专题08 动量相关问题(期末真题汇编-安徽专用)高一物理下学期
2026-06-05
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3份
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32页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 动量 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.21 MB |
| 发布时间 | 2026-06-05 |
| 更新时间 | 2026-06-05 |
| 作者 | 夏商周 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58228067.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
动量专题汇编,涵盖4大高频考点,精选安徽多地期末真题,基础题与综合题梯度分布,注重物理观念与科学思维考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|21题|动量冲量基础、动量定理应用|结合生活情境(如跑鞋EVA材料缓冲、雨打芭蕉压强估算)|
|计算|9题|动量守恒直线(子弹打木块)、曲线运动(圆弧轨道系统)|综合题融合多考点(如弹簧弹性势能与动量守恒结合)|
内容正文:
专题08 动量相关问题
地 城
考点01
动量、冲量基础分析
1.【答案】C 2.【答案】D 3.【答案】D 4.【答案】D
地 城
考点02
动量定理分析与应用
5.【答案】C 6.【答案】C 7.【答案】AC 8.【答案】BC 9.【答案】B 10.【答案】CD
11.【答案】A 12.【答案】A
地 城
考点03
动量守恒判断及其在直线运动中的应用
13.【答案】A 14.【答案】D 15.【答案】C 16.【答案】D 17.【答案】AC 18.【答案】BCD
19.【答案】(1),方向与A物体原方向相同;(2),方向与A物体原方向相反;,方向与A物体原方向相同
20.【答案】(1) (2)
21.【答案】(1);(2);(3)
地 城
考点04
动量守恒在曲线运动中的应用
22.【答案】BD
23.【答案】(1);(2);(3),方向水平向左
24.【答案】(1) (2) (3)
25.【答案】(1)80J (2)4N (3)5m
26.【答案】(1)Q=396J (2)M=6kg, (3)
27.【答案】(1) (2) (3)
28.【答案】(1);(2);(3)
29.【答案】(1);(2);(3)速度方向水平向左,
30.【答案】(1)0.25;(2)2.0m/s;(3)0.45m
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题08 动量相关问题
4大高频考点概览
考点01 动量、冲量基础分析 考点02 动量定理分析与应用
考点03 动量守恒判断及其在直线运动中的应用 考点04 动量守恒在曲线运动中的应用
地 城
考点01
动量、冲量基础分析
1.(24-25高一下·安徽合肥·期末)根据所学的物理知识,下列说法正确的是( )
A.当物体做曲线运动时,它的速度大小一定是变化的
B.当物体做圆周运动时,它所受合力的方向一定指向圆心
C.当一个系统不受外力时,则这个系统的动量一定守恒
D.当一个系统的动量守恒时,则这个系统的机械能也一定守恒
【答案】C
【详解】A.曲线运动中速度方向一定变化,但大小可以不变(如匀速圆周运动),故A错误;
B.只有匀速圆周运动的物体所受合力指向圆心;非匀速圆周运动的合力存在切向分量,方向不指向圆心,故B错误;
C.根据动量守恒定律可知,当一个系统不受外力时,这个系统的动量一定守恒,故C正确;
D.当一个系统的动量守恒时, 这个系统的机械能可能守恒,例如光滑水平面上沿同一直线运动的两物体,通过轻弹簧发生相互作用,两物体和轻弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒;也可能不守恒,例如两物体发生非弹性碰撞,还有爆炸、反冲等,故D错误。故选C。
2.(24-25高一下·安徽·期末)一个质量为的垒球,以的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度大小为,以垒球初速度的方向为正方向,则垒球被棒击打前后动量变化量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】初动量为打击后动量为
故动量变化为故选D。
3.(24-25高一下·安徽六安·期末)如图所示,光滑固定斜面的倾角为,甲、乙两物体的质量之比为4:1.乙用不可伸长的轻绳分别与甲和地面相连,开始时甲、乙离地高度相同.现从E处剪断轻绳,则在乙落地前瞬间( )
A.甲、乙动量大小之比为4:1
B.甲、乙动量大小之比为1:1
C.以地面为零势能面,甲、乙机械能之比为2:1
D.以地面为零势能面甲、乙机械能之比为4:1
【答案】D
【详解】AB.设甲乙距地面的高度为h,剪断轻绳后,乙做自由落体运动,甲沿斜面向下做匀加速运动,故对乙可知,2gh=v2,解得,下落时间
对甲,沿斜面下滑的加速度为 乙落地时甲获得的速度v甲=at=
故v甲:v乙=1:2;甲、乙两物体的质量之比为4:1,由P=mv可知甲、乙动量大小之比为2:1,故AB错误;
CD.由于甲乙在运动过程中,只受到重力作用,故机械能守恒,故E甲:E乙=4:1,选项C错误,D正确.
4.(24-25高一下·安徽阜阳·期末)关于动量,下列说法正确的是
A.速度大的物体,它的动量一定也大
B.动量大的物体,它的速度一定也大
C.只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
D.质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大
【答案】D
【详解】物体的动量,速度大小,可能质量小,所以其动量不一定大,反过来,动量大,其速度不一定大,AB错误;动量是矢量,速度大小不变,可能方向在变,其动量在变化,C错误;质量一定,动量变化越大,则根据可知速度变化一定越大,D正确.
