2019-2020年高考物理二轮复习100考点千题精练第十六章鸭部分专题16.4动量与能量综合问题

《2019-2020年高考物理二轮复习100考点千题精练第十六章鸭部分专题16.4动量与能量综合问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2019-2020年高考物理二轮复习100考点千题精练第十六章鸭部分专题16.4动量与能量综合问题1.（12分）（xx洛阳一模）如图所示，一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的半圆弧轨道BCD组成，小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，且左端与光滑圆弧形轨道MN末端等高，圆弧形轨道MN末端水平．一质量为m1=5kg的小物块P从距圆弧形轨道MN末端高为h=1.8m处由静止开始滑下，与静止在小车左端的质量为m2=1kg的小物块Q（可视为质点）发生弹性碰撞(碰后立即将小物块P取走，使之不影响后续物体的运动)．已知AB长为L=10m，小车2的质量为M=3kg．取重力加速度g=10m/s

2、．（1）求碰撞后瞬间物块Q的速度大小；（2）若物块Q在半圆弧轨道BCD上经过一次往返运动（运动过程中物块始终不脱离轨道），最终停在小车水平部分AB的中点，求半圆弧轨道BCD的半径至少多大？【命题意图】本题考查机械能守恒定律、动量守恒定律、碰撞、能量守恒定律及其相关的知识点。（2）物块Q与小车相对静止时，共同速度为，系统水平方向动量守恒，则解得：m/s…………………………………………（2分）物块Q从开始运动到与小车相对静止过程，系统能量守恒，设动摩擦因数为解得：…………………（2分）经分析，物块Q滑至C点与小车共速时，则半径R最小解得：m…………………………（2分）2.装甲车和

3、战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑的桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为、质量为m的相同的两块，间隔一段距离平行放置，如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞。不计重力影响。分成两块钢板后，设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和V1，由动量守恒定律，mv0=mv1+mV1③因为子弹在钢板中受到的阻

4、力为恒力，射穿第一块钢板的动能损失为△E，由能量守恒得222mv0=mv1+mV1+△E④联立①②③④式，考虑到v1必须大于V1，解得v1=（-）v0⑤设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2，由动量守恒定律得2mV2=mv1⑥22损失的动能为△E’=mv1-·2mV2⑦联立①②⑤⑥⑦式解得，△E’=(1+)×△E⑧因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力，△E’=fx，△E=fd，由⑧式可得，射入第二块钢板的深度为：x=(1+)d。3.用同种材料制成的质量均为M=1kg的形状不同的滑块n个静止在光滑水平面上，编号依次为1、2、3……。质量为m=0.1kg的子弹（视为质点

5、）以水平初速度v0=200m/s依次击穿这些滑块后最终保留在第n个滑块中。要求子弹穿过每个滑块的时间都相等，子弹在两滑块间匀速运动的时间也相等且等于子弹穿过一块滑块的时间，这必然导致每个滑块长度不同，滑块间的间距也不同。子弹穿过滑块时受到的水平阻力f=150N并保持恒定。测得子弹穿过编号为N-1的滑块后滑块的速度变为v=1.5m/s。不考虑子弹在竖直方向上的受力和运动。(滑块不翻转，不计空气阻力)（1）求n。（2）用计算说明子弹刚穿过第N（N

6、知滑块间的碰撞为弹性碰撞，求滑块间碰撞的总次数（用字母A表示）。要求有必要的计算过程和文字说明。(2)第N块刚被击穿时是否被N-1块追上，取决于二者静止时的间距dN-1是否小于子弹刚接触N-1到刚击穿N的过程N-1比N多走的位移。当N=13时，dN-1取最小值=0.275m从子弹刚接触N-1到刚击穿N的过程，N-1比N多走的位移：△S=vt=1.5m/s×0.01s=0.015m，所以没有追上。（3）子弹打穿前13块后，1到13各块的速度均为v，子弹与第14块相对静止时共同速度为v共

7、并交换速度，然后11与12、10与11……1与2碰撞并交换速度，这一轮碰撞会发生13次。这一轮碰撞完时，1的速度为v´，2到13的速度为v，14的速度为v´共。由②知v´共