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专题9 动量与动量守恒定律
9 大考点概览
考点01 动量与冲量
考点02 动量定律
考点03 动量守恒定律
考点04 碰撞
考点05 爆炸与反冲
考点06 滑块弹簧模型
考点07 板块/子弹木板模型
考点08 滑块斜(曲)面模型
考点09 多过程问题
1.(2026·四川字节联盟·一模)下列说法正确的是( )
A.一对相互作用力的总冲量一定为零
B.一对相互作用的摩擦力的总功一定为零
C.物体动量变化量为负,则物体动量大小在减小
D.力冲量的正负表示方向,力做功的正负表示大小
2.(2026·四川·一模)两个质量相等的相同刚性球M、N,放在同一光滑水平桌面上,M球以v0的水平速
度撞向静止的N球,M、N 间的弹力变化简化为如图所示,碰撞过程中没有机械能损失。则( )
A.t =3t0时刻,N球的速度大小为v0
B.
时刻,N球的速度大小为v0
C.碰撞过程,M球对N球做的功为6 F0t0v0
D.碰撞过程,M球对N球的冲量大小为6 F0t0
3.(2026·四川广安·一模)如图所示,无人机在空中作业时,受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。
无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉
力与水平面成30°角,其大小F 随时间t 的变化关系为F = F0-kt(F ≠ 0,F0、k 均为大于0 的常量),
考点1
动量与冲量
无人机的质量为m,重力加速度为g。关于该无人机在0 到T 时间段内(T 是满足F > 0 的任一时刻),
下列说法正确的有( )
A.受到空气作用力的方向会变化
B.受到拉力的冲量大小为(F0- 1
2 kT)T
C.受到重力和拉力的合力的冲量大小为mgT +(F0- 1
2 kT)T
D.T 时刻受到空气作用力的大小为❑√
3
4 (F0-kT )
2+(mg- F0-kT
2 )
2
4.(2026·四川绵阳·一模)一质量为m 的质点在合力F 作用下,从t=0 由静止开始沿直线运动,合力F 随
时间t 的变化如图所示。则( )
A.质点做往复运动
B.在0~4t0时间内,质点获得的动量为2 F0t0
C.在0~4t0时间内,质点获得的动能为2 F0
2t0
2
m
D.在0~4t0时间内,质点在2t0时刻速度最大
5.(2026·四川内江·一模)某物体在运动过程中只受到力F的作用,物体的速度v随时间t变化的图像如图
考点2
动量定律
所示。已知在t =1s时刻,物体的速度为零。则下列说法中正确的是( )
A.在0~3 s内,力F所做的功等于零,冲量也等于零
B.在0~4 s内,力F所做的功等于零,冲量也等于零
C.第1s 内和第2s 内的速度方向相同,速度的变化率方向相同
D.第3s 内和第4s 内动量的变化率大小相同,方向相反
6.(2026·四川成都·一模)篮球从离地一定高度处静止释放,与地面碰撞后反弹上升到最高点的过程中,
所受空气阻力大小与速度大小成正比,碰撞过程无能量损失,篮球在该过程中的
图像可能是(
)
A.
B.
C.
D.