地 城
考点02
动量定理分析与应用
5.(24-25高一下·安徽淮北·期末)如图所示,将一杯水放在桌边,杯下压一张纸条。若缓慢抽出纸条,杯子会滑落;若快速抽出纸条,杯子没有滑落(两次实验杯子均相对纸条滑动)。对于这个实验,下列说法正确的是( )
A.缓慢抽出时,杯子滑落是因为杯子惯性小的缘故
B.快速抽出时,杯子没有滑落是因为杯子惯性大的缘故
C.缓慢抽出过程中,杯子滑落是因为摩擦力对杯子的冲量较大
D.快速抽出过程中,杯子没有滑落是因为摩擦力对杯子的冲量较大
【答案】C
【详解】根据题意可知,无论缓慢抽出还是快速抽出,纸条和杯子间的摩擦力不变,缓慢抽出时间长,由公式可知,缓慢抽出时,摩擦力对杯子的冲量较大;快速抽出时,摩擦力对杯子的冲量较小;由动量定理可知,缓慢抽出时,杯子获得的动量较大,所以杯子滑落;快速抽出时,杯子获得的动量较小,所以杯子没有滑落。故选C。
6.(24-25高一下·安徽亳州·期末)如图所示为某款运动跑鞋宣传图,图片显示:“该款鞋鞋底采用EVA材料,能够有效吸收行走或运动时的冲击力,保护双脚免受伤害”。对于该款鞋,下列说法正确的是( )
A.缩短双脚与鞋底的冲击时间,从而减小合力对双脚的冲量
B.延长双脚与鞋底的冲击时间,从而减小合力对双脚的冲量
C.延长双脚与鞋底的冲击时间,从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
D.缩短双脚与鞋底的冲击时间,从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
【答案】C
【详解】AB.由动量定理可知,无论是缩短还是延长双脚与鞋底的冲击时间,合力对双脚的冲量都保持不变。故AB错误;
CD.由可知,延长双脚与鞋底的冲击时间,可以减小鞋底对双脚的平均冲击力。故C正确,D错误。
7.(24-25高一下·安徽合肥·期末)(多选)如图所示为某同学练习颠球。足球从距脚背高为h处由静止下落,被脚背颠起后竖直上升的最大高度也为h。已知足球的质量为m,重力加速度为g,足球可视为质点,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.足球下落到脚背时的动量大小为
B.足球与脚背作用过程中,动量变化量为零
C.延长足球与脚背的作用时间,则脚受到足球的冲击力减小
D.足球从开始下落到返回到最高点的过程中,重力的冲量为零
【答案】AC
【详解】A.根据得足球下落到脚背时的速度大小
可知足球下落到脚背时的动量大小,故A正确;
B.足球被脚背颠起后竖直上升的最大高度也为h,则足球离开脚背的速度大小也是,以向上为正方向,可知足球与脚背作用过程中,动量变化量,故B错误;
C.根据动量定理有
可知延长足球与脚背的作用时间t,则脚受到足球的冲击力F减小,故C正确;
D.足球从开始下落到返回到最高点的过程中,所经历的时间不为零,则重力的冲量不为零,故D错误。故选 AC。
8.(23-24高一下·安徽六安·期末)(多选)质量为m的钢球自高处落下,以速率到水平地面后,竖直向上弹回,碰撞时间为,离地的速率为。不计空气阻力,在碰撞过程中( )
A.钢球的动量变化量方向向上,大小为
B.钢球的动量变化量方向向上,大小为
C.钢球所受平均合力方向向上,大小为
D.钢球受地面的平均弹力大小为
【答案】BC
【详解】AB.以向上为正方向,则碰撞过程,钢球的动量变化量为
可知钢球的动量变化量方向向上,大小为,故A错误,B正确;
C.根据动量定理可得可得
可知钢球所受平均合力方向向上,大小为,故C正确;
D.根据动量定理可得
解得钢球受地面的平均弹力大小为故D错误。故选BC。
9.(24-25高一下·安徽·期末)城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。如图为高空坠物的公益广告,形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小刚同学用下面的实例来检验广告的科学性:设一个50g的鸡蛋从80m的窗户自由落下,鸡蛋与地面撞击时间约为2×10-3s,不计空气阻力,g取10m/s²,规定竖直向下为正方向。则下列说法正确的是( )
A.鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为10W
B.该鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N
C.与地面撞击过程,鸡蛋的动量改变量为2kg·m/s
D.鸡蛋下落过程(从开始下落到与地面刚好接触的过程)重力的冲量为0.02N·s
【答案】B
【详解】A.根据自由落体公式其中解得鸡蛋落地的速度为/s
鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为W,故A错误;
B.根据动量定理得其中解得N
故鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N,故B正确;
C.与地面撞击过程,鸡蛋的动量改变量为kg·m/s,故C错误;
D.根据速度时间公式有解得鸡蛋下落的时间为
故鸡蛋下落过程重力的冲量为N·s,故D错误。故选B。
10.(24-25高一下·安徽合肥·期末)(多选)一质量为的物块静止在水平地面上,时起在水平力的作用下运动,随时间变化的图线如图所示,已知物块与地面间的动摩擦因数为,重力加速度取。则( )
A.时物块的动量大小为
B.时物块的速度大小为
C.时间内对物块的冲量大小为
D.时间内物体的位移为
【答案】CD
【详解】A.物块与地面间的滑动摩擦力为
根据题意,内,由动量定理有解得故A错误;
B.由公式可得,物块在时的速度为
由图根据牛顿第二定律可得,之后,物块的加速度大小为
方向与速度方向相反,则物块做减速运动,则时,物块的速度为
故B错误;
C.时间内对物块的冲量大小为故C正确;
