2025年高考物理大一轮复习第七章　阶段复习(三)　能量和动量（课件+讲义+练习）

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规范训练　(2024·湖南永州市模拟)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，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，根据功能关系有m1gh＝ ①根据速度的分解有 ＝tan 53° ②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
联立⑧⑨⑩式代入数据得hm＝0.18 m。
1.(2024·四川攀枝花市测试)质量为1 kg的物块静止在水平地面上，t＝0时对其施加一水平拉力F，当物块运动一段时间后撤去拉力，之后物块继续运动直至停止。该物体运动的位移—时间图像如图所示，图像在P点处的斜率最大、Q点处的斜率为0，已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度取10 m/s2，则水平拉力F的大小为A.2 N B.4 N C.6 N D.8 N
从0～t0时间内，对物块根据动量定理有Ft0－μmgt0＝mv，撤去拉力后，对物块根据动量定理有－μmg×2t0＝0－mv，解得F＝6 N，故选C。
2.如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为Ff，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法正确的是A.此时小物块的动能为F(x＋L)B.此时小车的动能为FfxC.这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fx－FfLD.这一过程中，因摩擦而产生的热量为Ff(L＋x)
对小物块由动能定理得F(x＋L)－Ff(x＋L)＝Ek物－0，整理有Ek物＝F(x＋L)－Ff(x＋L)，故A项错误；对小车由动能定理有Ffx＝Ek车－0，整理有Ek车＝Ffx，故B项正确；初始时物块和小车均静止，其机械能为0，小物块滑到小车右端时，小车和小物块的动能之和为Ek＝Ek车＋Ek物＝F(x＋L)－FfL，此时物块和小车的机械能等于其两者的动能之和，所以该过程机械能增加了F(x＋L)－FfL，故C项错误；根据功能关系可知，因摩擦产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积，即Q＝FfL，故D项错误。
3.(2023·广东湛江市期末)如图所示，我国自行研制的第五代隐形战机“歼—20”以速度v0水平向右匀速飞行，到达目标地时，将质量为M的导弹自由释放，释放时导弹立即向后喷出质量为m、对地速率为v1的燃气(时间极短)，则喷气后导弹的速率为
4.(多选)一辆汽车在水平平直公路上由静止开始匀加速启动，汽车的输出功率与速度的关系如图所示，当汽车的速度达到v0后功率保持不变，汽车能达到的最大速度为2v0。已知汽车的质量为m，运动过程中所受的阻力恒为Ff，下列说法正确的是A.汽车的最大功率为Ffv0B.汽车匀加速时的加速度大小为C.汽车做匀加速直线运动的时间为 D.汽车的速度从v0增加到2v0的过程中，其加速度逐渐减小
汽车的最大功率为P＝Ffvm＝2Ffv0，故A错误；
汽车的速度从v0增加到2v0的过程中，根据牛顿第二定律有F′－Ff＝ma′，汽车的牵引力为F′＝ ，汽车的速度从v0增加到2v0的过程中，汽车的牵引力逐渐减小，汽车的加速度逐渐减小，故D正确。
5.(多选)(2024·山东烟台市期中)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