高考物理試卷分類精編能量動(dòng)量doc高中物理

://永久免費(fèi)組卷搜題網(wǎng)://永久免費(fèi)組卷搜題網(wǎng)2021年高考物理試卷分類精編——能量、動(dòng)量1、〔2021年全國(guó)卷Ⅰ〕21．質(zhì)量為M的物塊以速度V運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m可能為Ａ．2Ｂ．3Ｃ．4Ｄ．5答案AB【解析】設(shè)碰撞后兩者的動(dòng)量都為P，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒得,總動(dòng)量為2P,根據(jù),以及能量的關(guān)系得得,所以AB正確.3、〔2021年全國(guó)卷Ⅱ〕20．以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物塊。假定物塊所受的空氣阻力f大小不變。重力加速度為g，那么物體上升的最大高度和返回到原拋出點(diǎn)的速率分別為A、和B、和C、和D、和答案A【解析】上升的過程中，重力做負(fù)功，阻力做負(fù)功，由動(dòng)能定理得，，求返回拋出點(diǎn)的速度由全程使用動(dòng)能定理重力做功為零，只有阻力做功為，解得，A正確。3、〔2021年福建卷〕29．〔2〕一炮艇總質(zhì)量為M，以速度v0勻速行駛，從船上以相對(duì)海岸的水平速度v沿前進(jìn)方向射出一質(zhì)量為m的炮彈，發(fā)射炮彈后艇的速度為v/，假設(shè)不計(jì)水的阻力，那么以下各關(guān)系式中正確的選項(xiàng)是?！蔡钸x項(xiàng)前的編號(hào)〕①②③④答案：①【解析】動(dòng)量守恒定律必須相對(duì)于同量參考系。此題中的各個(gè)速度都是相對(duì)于地面的，不需要轉(zhuǎn)換。發(fā)射炮彈前系統(tǒng)的總動(dòng)量為Mv0；發(fā)射炮彈后，炮彈的動(dòng)量為mv0,船的動(dòng)量為〔M-m〕v′所以動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為，正確選項(xiàng)為①4、〔2021年廣東理科根底〕8．游樂場(chǎng)中的一種滑梯如圖3所示。小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來(lái)，那么A．下滑過程中支持力對(duì)小朋友做功B．下滑過程中小朋友的重力勢(shì)能增加C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小朋友的機(jī)械能守恒D．在水平面滑動(dòng)過程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功答案.D【解析】在滑動(dòng)的過程中，人受三個(gè)力重力做正功，勢(shì)能降低B錯(cuò)，支持力不做功，摩擦力做負(fù)功，所以機(jī)械能不守恒，AC皆錯(cuò)。D正確。5、〔2021年廣東理科根底〕9．物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v一t圖象如圖4所示。以下表述正確的選項(xiàng)是A．在0—1s內(nèi)，合外力做正功B．在0—2s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C．在1—2s內(nèi)，合外力不做功D．在0—3s內(nèi)，合外力總是做正功答案.A【解析】根據(jù)物體的速度圖象可知，物體0-1s內(nèi)做勻加速合外力做正功，A正確.1-3s內(nèi)做勻減速合外力做負(fù)功。根據(jù)動(dòng)能定理0到3s內(nèi)，1—2s內(nèi)合外力做功為零。6、〔2021年海南卷〕7．一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，合外力方向不變，大小隨時(shí)間的變化如下圖。設(shè)該物體在t0和2t0時(shí)刻相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移分別是x1和x2，速度分別是v1和v2，合外力從開始至t0時(shí)刻做的功是W1，從t0至2t0時(shí)刻做的功是W2，那么 A．B．tF2F0FtF2F0F0Ot02t0答案：AC解析：根據(jù)F-t圖像面積意義和動(dòng)量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，那么；應(yīng)用位移公式知＝、＝＋，那么，B錯(cuò)、A對(duì)；在第一個(gè)t0內(nèi)對(duì)物體用動(dòng)能定理有＝、在第二個(gè)t0內(nèi)對(duì)物體應(yīng)用動(dòng)能定理有＝，那么，D錯(cuò)、C對(duì)。tFF03F0Ot02ttFF03FOt02t03t0A．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為答案BD?！窘馕觥?-2t0內(nèi)物體的加速度為，2t0時(shí)刻的速度為，在3t0時(shí)刻的瞬時(shí)速度，那么時(shí)刻的瞬時(shí)功率為，A錯(cuò)誤；B正確；在到這段時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)能定理可得，那么這段時(shí)間內(nèi)的平均功率，D正確。8、〔2021年山東卷〕22．圖示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為。木箱在軌道端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無(wú)初速滑下，與輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程。以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是〔〕A．m＝MB．m＝2MC．木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度D．在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能答案：BC考點(diǎn)：能量守恒定律，機(jī)械能守恒定律，牛頓第二定律，受力分析解析：受力分析可知，下滑時(shí)加速度為，上滑時(shí)加速度為，所以C正確。設(shè)下滑的距離為l，根據(jù)能量守恒有，得m＝2M。也可以根據(jù)除了重力、彈性力做功以外，還有其他力(非重力、彈性力)做的功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量，B正確。