D.根据题意,结合上述分析可知,时物块的速度大小为零,之后拉力与摩擦力平衡,不再运动,由公式可得,时间内物体的位移为故D正确。故选CD。
11.(24-25高一下·安徽合肥·期末)平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m,弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖,撞击速度均为v。每次撞击后速度大小均变为,撞击的时间极短,发现质量为M的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g,则单位时间撞击锅盖的豆子个数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】取竖直向下为正方向,设时间内撞击锅盖的豆子个数为n,则由动量定理可得
因为锅盖刚好被顶起,所以
所以有解得
单位时间撞击锅盖的豆子个数为,故A正确,B、C、D错误。故选A。
12.(24-25高一下·安徽六安·期末)“雨打芭蕉”是文学中常见的抒情意象。当雨滴竖直下落的速度为v时,将一圆柱形量杯置于雨中,测得时间t内杯中水面上升的高度为h。为估算雨打芭蕉产生的压强p,假设芭蕉叶呈水平状,雨滴落在芭蕉叶上不反弹,不计雨滴重力的影响。已知水的密度为ρ,则p为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】单位时间的降水量高度为
在芭蕉叶上取的面积上,时间内降落的雨水质量
设雨水受到的撞击力为F,根据动量定理解得
根据牛顿第三定律可知,芭蕉叶上的面积受到的撞击力的大小
因此平均压强为故选A。
地 城
考点03
动量守恒判断及其在直线运动中的应用
13.(24-25高一下·安徽合肥·期末)如图所示,在倾角为θ的固定斜面上,长木板P匀速下滑。某时刻,把光滑小滑块Q轻放在木板中间,经过一段时间P停止运动,之后Q仍在木板上滑行。下列判断正确的是( )
A.P停止前,P、Q系统沿斜面方向动量守恒
B.P停止后,P、Q系统沿斜面方向动量守恒
C.整个过程中,P、Q系统沿斜面方向动量都守恒
D.整个过程中,P、Q系统沿斜面方向动量都不守恒
【答案】A
【详解】A.小滑块Q未放在木板上时,长木板P匀速下滑,则有解得
P停止前,取P、Q系统为一个整体,做整体受力分析,如下图
由于此时长木板P还在运动,应为滑动摩擦力,沿斜面方向上有分析可知
联立可得
可见在P停止前,P、Q系统沿斜面方向上合外力为零,系统动量守恒,故A正确;
B.P停止后,同样做整体受力分析,如下图
此时,由于长木板P已停止运动,应为静摩擦力,其大小应为
因此,在沿斜面方向上
因此,在P停止后,P、Q系统沿斜面方向上合外力不为零,系统动量不守恒,故B错误;
CD.综上所述,P停止前,P、Q系统沿斜面方向动量守恒;P停止后,P、Q系统沿斜面方向动量不守恒,故CD错误。故选A。
14.(24-25高一下·安徽阜阳·期末)如图所示,所有接触面均光滑,质量为M的半圆弧槽静止地靠在竖直墙面处,A、B是槽的两个端点,C为槽的底部中点。现将质量为的小球自槽口A点由静止释放,下列说法中正确的是( )
A.小球从A到C运动过程中,小球机械能守恒,小球和槽组成的系统动量守恒
B.小球从A到C运动过程中,小球重力做功的瞬时功率越来越大
C.小球从C到B运动过程中,小球机械能守恒,小球和槽组成的系统动量守恒
D.小球从C到B运动过程中,小球和槽组成的系统机械能守恒,动量不守恒
【答案】D
【详解】A、依据能量守恒和动量守恒的条件,小球从A到C运动过程中,小球机械能守恒,小球和槽组成的系统动量不守恒,故A错误;
B、根据瞬时功率的定义式有
可知,小球在A点,重力瞬时功率为0;小球在C点,速度方向与重力方向垂直,重力瞬时功率为0;在其他中间位置不为零,则小球从A到C运动过程中,重力的瞬时功率先变大后变小,故B错误;
CD、依据能量守恒和动量守恒的条件,小球从C到B运动过程中,球和槽组成的系统机械能守恒;水平方向上动量守恒,竖直方向上不守恒,所以系统动量不守恒,故C错误,D正确。故选D。
15.(24-25高一下·安徽黄山·期末)如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块A,并留在其中、在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能守恒
C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量、机械能都不守恒
【答案】C
【详解】①设子弹质量为m,A木块的质量为m1,子弹初速为v0,则子弹在打进木块A的过程中,有
前后动能减小量为
根据实际情况,减小的这部分动能转化为了内能,即机械能不守恒;
②对子弹、两木块和弹簧组成的系统,系统合外力至始至终都为零,满足动量守恒的条件,系统动量守恒;
综上所述,则系统动量守恒,机械能不守恒,故ABD错误,C正确。故选C。
16.(24-25高一下·安徽淮北·期末)如图所示,大气球质量为25kg,载有质量为50kg的人,静止在空气中距地面20m高的地方,气球下方悬挂一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则绳长至少为(不计人的身高,可以把人看作质点)( )
A.20m B.30m C.40m D.60m
【答案】D
【详解】设人的质量为m1,气球的质量为m2,系统所受重力与浮力平衡,合外力为零,根据系统动量守恒得
人与气球运动的距离分别为,联立可得
又代入数据解得绳长至少为故选D。
17.(24-25高一下·安徽黄山·期末)(多选)如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为和,图乙为它们碰撞前后的(位移—时间)图象,已知。由此可以判断( )
A.碰前静止,向右运动
B.碰后和都向右运动
C.
