《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 功和能 考點4 力學(xué)三大觀點的應(yīng)用限時集訓(xùn)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 功和能 考點4 力學(xué)三大觀點的應(yīng)用限時集訓(xùn)（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 功和能 考點4 力學(xué)三大觀點的應(yīng)用限時集訓(xùn)限時45分鐘；滿分100分1(16分)(2018濟寧二模)如圖249所示，長木板B的質(zhì)量為m21.0 kg，靜止放在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為m31.0 kg的物塊C(可視為質(zhì)點)放在長木板的最右端。一個質(zhì)量為m10.5 kg的物塊A由左側(cè)向長木板運動。一段時間后物塊A以v06 m/s的速度與長木板B發(fā)生彈性正碰(時間極短)，之后三者發(fā)生相對運動，整個過程物塊C始終在長木板上。已知長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為10.1，物塊C與長木板間的動摩擦因數(shù)20.3，物塊C與長木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g10 m/s2
2、，求：圖249(1)碰后瞬間物塊A和長木板B的速度；(2)長木板B的最小長度。解析(1)A與B發(fā)生完全彈性碰撞，設(shè)碰撞后瞬間的速度分別為v1、v2，由動量守恒定律得：m1v0m1v1m2v2，由機械能守恒定律得：mvm1vm2v，聯(lián)立解得：v12 m/s，v24 m/s。(2)之后B減速運動，C加速運動，B、C達到共同1(m2m3)g2m3gm2a2速度之前，由牛頓運動定律對木板B有：對物塊C有2m3gm3a3，設(shè)從碰撞后到兩者達到共同速度經(jīng)歷的時間為t，v2a2ta3t，木板B的最小長度dv2ta2t2a3t21 m。答案(1)2 m/s4 m/s(2)1 m2(16分)如圖2410所示，半
3、徑R0.1 m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切，AB距離x1 m。質(zhì)量m0.1 kg的小滑塊1放在半圓形軌道底端的B點，另一質(zhì)量也為m0.1 kg的小滑塊2，從A點以v02 m/s的初速度在水平面上滑行，兩滑塊相碰，碰撞時間極短，碰后兩滑塊粘在一起滑上半圓形軌道。已知滑塊2與水平面之間的動摩擦因數(shù)0.2。取重力加速度g10 m/s2。兩滑塊均可視為質(zhì)點。求：圖2410(1)碰后瞬間兩滑塊共同的速度大小v；(2)兩滑塊在碰撞過程中損失的機械能E；(3)在C點軌道對兩滑塊的作用力F。解析(1)滑塊2從A運動到B，設(shè)滑塊2在B點的速度為v1，由動能定理可得mgxmvmv，解得v16 m/s；
4、在B點，滑塊2與滑塊1發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得mv12mv，解得v3 m/s。(2)滑塊2與滑塊1在B點發(fā)生完全非彈性碰撞，由能量守恒得Emv2mv2，解得E0.9 J。(3)滑塊2和滑塊1作為一個整體一起沿著光滑的半圓形軌道從B點運動到C點做非勻速圓周運動，設(shè)到達C點的速度為v2，由動能定理得2mg2R2mv2mv2，解得v2 m/s；在C點，由圓周運動條件得F2mg2m，解得F8 N。答案(1)3 m/s(2)0.9 J(3)8 N3(20分)如圖2411所示，光滑水平臺面MN上放兩個相同小物塊A、B，右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶水平部分長度L8 m，沿逆時針方向以恒定
5、速度v02 m/s勻速轉(zhuǎn)動。物塊A、B(大小不計，視作質(zhì)點)與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.2，物塊A、B質(zhì)量均為m1 kg。開始時A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)短彈簧?，F(xiàn)解除鎖定，彈簧彈開A、B，彈開后B滑上傳送帶，A掉落到地面上的Q點，已知水平臺面高h0.8 m，Q點與水平臺面右端間的距離s1.6 m，g取10 m/s2。圖2411(1)求物塊A脫離彈簧時速度的大??；(2)求彈簧儲存的彈性勢能；(3)求物塊B在水平傳送帶上運動的時間。解析(1)A做平拋運動，豎直方向：hgt2水平方向：svAt代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：vA4 m/s(2)解鎖過程系統(tǒng)動量守恒，規(guī)定A的速度方向為正方向，有：mvAmv