在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和內(nèi)能，所以D不正確。9、〔2021年上海物理〕5．小球由地面豎直上拋，w上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢(shì)能面。在上升至離地高度h處，小球的動(dòng)能是勢(shì)能的兩倍，在下落至離高度h處，小球的勢(shì)能是動(dòng)能的兩倍，那么h等于〔〕〔A〕H/9 〔B〕2H/9 〔C〕3H/9 〔D〕4H/9【答案】D?！窘馕觥啃∏蛏仙磷罡唿c(diǎn)過程：①；小球上升至離地高度h處過程：②，又③；小球上升至最高點(diǎn)后又下降至離地高度h處過程：④，又⑤；以上各式聯(lián)立解得，答案D正確。θll10、〔2021年全國(guó)卷Ⅰ〕25．如下圖，傾角為θ的斜面上靜止放置三個(gè)質(zhì)量均為m的木箱，相鄰兩木箱的距離均為l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一與其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起運(yùn)動(dòng)。整個(gè)過程中工人的推力不變，最后恰好能推著三個(gè)木箱勻速上滑θll〔1〕工人的推力；〔2〕三個(gè)木箱勻速運(yùn)動(dòng)的速度；〔3〕在第一次碰撞后損失的機(jī)械能。答案〔1〕〔2〕〔3〕【解析】(1)當(dāng)勻速時(shí),把三個(gè)物體看作一個(gè)整體受重力、推力F、摩擦力f和支持力.根據(jù)平衡的知識(shí)有(2)第一個(gè)木箱與第二個(gè)木箱碰撞之前的速度為V1,加速度根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)能定理有,碰撞后的速度為V2根據(jù)動(dòng)量守恒有,即碰撞后的速度為,然后一起去碰撞第三個(gè)木箱,設(shè)碰撞前的速度為V3從V2到V3的加速度為,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有,得,跟第三個(gè)木箱碰撞根據(jù)動(dòng)量守恒有,得就是勻速的速度.(3)設(shè)第一次碰撞中的能量損失為,根據(jù)能量守恒有,帶入數(shù)據(jù)得.11、〔2021年安徽卷〕24．過山車是游樂場(chǎng)中常見的設(shè)施。以下圖是一種過山車的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑R1=2.0m、R2=1.4m。一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小球〔視為質(zhì)點(diǎn)〕，從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距L1=6.0m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取g=10m/s2，計(jì)算結(jié)果保存小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試求〔1〕小球在經(jīng)過第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大小；〔2〕如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距應(yīng)是多少；〔3〕在滿足〔2〕的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑R3應(yīng)滿足的條件；小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)的距離。RR1R2R3ABCDv0第一圈軌道第二圈軌道第三圈軌道LLL1答案：〔1〕10.0N；〔2〕12.5m(3)當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，解析：〔1〕設(shè)小于經(jīng)過第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為v1根據(jù)動(dòng)能定理=1\*GB3①小球在最高點(diǎn)受到重力mg和軌道對(duì)它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律=2\*GB3②由=1\*GB3①=2\*GB3②得=3\*GB3③〔2〕設(shè)小球在第二個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)的速度為v2，由題意=4\*GB3④=5\*GB3⑤由=4\*GB3④=5\*GB3⑤得=6\*GB3⑥〔3〕要保證小球不脫離軌道，可分兩種情況進(jìn)行討論：=1\*ROMANI．軌道半徑較小時(shí)，小球恰能通過第三個(gè)圓軌道，設(shè)在最高點(diǎn)的速度為v3，應(yīng)滿足=7\*GB3⑦=8\*GB3⑧由=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦=8\*GB3⑧得=2\*ROMANII．軌道半徑較大時(shí)，小球上升的最大高度為R3，根據(jù)動(dòng)能定理解得為了保證圓軌道不重疊，R3最大值應(yīng)滿足解得R3=27.9m綜合=1\*ROMANI、=2\*ROMANII，要使小球不脫離軌道，那么第三個(gè)圓軌道的半徑須滿足下面的條件或當(dāng)時(shí)，小球最終焦停留點(diǎn)與起始點(diǎn)A的距離為L(zhǎng)′，那么當(dāng)時(shí)，小球最終焦停留點(diǎn)與起始點(diǎn)A的距離為L(zhǎng)〞，那么12、〔2021年北京卷〕20．〔1〕如圖1所示，ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道，BC段水平，AB段與BC段平滑連接。質(zhì)量為m1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(zhì)量為m2的小球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球兩球的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線上，且在碰撞過程中無(wú)機(jī)械能損失。求碰撞后小球m2的速度大小v2；〔2〕碰撞過程中的能量傳遞規(guī)律在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。為了探究這一規(guī)律，我們才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無(wú)機(jī)械能損失的簡(jiǎn)化力學(xué)模型。