D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
【答案】AC
【详解】A.由(位移—时间)图象的斜率得到,碰前的位移不随时间而变化,处于静止,的速度大小为
方向只有向右才能与相撞,故A正确;
B.由图读出,碰后的速度为正方向,说明向右运动,的速度为负方向,说明向左运动,故B错误;
C.由图求出碰后和的速度分别为,
根据动量守恒定律得代入解得=0.3kg故C正确;
D.碰撞过程中系统损失的机械能为代入解得故D错误。选AC。
18.(24-25高一下·安徽·期末)(多选)如图所示,质量为m的物块N和质量为2m的物块M静止在光滑的水平面上,物块N的左侧连接了一个锁定了一定弹性势能的轻质弹簧,质量为3m的物块S以初速度v0沿光滑水平面向右运动,与物块M发生弹性碰撞后,物块M向右运动并撞击锁定一定弹性势能的轻质弹簧,弹簧瞬间解锁,物块M与弹簧分离后,物块M与物块S的速度刚好相同。下列说法正确的是( )
A.S、M碰撞后,物块M的速度大小为 B.S、M碰撞后,物块S的速度大小为
C.轻质弹簧对物块N的冲量大小为2mv0 D.轻质弹簧最初锁定的弹性势能
【答案】BCD
【详解】AB.设S、M碰撞后瞬间S的速度大小为v1,M的速度大小为v2,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
联立解得S、M碰撞后瞬间,物块S的速度大小为
物块M的速度大小为故A错误,B正确;
C.物块M与轻质弹簧撞击分离后,物块M的速度大小为
设物块N的速度大小为v4,根据动量守恒定律有解得
对物块N,由动量定理有故C正确;
D.根据能量守恒定律有解得故D正确。故选BCD。
19.(24-25高一下·安徽六安·期末)A、B两物体在光滑水平地面上沿同一直线相向而行,A的质量4kg,速度大小10m/s,B的质量2kg,速度大小6m/s。
(1)A、B发生完全非弹性碰撞,求碰后的速度;
(2)A、B发生弹性碰撞,求碰后A、B的速度。
【答案】(1),方向与A物体原方向相同;(2),方向与A物体原方向相反;,方向与A物体原方向相同
【详解】(1)以A物体速度方向为正,根据动量守恒解得
方向与A物体原方向相同。
(2)以A物体速度方向为正,设碰后A、B的速度分别为和,根据动量守恒
根据机械能守恒解得
负号表现方向与初速度相反,大小为;方向与A物体原方向相同。
20.(24-25高一下·安徽·期末)如图所示,质量的长木板静止在光滑的水平地面上,质量可视为质点的小木块静止在长木板左端,小木块与长木板之间的动摩擦因数。质量的子弹以的速度水平向右击中小木块并留在木块中(子弹进入木块的时间非常短),小木块最终未从长木板滑下。小木块与长木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取。求:
(1)小木块开始运动时的速度大小;
(2)长木板的最小长度。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)设子弹与小木块的共同速度为v,由动量守恒定律有 解得
(2)小木块与长木板组成的系统动量守恒,有
根据能量守恒定律有
解得长木板的最小长度
21.(24-25高一下·安徽淮北·期末)如图所示,长为L、质量为m的木板静止于光滑的水平面上,在木板上右端固定一竖直轻质弹性挡板,一质量也为m的小木块以初速度水平冲上木板,最后恰好不与挡板碰撞,已知重力加速度大小为。
(1)求小木块的最终速度大小v;
(2)若小木块以的速度水平冲上静止的木板,求最终小木块与挡板间的距离d;(木块与挡板碰撞时间极短)
(3)在(2)的条件下,求木块与木板相对静止前木板通过的位移大小。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)小木块恰好不与挡板碰撞,根据动量守恒定律有解得
对系统,由能量守恒定律有解得
若小木块以的速度水平冲上静止的木板,对系统,根据动量守恒定律有解得
对系统,根据能量守恒定律有解得则有
(3)设木块与挡板碰撞前瞬间木块速度大小为,木板速度大小为,则有
,解得,
由于两者质量相等,碰撞后速度交换,即有,
碰撞前木板做加速度大小为的匀加速直线运动,碰撞后木板做加速度大小为的匀减速直线运动,则有
地 城
考点04
动量守恒在曲线运动中的应用
22.(24-25高一下·安徽·期末)(多选)如图所示,半径为、内壁光滑的半圆轨道静置在光滑的水平面上,有一小球从距离轨道口1.5的高度由静止自由下落,小球刚好与半圆轨道内壁相切落入轨道中,当小球冲出轨道时,轨道向左移动的距离为。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.小球冲出轨道时,水平位移大小为
B.小球质量与轨道质量之比为
C.小球冲出轨道后不会再落回轨道内
D.半圆轨道运动的最大速度为
【答案】BD
【详解】A.设小球的质量为m,轨道的质量为M,小球冲出轨道时的水平速度为,轨道的速度为,系统在水平方向动量守恒,选取水平向右的方向为正方向,此过程中小球的位移为,轨道的位移为,根据动量守恒定律可即有又因为,联立解得A错误;
B.根据上述分析可得B正确;
C.由于系统水平方向不受外力,整个过程动量守恒,故小球抛出后依然落回轨道,C错误;
D.小球在圆弧轨道的最低点时,轨道的速度最大,设小球到达最低点时小球的速度为,轨道的速度为,根据动量守恒则有
根据能量守恒则有结合上述结论解得D正确。故选BD。
23.(24-25高一下·安徽芜湖·期末)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道半径为R,下端与水平桌面相切,小球A从圆弧轨道顶端无初速滑下,与静止在圆弧轨道底端的小球B相碰,A与B碰撞后结合为一个整体。已知圆弧轨道光滑,A和B的质量均为m,重力加速度为g ,A、B均可视为质点。求:
(1)碰撞前瞬间A的速度大小v;
(2)碰撞后瞬间A和B整体的速度大小v;
(3)碰撞过程中,B对A的冲量。
【答案】(1);(2);(3),方向水平向左
【详解】(1)设两小球质量均为m,对小球A从圆弧轨道顶端滑到底端的过程,由机械能守恒定律
得
(2)对A、B碰撞的过程应用动量守恒定律得
(3)对B动量定理解得
根据牛顿第三定律,B对A的冲量,方向水平向左。
24.(24-25高一下·安徽合肥·期末)如图所示,质量均为M=0.4kg的木块A和B,并排放在光滑水平面上,木块A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L=1m的细线(细线比轻杆短),细线另一端系一质量为m=0.2kg的小球C,已知重力加速度g=10m/s2。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放。
(1)若将木块A、B固定,求小球摆动到最低点时受到细线拉力的大小;
(2)若木块A、B不固定,求小球摆动到最低点时速度的大小;
(3)若木块A、B不固定,求小球向左摆到最高点时距O点的竖直高度h。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)小球下摆过程中:
小球在最低点:解得:
(2)小球下摆的过程中,由水平方向动量守恒
由机械能守恒定律得:解得:、
