第三篇 计算题专题练 专题2 能量与动量-【师大金卷】2024高考物理一轮二轮衔接复习小卷练透阶段测试卷（新高考）

新高考物理２１— ２　 专题２　能量与动量 满分９８分　建议用时:４５分钟 考向一　功和功率　动能定理 １．(１０分)(２０２３􀅰福建三明 一中期中)一辆质量m＝８ ×１０３kg的汽车在平直的 路面上以恒定功率由静 止开始行驶,设所受阻力 大小不变,其牵引力F 与速度v 的关系如图所 示,加速过程在图中B 点结束,所用的时间t＝ １０s,１０s后汽车做匀速运动.求: (１)汽车运动过程中恒定功率的大小及所受阻 力大小; (２)匀速运动前经历的路程; (３)汽车加速度为５m/s２ 时,此时汽车的速度 大小. ２．(１２分)(２０２３􀅰甘肃武威六中段考)滑板运动 是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑 板项目延伸而来.如图所示是滑板运动的轨 道,BC 和DE 是两段光滑圆弧形轨道,BC 段 的圆心为O 点,圆心角为６０°,半径OC 与水平 轨道CD 垂直,水平轨道CD 段粗糙且长８m, 一运动员从轨道上的A 点以３m/s的速度水 平滑出,在B 点刚好沿轨道的切线方向滑入圆 弧形轨道BC,经CD 轨道后冲上DE 轨道,到 达E 点时速度减为零,然后返回.已知运动员 和滑板的总质量为６０kg,B、E 两点与水平面 CD 的竖直高度分别为h 和H,且h＝２m,H＝ ２．８m.求: (１)运动员从A 运动到达B 点时的速度大小 vB和在空中飞行的时间tAB; (２)轨道CD 段的动摩擦因数μ、离开圆弧轨道 BC末端时,滑板对轨道的压力; (３)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否 回到B 点? 若能,请求出回到B 点时的速度大 小;若不能,则最后停在何处? 考向二　机械能守恒定律 能量守恒定律 ３．(１０分)(２０２３􀅰河南平顶 山二模)如图所示,一足 够长的水平传送带以速 率v＝３m/s逆时针匀速 运动,质量均为２kg的物块P、Q 由绕过定滑 轮的轻绳连接,轻绳足够长且不可伸长,某时刻 P、Q 速度大小为v０＝２m/s,P 从传送带左端 冲上传送带,P 与定滑轮间绳子水平.已知物 块P 与传送带间的动摩擦因数μ＝０．２,重力加 速度g＝１０m/s２,不计滑轮的质量与摩擦,整 个运 动 过 程 中 物 块 Q 没 有 上 升 到 定 滑 轮 处.求: (１)物块P 在传送带上运动的加速度大小; (２)物块P 从滑上传送带到离开传送带过程 中,传送带多消耗的电能. ４．(１４分)(２０２３􀅰上海虹口二模)如图,一足够长 的光滑细杆与水平面成θ角固定放置,杆上套 有一质量为m 的小球.对小球施加一沿杆向 上的恒定拉力,使其从杆底端O 点由静止起匀 加速上升.以O 点所在水平面为重力零势能 面,在此过程中小球的动能与重力势能始终相 等.小球上升到某位置时撤去拉力,此前拉力 共做功W.(重力加速度为g) (１)求撤去拉力前,小球的加速度a; (２)求拉力大小F; (３)通过计算证明:撤去拉力后,小球在继续上 升的过程中机械能守恒; (４)求小球动能为１３W 时的重力势能Ep. 新高考物理２１—１ 新高考物理２１— ４　 考向三　动量定理 动量守恒定律 ５．(１２分)(２０２３􀅰广东惠州一模)如图,固定点O 上用长L＝０．７m 的细绳系一质量m＝０．５kg 的小球(可视为质点),小球与水平面上的B 点 刚好接触且无压力.一质量 M＝１．０kg的物 块(可视为质点)从水平面上A 点以速度v０(未 知)向右运动,在B 处与静止的小球发生正碰, 碰后小球在绳的约束下做圆周运动,经最高点 C时,绳上的拉力恰好等于小球的重力的２倍, 碰后物块经过t＝０．５s后最终停在水平地面上 的D 点,其水平位移x＝０􀆰６２５m,取重力加速 度g＝１０m/s２.求: (１)物块与水平面间的动摩擦因数; (２)碰撞后瞬间物块的动量大小; (３)设物块与小球的初始距离为x１＝２．８m,物 块在A 处的初速度大小. ６．(１２分)(２０２３􀅰河南信阳质检)游乐场投掷游 戏的简化装置如图所示,质量为ma＝２kg的球 a放在高度h＝１．８m的平台上,长木板c放在 粗糙水平地面上,带凹槽的容器b锁定在c的 最左端.a、b可视为质点,b的质量为mb＝ ２kg,c的质量为mc＝４kg,c的上表面光滑且 水平,c与地面间的动摩擦因数μ＝０．２.在某 次投掷中,球a以v０＝６m/s的速度水平抛出, 同时给木板c施加一水平向左的瞬时冲力,使 木板c也以速度v０＝６m/s向左运动,球a恰 好落入容器b 的凹槽内并瞬间与b 合为一体. 取g＝１０m/s２ (１)求球a抛出时,凹槽b与球a之间的水平距 离x０; (２)若球a落入容器b 前的瞬间解除锁定,求 a、b合为一体时的速度大小 (３)若木板c长L＝３．４m,球a落入容器b 前 的瞬间解除锁定,a与b合为一体后,一起向右 运