五年高考物理-高校自主招生试题精选分类解析-专题05-动量和能量.doc
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1、专题05 动量和能量-2009-2013五年高校自主招生试题物理精选分类解析一. 2013年1. (2013年卓越大学联盟)某同学用图所示的实验装置验证碰撞中动量守恒,他用两个质量相等、大小相同的钢球A、B进行实验。首先该同学使球A自斜槽某一高度由静止释放,从槽的末端水平飞出,测出球A落在水平地面上的点P与球飞出点在地面上垂直投影的距离LOP。然后该同学使球A自同一高度由静止释放,在槽的末端与静止的球B发生非对心弹性碰撞(如图b所示), 碰撞后两球向不同方向运动,测出两球落地点M、N与点间的距离LOM、LON。该同学多次重复上述实验过程,并将测量值取平均。 下列关系正确的是_(填字母代号)AL
2、OP=LOM+LON BLOPLOM+LON 根据实验原理,试推导出OM与ON间夹角的大小。 2.(20 分) (2013北约自主招生)质量为 M、半径为 R 的匀质水平圆盘静止在水平地面上,盘与地面间无摩擦。圆盘中心处有一只质量为 m 的小青蛙(可处理成质点),小青蛙将从静止跳出圆盘。为解答表述一致,将青蛙跳起后瞬间相对地面的水平分速度记为 vx,竖直向上的分速度记为 vy,合成的初始速度大小记为 v,将圆盘后退的速度记为 u。 (1)设青蛙跳起后落地点在落地时的圆盘外。 (1.1)对给定的 vx,可取不同的 vy,试导出跳起过程中青蛙所做功 W 的取值范围,答案中可包含的参量为 M、R、m
3、、g(重力加速度)和 vx。 (1.2)将(1.1)问所得 W 取值范围的下限记为 W0,不同的 vx对应不同的 W0值,试导出其中最小者 Wmin,答案中可包含的参量为 M、R、m 和 g。 (2)如果在原圆盘边紧挨着放另外一个相同的静止空圆盘,青蛙从原圆盘中心跳起后瞬间,相对地面速度的方向与水平方向夹角为 45,青蛙跳起后恰好能落在空圆盘的中心。跳起过程中青蛙所作功记为 W,试求 W与(1.2)问所得 Wmin间的比值 =W/Wmin,答案中可包含的参量为 M 和 m。 3.(18分) (2013年卓越大学联盟)如图所示,可视为质点的三个物块A、B、C质量分别为m1、m2、m3,三物块间有
4、两根轻质弹簧a、b,其原长均为L0,劲度系数分别为ka、kb。a的两端与物块连接,b的两端与物块只接触不连接。a、b被压缩一段距离后,分别由质量忽略不计的硬质连杆锁定,此时b的长度为L,整个装置竖直置于水平地面上,重力加速度为g。(1)现解开对a的锁定,若当B到达最高点时,A对地面压力恰为零,求此时C距地面的高度H;(2)在B到达最高点瞬间,解除a与B的连接。并撤走A与a,同时解除对b的锁定。设b恢复形变时间极短,此过程中弹力冲量远大于重力冲量,求C的最大速度的大小v3(弹簧的弹性势能可以表示为,其中为弹簧的形变量);(3)求C自b解锁瞬间至恢复原长时上升的高度h。 二2012年1(2012年
5、北约)质量为m0 的小球,以初速v0 与另一质量为 M(未知)的小球发生弹性正碰。若碰后 m球的速度为v0/2 且与原方向相反,则 M= ;若碰后 m球速率为v0/3且与原方向相同,则M= 。 2(12分)(2012卓越自主招生)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,孩童与木板在水平光滑冰面上以v0=2m/s的速度向右运动。若孩童以a=2m/s2相对木板的匀加速度跑向另一端,并从端点水平跑离木板时,木板恰好静止。(1)判断孩童跑动的方向;(2)求出木板的长度L。三2011年4、(2011年卓越自主招生)长为L,质量为M的木块静止在光滑水平面上。质量为m的子弹以水平速
6、度v0射入木块并从中射出。已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s,则子弹穿过木块所用的时间为( )A BL+(1+)s CL+(1+)s Ds+(1+)L 2.(2011复旦大学)设土星质量为5.671026kg,其相对于太阳的轨道速度为9.6km/s。一空间探测器质量为150kg,其相对于太阳的速率为10.4km/s。并迎向土星飞来的方向飞行。由于土星的引力,探测器绕过土星沿着和原来速度相反的方向离去,则它离开土星后相对于太阳的速率为A20km/s B29.6km/s C9.6km/s D4.8km/s 3. (2011复旦大学)质量为m的炮弹以一定的初速度发射,其在水平地面上的射程为d。若
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