(3)小球上摆的过程中,A、B分离,对A和C,由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得
解得:
25.(24-25高一下·安徽淮北·期末)如图所示,静置于水平地面上的质量为M=100g的木板左端是一半径为R=10m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道右端B与木板上表面水平相连。质量为m1=80g的木块置于木板最右端A处。一颗质量为m2=20g的子弹以大小为v0 =100m/s 的水平速度沿木块的中心轴线射向木块,最终留在木块中没有射出。已知子弹打进木块的时间极短,木板上表面水平部分长度为L=10m,木块与木板间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度为g。
(1)求子弹打进木块过程中系统损失的机械能;
(2)若木板固定,求木块刚滑上圆弧轨道时所受到的支持力FN的大小;
(3)若木板不固定,地面光滑,求木块上升的最大高度。
【答案】(1)80J (2)4N (3)5m
【详解】(1)子弹打进木块的时间极短,根据动量守恒定律有
子弹打进木块过程中系统损失的机械能解得E=80J
(2)若木板固定,木块运动到刚滑上圆弧轨道过程,根据动能定理有
木块刚滑上圆弧轨道时,根据牛顿第二定律有解得
(3)若木板不固定,地面光滑,对木块与木板构成的系统,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有解得h=5m
26.(24-25高一下·安徽六安·期末)如图所示,足够长的光滑水平地面上,静置一辆小车,长L=0.3m、不可伸长的轻质柔软细绳一端固定在车厢顶部,另一端系一质量m=1.98kg的木块(可视为质点),质量的子弹以的速度水平射入木块并留在其中,此后绳与竖直方向的最大夹角,取重力加速度大小。求:
(1)子弹射入木块时产生的热量Q;
(2)小车的质量M以及绳与竖直方向夹角为时小车的速度大小;
(3)小车的最大速度的大小。
【答案】(1)Q=396J (2)M=6kg, (3)
【详解】(1)设子弹射入木块后的速度大小为v1,由守恒定律得
产生的热量为联立解得
(2)设木块与小车共速时大小为v2,当木块在最高点时,木块和小车共速。
系统在水平方向动量守恒,则有
由能量守恒有解得,
(3)对小车进行受力分析发现,当木块再次向左回到最低点时,小车速度最大,设此时木块速度大小为v3
根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得联立可解
27.(24-25高一下·安徽·期末)如图所示,质量为的工件A左部分带有半径为的光滑圆弧,圆弧最低点与平直部分相切,A静止在光滑水平面上,A的左侧紧靠质量为的物体B,质量为的小物块C由A的圆弧顶端静止释放,C没有滑离A,C与A平直部分间动摩擦因数,重力加速度g取,求:
(1)B加速运动的位移大小;
(2)C滑到圆弧最低点时的速度大小;
(3)A平直部分至少多长。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)C沿A下滑时,C对A的弹力向左下方,A向左加速,A推动B加速,AB速度和位移大小相同,设AB位移为,速度为,C到圆弧底端时的位移为,速度为,由ABC系统水平方向动量守恒有则有
由于AB向左加速,C向右下加速运动,有解得B加速运动的位移为
(2)C滑到圆弧底端时,设AB的速度为,C的速度为,取向右为正方向,由ABC系统水平方向动量守恒有
由系统机械能守恒有联立解得,
(3)C滑到圆弧底端时,由于C对A的摩擦力使A向左减速,A、B分离,C没有滑离A,最终AC共速,速度为,由AC系统水平方向动量守恒有解得
设A平直部分至少长度为,由AC系统能量守恒为
解得A平直部分至少长度
28.(24-25高一下·安徽六安·期末)如图所示,木板C固定在水平面上,长木板DE静止在水平面上且与C等高,DE的长度,长木板DE的右端为半径的光滑圆弧,质量为的滑块B静止在长木板的左端。开始时,将质量的滑块A向左推,压缩弹簧至P点,使弹簧获得20J的弹性势能,然后释放滑块A,一段时间后滑块A与滑块B发生弹性碰撞,碰撞后立即将A锁死,滑块B运动中恰好不能从长木板右端的圆弧槽滑离长木板。已知滑块A与木板C、滑块B与长木板DE间的动摩擦因数均为,点P与滑块B距离为2m,长木板DE的下表面光滑,滑块A、B均可视为质点,重力加速度。求:
(1)滑块A、B碰前瞬间滑块A的速度大小;
(2)求长木板DE的最大速度;
(3)滑块B最终距O点的水平距离。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)根据能量守恒可得
解得滑块A、B碰前瞬间滑块A的速度大小为
(2)滑块A、B发生弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得碰后瞬间B的速度为
滑块B在长木板滑行时,滑块B与长木板组成的系统满足水平方向动量守恒,由题意可知滑块B运动到长木板右端圆弧槽的顶端刚好两者共速,设长木板的质量为,则有
根据能量守恒可得联立解得,
当滑块B从圆弧槽顶端返回底端时,长木板DE的速度最大,则有
联立解得长木板DE的最大速度为
(3)设滑块最终与长木板相对静止一起运动运动,根据动量守恒可得
根据能量守恒可得
联立解得滑块相对于长木板的路程为
假设成立,则滑块B最终距O点的水平距离为
29.(24-25高一下·安徽·期末)如图所示,光滑水平面上有一质量的平板车,车的上表面是一段长的粗糙足够长水平轨道,水平轨道左侧连一半径的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点处相切。现将一质量的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A。取。
求:
(1)小物块到达圆弧轨道的最高点A时小车的速度大小;
(2)小物块与水平轨道间的动摩擦因数;
(3)小物块与车最终相对静止时,小物块速度方向及它距点的距离。
【答案】(1);(2);(3)速度方向水平向左,
【详解】(1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,小物块到达圆弧最高点A时,二者具有共同的速度,由水平方向动量守恒得
解得小物块到达圆弧轨道的最高点A时小车的速度大小为
(2)小物块从滑上平板车到圆弧最高点A过程,由能量守恒得
解得小物块与水平轨道间的动摩擦因数为
(3)设小物块最终与车相对静止时,二者的共同速度为,从小物块滑上平板车,到二者相对静止的过程中,由水平方向动量守恒得
解得
方向水平向左;设小物块与车最终相对静止时,它距点的距离为;由能量守恒得
解得
30.(24-25高一下·安徽合肥·期末)如图所示,光滑水平面上有一质量,M=4kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=2m的水平轨道,水平轨道左侧是一半径R=0.25m的光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切。车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)紧靠弹簧,弹簧储存的弹性势能为7.5J,整个装置处于静止状态。现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A。不考虑小物块与弹簧碰撞时的能量损失,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)小物块与水平轨道间的动摩擦因数;