如圖2所示，在固定光滑水平軌道上，質(zhì)量分別為m1、m2、m3……mn-1、mn……的假設(shè)干個(gè)球沿直線靜止相間排列，給第1個(gè)球初能Ek1，從而引起各球的依次碰撞。定義其中第n個(gè)球經(jīng)過依次碰撞后獲得的動(dòng)能Ekn與Ek1之比為第1個(gè)球?qū)Φ趎個(gè)球的動(dòng)能傳遞系數(shù)k1n。a)求k1nb)假設(shè)m1=4m0，mk=m0，m0為確定的量。求m2為何值時(shí)，k1n答案：〔1〕?！?〕a〕；b〕【解析】〔1〕設(shè)碰撞前的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律①設(shè)碰撞后m1與m2的速度分別為v1和v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律②由于碰撞過程中無(wú)機(jī)械能損失③②、③式聯(lián)立解得④將①代入得④〔2〕a由④式，考慮到得根據(jù)動(dòng)能傳遞系數(shù)的定義，對(duì)于1、2兩球⑤同理可得，球m2和球m3碰撞后，動(dòng)能傳遞系數(shù)k13應(yīng)為⑥依次類推，動(dòng)能傳遞系數(shù)k1n應(yīng)為解得b.將m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得為使k13最大，只需使由可知θSθS0E甲tvt1t2t3Ov1vm乙13、〔2021年福建卷〕19．如圖甲，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)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(zhì)量為m、帶電量為q〔q>0〕的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g?！?〕求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1〔2〕假設(shè)滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)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(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中速度與時(shí)間關(guān)系v-t圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度到達(dá)最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻，縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小，vm是題中所指的物理量?！脖拘☆}不要求寫出計(jì)算過程〕答案〔1〕;〔2〕;(3)ttvt1t2t3Ov1vm【解析】此題考查的是電場(chǎng)中斜面上的彈簧類問題。涉及到勻變速直線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)用動(dòng)能定理處理變力功問題、最大速度問題和運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，那么有qE+mgsin=ma=1\*GB3①=2\*GB3②聯(lián)立=1\*GB3①=2\*GB3②可得=3\*GB3③〔2〕滑塊速度最大時(shí)受力平衡，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為，那么有=4\*GB3④從靜止釋放到速度到達(dá)最大的過程中，由動(dòng)能定理得=5\*GB3⑤聯(lián)立=4\*GB3④=5\*GB3⑤可得〔3〕如圖tvtvt1t2t3Ov1vm14、〔2021年廣東物理〕19．如圖19所示，水平地面上靜止放置著物塊B和C，相距l(xiāng)=1.0m。物塊A以速度v0=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(yùn)動(dòng)，并再與C發(fā)生正碰，碰后瞬間C的速度v=2.0m/s。A和B的質(zhì)量均為，C的質(zhì)量為A質(zhì)量的K倍，物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.45?！苍O(shè)碰撞時(shí)間很短，取10m/s2〕〔1〕計(jì)算與C碰撞前瞬間AB的速度；〔2〕根據(jù)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(yùn)動(dòng)方向。答案：〔1〕4m/s；〔2〕見解析【解析】〔1〕設(shè)A、B碰后速度為，由于碰撞時(shí)間很短，A、B相碰的過程動(dòng)量守恒，得①在A、B向C運(yùn)動(dòng)，設(shè)與C碰撞前速度為，在此過程中由動(dòng)能定理，有②得A、B與C碰撞前的速度為〔2〕設(shè)A、B與C碰后速度為，A、B與C碰撞的過程動(dòng)量守恒③④碰后A、B的速度必須滿足⑤⑥由④⑤⑥式得由④式知：當(dāng)時(shí)，，即與C碰撞后，AB向右運(yùn)動(dòng)當(dāng)時(shí)，，即與C碰撞后，AB停止當(dāng)時(shí)，，即與C碰撞后，AB向左運(yùn)動(dòng)15、〔2021年江蘇物理〕15．如下圖，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為l、足夠長(zhǎng)且電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌平面的傾角為，條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直。長(zhǎng)度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“〞型裝置，總質(zhì)量為m，置于導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒中通以大小恒為I的電流〔由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未圖出〕。線框的邊長(zhǎng)為d〔d<l〕，電阻為R，下邊與磁場(chǎng)區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域下邊界處返回，導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直。