的速度大小v1；(2)碰撞前彈簧的彈性勢能；(3)質量為2m的物塊沿斜面向上運動到達的最高點離O點的距離解析(1)設物塊與鋼板碰撞前速度為v0，有3mgx0sinmv解得：v0設物塊與鋼板碰撞后一起運動的速度為v1，有mv02mv1解得v1(2)設碰撞前彈簧的彈性勢能為Ep，當質量為m的物塊和鋼板一起回到O點時，彈簧無形變，彈簧彈性勢能為零，根據(jù)機械能守恒得Ep(2m)v2mgx0sin解得：Epmgx0sin(3)由能量守恒可知質量為2m的物塊與鋼板碰撞前的速度為v0設v2表示質量為2m的物塊與鋼板碰后一起向下運動的速度，有2mv03mv2它們回到O點時，彈簧彈性勢能為零，但它們?nèi)岳^續(xù)向上運動，設此時速度為v，由機械能守恒定律得Ep(3m)v3mgx0sin(3m)v2在O點物塊與鋼板分離分離后，物塊以初速度v沿斜面上升，設運動到達的最高點離O點的距離為x，有v22ax2mgsin2ma解得：x答案(1)(2)mgx0sin(3)6(2017福建六校聯(lián)考)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到光滑水平面的距離h0.8 m，已知A的質量為m，物塊B的質量是小球A的5倍，置于水平傳送帶左端的水平面上且位于O點正下方，傳送帶右端有一帶半圓光滑軌道的小車，小車的質量是物塊B的5倍，水平面、傳送帶及小車的上表面平滑連接，物塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.5，其余摩擦不計，傳送帶長L3.5 m，以恒定速率v06 m/s順時針運轉現(xiàn)拉動小球使線水平伸直后由靜止釋放，小球運動到最低點時與物塊發(fā)生彈性正碰，小球反彈后上升到最高點時與水平面的距離為，若小車不固定，物塊剛好能滑到與圓心O1等高的C點，重力加速度為g，小球與物塊均可視為質點，求：(1)小球和物塊相碰后物塊B的速度vB大小(2)若滑塊B的質量mB1 kg，求滑塊B與傳送帶之間由摩擦而產(chǎn)生的熱量Q及帶動傳送帶的電動機多做的功W電(3)小車上半圓軌道半徑R的大小解析(1)小球A下擺及反彈上升階段機械能守恒，由機械能守恒定律得mghmv，mghmvA、B碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以A的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得mvAmv15mvB代入數(shù)據(jù)解得vB1 m/s(2)經(jīng)過時間t，B與傳送帶速度相等，由勻變速直線運動速度公式得v0vBgt代入數(shù)據(jù)解得t1 s物塊滑行的距離s物t3.5 mL傳送帶的位移s傳v0t6 m則s相對s傳s物2.5 mQmBgs相對12.5 J電動機多做的功W電mBvmBvQ30 J(3)物塊在傳送帶上一直加速到達右端時恰好與傳送帶速度相等，系統(tǒng)水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得5mv0(5m25m)v由機械能守恒定律得5mv(5m25m)v25mgR代入數(shù)據(jù)解得R1.5 m答案(1)1 m/s(2)12.5 J30 J(3)1.5 m