(2)小物块第二次经过点的速度大小;
(3)从弹簧解除锁定至小物块到达圆弧轨道最高点过程中,平板车的位移大小。
【答案】(1)0.25;(2)2.0m/s;(3)0.45m
【详解】(1)平板车和小物块组成的系统,在水平方向上动量守恒,解除锁定前,系统总动量为零,故小物块到达圆弧最高点A时,平板车和小物块的共同速度
设弹簧解除锁定前的弹性势能为,上述过程中系统能量守恒,则有
代入数据解得
(2)设小物块第二次经过点时的速度大小为,此时平板车的速度大小为,研究小物块在平板车圆弧面上的下滑过程,取水平向右为正方向,由系统动量守恒和机械能守恒有
代入数据解得
(3)弹簧刚释放时车和小物块速度分别为、则
由(2)可得小物块第一次到达点时速度也为2m/s,车速也为0.5m/s,对车解得
根据解得
车与小物块水平方向的分速度之比始终为,故解得
故从开始至小物块到达小车圆弧轨道最高点过程,车的位移为
试卷第1页,共3页
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专题08 动量相关问题
4大高频考点概览
考点01 动量、冲量基础分析 考点02 动量定理分析与应用
考点03 动量守恒判断及其在直线运动中的应用 考点04 动量守恒在曲线运动中的应用
地 城
考点01
动量、冲量基础分析
1.(24-25高一下·安徽合肥·期末)根据所学的物理知识,下列说法正确的是( )
A.当物体做曲线运动时,它的速度大小一定是变化的
B.当物体做圆周运动时,它所受合力的方向一定指向圆心
C.当一个系统不受外力时,则这个系统的动量一定守恒
D.当一个系统的动量守恒时,则这个系统的机械能也一定守恒
2.(24-25高一下·安徽·期末)一个质量为的垒球,以的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度大小为,以垒球初速度的方向为正方向,则垒球被棒击打前后动量变化量为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·安徽六安·期末)如图所示,光滑固定斜面的倾角为,甲、乙两物体的质量之比为4:1.乙用不可伸长的轻绳分别与甲和地面相连,开始时甲、乙离地高度相同.现从E处剪断轻绳,则在乙落地前瞬间( )
A.甲、乙动量大小之比为4:1
B.甲、乙动量大小之比为1:1
C.以地面为零势能面,甲、乙机械能之比为2:1
D.以地面为零势能面甲、乙机械能之比为4:1
4.(24-25高一下·安徽阜阳·期末)关于动量,下列说法正确的是
A.速度大的物体,它的动量一定也大
B.动量大的物体,它的速度一定也大
C.只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
D.质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大
地 城
考点02
动量定理分析与应用
5.(24-25高一下·安徽淮北·期末)如图所示,将一杯水放在桌边,杯下压一张纸条。若缓慢抽出纸条,杯子会滑落;若快速抽出纸条,杯子没有滑落(两次实验杯子均相对纸条滑动)。对于这个实验,下列说法正确的是( )
A.缓慢抽出时,杯子滑落是因为杯子惯性小的缘故
B.快速抽出时,杯子没有滑落是因为杯子惯性大的缘故
C.缓慢抽出过程中,杯子滑落是因为摩擦力对杯子的冲量较大
D.快速抽出过程中,杯子没有滑落是因为摩擦力对杯子的冲量较大
6.(24-25高一下·安徽亳州·期末)如图所示为某款运动跑鞋宣传图,图片显示:“该款鞋鞋底采用EVA材料,能够有效吸收行走或运动时的冲击力,保护双脚免受伤害”。对于该款鞋,下列说法正确的是( )
A.缩短双脚与鞋底的冲击时间,从而减小合力对双脚的冲量
B.延长双脚与鞋底的冲击时间,从而减小合力对双脚的冲量
C.延长双脚与鞋底的冲击时间,从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
D.缩短双脚与鞋底的冲击时间,从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
7.(24-25高一下·安徽合肥·期末)(多选)如图所示为某同学练习颠球。足球从距脚背高为h处由静止下落,被脚背颠起后竖直上升的最大高度也为h。已知足球的质量为m,重力加速度为g,足球可视为质点,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.足球下落到脚背时的动量大小为
B.足球与脚背作用过程中,动量变化量为零
C.延长足球与脚背的作用时间,则脚受到足球的冲击力减小
D.足球从开始下落到返回到最高点的过程中,重力的冲量为零
8.(23-24高一下·安徽六安·期末)(多选)质量为m的钢球自高处落下,以速率到水平地面后,竖直向上弹回,碰撞时间为,离地的速率为。不计空气阻力,在碰撞过程中( )
A.钢球的动量变化量方向向上,大小为
B.钢球的动量变化量方向向上,大小为
C.钢球所受平均合力方向向上,大小为
D.钢球受地面的平均弹力大小为
9.(24-25高一下·安徽·期末)城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。如图为高空坠物的公益广告,形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小刚同学用下面的实例来检验广告的科学性:设一个50g的鸡蛋从80m的窗户自由落下,鸡蛋与地面撞击时间约为2×10-3s,不计空气阻力,g取10m/s²,规定竖直向下为正方向。则下列说法正确的是( )
A.鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为10W
B.该鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N
C.与地面撞击过程,鸡蛋的动量改变量为2kg·m/s
D.鸡蛋下落过程(从开始下落到与地面刚好接触的过程)重力的冲量为0.02N·s
10.(24-25高一下·安徽合肥·期末)(多选)一质量为的物块静止在水平地面上,时起在水平力的作用下运动,随时间变化的图线如图所示,已知物块与地面间的动摩擦因数为,重力加速度取。则( )
A.时物块的动量大小为
B.时物块的速度大小为
C.时间内对物块的冲量大小为
D.时间内物体的位移为
11.(24-25高一下·安徽合肥·期末)平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m,弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖,撞击速度均为v。每次撞击后速度大小均变为,撞击的时间极短,发现质量为M的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g,则单位时间撞击锅盖的豆子个数为( )
