2022年高考物理复习 力学压轴题集
3页1、2022年高考物理复习 力学压轴题集1质量为M的平板车在光滑的水平地面上以速度v0向右做匀速直线运动,若将一个质量为m(M= 4m) 的沙袋轻轻地放到平板车的右端,沙袋相对平板车滑动的最大距离等于车长的,若将沙袋以水平向左的速度扔到平板车上,为了不使沙袋从车上滑出,沙袋的初速度最大是多少?解:设平板车长为L,沙袋在车上受到的摩擦力为f。沙袋轻轻放到车上时,设最终车与沙袋的速度为v,则 又M= 4m 可得:设沙袋以水平向左的初速度扔到车上,显然沙袋的初速度越大,在车上滑行的距离越长,沙袋刚好不从车上落下时,相对与车滑行的距离为L,其初速度为最大初速设为v,车的最终速度设为v终,以向右为坐标的正方向,有: 又M= 4m 可得:v=v0(v=3v0舍去) 车的最终速度设为v终=方向向左2在光滑的水平面上有一质量M=2kg的木版A,其右端挡板上固定一根轻质弹簧,在靠近木版左端的P处有一大小忽略不计质量m=2kg的滑块B。木版上Q处的左侧粗糙,右侧光滑。且PQ间距离L=2m,如图所示。某时刻木版A以A=1m/s的速度向左滑行,同时滑块B以B=5m/s的速度向右滑行,当滑块B与P处相距时,二者刚好
2、处于相对静止状态,若在二者其共同运动方向的前方有一障碍物,木块A与障碍物碰后以原速率反弹(碰后立即撤去该障碍物)。求B与A的粗糙面之间的动摩擦因数和滑块B最终停在木板A上的位置。(g取10m/s2) 解: 设M.m共同速度为v,由动量守恒得 mvB-MVA=(m+M)v 代入数据得: v=2m/s 对AB组成得系统,由能量守恒 umgL=MVA2+mvB2 (M+m)V2 代入数据得: u=0.6 木板A与障碍物发生碰后以原速度反弹,假设B向右滑行,并与弹簧发生相互作用,当AB再次处于相对静止时,共同速度为u由动量守恒得mvMv=(m+m)u 设B相对A的路程为s,由能量守恒得 umgs=(m+M)v2-( m+M)u2 代入数据得:s=(m)由于sL,所以B滑过Q点并与弹簧相互作用,然后相对A向左滑动到Q点左边,设离Q点距离为s1S1=s-L=0.17(m)3(15分)一轻质弹簧,两端连接两滑块A和B,已知mA=0.99kg , mB=3kg,放在光滑水平桌面上,开始时弹簧处于原长。现滑块A被水平飞来的质量为mc=10g,速度为400m/s的子弹击中,且没有穿出,如图所示,试求:(1
3、)子弹击中A的瞬间A和B的速度(2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能(3)B可获得的最大动能解:(1)子弹击中滑块A的过程中,子弹与滑块A组成的系统动量守恒mC=(mC+mA)vA (2)对子弹滑块A、B和弹簧组成的系统,A、B速度相等时弹性势能最大。根据动量守恒定律和功能关系可得: =6 J(3)设B动能最大时的速度为vB,A的速度为vA,则 B获得的最大动能4(16分)光滑水平面上放有如图14所示的用绝缘材料制成的L形滑板(平面部分足够长),质量为4m距滑板的A壁为距离的B处放有一质量为m,电量为q的大小不计的小物体,物体与板面的摩擦不计整个装置置于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与物体都静止试问:(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前物体的速度多大?(2)若物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前速率的3/5,则物体在第二次跟A碰撞之前,滑板相对于水平面的速度和物体相对于水平面的速度分别为多大?(3)物体从开始到第二次碰撞前,电场力做功为多大?(设碰撞经历时间极短且无能量损失)解:(1)释放小物体,物体在电场力作用下水平向右运动,此时滑板静止不动对于小物体,由动能定理得:(2
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