20xx屆新高考二輪復(fù)習(xí)-專題二-第三講-應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決綜合問(wèn)題-學(xué)案(編輯修改稿)
2025-04-05 05:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4.(2020山東高三二模)如圖所示,厚度均勻的長(zhǎng)木板C靜止在光滑水平面上,木板上距左端L處放有小物塊B。某時(shí)刻小物塊A以某一初速度從左端滑上木板向右運(yùn)動(dòng),已知A、B均可視為質(zhì)點(diǎn),A、B與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,A、B、C三者的質(zhì)量相等,重力加速度為g。求:(1)A剛滑上木板時(shí),A、B的加速度大小。(2)要使A、B不發(fā)生碰撞,A的初速度應(yīng)滿足的條件。(3)若已知A的初速度為v039。,且A、B之間發(fā)生彈性碰撞,碰撞前后A、B均沿同一方向運(yùn)動(dòng),要保證A、B均不會(huì)從木板上掉下,木板的最小長(zhǎng)度應(yīng)是多少。5.(2020吉林高三模擬)如圖所示,光滑軌道abcde固定在豎直平面內(nèi),abc段是以O(shè)為圓心、半徑R= m的一小段圓弧,de段水平,該段軌道上放著質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg的物塊A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩且?jiàn)A一輕質(zhì)彈簧,細(xì)繩長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度,彈簧與A、B均可分離。軌道右側(cè)的光滑水平地面上停著一質(zhì)量M=2 kg、長(zhǎng)L= m的小車,小車上表面與de等高。用手推A、B壓縮彈簧,靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=12 J,然后同時(shí)放開(kāi)A、B,繩在短暫時(shí)間內(nèi)被拉斷,之后A向左沖上軌道,經(jīng)過(guò)軌道最高點(diǎn)b時(shí)受到軌道的支持力大小等于其重力的34,B向右滑上小車。≤μ≤,g取10 m/s2。求:(1)繩拉斷后瞬間A的速度vA的大小。(2)繩拉斷過(guò)程繩對(duì)B的沖量的大小。(3)B相對(duì)小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩者因摩擦而產(chǎn)生的熱量(計(jì)算結(jié)果可含有μ)。6.(2020天津卷)長(zhǎng)為l的輕繩上端固定,下端系著質(zhì)量為m1的小球A,處于靜止?fàn)顟B(tài)。A受到一個(gè)水平瞬時(shí)沖量后在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),恰好能通過(guò)圓周軌跡的最高點(diǎn)。當(dāng)A回到最低點(diǎn)時(shí),質(zhì)量為m2的小球B與之迎面正碰,碰后A、B粘在一起,仍做圓周運(yùn)動(dòng),并能通過(guò)圓周軌跡的最高點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求(1)A受到的水平瞬時(shí)沖量I的大小。(2)碰撞前瞬間B的動(dòng)能Ek至少多大?第三講 應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決綜合問(wèn)題體系構(gòu)建真題感悟高考真題(1) s (2)43 m/s 2 m/s(3)0解析本題以傳送帶為背景,意在考查牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理等知識(shí)。(1)傳送帶的速度為v=,載物箱在傳送帶上先做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度大小為a,由牛頓第二定律有μmg=ma①設(shè)載物箱滑上傳送帶后勻減速運(yùn)動(dòng)的距離為s1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2v02=2as1②聯(lián)立①②式,代入題給數(shù)據(jù)得s1=③因此,載物箱在到達(dá)右側(cè)平臺(tái)前,速度先減小至v,然后開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)載物箱從滑上傳送帶到離開(kāi)傳送帶所用的時(shí)間為t1,做勻減速運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為t139。,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v=v0at139。④t1=t139。+ls1v⑤聯(lián)立①③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得t1=。⑥(2)當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)的速度最小,設(shè)為v1。當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)的速度最大,設(shè)為v2。由動(dòng)能定理有μmgl=12mv1212mv02⑦μmgl=12mv2212mv02⑧由⑦⑧式并代入題給條件得v1=2m/s,v2=43m/s。⑨(3)傳送帶的速度為v=,由于v0vv2,載物箱先做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度大小仍為a。設(shè)載物箱做勻加速運(yùn)動(dòng)通過(guò)的距離為s2,所用時(shí)間為t2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v=v0+at2⑩v2v02=2as2聯(lián)立①⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得t2=s2=、,達(dá)到與傳送帶相同的速度。此后載物箱與傳送帶共同勻速運(yùn)動(dòng)(Δtt2)的時(shí)間后,傳送帶突然停止。設(shè)載物箱勻速運(yùn)動(dòng)通過(guò)的距離為s3,有s3=(Δtt2)v由①式可知,12mv2μmg(ls2s3),即載物箱運(yùn)動(dòng)到右側(cè)平臺(tái)時(shí)速度大于零,設(shè)為v3。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v32v2=2a(ls2s3)設(shè)載物箱通過(guò)傳送帶的過(guò)程中,傳送帶對(duì)它的沖量為I,由動(dòng)量定理有I=m(v3v0)聯(lián)立①式并代入題給數(shù)據(jù)得I=0。(1)2g 3g (2)1325H (3)L≥152125H解析(1)管第一次落地彈起的瞬間,小球仍然向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)管的加速度大小為a1,方向向下。球的加速度大小為a2,方向向上。球與管之間的摩擦力大小為Ff,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有m39。a1=m39。g+Ff①ma2=Ffmg②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù),得a1=2g,a2=3g。③(2)管第一次碰地前與球的速度大小相同。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,碰地前瞬間它們的速度大小均為v0=2gH④方向均向下。管彈起的瞬間,管的速度反向,球的速度方向依然向下。設(shè)自彈起時(shí)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,管與小球的速度剛好相同。取向
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