A. B. C. D.
12.(24-25高一下·安徽六安·期末)“雨打芭蕉”是文学中常见的抒情意象。当雨滴竖直下落的速度为v时,将一圆柱形量杯置于雨中,测得时间t内杯中水面上升的高度为h。为估算雨打芭蕉产生的压强p,假设芭蕉叶呈水平状,雨滴落在芭蕉叶上不反弹,不计雨滴重力的影响。已知水的密度为ρ,则p为( )
A. B. C. D.
地 城
考点03
动量守恒判断及其在直线运动中的应用
13.(24-25高一下·安徽合肥·期末)如图所示,在倾角为θ的固定斜面上,长木板P匀速下滑。某时刻,把光滑小滑块Q轻放在木板中间,经过一段时间P停止运动,之后Q仍在木板上滑行。下列判断正确的是( )
A.P停止前,P、Q系统沿斜面方向动量守恒
B.P停止后,P、Q系统沿斜面方向动量守恒
C.整个过程中,P、Q系统沿斜面方向动量都守恒
D.整个过程中,P、Q系统沿斜面方向动量都不守恒
14.(24-25高一下·安徽阜阳·期末)如图所示,所有接触面均光滑,质量为M的半圆弧槽静止地靠在竖直墙面处,A、B是槽的两个端点,C为槽的底部中点。现将质量为的小球自槽口A点由静止释放,下列说法中正确的是( )
A.小球从A到C运动过程中,小球机械能守恒,小球和槽组成的系统动量守恒
B.小球从A到C运动过程中,小球重力做功的瞬时功率越来越大
C.小球从C到B运动过程中,小球机械能守恒,小球和槽组成的系统动量守恒
D.小球从C到B运动过程中,小球和槽组成的系统机械能守恒,动量不守恒
15.(24-25高一下·安徽黄山·期末)如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块A,并留在其中、在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能守恒
C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量、机械能都不守恒
16.(24-25高一下·安徽淮北·期末)如图所示,大气球质量为25kg,载有质量为50kg的人,静止在空气中距地面20m高的地方,气球下方悬挂一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则绳长至少为(不计人的身高,可以把人看作质点)( )
A.20m B.30m C.40m D.60m
17.(24-25高一下·安徽黄山·期末)(多选)如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为和,图乙为它们碰撞前后的(位移—时间)图象,已知。由此可以判断( )
A.碰前静止,向右运动
B.碰后和都向右运动
C.
