2023年五省（云南、安徽、黑龙江、山西、吉林）高三物理模拟卷汇编：动量解答题

2023年五省（云南、安徽、黑龙江、山西、吉林）高三物理模拟卷汇编：动量解答题（原卷） 一、解答题 1．（2023·云南·统考一模）航空公司装卸货物时常因抛掷而造成物品损环，为解决这个问题，某同学设计了如图所示的缓冲转运装置。装置A上表面由光滑曲面和粗糙水平面组成，装置A紧靠飞机，转运车B紧靠A。已知包裹与装置A、转运车B水平上表面间的动摩擦因数均，装置A与水平地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计转运车B与水平地面间的摩擦。A、B的质量均为，A、B水平上表面的长度均为。包裹可视为质点，将其由装置A的光滑曲面某高度处由静止释放，重力加速度取。求： （1）要使包裹在装置A上运动时A不动，则包裹的质量最大不超过多少？ （2）若包裹质量，从高度处由静止释放，包裹最终没有滑出装置A，则转运车B最终匀速运动时的速度大小； （3）若包裹质量，为使包裹能停在转运车B上，则该包裹由静止释放时的高度应满足的条件。 2．（2023·云南·统考二模）如图所示，将上方带有光滑圆弧轨道的物块静止在光滑水平面上，轨道的圆心为O，半径，末端切线水平，轨道末端距地面高度，物块质量为，现将一质量为的小球从与圆心等高处由静止释放，小球可视为质点，重力加速度大小取。求 （1）若物块固定，则小球落地时，小球与轨道末端的水平距离； （2）若物块不固定，则小球落地时，小球与轨道末端的水平距离。 3．（2023·云南·统考二模）如图所示，固定在水平面内、间距的两根光滑平行金属导轨与固定在竖直面内、半径的两相同半圆形光滑金属轨道平滑连接，间接有的定值电阻，区域内有磁感应强度大小、方向竖直向下的匀强磁场。一质量、电阻、长度的导体棒以初速度水平向右运动，并与静止在导轨上的另一根相同的棒发生弹性碰撞，碰后棒第一次向右经过磁场的过程中，定值电阻R上产生的焦耳热，若导轨电阻可忽略不计，导体棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好。取，求： （1）棒进入磁场前的速度大小； （2）棒第一次向右经过磁场的过程中，通过棒的电荷量； （3）通过计算判断棒沿半圆轨道运动时是否会脱离轨道；若不会脱离轨道，请计算棒第二次进入磁场时对轨道的压力。 4．（2023·云南·统考二模）如图所示，足够大的水平冰面与倾角、高的倾斜冰面平滑连接。一质量的滑冰运动员静止在冰面上，他把一质量的静止物块以的对地速度水平向右推出，物块沿倾斜冰面上滑再返回，追上运动员时，经物块与运动员相互作用后，物块再次以的对地速度水平向右运动。不计一切摩擦，取，求： （1）物块沿倾斜冰面上滑的最大位移的大小； （2）物块第一次返回追上运动员，在物块与运动员相互作用的过程中，物块与运动员总机械能的变化量（最终结果保留两位小数）； （3）如果物块与运动员每次相互作用后，物块水平向右运动的对地速度始终是，运动员最终能获得的最大速率（最终结果保留两位小数）。 5．（2023·云南·校联考一模）如图所示、光滑平面上静止放置两厚度相同的木板A和B。A长度为，A、B的质量均为。一可视为质点，质量为的小物体C从A的左侧以水平向右的速度滑上A的上表面，C与A、B间的动摩擦因数均为，已知A和B发生碰撞前C和A的速度已经相等，且C处在A的最右端，碰撞后A、B被锁定在一起，求： （1）动摩擦因数； （2）若C恰好没从B上落下，B的长度为多少？ 6．（2023·云南·校联考模拟预测）如图，光滑水平面上有质量的光滑斜面体A，其ab段为直线，与竖直方向夹角为；bc段为曲线，c点与地面平滑相切；高度。其上端有一质量的物块B（视为质点），在水平恒力F的作用下，A、B保持相对静止，一起在水平面由静止开始匀加速运动，后撤去F。取重力加速度，求： （1）F的大小； （2）A、B分离时各自的速度大小（不计B滑到地面时导致的能量损失）。 7．（2023·云南·统考一模）物理课堂上，老师带同学们做了一个有趣的实验：如图甲所示，老师让某同学将一个网球叠放在一个充足气的篮球上，举到头顶附近，然后一起由静止释放，发现网球和篮球碰撞后，被反弹的网球能打到教室的天花板。若将该实验简化为如图乙所示模型，网球和篮球均可视为质点，篮球和地面碰撞完成后恰与网球碰撞，所有碰撞均为弹性碰撞。已知网球的质量为，篮球的质量为，初始释放高度为，篮球和网球的球心始终在同一竖直线上，不计空气阻力，取重力加速度，求： （1）篮球落地前瞬间，网球和篮球共同的速度大小； （2）网球反弹后能达到的最大高度； （3）若用一个质量远远小于篮球质量的弹性小球替代网球重复该实验，其他条件不变，求弹性小球反弹后能够上升的最大高度。 8．（2023·云南·一模）如图，水平轨道分别与高为h、倾角的斜面轨道两端平滑连接，质量为m的小物块P静止在水平轨道上，质量大于m的小物块Q位于P的左侧，Q的初动能为（g为重力加速度大小）