夺分测3 功和能 动量(中档题)(专题微测Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考物理大二轮专题复习

夺分测3　功和能　动量(中档题) 1.(2025·怀化模拟)如图所示，质量为m1=3 kg的小车A置于光滑水平地面上，其右端固定一半径R=1.15 m的圆弧轨道。质量为m2=0.99 kg的滑块B静止于小车的左端，现被水平飞来的质量m3=10 g、速度v0=800 m/s的子弹C击中，且子弹立即留在滑块B中，之后B与C共同在小车上滑动，且从圆弧轨道的最高点离开小车。不计A与B之间的摩擦，重力加速度g=10 m/s2。求: (1)子弹C击中滑块B后瞬间，滑块B的速度大小; (2)滑块B离开小车瞬间，小车的速度大小; (3)滑块B离开小车后，再次返回小车所需要的时间。 解析　(1)子弹击中滑块B的过程，子弹与滑块B组成的系统动量守恒，子弹与B作用过程时间极短，A没有参与，速度仍为零，由动量守恒定律，得 m3v0=(m3+m2)v1， 解得v1=8 m/s。 (2)滑块B离开小车瞬间，滑块与小车具有相同的水平速度，由水平方向动量守恒，得 (m3+m2)v1=(m3+m2+m1)v2， 解得v2=2 m/s。 (3)滑块B从开始滑动到离开小车瞬间，由能量守恒定律得(m3+m2)=m1+(m3+m2)+(m3+m2)gR， 设滑块B离开小车时的竖直分速度为vy，则 +=， 联立解得vy=5 m/s， 滑块B离开小车后，以小车为参照物，滑块B做竖直上抛运动，则再次返回小车所需要的时间为t==1 s。 答案　(1)8 m/s　(2)2 m/s　(3)1 s 2.(2025·天津河东区模拟)水平直轨道AC与半径R=0.32 m的光滑竖直圆轨道相切于B点，A、B间距L=1.0 m，BC段光滑，水平地面距直轨道的高度h=0.45 m，某同学操纵质量m1=0.1 kg的遥控赛车，以P=2 W的额定功率从A点出发，沿平直轨道运动到B点，其间受到恒定的阻力Ff=0.3 N，当赛车运动到B点，立刻关闭遥控器，赛车经过圆轨道后沿直轨道运动到C点，与质量m2=1.0 kg的滑块发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后赛车恰好能通过圆轨道，滑块落在水平地面上D点，C、D间的水平距离s=0.30 m。赛车和滑块均可视为质点，不 计空气阻力，g取10 m/s2。求: (1)碰撞后滑块速度v2的大小; (2)碰撞前瞬间赛车速度v0的大小; (3)此过程中该同学遥控赛车的时间t。 解析　(1)碰撞后滑块做平抛运动h=g， s=v2t0， 解得v2=1 m/s。 (2)碰撞后赛车恰好通过圆轨道最高点的速度大小为v，与滑块碰撞后的速度大小为v1，由牛顿第二定律有 m1g=m1， 赛车从碰撞后到最高点，根据机械能守恒定律有 m1=m1v2+m1g·2R， 赛车与滑块碰撞过程动量守恒m1v0=-m1v1+m2v2， 解得v0=6 m/s。 (3)对赛车碰撞前的运动过程，根据动能定理有 Pt-FfL=m1， 解得t=1.05 s。 答案　(1)1 m/s　(2)6 m/s　(3)1.05 s 学科网（北京）股份有限公司 $