重力加速度為g。求：〔1〕裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；〔2〕線框第一次穿越磁場(chǎng)區(qū)域所需的時(shí)間t1；〔3〕經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間后，線框上邊與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界的最大距離m。答案：〔1〕〔2〕〔3〕【解析】(1)設(shè)裝置由靜止釋放到導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)下邊界的過程中，作用在線框上的安培力做功為W由動(dòng)能定理且解得〔2〕設(shè)線框剛離開磁場(chǎng)下邊界時(shí)的速度為，那么接著向下運(yùn)動(dòng)由動(dòng)能定理裝置在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)收到的合力感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv感應(yīng)電流I/=E/R安培力由牛頓第二定律，在t到t+時(shí)間內(nèi)，有那么有解得〔3〕經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間后，線框在磁場(chǎng)下邊界與最大距離之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)由動(dòng)能定理解得16、〔2021年寧夏卷〕24．冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育工程，比賽場(chǎng)地示意如圖。比賽時(shí)，運(yùn)發(fā)動(dòng)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(yuǎn)，運(yùn)發(fā)動(dòng)可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小。設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.008，用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004.在某次比賽中，運(yùn)發(fā)動(dòng)使冰壺C在投擲線中點(diǎn)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(dá)圓心O點(diǎn)，運(yùn)發(fā)動(dòng)用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)為多少？〔g取10m/s2〕答案：10【解析】設(shè)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。那么有+=S①式中S為投擲線到圓心O的距離。②③設(shè)冰壺的初速度為，由功能關(guān)系，得④聯(lián)立以上各式，解得⑤代入數(shù)據(jù)得⑥17、〔2021年寧夏卷〕36．〔2〕兩質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如下圖，一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h。物塊從靜止滑下，然后雙滑上劈B。求物塊在B上能夠到達(dá)的最大高度。答案：【解析】設(shè)物塊到達(dá)劈A的低端時(shí)，物塊和A的的速度大小分別為v和V，由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得①②設(shè)物塊在劈B上到達(dá)的最大高度為，此時(shí)物塊和B的共同速度大小為，由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得③④聯(lián)立①②③④式得⑤18、〔2021年山東卷〕24．如下圖，某貨場(chǎng)而將質(zhì)量為m1=100kg的貨物〔可視為質(zhì)點(diǎn)〕從高處運(yùn)送至地面，為防止貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道，使貨物中軌道頂端無(wú)初速滑下，軌道半徑R=1.8m。地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B，長(zhǎng)度均為l=2m，質(zhì)量均為m2=100kg，木板上外表與軌道末端相切。貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。〔最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取g=10m/s2〕〔1〕求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力?！?〕假設(shè)貨物滑上木板4時(shí)，木板不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，求1應(yīng)滿足的條件?！?〕假設(shè)1=0。5，求貨物滑到木板A末端時(shí)的速度和在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。答案：〔1〕3000N；〔2〕；〔3〕0.4s解析：〔1〕設(shè)貨物滑到圓軌道末端是的速度為v0，對(duì)貨物的下滑過程中根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，①，設(shè)貨物在軌道末端所受支持力的大小為FN,根據(jù)牛頓第二定律得，②，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)得FN=3000N③,根據(jù)牛頓第三定律，貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3000N，方向豎直向下?！?〕假設(shè)滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，由受力分析得④，假設(shè)滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，由受力分析得⑤，聯(lián)立④⑤式代入數(shù)據(jù)得⑥。〔3〕，由⑥式可知，貨物在木板A上滑動(dòng)時(shí)，木板不動(dòng)。