高考物理模拟新题精选分类解析（第4期）专题18动量和能.doc

高考物理模拟新题精选分类解析第4期专题18 动量和能量1.望江质检如下图，在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg，速率分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动,下述正确的选项是A它们碰撞前的总动量是18kg·m/s，方向水平向右B它们碰撞后的总动量是18kg·m/s，方向水平向左C它们碰撞前的总动量是2kg·m/s，方向水平向右D它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向左答案：D解析：根据题述，它们碰撞前的总动量是mB vB-mA vA= 2kg·m/s，方向水平向左，根据动量守恒定律，它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向左，选项D正确ABC错误。2设A球碰前的速度方向为正方向，碰撞过程满足动量守恒定律，mv0mvA3mvB代入vA与vB的值，有：v0碰前系统的机械能E1mgR碰后系统的机械能为E21/4mgR3/4mgRmgR故E1E2，无机械能损失3.丰台期末在光滑的水平面上，一质量为mA=的小球A，以8 m/s的初速度向右运动，与质量为mB=的静止小球B发生弹性正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=10m/s2。求：(1) 碰撞后小球B的速度大小；(2) 小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量；(3) 碰撞过程中系统的机械能损失。410分(区期末)如下图，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距较远，相互作用力可认为是零，A球进入水平轨道后，A、B两球间相互作用视为静电作用。带电小球均可视为质点。A、B两球始终没有接触。重力加速度为g。求：1A、B两球相距最近时，A球的速度v；2A、B两球相距最近时，A、B两球系统的电势能EP；3A、B两球最终的速度vA、vB的大小。5.(16分)望江月考雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。雨滴的初始质量为，初速度为，下降距离后与静止的小水珠碰撞且合并，质量变为。此后每经过同样的距离后，雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并，质量依次为、设各质量为量。不计空气阻力。(1)假设不计重力，求第次碰撞后雨滴的速度；(2)假设考虑重力的影响，求第次碰撞前、后雨滴的速度和；求第次碰撞后雨滴的动能。5解析：1不计重力，全过程中动量守恒，m0v0=mnvn.(2分) 得 .(2分)2mLm618分调研如下图，质量为m的小球悬挂在长为L的细线下端，将它拉至与竖直方向成=60°的位置后自由释放当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2m的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的木块与地面的动摩擦因素=，重力加速度取g求：1小球与木块碰前瞬间所受拉力大小2木块在水平地面上滑行的距离解：1设小球摆至最低点时的速度为v，依动能定理有：设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T，有： 代入数据，解得： 7.12分西城区期末如下图，一质量M=的砂摆，用轻绳悬于天花板上O点。另有一玩具枪能连续发射质量m=、速度v=/s的小钢珠。现将砂摆拉离平衡位置，由高h=处无初速度释放，恰在砂摆向右摆到最低点时，玩具枪发射的第一颗小钢珠水平向左射入砂摆，二者在极短时间内到达共同速度。不计空气阻力，取g =10m/s2。1求第一颗小钢珠射入砂摆前的瞬间，砂摆的速度大小v0；2求第一颗小钢珠射入砂摆后的瞬间，砂摆的速度大小v1；hvO3第一颗小钢珠射入后，每当砂摆向左运动到最低点时，都有一颗同样的小钢珠水平向左射入砂摆，并留在砂摆中。当第n颗小钢珠射入后，砂摆能到达初始释放的高度h，求n。解：1砂摆从释放到最低点，由动能定理： 【2分】解得： 【1分】2小钢球打入砂摆过程，由动量守恒定律，以右为正方向 【2分】解得： 【1分】3第2颗小钢球打入过程，由动量守恒定律，以左为正方向 8.18分质检如下图，倾斜轨道AB的倾角为37o，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道。a、b为两完全相同的小球，a球由静止从A点释放，在C处与b球发生弹性碰撞。AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin37o=0.6，cos37o=0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R。求：a球滑到斜面底端C时速度为多大？a、b球在C处碰后速度各为多少？要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R应该满足什么条件？假设R=2.5R，两球最后所停位置距D或E多远？注：在运算中，根号中的数值无需算出。解析：1设a球到达C点时速度为v，a球从A运动至C过程，由动能定理有 可得 a、 b球在C发生弹性碰撞，系统动量守恒，机械能守恒，设a、b碰后瞬间速度分别为va、vb，那么有 由可得 可知，a、b碰后交换速度，a静止，b向右运动。3假设，由上面分析可知，b球必定滑回D，设其能向左滑过DC轨道与a球碰撞，且a球到达B点，在B点的速度为vB,，由于a、b碰撞无能量损失，那么由能量守恒定律有 由式，可得 故知，a球不能滑回倾斜轨道AB，a、b两球将在A、Q之间做往返运动，最终a球将停在C处，b球将停在CD轨道上的某处。设b球在CD轨道上运动的总路程为S，由于a、b碰撞无能量损失，那么由能量守恒定律，有 由，a球停在D点左侧，距D点R处。