D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
18.(24-25高一下·安徽·期末)(多选)如图所示,质量为m的物块N和质量为2m的物块M静止在光滑的水平面上,物块N的左侧连接了一个锁定了一定弹性势能的轻质弹簧,质量为3m的物块S以初速度v0沿光滑水平面向右运动,与物块M发生弹性碰撞后,物块M向右运动并撞击锁定一定弹性势能的轻质弹簧,弹簧瞬间解锁,物块M与弹簧分离后,物块M与物块S的速度刚好相同。下列说法正确的是( )
A.S、M碰撞后,物块M的速度大小为 B.S、M碰撞后,物块S的速度大小为
C.轻质弹簧对物块N的冲量大小为2mv0 D.轻质弹簧最初锁定的弹性势能
19.(24-25高一下·安徽六安·期末)A、B两物体在光滑水平地面上沿同一直线相向而行,A的质量4kg,速度大小10m/s,B的质量2kg,速度大小6m/s。
(1)A、B发生完全非弹性碰撞,求碰后的速度;
(2)A、B发生弹性碰撞,求碰后A、B的速度。
20.(24-25高一下·安徽·期末)如图所示,质量的长木板静止在光滑的水平地面上,质量可视为质点的小木块静止在长木板左端,小木块与长木板之间的动摩擦因数。质量的子弹以的速度水平向右击中小木块并留在木块中(子弹进入木块的时间非常短),小木块最终未从长木板滑下。小木块与长木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取。求:
(1)小木块开始运动时的速度大小;
(2)长木板的最小长度。
21.(24-25高一下·安徽淮北·期末)如图所示,长为L、质量为m的木板静止于光滑的水平面上,在木板上右端固定一竖直轻质弹性挡板,一质量也为m的小木块以初速度水平冲上木板,最后恰好不与挡板碰撞,已知重力加速度大小为。
(1)求小木块的最终速度大小v;
(2)若小木块以的速度水平冲上静止的木板,求最终小木块与挡板间的距离d;(木块与挡板碰撞时间极短)
(3)在(2)的条件下,求木块与木板相对静止前木板通过的位移大小。
地 城
考点04
动量守恒在曲线运动中的应用
22.(24-25高一下·安徽·期末)(多选)如图所示,半径为、内壁光滑的半圆轨道静置在光滑的水平面上,有一小球从距离轨道口1.5的高度由静止自由下落,小球刚好与半圆轨道内壁相切落入轨道中,当小球冲出轨道时,轨道向左移动的距离为。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.小球冲出轨道时,水平位移大小为
B.小球质量与轨道质量之比为
C.小球冲出轨道后不会再落回轨道内
D.半圆轨道运动的最大速度为
23.(24-25高一下·安徽芜湖·期末)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道半径为R,下端与水平桌面相切,小球A从圆弧轨道顶端无初速滑下,与静止在圆弧轨道底端的小球B相碰,A与B碰撞后结合为一个整体。已知圆弧轨道光滑,A和B的质量均为m,重力加速度为g ,A、B均可视为质点。求:
(1)碰撞前瞬间A的速度大小v;
(2)碰撞后瞬间A和B整体的速度大小v;
(3)碰撞过程中,B对A的冲量。
24.(24-25高一下·安徽合肥·期末)如图所示,质量均为M=0.4kg的木块A和B,并排放在光滑水平面上,木块A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L=1m的细线(细线比轻杆短),细线另一端系一质量为m=0.2kg的小球C,已知重力加速度g=10m/s2。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放。
(1)若将木块A、B固定,求小球摆动到最低点时受到细线拉力的大小;
(2)若木块A、B不固定,求小球摆动到最低点时速度的大小;
(3)若木块A、B不固定,求小球向左摆到最高点时距O点的竖直高度h。
25.(24-25高一下·安徽淮北·期末)如图所示,静置于水平地面上的质量为M=100g的木板左端是一半径为R=10m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道右端B与木板上表面水平相连。质量为m1=80g的木块置于木板最右端A处。一颗质量为m2=20g的子弹以大小为v0 =100m/s 的水平速度沿木块的中心轴线射向木块,最终留在木块中没有射出。已知子弹打进木块的时间极短,木板上表面水平部分长度为L=10m,木块与木板间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度为g。
(1)求子弹打进木块过程中系统损失的机械能;
(2)若木板固定,求木块刚滑上圆弧轨道时所受到的支持力FN的大小;
(3)若木板不固定,地面光滑,求木块上升的最大高度。
26.(24-25高一下·安徽六安·期末)如图所示,足够长的光滑水平地面上,静置一辆小车,长L=0.3m、不可伸长的轻质柔软细绳一端固定在车厢顶部,另一端系一质量m=1.98kg的木块(可视为质点),质量的子弹以的速度水平射入木块并留在其中,此后绳与竖直方向的最大夹角,取重力加速度大小。求:
(1)子弹射入木块时产生的热量Q;
(2)小车的质量M以及绳与竖直方向夹角为时小车的速度大小;
(3)小车的最大速度的大小。
27.(24-25高一下·安徽·期末)如图所示,质量为的工件A左部分带有半径为的光滑圆弧,圆弧最低点与平直部分相切,A静止在光滑水平面上,A的左侧紧靠质量为的物体B,质量为的小物块C由A的圆弧顶端静止释放,C没有滑离A,C与A平直部分间动摩擦因数,重力加速度g取,求:
(1)B加速运动的位移大小;
(2)C滑到圆弧最低点时的速度大小;
(3)A平直部分至少多长。
28.(24-25高一下·安徽六安·期末)如图所示,木板C固定在水平面上,长木板DE静止在水平面上且与C等高,DE的长度,长木板DE的右端为半径的光滑圆弧,质量为的滑块B静止在长木板的左端。开始时,将质量的滑块A向左推,压缩弹簧至P点,使弹簧获得20J的弹性势能,然后释放滑块A,一段时间后滑块A与滑块B发生弹性碰撞,碰撞后立即将A锁死,滑块B运动中恰好不能从长木板右端的圆弧槽滑离长木板。已知滑块A与木板C、滑块B与长木板DE间的动摩擦因数均为,点P与滑块B距离为2m,长木板DE的下表面光滑,滑块A、B均可视为质点,重力加速度。求:
(1)滑块A、B碰前瞬间滑块A的速度大小;
(2)求长木板DE的最大速度;
(3)滑块B最终距O点的水平距离。
29.(24-25高一下·安徽·期末)如图所示,光滑水平面上有一质量的平板车,车的上表面是一段长的粗糙足够长水平轨道,水平轨道左侧连一半径的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点处相切。现将一质量的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A。取。
求:
(1)小物块到达圆弧轨道的最高点A时小车的速度大小;
(2)小物块与水平轨道间的动摩擦因数;
(3)小物块与车最终相对静止时,小物块速度方向及它距点的距离。
30.(24-25高一下·安徽合肥·期末)如图所示,光滑水平面上有一质量,M=4kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=2m的水平轨道,水平轨道左侧是一半径R=0.25m的光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切。车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)紧靠弹簧,弹簧储存的弹性势能为7.5J,整个装置处于静止状态。现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A。不考虑小物块与弹簧碰撞时的能量损失,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)小物块与水平轨道间的动摩擦因数;
(2)小物块第二次经过点的速度大小;
(3)从弹簧解除锁定至小物块到达圆弧轨道最高点过程中,平板车的位移大小。
试卷第1页,共3页
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