7.(2026 四川内江·一模)某同学用图1 所示的装置验证动量定理。器材有:滑块(含遮光片,总质量为
M)、与计算机相连的光电门1 和2、装有沙的沙袋、长木板(带滑轮))、天平和细线等。已知重
力加速度大小为g。
实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测量遮光片宽度d,示数如图2 所示,d = mm。
(2)挂上沙袋,改变木板的倾角,使滑块匀速滑下。
(3)取下沙袋,用天平测出其总质量为m,让滑块沿木板下滑,和计算机相连的光电门测量出遮光片
经过光电门1、2 的遮光时间t1、t2及遮光片从1 运动到2 所用时间t,则滑块从1 运动到2 的过程中,
所受合力的冲量大小I = ,滑块动量的变化量大小为Δp= (用题中给出的物理量表
示)。
(4)改变沙袋的质量和木板的倾角,多次重复实验。在误差允许的范围内,若有I = Δp,则动量定理
得以验证。
8.(2026·四川德阳·一模)中国高铁将向“更高速、更智能、更绿色、更舒适”持续迈进,为中国式现代
化提供强劲交通支撑。某高铁列车质量为m,以速率v0在平直轨道上匀速行驶。若列车行驶时受到的
阻力大小与速度大小v 关系满足f=kv;刹车时牵引系统处于关闭状态,除阻力f 外,制动装置额外提供
大小恒为F 的制动力。已知列车减速直至停止通过的位移大小为x。求:
(1)列车匀速行驶时,牵引系统的输出功率P;
(2)列车减速过程阻力f 做的功W;
(3)列车减速过程制动力F 的冲量大小。
9.(2026·四川雅安·一模)如图所示,静置于光滑水平面的底座上固定有内壁光滑的U 型管道(管道在竖
直面内),半径比管道内径略小的小球以某一初速度沿水平方向进入管道。小球在管道内运动的过程
考点3
动量守恒定律
中,下列说法正确的是( )
A.小球对管道的弹力始终不做功
B.小球对管道的弹力的冲量始终为零
C.小球、管道与底座构成的系统动量守恒
D.小球、管道与底座构成的系统机械能守恒
10.(2026·四川德阳·一模)如图(1)所示,倾角为θ 的足够长斜面固定在水平面上,甲、乙与斜面间的
动摩擦因数分别为μ1、μ2。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度v0 沿斜面下滑,甲和乙的位置x 随时
间t 的变化的关系曲线如图(2)所示。已知两条曲线均为抛物线,乙的x-t 曲线在t=t0 时切线斜率为0,
重力加速度大小为g。则0~t0 内( )
A.μ1- μ2=2tanθ
B.甲的速度变化量大小为3v0
C.甲、乙的加速度相同
D.甲、乙构成的系统动量守恒
11.(2026·四川泸州·一模)如图所示,物块B 静止在水平地面上,大小相同的物块A 水平向右运动与物
块B 发生对心碰撞,碰撞时间极短,碰撞前、后两球的v-t 图像如图所示,已知A 物块质量为0.2kg,
重力加速度g 取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.物块B 的质量为0.16kg
B.物块B 与地面间的动摩擦因数为0.2
C.物块A、B 发生的是非弹性碰撞
D.碰撞过程中物块B 对物块A 的冲量大小为0.8N·s
12.(2026·四川·一模)如图所示,半径R =0.5m的光滑圆弧轨道ABC 固定在水平面上,A 点与圆心O 等
高,B 为最低点,圆弧BC 对应的圆心角θ =60°。将质量m1=0.1kg的小球P 从A 点正上方某一高度由
静止释放,进入圆弧轨道后,在最低点B 与质量m2=0.3kg的小球Q 发生弹性碰撞,Q 从C 点飞出后
恰好能垂直击中竖直墙面上的D 点。已知C 点到墙壁的水平距离x =
❑√3
10 m,不计一切摩擦阻力,两小
球均可视为质点,重力加速度g 取10 m/s
2。求:
(1)小球Q 从C 点飞出时的速度大小v;
(2)小球Q 在C 点时对轨道的压力大小F N;
(3)小球P 释放点到A 点的距离h。
13.(2026·四川广安·一模)某兴趣小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。AB 是倾角为30°的斜
