专题07 动量和动能-学易金卷：2023年高考物理二模试题分项汇编（山东专用）

专题07 动量和动能 1、（2023·山东省滨州市高三下学期二模）如图所示是游乐园某种电动小火车的结构示意图，小火车由车头和n节车厢组成，车头与每节车厢的质量均为m，各车厢间用长为l的轻绳连接，静止在水平直轨道上，各车厢紧靠在一起，车头启动后发动机提供恒定的动力，大小为，车头和每节车厢所受轨道阻力均为，绳子拉紧后，被拉车厢在非常短的时间内与车头达到共速，重力加速度为g，求： （1）车头与车厢1之间的轻绳绷紧后瞬间火车的速度大小； （2）整个火车启动过程中，克服轨道阻力做的总功； （3）第n节车厢启动后瞬间火车的速度大小。（已知） 2、（2023·山东省实验中学高三下学期模拟二）如图所示，竖直平面内有一长度的粗糙平台AB，动摩擦因数，其左侧有弹簧和质量的小球1.弹簧处于压缩状态，弹性势能，与小球1不粘连。小球1右侧有一半径、圆心角的光滑圆弧轨道CD，最底端D平滑连接另一长的粗糙平台DE。质量的小球2静止在D点，左侧粘有少量炸药（质量不计），E端有一质量的小球3，用长为的轻绳悬吊，对E点刚好无压力。无初速地释放小球1，小球1恰好沿C点切线方向进入圆弧轨道到达D点，与小球2接触瞬间引燃炸药（未发生碰撞），爆炸后小球1、2速度方向均水平。小球1恰好以原来进入C点的速度从C点滑出，所有小球均可视为质点且质量不变，忽略弹簧长度的变化，g取，求： （1）炸药爆炸前小球1对D点的压力大小； （2）炸药爆炸过程中有多少能量转化成小球1、2的机械能； （3）若小球2能与小球3发生弹性碰撞且最终仍停在平台上，整个过程中绳子始终不松弛，小球与平台DE间动摩擦因数的范围。 3、（2023·山东省潍坊市高三下学期二模）如图所示，水平地面上放有长木板A和滑块B，两者静止在同一直线上，木板A底面光滑，B与地面间的动摩擦因数为，某时刻滑块C从左侧以水平初速度滑上木板A，已知滑块C与木板A上表面间的动摩擦因数也为、质量均为m，重力加速度为g，开始时木板A与滑块B间相距，木板足够长，A与B之间的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，A与B发生碰撞后A反弹，之后木板A每当运动到与滑块B上次碰撞的位置时，恰好不再相对C滑动，求： （1）C滑上A后经多长时间A与B发生第1次碰撞； （2）滑块B的质量； （3）第2次碰撞前，滑块C相对木板A滑动的距离； （4）经n次碰撞，滑块B能运动的总位移。 4、（2023·山东省烟台市高三下学期4月模拟）如图所示，水平地面上左侧有一固定的圆弧斜槽，斜槽左端是四分之一光滑圆弧AB，圆弧半径为R=7.5m，右端是粗糙的水平面BC，紧挨着斜槽右侧有一足够长的小车P，小车质量为，小车左端和斜槽末端C平滑过渡但不粘连，在C点静止放置一滑块N（可视为质点）。滑块质量为，最右边有一固定的竖直墙壁，小车右端距离墙壁足够远。已知斜槽BC段长度为L=1.2m，由特殊材料制成，从B点到C点其与小球间的动摩擦因数随到B点距离增大而均匀减小到0，变化规律如图甲所示。滑块N与小车的水平上表面间的动摩擦因数为μ=0.1，水平地面光滑，现将一质量为小球M（可视为质点的）从斜槽顶端A点静止滚下，经过ABC后与静止在斜槽末端的滑块N发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后滑块滑上小车，小车与墙壁相碰时碰撞时间极短，每次碰撞后小车速度方向改变，速度大小减小为碰撞前的一半，重力加速度取，求： （1）小球运动到C点时（还未与滑块碰撞）的速度大小； （2）小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前瞬间的过程中，滑块与小车间由于摩擦产生的热量； （3）小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第5次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程； （4）画出小车与墙壁前三次碰撞时间内小车和滑块的v—t图象，不要求推导过程。 4、（2023·山东省枣庄市高三下学期4月二模）如图所示，光滑水平轨道上放置质量为m的长板A，质量为3m的滑块B（视为质点）置于A的左端，A与B之间的动摩擦因数为μ；在水平轨道上放着很多个滑块（视为质点），滑块的质量均为2m，编号依次为1、2、3、4、…、n、…。开始时长板A和滑块B均静止。现使滑块B瞬间获得向右的初速度v0，当A、B刚达到共速时，长板A恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，A，B再次刚达到共速时，长板A恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞，依次类推…；最终滑块B恰好没从长板A上滑落。重力加速度为g，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞极短，求： （1）开始时，长板A的右端与滑块1之间的距离d1； （2）滑块1与滑块2之间的距离d2； （3）长板A与滑块1第1次碰撞后，长板A的右端与滑块1的最大距离； （4）长板A的长度。 5、（2023·山东省淄博市高三下学期二模）如图所示，倾角的直轨道AC与足够长的光滑圆弧轨道CD在C处相切且平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。两个