設(shè)貨物在木板A上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得⑦，設(shè)貨物滑到木板A末端是的速度為v1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得⑧，聯(lián)立①⑦⑧式代入數(shù)據(jù)得v1=4m/s⑨，設(shè)在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v1=v0-a1t⑩，聯(lián)立①⑦⑨⑩式代入數(shù)據(jù)得t=0.4s。19、〔2021年山東卷〕38．〔2〕如下圖，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)刻細(xì)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。答案：9v0/5【解析】設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為vB,由動(dòng)量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為vB=9v0/5。20、〔2021年上海物理〕20．質(zhì)量為5103kg的汽車在t＝0時(shí)刻速度v0＝10m/s，隨后以P＝6104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)72s到達(dá)最大速度，設(shè)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(nèi)經(jīng)過的路程答案：〔1〕24m/s〔2〕1252m【解析】〔1〕當(dāng)?shù)竭_(dá)最大速度時(shí)，P＝=Fv=fvm，vm＝EQ\F(P,f)＝EQ\F(6104,2.5103)m/s＝24m/s，〔2〕從開始到72s時(shí)刻依據(jù)動(dòng)能定理得：Pt－fs＝EQ\F(1,2)mvm2－EQ\F(1,2)mv02，解得：s＝EQ\F(2Pt－mvm2＋mv02,2f)＝1252m。21、〔2021年四川卷〕23．圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103kg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(yùn)動(dòng)，加速度a=0.2m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率到達(dá)其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm=1.02m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g=10m/s起重機(jī)允許輸出的最大功率。重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。解析：(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物到達(dá)最大速度時(shí)，拉力F0等于重力。P0＝F0vm①P0＝mg②代入數(shù)據(jù)，有：P0＝5.1×104W③(2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)到達(dá)允許輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1,有：P0＝F0v1④F－mg＝ma⑤v1＝at1⑥由③④⑤⑥，代入數(shù)據(jù)，得：t1＝5s⑦T＝2s時(shí)，重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)此時(shí)速度為v2，輸出功率為P，那么v2＝at⑧P＝Fv2⑨由⑤⑧⑨，代入數(shù)據(jù)，得:P＝2.04×104W。m1m2v022、〔2021年天津卷〕10．如下圖，質(zhì)量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長(zhǎng)L=15m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止。物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,取g=10mm1m2v0〔1〕物塊在車面上滑行的時(shí)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v′0不超過多少。答案：〔1〕0.24s(2)5m/s【解析】〔1〕設(shè)物塊與小車的共同速度為v，以水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有=1\*GB3①設(shè)物塊與車面間的滑動(dòng)摩擦力為F，對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)量定理有=2\*GB3②其中=3\*GB3③解得代入數(shù)據(jù)得=4\*GB3④〔2〕要使物塊恰好不從車廂滑出，須物塊到車面右端時(shí)與小車有共同的速度v′，那么=5\*GB3⑤由功能關(guān)系有=6\*GB3⑥代入數(shù)據(jù)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。ABCShLR23、〔2021年浙江卷〕24．某校物理興趣小組決定舉行遙控塞車比賽。比賽路徑如下圖，賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，出B點(diǎn)進(jìn)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(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并能越過壕溝。賽車質(zhì)量m＝0.1kg，通電后以額定功率ρ＝1.5W工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻值為0.3N，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì)。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(dòng)機(jī)至少工作多長(zhǎng)時(shí)間？ABCShLR答案2.53s【解析】此題考查平拋、圓周運(yùn)動(dòng)和功能關(guān)系。設(shè)賽車越過壕溝需要的最小速度為v1，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解得設(shè)賽車恰好越過圓軌道，對(duì)應(yīng)圓軌道最高點(diǎn)的速度為v2，最低點(diǎn)