轨道,BC 是以恒定速率v0顺时针转动的足够长水平传送带,紧靠C 端有半径为R、质量为M 置于光滑
水平面上的可动半圆弧轨道,水平面和传送带BC 处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有一质量为m
的物块,从轨道AB 上与B 相距L 的P 点由静止下滑,经传送带末端C 点滑入圆弧轨道。物块与传送带
间的动摩擦因数为μ,其余接触面均光滑。已知R =0.36m,L=1.6m,v0=5m/ s,m=0.2kg,
M =1.8kg,μ=0.25。不计空气阻力,物块可视为质点,传送带足够长。求物块
(1)滑到B 点处的速度大小;
(2)从B 点运动到C 点过程中摩擦力对其做的功;
(3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度;
考点4
碰撞
(4)即将离开圆弧轨道最高点的瞬间,受到轨道的压力大小。
14.(2026·四川泸州·一模)如图所示,
挡板左右两侧有不等高且足够长的水平地面,木板A 上表面
与
右侧地面齐平,可视为质点的物块B 放在木板A 左端。
右侧s=5m内为涂有某种材料的特
殊区域,物块B 在该区域运动时所受摩擦力f 与速度大小v满足f =0.2v;光滑的1
4 圆弧槽静放在特殊区
域右侧光滑的水平地面上。现给物块B 施加水平向右的瞬时冲量I =20 N ⋅s,之开始运动。已知木板
A 的质量mA =0.5kg、长度L=11.75m,右端距
的距离d =16m,与地面的动摩擦因数μ1=0.1;
物块B 的质量mB=2kg,A、B 之间的动摩擦因数μ2=0.2,木板A 与
挡板碰后粘连且速度立即减
为零,取重力加速度g=10m/ s
2。求:
(1)物块B 刚运动时,木板A 的加速度大小;
(2)物块B 运动到
挡板处的速度大小;
(3)要使物块B 最终能够停在
挡板右侧,求1
4 圆弧槽的质量M的取值范围。
15.(2026·四川凉山·一模)如图甲所示,一水平面除AB 段外其余均光滑。轻弹簧左端与固定挡板相连,
质量为m 的物块a 放在水平面上A 点,刚好与处于自然伸长的轻弹簧右端接触。质量为3m 的物块b 静
止在B 点,A、B 间距离为R。质量为3m、半径为R 的四分之一光滑圆弧静止于B 点右侧,圆弧面BC
的最低点B 与水平面相切。物块a 与水平面上AB 间的动摩擦因数大小与离A 点距离x 的关系如图乙所
示。现用外力将物块a 向左推移并锁定在P 点,此时弹簧弹性势能为8.2mgR,解锁物块a,物块a 向右
滑去并与物块b 碰撞。若物块a、b 均视为质点,且每次碰撞均为弹性碰撞,重力加速度为g,求:
(1)物块a 与b 第一次碰撞前一瞬间a 的速度大小v1;
(2)物块a 与b 第一次碰撞后一瞬间a、b 的速度大小v2、v3;
(3)若物块b 从圆弧面上返回时与a 在水平面上相碰,则b 最终的速度为多大。
16.(2026·四川雅安·一模)某游戏装置竖直截面图如图所示。固定轨道PQM 与传送带MN 平滑连接,其
中PQ 段为光滑圆弧轨道,QM 段为粗糙水平直轨道。物块a 从P 点由静止释放,运动到M 点与静止的
物块b 发生完全非弹性碰撞,碰后结合成整体c;c 运动到传送带右端N 时,受到一水平向左的瞬时冲
量I =10 N ⋅s,以后每隔Δt =1s给c 一相同的瞬时冲量I,直到c 离开传送带。已知a、b、c 均可视为
质点,a、b 的质量分别为
,mb=0.8kg,圆弧轨道半径
,圆心角
,QM
间距离d =1.1m,MN 间距离L=2.5m,传送带顺时针运行的速度v0=2m/s,a 与水平直轨道、c 与传
送带间的动摩擦因数均为
,sin53° =0.8,cos53° =0.6,重力加速度g取
求:
(1)a 运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力大小;
(2)碰后瞬间c 的速度大小;
(3)c 从N 运动到M 的过程中与传送带摩擦产生的热量。
