第七章　阶段复习(三)　能量和动量2025版高考物理一轮复习课件+测试（教师版）+测试（学生版）

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(2023·江苏南通市海安高级中学检测)如图所示，小明和滑块P均静止在光滑水平平台上，某时刻小明将滑块P以一定速度从A点水平推出后，滑块P恰好在B点无碰撞滑入半径R1＝3 m的光滑圆弧轨道BC，然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD，与放置在水平面E点的滑块Q发生弹性正碰，碰后滑块Q冲上静止在水平面上半径为R2＝0.3 m的四分之一光滑圆弧槽S，圆弧槽与水平面相切于E点，最高点为G。已知滑块P的质量m1＝30 kg，滑块Q的质量m2＝60 kg，圆弧槽S的质量m3＝90 kg，A、B两点的高度差h＝0.8 m，光滑圆弧轨道BC对应的圆心角53°，LCE＝1.3 m，滑块P与CE部分间的动摩擦因数μ＝0.5，E点右侧水平面足够长且光滑，将滑块P和Q看作质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6。求：
(1)滑块P被推出时的速度大小v0；
设滑块P在B点的速度为vB，其竖直分速度为vBy，
联立①②式代入数据解得v0＝3 m/s ③
(2)滑块P和Q相碰后Q的速度vQ；
答案　4 m/s，方向水平向右
滑块P从A点到E点，设到E点的速度为vP1，
代入数据解得vP1＝6 m/s ⑤滑块P、Q碰后，设P的速度为vP2，根据动量守恒定律及能量守恒定律有m1vP1＝m1vP2＋m2vQ ⑥
联立⑤⑥⑦式代入数据得vQ＝4 m/s，方向水平向右⑧
(3)滑块Q冲上圆弧槽S后能从圆弧槽S最高点G冲出的最大高度hm。
滑块Q从E点冲上圆弧槽S，对Q与S组成的系统，水平方向根据动量守恒定律有m2vQ＝(m2＋m3)vS ⑨根据能量守恒定律有
联立⑧⑨⑩式代入数据得hm＝0.18 m。
1.(2024·江苏扬州市期中)如图所示，质量为m的汽车以恒定的速率v通过路面abc，其中ab段为斜坡，bc段水平，重力加速度为g，汽车A.在ab段，克服重力做功的功率为mgvB.在ab段，发动机输出功率等于克服重 力做功的功率C.在bc段，发动机输出功率等于克服阻力做功的功率D.发动机输出功率保持不变
2.(2024·江苏镇江市期中)如图所示，一质量为M的内表面粗糙的半圆轨道静止在水平地面上，质量为m的小球(可视为质点)从A点正上方由静止释放，小球从A点进入半圆轨道经过最低点B后又从C点冲出，整个过程半圆轨道始终保持静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是A.小球经过B点时的速率最大B.小球经过C点时，半圆轨道对地面的压力小于MgC.小球从A到B的运动时间等于从B到C的运动时间D.小球经过B点时，半圆轨道对地面的压力等于(M＋m)g
3.(2023·江苏徐州市三模)如图所示，某同学将两相同羽毛球A、B从同一高度处以相同速率v0水平打出。运动过程中羽毛球仅受到重力及恒定的水平风力作用，逆风时，球A落至地面上的P处，顺风时，球B落至地面上的Q处。则A.A球飞行时间比B球长B.两球落地时速度大小相同C.两球飞行过程中合外力的冲量相同D.两球落地时重力的功率不同
4.(2024·江苏无锡市调研)杂技演员表演“胸口碎大石”时，当大石获得的速度较小时，下面的人感受到的震动就会较小，人的安全性就较强。若大石块的质量是铁锤的100倍，则撞击后大石块的速度可能为铁锤碰撞前速度的
5.(2024·江苏淮安市五校联盟联考)竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与钢板连接，钢板处于静止状态，如图所示。一物块从钢板正上方0.2 m处的P点自由落下，打在钢板上(碰撞时间极短)并与钢板一起向下运动0.1 m后到达最低点Q。已知物块和钢板的质量都为1 kg，重力加速度大小为g＝10 m/s2，下列说法正确的是A.物块与钢板碰后一起向下做减速运动B.物块与钢板碰后一起运动的加速度一直增大C.从P到Q的过程中，弹簧弹性势能的增加量为3 JD.从P到Q的过程中，物块、钢板、弹簧组成的系统机械能守恒
物块与钢板碰后一起向下运动过程中，开始物块与钢板的合重力大于弹簧的弹力，合重力与弹力的合力方向向下，由牛顿第二定律可知，产生的加速度向下，物块与钢板一起向下做加速运动，随着向下运动位移增大，弹簧的弹力增大，其合力减小，加速度减小；当弹簧的弹力大小等于合重力时，其合力是零，加速度是零，继续向下运动，弹力大于合重力，其合力向上，加速度向上，物块与钢板做减速运动，弹力继续增大，加速度继续增大，后到达最低点Q，加速度最大，可知物块与钢板碰后一起先向下加速，后减速，则运动的加速度先向下减小后反向增大，A、B错误；
物块与钢板碰撞前，物块从P点开始做自由落体运动，下落到钢板时的速度大小由速度位移关系公式，可知v0＝ ＝2 m/s，物块与钢板碰撞过程中，因碰撞时间极短，内力远大于合外力，则有物块与钢板组成的系统动量守恒，设物块与钢板碰撞后的共同速度为v1，取向下为正方向，由动量守恒定律可得mv0＝2mv1，解得v1＝1 m/s，物块与钢板碰撞后，物块、钢板与弹簧组成的系统机械能守恒，则有 ×2mv12＋2mgx2＝ΔEp，代入数据解得弹簧弹性势能的增加量为ΔEp＝3 J，C正确；
物块与钢板碰撞后一起运动，其碰撞是完全非弹性碰撞，碰撞过程中有机械能的减少，因此从P到Q的过程中，物块、钢板、弹簧组成的系统机械能不守恒，D错误。
6.(2024·江苏连云港市期中)如图所示，质量均为m的小球A、B固定在长为L的直轻杆两端，两球半径忽略不计。初始时直杆置于直角光滑槽内处于竖直状态，由于微小扰动，A球沿竖直槽向下运动，B球沿水平槽向右运动。已知sin 37°＝0.6，重力加速度为g。下列说法正确的是A.滑动过程中A球机械能守恒B.滑动过程中A、B系统动量守恒C.A球刚达到水平滑槽时机械能最小D.当小球A沿槽下滑距离为0.4L时，A球的速度大小为
滑动过程中，B球机械能增加，A球机械减少，故A错误；滑动过程中A、B系统竖直方向上合外力不为0，动量不守恒，故B错误；B的动能开始是0，最终还是0，中间不为0。由系统机械能守恒可知，A球的机械能先减小后增大，则A球刚达到水平滑槽时机械能不是最小，故C错误；
7.如图所示，滑块以一定的初动能从斜面底端O点冲上足够长的粗糙斜面，斜面倾角为α，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ。取O点所在的水平面为参考平面，以O点为位移的起点、沿斜面向上为位移的正方向，已知μ