11-19年高考物理真題分專題匯編之專題026a.動(dòng)量和能量

第26a節(jié)動(dòng)量和能量1.【2019年物理全國卷3】靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA，mB；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？【答案】（1）vA，vB；（2）A先停止；；（3）；【解析】【分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大?。缓苋菀着卸ˋ、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA，vB（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA，sB⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊處，兩物塊之間的距離s為s⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離2.2018年天津卷9．（1）質(zhì)量為0.45kg的木塊靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為0.05kg的子彈以200m/s的水平速度擊中木塊，并留在其中，整個(gè)木塊沿子彈原方向運(yùn)動(dòng)，則木塊最終速度的大小是____20______m/s。若子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力為4.5×103N，則子彈射入木塊的深度為_______m。解析：由動(dòng)量守恒定律代入數(shù)據(jù)解得由能量守恒定律代入數(shù)據(jù)解得Δs3.2018年全國卷I、14．（B）A．與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B．與它的位移成正比C．與它的速度成正比D．與它的動(dòng)量成正比解析：根據(jù)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，在由動(dòng)能公式，可知可知與它的位移x成正比，選項(xiàng)B正確；由動(dòng)量公式可知，即與它的動(dòng)量的二次方成正比，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.2018年海南卷5．如圖，用長為l的輕繩懸掛一質(zhì)量為M的沙箱，沙箱靜止。一質(zhì)量為m的彈丸以速度v水平射入沙箱并留在其中，隨后與沙箱共同擺動(dòng)一小角度。不計(jì)空氣阻力。對(duì)子彈射向沙箱到與其共同擺過一小角度的過程（C）A．若保持m、v、l不變，M變大，則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變小B．若保持M、v、l不變，m變大，則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變小C．若保持M、m、l不變，v變大，則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變大D．若保持M、m、v不變，l變大，則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變大解析：子彈打入沙箱的過程中，由動(dòng)量守恒定律解得，①共同擺過一小角度的過程中機(jī)械能守恒，②由能量守恒，系統(tǒng)損失的機(jī)械能③由③式可以看出，若保持m、v、l不變，M變大，則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變大，A錯(cuò)誤；若保持M、v、l不變，v變大，則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變大，C正確；①代入②得④由④式可知若保持M、v、l不變，m變大，則系統(tǒng)損失的機(jī)械能變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；共同擺過一小角度的過程中機(jī)械能守恒，若保持M、m、v不變，l變大，則擺角θ減小，h不變，即機(jī)械能不變，D錯(cuò)誤。故選C。5.2018年全國卷I、24．（12分）一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后，從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E，且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求（1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時(shí)間；（2）爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度。解：（1）設(shè)煙花彈上升的初速度為v0QUOTE，由題給條件有 ①設(shè)煙花彈從地面開始上升到火藥爆炸所用的時(shí)間為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 ②聯(lián)立①②式得 ③（2）設(shè)爆炸時(shí)煙花彈距地面的高度為h1，由機(jī)械能守恒定律有 ④火藥爆炸后，煙花彈上、下兩部分均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)炸后瞬間其速度分別為和。由題給條件和動(dòng)量守恒定律有 ⑤ ⑥由⑥式知，煙花彈兩部分的速度方向相反，向上運(yùn)動(dòng)部分做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)爆炸后煙花彈上部分繼續(xù)上升的高度為h2，由機(jī)械能守恒定律有 ⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦式得，煙花彈上部分距地面的最大高度為 ⑧6.2018年全國卷II、24．（12分）BABAm汽車A在水平冰雪路面上行駛。駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B，立即采取制動(dòng)措施，但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示，碰撞后B車向前滑動(dòng)了，A車向前滑動(dòng)了。已知A和B的質(zhì)量分別為和，兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)BABAm（1）碰撞后的瞬間B車速度的大??；（2）碰撞前的瞬間A車速度的大小。解：（1）QUOTE ①式中是汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。設(shè)碰撞后瞬間B車速度的大小為，碰撞后QUOTE滑行的距離為。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 ②QUOTE聯(lián)立①②式并利用題給數(shù)據(jù)得 ③（2）設(shè)A車的質(zhì)量為QUOTE，碰后加速度大小為QUOTE。根據(jù)有 ④設(shè)碰撞后瞬間A車速度的大小為，碰撞后滑行的距離為LINKWord.Document.8"\\\\mt.neea\\高考秘書\\李勇\\普通高考-物理\\個(gè)人空間\\李勇\\命題過程文件\\20180