17.(2026·四川达州·一模)如图所示,水平桌面DE上放置两个物块A、B,质量分别为mA =0.2kg,
mB=0.1kg,A、B间夹有少量炸药。有一质量mC =0.3kg的小球C,用长L=0.4 m,不可伸长的轻绳
悬挂于悬点O处,小球与桌面接触但不挤压。在O点左下方的P点固定一光滑钉子,P、O两点距离为
L
2 ,OP与竖直方向夹角为60
∘,A右侧桌面粗糙、左侧光滑,A与桌面间动摩擦因数μ=0.2。现点燃
炸药将物块A、B分开,炸药释放能量的60%转化为两物块的动能,A、B分开后,B与小球C发生弹
性碰撞,A经时间
停在水平桌面上。A、B、C均可视为质点,重力加速度g取10m/ s
2。求:
(1)炸药释放的能量E;
(2)忽略绳与钉子相互作用的能量损失,判断小球C能否在竖直面内做圆周运动到达P点正上方,若能,
求此时绳子的拉力F。
18.(2026·四川达州·一模)如图所示,一斜面传送带与光滑足够长水平直轨道平滑连接,传送带与水平
面夹角(θ =37
∘,小球a与小球
通过长L2= 5
7 m不可伸长的细线连接,小球
位于半径略大于自身的
光滑圆柱槽EF(圆柱槽水平固定且足够长)内的N点,只能在槽内水平自由移动,圆柱槽上下表面镂
空,细线和小球a均可无碰撞在竖直平面内穿过圆柱槽。现有质量m3=1.0kg的滑块从传送带最高点P
点静止释放,经过传送带后进入水平直轨道,与小球a发生弹性碰撞,碰撞时间极短。已知传送带以恒
定速度v = 4.0m/ s速率顺时针转动,传送带PO长度.L1=3.05m,小球a质量m1=1.0kg,小球
质量
m2=0.6kg,滑块与传送带间的动摩擦因数
,其它摩擦和阻力均不计,小球、滑块均视为质点。
已知重力加速度g取10m/ s
2,sin37
∘=0.6,cos37
∘=0.8。(答案可用分数表示)求:
(1)滑块从静止释放运动到O点时间t;
(2)若小球
不固定,小球
的最大速度大小vb;
(3)若小球
固定,小球a离地面最大高度
。
19.(2026·四川泸州·一模)某小组制作一辆带有配重的反冲小车,酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出,小
车在水平地面上运动了一段距离停下。下列操作能使小车在水平地面上运动距离变大的是( )
考点5
爆炸与反冲
A.增加小车配重的质量
B.减小小车配重的质量
C.减小塞子与试管的摩擦
D.减小小车与水平地面的阻力
20.(2026·四川德阳·一模)如图所示,物块A、B 用轻弹簧连接并放置于水平传送带上,传送带以恒定
速率v 顺时针转动。t=0 时,A 的速度大小为2v,方向水平向右,B 的速度为0,弹簧处于原长。t=t1时,
A 第一次与传送带共速,弹簧弹性势能Ep。已知A、B 可视为质点,质量均为m,与传送带的动摩擦因
数均为μ;A 与传送带相对滑动时会留下痕迹,重力加速度大小取g,A、B 始终在传送带上,弹簧始
终在弹性限度内,则( )
A.0~t1过程,A、B 的位移相等
B.在t=t1时,A、B 的速度相同
C.在t=t1时,弹簧的压缩量为1
μmg (m v
2- E p)
D.0~t1过程,A 在传送带上留下的划痕长度为
21.(2026·四川·一模)如图所示,静止于粗糙水平面的P、Q 两物块用劲度系数为4N/m 的轻质弹簧相连,
弹簧由原长压缩0.09m 后用轻绳将两物块拴接。P、Q 两物块的质量分别为0.2kg、0.4kg,物块与水平
面间的动摩擦因数均为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧弹性势能E p与形变量x、劲度系数k
的关系为E p= 1
2 k x
2,重力加速度取10 m/s
2。烧断轻绳至两物块均静止的过程中,下列说法正确的是
( )
A.两物块与弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒
B.Q 物块与P 物块所受摩擦力的冲量大小相等
C.P 物块运动的路程为0.08m
D.P 物块的最大动能为0.0112J