6、B0由能量守恒定律：Epmvmv由能量守恒定律：代入數(shù)據(jù)解得：Ep16 J(3)B作勻變速運動，由牛頓第二定律有：mgma解得：ag0.210 m/s22 m/s2B向右勻減速至速度為零，由v2asB，解得：sB4 mL8 m，所以B最終回到水平臺面。設(shè)B向右勻減速的時間為t1，vBat1設(shè)B向左加速至與傳送帶共速的時間為t2，v0at2由v2as2，共速后做勻速運動的時間為t3，有：sBs2v0t3代入數(shù)據(jù)解得總時間：tt1t2t34.5 s。答案(1)4 m/s(2)16 J(3)4.5 s4(24分)(2018懷化三模)如圖2412所示，光滑管狀軌道ABC由直軌道AB和圓弧軌道BC組成，
7、二者在B處相切并平滑連接，O為圓心，O、A在同一條水平線上，OC豎直，一直徑略小于圓管直徑的質(zhì)量為m的小球，用細線穿過管道與質(zhì)量為M的物塊連接，將小球由A點靜止釋放，當小球運動到B處時細線斷裂，小球繼續(xù)運動。已知弧形軌道的半徑為R m，所對應(yīng)的圓心角為53，sin 530.8，cos 530.6，g10 m/s2。圖2412(1)若M5 m，求小球在直軌道部分運動時的加速度大小。(2)若M5 m，求小球從C點拋出后下落高度h m時到C點的水平位移。(3)M、m滿足什么關(guān)系時，小球能夠運動到C點？解析(1)設(shè)細線中張力為F，對小球：Fmgsin 53ma對物塊：MgFMa聯(lián)立解得，a7 m/s2
8、(2)在RtOAB中，有xAB由v2axAB解得vB2 m/s從B到C，根據(jù)機械能守恒，有mvmvmgR(1cos 53)小球離開C后做平拋運動，xvct，hgt2解得：x m(3)小球AB：M、m系統(tǒng)機械能守恒(Mm)vMgxABmgxABsin 53線斷后，小球BC，假設(shè)小球恰好運動到C點。mvmgR(1cos 53)聯(lián)立解得M m所以當M m時，小球能夠運動到C點。答案(1)a7 m/s2(2)x m(3)M m5(24分)(2018安慶二模)北京成功申辦2022年冬季奧林匹克運動會，吸引了越來越多的體育愛好者參加滑雪運動。如圖2413所示是某一體育愛好者一次滑雪表演的簡易示意圖，愛好者
9、連同腳下滑板(可視為質(zhì)點)的總質(zhì)量為m60 kg，愛好者從某一可視為光滑的傾斜滑雪軌道由靜止滑下，軌道的底端有一質(zhì)量為M90 kg的小車靜止在光滑的水平冰面上，小車是由半徑為R1 m四分之一光滑圓弧軌道和長為L5 m的平直軌道組成，平直軌道與傾斜軌道底端在同一高度，已知愛好者開始下滑的位置離小車平直軌道的高度為h05 m，g取10 m/s2。圖2413(1)若小車被固定，測得愛好者滑出小車后離小車頂端的最大高度為h13 m，求愛好者的滑板與小車平直軌道部分的動摩擦因數(shù)；(2)若小車不固定，愛好者仍從原位置由靜止滑下，求愛好者滑離小車后離小車頂端的最大高度h2；(3)在(2)問基礎(chǔ)上通過分析計算
10、說明：愛好者會不會從小車左端滑離小車。 解析(1)愛好者由靜止滑下到運動至最高點過程中，由動能定理得：mg(h0h1R)mgL0 解得：0.2(2)愛好者由靜止滑下，設(shè)滑到軌道底端時速度為v1，由機械能守恒定律得：mgh0mv 設(shè)愛好者達最高點時速度為v2，離小車頂端高度為h2，此時小車速度也為v2，從愛好者滑上小車到運動至最高點過程中，由水平方向動量守恒定律得：mv1(Mm)v2 由能量守恒定律得：mv(Mm)vmg(Rh2)mgL 解得：h21 m(3)設(shè)愛好者滑回小車，在小車平直軌道離小車左端x處相對小車靜止，此時兩者的共同速度仍為v2，從愛好者滑上小車到相對于小車靜止過程中，由能量守恒定律得：mv(Mm)vmg(2Lx) 解得：x5 m計算結(jié)果表明：愛好者能滑出小車。答案(1)0.2(2)1 m(3)見解析
2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 功和能 考點4 力學(xué)三大觀點的應(yīng)用限時集訓(xùn)
