页眉 2010年高考物理试题分类汇编——动量和能量
(全国卷2)24.(15)如图,MNP 为整直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h,NP长度为s.一木块自M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计,物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ,求物块停止的地方与N点距离的可能值。
【答案】物块停止的位置距N的距离可能为2s?h?或
h??2s
【解析】根据功能原理,在物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中,物块的重力势能的减少?EP与物块克服摩擦力所做功的数值相等。 ?EP?W ①
设物块的质量为m,在水平轨道上滑行的总路程为s′,则 ?EP?mgh ② W??mgs? ③ 连立①②③化简得 s??h? ④
第一种可能是:物块与弹性挡板碰撞后,在N前停止,则物块停止的位置距N的距离为 d?2s?s??2s?h? ⑤
第一种可能是:物块与弹性挡板碰撞后,可再一次滑上光滑圆弧轨道,滑下后在水平轨道上停止,则物块停止的位置距N的距离为 d?s??2s?h??2s ⑥
hh所以物块停止的位置距N的距离可能为2s??或
??2s。
(全国卷2)25.(18分)小球A和B的质量分别为mA 和 mB 且mA>>mB 在某高度处将A和B先后从静止释放。小球A与水平地面碰撞后向上弹回,在释放处的下方与释放出距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正幢,设所有碰撞都是弹性的,碰撞事件极短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。
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页眉 2?3mA?mB?答案:??H
m?m?AB?解析:
小球A与地面的碰撞是弹性的,而且AB都是从同一高度释放的,所以AB碰撞前的速度大小相等于设为v0,根据机械能守恒有
mAgH?化简得
1mAv02 2v0?2gH ①
设A、B碰撞后的速度分别为vA和vB,以竖直向上为速度的正方向,根据A、B组成的系统动量守恒和动能守恒得
mAv0?mBv0?mAvA?mBvB ②
1111mAv02?mBv02?mAvA2?mBvB2 ③ 2222联立②③化简得
?3m?mB?vB??A?H ④
m?m?AB?设小球B 能够上升的最大高度为h,由运动学公式得
2vB2 ⑤ h?2g0联立①④⑤化简得 h?(3mA?mB2)H ⑥
mA?mB(新课标卷)16.如图所示,在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断
A、在0~t1时间内,外力做正功 B、在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大 C、在t2时刻,外力的功率最大
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页眉 D、在t1~t3时间内,外力做的总功为零
答案:AD
解析:选项B错误,根据P=Fv和图象斜率表示加速度,加速度对应合外力,外力的