22.(2026·四川自贡·一模)如图所示,质量分别为1kg 和2kg 的物块A 和B 用一根轻弹簧连接,
时,
考点6
滑块弹簧模型
将两物块放置在速度为1m/s 顺时针转动的水平传送带上,给A 一个向右的初速度v0=2m/s,B 的速度
为零,弹簧处于原长。在t =t0时,A 与传送带第一次共速,此时弹簧弹性势能E p=0.75 J。A、B 与传
送带的动摩擦因数分别为0.5 和0.25,传送带足够长,重力加速度g=10 m/s
2,则下列叙述正确的是(
)
A.在0-t0的时间里,A、B 及弹簧组成的系统动量守恒
B.在t = t0
2 时,A 的加速度小于B 的加速度
C.t =t0时,B 的速度为1m/s
D.t =t0时,弹簧的压缩量为0.1m
23.(2026·四川字节联盟·一模)如图所示,质量为M 的长木板静止在光滑水平地面上,木板上表面OA
段光滑,AB 段粗糙且长为l。木板左端O 处固定一水平轻质弹簧,右侧用一不可伸长的细绳连接于竖
直墙上,细绳所能承受的最大拉力为F。现一质量为m 的小滑块(可视为质点)以速度v 从A 点向左滑
动,弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断,再过一段时间后长木板停止运动,小滑块也恰未掉落。
则( )
A.细绳拉断前滑块和长木板组成的系统动量守恒,机械能守恒
B.滑块与木板AB 间的动摩擦因数为v
2
2gl
C.细绳被拉断后木板的最大加速度为F
M
D.滑块与弹簧分离时木板的速度为2mv
M +m
24.(2026·四川·一模)如图所示,倾角θ =30
∘的光滑斜面固定在水平地面上,安装在其顶端的电动机通
过不可伸长轻绳绕过光滑定滑轮与静止在斜面底端O1点的物块
相连,斜面底端与水平地面平滑连接;
处于原长的水平轻质弹簧右端固定在竖直挡板上,物块B在O2点紧靠(不拴接)弹簧左端。某时刻起,
电动机以恒定功率P =10W 拉动物块
由静止开始沿斜面向上运动,经过时间
,物块A达到最大
速度,同时剪断细绳,之后,物块
与B碰撞并粘连在一起运动,最终停在某位置。物块
和B均可看
成质点,质量相等都为m=1kg,与水平粗糙段O1O2之间的动摩擦因数都为μ=0.2,O1、O2相距
L=1m。斜面足够长,弹簧始终处于弹性限度内,挡板与O2间水平地面光滑,不计空气阻力。重力加
速度g取10m/ s
2。求:
(1)物块
沿斜面向上运动速度最大时的动量大小pm;
(2)弹簧的最大弹性势能Epm;
(3)两物块一起最终所停位置与O2点的间距d。
25.(2026·四川德阳·一模)如图所示,光滑水平地面上放置完全相同的两长板A 和B,滑块C(可视为
质点)置于B 的右端,三者质量均为m。A 以大小为v0的速度向右运动,B、C 一起以大小为v0的速度
向左运动,A 和B 发生碰撞后粘在一起不再分开。已知C 与A、B 间动摩擦因数均为μ,碰撞时间极短,
最后C 未从A、B 上滑落,则( )
A.碰撞瞬间C 相对地面静止
B.碰撞后到三者相对静止,经历的时间为v0
3 μg
C.碰撞后到三者相对静止,摩擦产生的热量为4
3 mv0
2
D.碰撞后到三者相对静止,C 相对长板滑动的距离为v0
2
3 μg
26.(2026·四川成都·一模)如图甲所示,“L”形木板Q(竖直挡板厚度不计)静止于粗糙水平地面上,
质量为1kg的滑块P(视为质点)以6m/ s的初速度滑上木板,
时滑块与木板相撞并粘在一起。
两者运动的
图像如图乙所示。重力加速度大小g=10m/ s
2,则下列说法正确的是( )
考点7
板块/子弹木板模型
A.“L”形木板的长度为9m
B.Q 的质量为1kg
C.地面与木板之间的动摩擦因数为0.1
D.由于碰撞系统损失的机械能与碰撞后木板Q 与地面摩擦产生的内能之比为1:4
27.(2026·四川宜宾·一模)如图所示,AB 为光滑的1
4 固定圆弧轨道,半径R =1.25m。一质量m=3kg的
滑块(可视为质点)从与圆心等高的A 点静止释放,经B 点水平滑上质量M =2kg的小车;当滑块和
小车第一次相对静止时,小车与竖直墙壁刚好发生弹性碰撞;最终滑块和小车均停止,全过程中滑块
