2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编
1、（2020·河北省沧州市一中高三12月月考）如图所示，细线上端固定于O点，其下端系一小球，静止时细线长L.现将悬线和小球拉至图中实线位置，此时悬线与竖直方向的夹角θ＝60°，并于小球原来所在的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放，它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是( )
A.
L 2B.
L 4C.
L 8D.
L 16【答案】C 【解析】
小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgL（1-cos60°）=
12
mv，则v?2gL(1?cos60?)?gL ，
2两球碰撞过程动量守恒，以小球与泥球组成的系统为研究对象，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=（m+m）v′，解得碰后两球的速度：v??v?2gL，碰后两球上摆过程中，机械能守恒，2由机械能守恒定律得：
1L?2m?v′2=2m?gh，解得h=；故选C．
822、（2020·河北省衡水中学高三上学期一模）质量为M?10kg的卡板静止在光滑水平面上，质量为
m?30kg的小孩以v0?2m/s的水平速度跳上木板的A端，站稳后小孩又以a?0.25m/s2的加速度匀加速
跑向木板的B端并离开木板，离开后木板恰好静止，求： (1)小孩在木板上站稳时的速度大小；
(2)木板的长度。
【答案】(1)1.5m/s(2)2m 【解析】
(1)设小孩在木板上站稳时的速度大小为v，对小孩和长木板构成的系统，由动量守恒定律得
mv0?(m?M)v
代入数据，解得
v?1.5m/s
(2)设小孩跳离木板时的速度大小为v1，对小孩和长术板构成的系统，由动量守恒定律可知
(m?M)v?mv1
设小孩与长木板之间水平方向的作用力大小为F，由牛顿第二定律得
F?ma
设小孩位移大小为x1，由动能定理得
Fx1?设木板位移大小为x2，由动能定理得
1212mv1?mv 221?Fx2?0?Mv2
2设木板长度为l，则有
l=x1?x2
联立以上各式并代入数据，解得
l?2m
3、（2020·广东省深圳市高三上学期一模）如图所示，光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧，左端固定，质量为mA?1kg的滑块A紧靠弹簧右端（不拴接），弹簧的弹性势能为Ep?32J。质量为mB?1kg的槽B静止放在水平面上，内壁间距为L?0.6m，槽内放有质量为mC?2kg的滑块C（可视为质点），C到左侧壁的距离为d?0.1m，槽与滑块C之间的动摩擦因数??0.1。现释放弹簧，滑块A离开弹簧后与槽B发生正碰并粘连在一起。已知槽与滑块C发生的碰撞为弹性碰撞。（g?10m/s2）求： (1)滑块A与槽碰撞前、后瞬间的速度大小；
(2)槽与滑块C最终的速度大小及滑块C与槽的左侧壁碰撞的次数； (3)从槽开始运动到槽和滑块C相对静止时各自对地的位移大小。
【答案】(1)v0?8m/s，v1?4m/s；(2)v2?2m/s，n?4；(3)sB?3.9m，sC?4.1m 【解析】
(1)设滑块与槽碰撞前后的速度分别为v0、v1。 弹簧将A弹开，由机械能守恒定律得
Ep?解得
12mAv0① 2v0?8m/s②
A与B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：
mAv0??mA?mB?v1③
解得
v1?4m/s④
(2)最终滑块C与槽共速，设为v2，由动量守恒定律得
?mA?mB?v1??mA?mB?mC?v2⑤
解得
v2?2m/s⑥
设滑块C与槽的相对运动路程为s，由能量守恒定律得
?mCgs?解得
11?mA?mB?v12??mA?mB?mC?v22⑦ 22s=4m⑧
设C与槽的左侧壁碰撞次数为n，则有
n?解得
s?d?1⑨ 2Ln=4.25
取n=4 ⑩
(3)设槽和滑块A碰后加速度大小为a1，滑块C的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得
?mCg??mA?mB?a1?
?mCg?mCa2?
解得
a1?1m/s2?
a2?1m/s2?
槽（含滑块A）和滑块C的质量相等，发生弹性碰撞后互换速度，最终以共同速度v2?2m/s一起运动。 设从碰后到一起运动的时间为t，则
t?v2? a1解得
t=2s?
槽B的位移
sB?代入数据的得
12a1t?d?3L? 2sB?3.9m?
滑块C的位移
sC?代入数据的得
12a1t?3L?(s?d?6L)? 2
动能和动量简单应用- 2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编(解析版)
