专题08 动量和动能-学易金卷：2023年高考物理三模试题分项汇编（全国通用）

专题08 动量和动能 1、（2023·安徽省蚌埠市高三下学期第三次质检）如图所示，直角坐标系在电场强度大小为E的匀强电场中，电场方向与x轴正方向相反，与y轴垂直，M、N是y轴上的两个点，。某时刻将三个质量、电荷量均为m、q的带正电小球a、b、c（均可视为质点）分别从O、M、N三点同时沿平面抛出，其中b的速度沿x轴正方向、大小为，c的速度也沿x轴正方向，a的速度未知，a球在b球向右运动到距y轴最远时与其发生弹性碰撞，之后b球与c球也发生弹性碰撞，若小球碰撞过程时间极短且电荷量不变，不计小球重力及小球间相互作用的静电力。求： （1）a、b球碰撞时的位置坐标； （2）a、b球碰撞后瞬间b的速度大小和方向； （3）c球抛出时的速度大小。 2、（2023·福建省泉州市高三下学期5月适应性练习）如图甲，一水平传送带两端分别与固定的光滑弧形轨道、光滑水平面平滑对接，传送带的传动方向和速度大小均任意可调，每次调节后传送带速度保持不变。现在将物块从弧形轨道顶端由静止释放，经过传送带后与静置于水平面上物块发生弹性正碰。已知弧形轨道顶端与底端的高度差，传送带左右两端距离与传送带之间的动摩擦因数的质量分别为，取重力加速度大小。 （1）求从轨道顶端滑到底端时的速度大小； （2）若，求碰后可获得的速度大小范围； （3）若，且，取顺时针传动的方向为传送带速度的正方向，请在图乙所给坐标系中作出经过传送带过程中，系统因摩擦产生的热量与对应的传送带速度的关系图像（只要作出图像即可，不必写分析过程）。 3、（2023·河南省开封市高三下学期三模）如图所示，可视为质点的物块用轻质细绳挂在距地面高为H的光滑水平固定的钉子上，一厚度不计的长木板静止在光滑水平地面上。现用发射器对准物块以速度发射子弹，且每次恰逢物块经过最低点时击中并留在其中。第1颗子弹击中物块后，物块恰好在竖直面内做圆周运动，第5颗子弹击中物块后，细绳与物块连接处被拉断，飞出的物块恰好落在木板的最左端且不再弹起（物块竖直方向的分速度立即减为0，水平分速度保持不变），物块相对木板静止后，木板与右边的挡板发生弹性碰撞（碰撞时间极短），物块与木板最终相对静止。已知：子弹的质量为m，物块的质量为，木板的质量为，重力加速度为g，物块与木板之间的动摩擦因数为，忽略空气阻力。求： （1）细绳的长度L； （2）木板的最小长度S； （3）全过程中（包含子弹打物块过程）损失的机械能。 4、（2023·安徽省黄山市高三下学期三模）如图所示，滑板静止于光滑水平地面上，其表面由长度为L的粗糙水平部分和四分之一光滑圆周组成（半径R未知）平滑连接而成，物体P（可视为质点）置于滑板最右端A点。一根长度为L不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系质量为m的小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至细绳与竖直方向成的位置由静止释放，小球Q到达最低点时与滑块P发生弹性正撞且时间极短，已知物体P的质量为m，滑板的质量为，重力加速度为g，不计空气阻力。则： （1）求小球Q与物体P碰撞前瞬间细线对小球拉力F的大小； （2）若物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为，为保证物体P不会从圆弧上C点离开滑板，求圆弧半径R满足的条件； （3）要使物体P最终停在滑板上且物体P在相对滑板反向运动过程中，相对地面有向右运动的速度，求物体P与滑板段的动摩擦因数应满足的条件。 5、（2023·湖南省永州市高三下学期第三次适应性考试）如图所示，将滑块A无初速地轻放在长s=8.0m，沿顺时针以v0=8.0m/s转动的水平传送带左端，一段时间后A从传送带右端水平飞出，下落高度H=1.8m后，恰能从P点沿切线方向进入半径R=11m的光滑圆弧轨道，并沿圆弧轨道滑至最低点Q，滑块A经Q点后滑上静置于粗糙水平面上长为L=12.625m的木板B，A与B间动摩擦因数为μ1=0.4，B与地面的动摩擦因数为μ2=0.1，A带动B向右运动，距离B右端d=7.5m处有一与木板等高且足够长的固定光滑平台，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动，滑块A滑上平台运动足够长时间后与左端带有轻弹簧的滑块C作用，已知A、B质量均为m=1.0kg，C的质量M=2.0kg。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。 （1）求滑块A与传送带间的动摩擦因数大小需满足的条件； （2）求滑块A滑上平台时的速度大小； （3）滑块A与弹簧接触但不粘连，若在滑块C的右侧某处固定一弹性挡板D（未画出），挡板的位置不同，C与D相碰时的速度不同。已知C与D碰撞时间极短，C与D碰后C的速度等大反向，且立即撤去挡板D，A与C相互作用过程一直没有离开水平面，求此后运动过程中A与C组成的系统弹性势能最大值Ep的范围。 6、（2023·湖南省平江县