始终未与墙壁相碰。滑块与小车上表面之间的动摩擦因数μ=0.2,地面光滑,重力加速度g=10 m/s
2,
求:
(1)滑块与小车第一次相对静止时的速度大小;
(2)初始时小车左端与竖直墙壁之间的距离和小车至少多长;
(3)若滑块从滑上小车至刚停止的总时间t =5.5 s,则滑块在小车上各匀速运动阶段的时间之和为多少。
28.(2026·四川攀枝花·一模)如图所示,质量M=3m 的滑块Q 静止在光滑水平面上,其上表面的左侧部
分AB 段为长L 的粗糙水平面、右侧部分BC 段为半径为R 的光滑四分之一圆弧,AB 与BC 在B 点相切,
C 点为圆弧最高点。一质量为m 的滑块P 以水平初速度v0从滑块Q 的A 端滑入,能经B 点滑上圆弧段。
已知重力加速度为g,v0=2❑√gR,滑块P 与滑块Q 上表面AB 段的动摩擦因数μ 恒定,空气阻力不计,
考点8
滑块斜(曲)面模型
则下列说法中正确的是( )
A.若μ< R
2 L,则滑块P 能从Q 的C 端飞出
B.滑块P、Q之间的动摩擦因数可能为3 R
2 L
C.若μ= 3 R
4 L,则最终P、Q 组成的系统损失的机械能为3mgR
2
D.滑块Q 在整个运动过程中速度的最大值不可能超过
29.(2026·四川自贡·一模)如图所示,质量为4m、半径为R 的四分之一光滑圆弧体b 静置于光滑水平面
上,圆弧体的最低点与水平面平滑连接。其右端有一质量为4m,足够长的平板车c 静止在光滑水平面
上,车顶与左侧平台等高,且物块a 与平板车c 上表面的动摩擦因数为μ。现将质量为m、可视为质点
的物块a 从圆弧体的最高点由静止释放。重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)若圆弧体固定,物块a 滑至圆弧体b 最低点时,求物块a 受到的支持力大小;
(2)若圆弧体不固定时,求:
①物块a 滑至圆弧体b 最低点时,圆弧体b 的水平位移的大小;
②物块a 在平板车c 上相对滑行所用的时间。
30.(2026·四川成都·一模)如图所示,水平地面上固定一倾角θ =30°的斜面,斜面底端有一挡板N,在
距斜面底端L
2 的c 点设置一机关,当有物块穿过c 点后会立即弹出薄挡板M 阻止物块再穿过。将质量
考点9
多过程问题
为m1的光滑物块P 和质量为
的物块Q 同时从斜面上的a、b 两点由静止释放。ab与bc距离均为L,
物块Q 与斜面间的动摩擦因数μ= 2❑√3
3
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块间及物块与挡板间的碰
撞均为弹性碰撞,两物块均可视为质点,重力加速度大小为g。
(1)求P、Q 第一次碰前瞬间P 的速度大小v0;
(2)若m1=m2,两物块是否会发生第二次碰撞。如果会,求前两次碰撞所间隔的时间;如果不会,请说
明理由;
(3)要使Q 最终停在c 点,求
m1
m2
的最大值和最小值。
31.(2026·四川内江·一模)如图所示,一水平传送带B、C两点间的距离
,B、C两点分别是传送
带两侧轮缘的顶端,传送带左侧与光滑平台AB平滑相连于B点,以C点为圆心、半径为R = ❑√3m的1
4
圆弧DE固定于传送带右侧,CD连线水平。两质量均为m=1kg的小滑块a、b中间压着一条轻弹簧
(不与两滑块拴接)并用一根长为d =0.25m的细线锁定,传送带以速度
顺时针匀速转动。
在
时,将滑块b从B点由静止释放。已知两滑块a、b与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.1,滑块a、
b可视为质点,取重力加速度大小g=10m/ s
2。求:
(1)小滑块a运动至B点的速度大小;
(2)在小滑块b从B点运动至C点的过程中,两滑块a、b与传送带因摩擦而产生的总热量;
(3)若传送带始终保持不转动,现将两小滑块a、b移动到传送带左侧的光滑平台上,剪断细线,滑块b
被弹簧弹开后滑上传送带,并从C点水平飞出后落在圆弧DE上。要使滑块b落在圆弧上时的动能最小,
则剪断细线时,弹簧的弹性势能为多大?
32.(2026·四川成都·一模)如图所示,一足够长光滑的水平面轨道,左侧与光滑曲面轨道、右侧与倾角
α=37°的斜面平滑相接,质量为m 的滑块A 静置于水平轨道的最左端。质量也为m 的滑块B 从右侧斜
面上离水平面H 高处静止释放,此后做多次往复运动。已知A、B 之间的碰撞为弹性正碰,滑块B 与
斜面的动摩擦因素μ= 1
12,不计空气阻力,滑块A、B 均视作质点,重力加速度为g,sin37°=0.6,
cos37°=0.8。求:
(1)滑块B 第一次运动到斜面底端时速度的大小(结果用根号表示);
(2)滑块A、B 发生第一次弹性碰撞后A、B 各自的速度大小(结果用根号表示);
(3)滑块A 第一次冲上光滑曲面轨道的高度、滑块B 在斜面上往返运动的总路程。
33.(2026·四川资阳·一模)如图所示,足够长的光滑水平地面上有1000 个大小相同的小球排成一排,相
邻两球间距为L,将其从左到右依次编号。质量为m的小圆环A套在足够长的光滑水平杆上,位于1 小
球正上方L处。现将质量为3m的小球B通过长度为L的轻绳与A连接,初始时轻绳处于水平绷直状态,
A、B均静止。某时刻释放小球B,B到达最低点时轻绳恰好断裂,之后B在水平地面上与1 号球发生
碰撞,已知1 号小球的质量为3m,2∼1000号小球的质量均为m。题中所有小球之间的碰撞均视为弹
性正碰。已知重力加速度大小为g,不计空气阻力,小球大小忽略不计。求:
(1)轻绳断裂时B的速度大小vB;
(2)1 号球与2 号球第一次碰撞后,2 号球所获得的速度v2;
(3)若1 号球与2 号球第一次碰撞后,立即给1 号球施加水平向右的恒定外力F(图中未画出,F远远小
于1、2 球碰撞时的作用力),使1 号球每次以相同速度与2 号球相碰,且该速度等于两球第一次碰前
瞬间1 号球的速度,直到1~1000 号小球速度第一次都相等时撤去外力,求外力F作用下1 号球的位移x
及最终1 号球与1000 号球之间距离d。
34.(2026·四川泸州·一模)如图,轨道ABCD由半径R1=1.5m的光滑四分之一圆弧轨道AB、长度
LBC =0.6m的粗糙水平轨道BC 以及足够长的光滑水平轨道CD 组成。质量m1=2kg的物块P 和质量
m2=1kg的物块Q 压缩着一轻质弹簧并锁定(物块与弹簧不连接),三者静置于CD段中间,物块P、
Q 可视为质点。紧靠D的右侧水平地面上停放着质量m3=3kg的小车,其上表面EF段粗糙,与CD等
高,长度LEF =0.8m;FG段为半径R2=1.8m的四分之一光滑圆弧轨道;小车与地面间的阻力忽略不
计。现解除弹簧锁定,物块P、Q 由静止被弹出(P、Q 脱离弹簧后立即搬走弹簧),其中物块P 进入
CBA轨道,而物块Q 滑上小车。P、Q 与BC、EF间的动摩擦因数均为
,重力加速度
g=10m/ s
2,不计物块经过各连接点时的机械能损失。
(1)若物块P 经过CB后恰好能到达A点,求物块P 通过B点时,物块P 对圆弧轨道的压力大小;
(2)若物块P 经过CB后恰好能到达A点,求物块Q 从小车上的G点冲出时的速度大小;
(3)若弹簧解除锁定后,物块Q 向右滑上小车后能通过F点,并且后续运动过程始终不滑离小车,求被
锁定弹簧的弹性势能的取值范围。