高考物理一轮复习第六章动量守恒定律力学三大观点课时规范练21力学三大观点的综合应用新人教版.doc
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1、1 / 12【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第六章动量守恒定律力学精选高考物理一轮复习第六章动量守恒定律力学三大观点课时规范练三大观点课时规范练 2121 力学三大观点的综合应用新人教版力学三大观点的综合应用新人教版能力提升组能力提升组1.1.(2017河南新乡模拟)如图所示,半径为 R=1 m 的圆弧形轨道固定在水平轨道上,与圆弧形轨道相切的水平轨道上静置一小球 B。小球 A 从圆弧形轨道上离水平轨道高度为 h=0.8 m 处沿轨道下滑,与小球 B 发生碰撞并粘在一起。所有接触面均光滑,A、B 两球的质量均为 m=1 kg,g 取 10 m/s2。求:(1)小球 A 在弧
2、形轨道最低点时对轨道的压力大小 F;(2)小球 A、B 碰撞过程中损失的机械能 E。答案(1)26 N (2)4 J解析(1)设小球 A 在圆弧形轨道最低点时的速度大小为 v,其在圆弧形轨道上下滑过程机械能守恒,mgh=mv22 / 12设小球 A 在圆弧形轨道最低点受到轨道的支持力大小为 F,由牛顿第二定律得 F-mg=由以上两式解得 F=26 N由牛顿第三定律可知,F=F=26 N。(2)对小球 A、B 碰撞的过程,由动量守恒定律有 mv=2mv,其中由于A、B 碰撞并粘在一起,对该过程,由能量守恒定律有 E=mv2-2mv2,解得 E=4 J。2.2.如图甲所示如图甲所示, ,在倾角为在
3、倾角为 3737的粗糙足够长的斜面的底端的粗糙足够长的斜面的底端, ,一质量一质量 m=1m=1 kgkg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧可视为质点的滑块压缩一轻弹簧, ,滑块与弹簧不相连。滑块与弹簧不相连。t=0t=0 时释放物块时释放物块, ,计计算机通过传感器描绘出滑块的算机通过传感器描绘出滑块的 v-tv-t 图象如图乙所示图象如图乙所示, ,其中其中 OabOab 段为曲线段为曲线,bc,bc段为直线段为直线, ,在在 t1=0.1t1=0.1 s s 时滑块已上滑时滑块已上滑 x=0.2x=0.2 m m 的距离的距离,g,g 取取 1010 m/s2m/s2。(sin(sin 37=
4、0.6,cos37=0.6,cos 37=0.8)37=0.8)求求: :(1)物体与斜面间的动摩擦因数 的大小;(2)压缩弹簧时,弹簧具有的弹性势能 Ep。答案(1)0.5 (2)4.0 J3 / 12解析(1)由题图可知 0.1 s 物体离开弹簧向上做匀减速运动,加速度的大小a= m/s2=10 m/s2。根据牛顿第二定律,有 mgsin 37+mgcos 37=ma解得 =0.5。(2)由题中图线可知,t2=0.1 s 时的速度大小 v=2.0 m/s,由功能关系可得Ep=mv2+mgxsin 37+mgxcos 37代入数据得 Ep=4.0 J。导学号 064003223.(20173
5、.(2017四川广元二模四川广元二模) )某校物理兴趣小组制作了一个游戏装置某校物理兴趣小组制作了一个游戏装置, ,其简化其简化模型如图所示模型如图所示, ,在在 A A 点用一弹射装置可将静止的小滑块以点用一弹射装置可将静止的小滑块以 v0v0 水平速度弹射水平速度弹射出去出去, ,沿水平直线轨道运动到沿水平直线轨道运动到 B B 点后点后, ,进入半径进入半径 R=0.3R=0.3 m m 的光滑竖直圆形的光滑竖直圆形轨道轨道, ,运行一周后自运行一周后自 B B 点向点向 C C 点运动点运动,C,C 点右侧有一陷阱点右侧有一陷阱,C,C、D D 两点的竖直两点的竖直高度差高度差 h=0
6、.2h=0.2 m,m,水平距离水平距离 s=0.6s=0.6 m,m,水平轨道水平轨道 ABAB 长为长为 l1=1l1=1 m,BCm,BC 长为长为l2=2.6l2=2.6 m,m,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数小滑块与水平轨道间的动摩擦因数 =0.5,=0.5,重力加速度重力加速度 g g 取取 1010 m/s2m/s2。(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在 A 点弹射出的速度大小。4 / 12(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出,求小滑块在 A 点弹射出的速度大小的范围。答案(1)5 m/s (2)5 m/svA6 m/s
7、和 vA3 m/s解析(1)小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为 v,由牛顿第二定律得 mg=m从 B 到最高点小滑块机械能守恒,有=2mgR+mv2从 A 到 B 由动能定理得-mgl1=由以上三式解得 A 点的速度 v1=5 m/s。(2)若小滑块刚好停在 C 处,从 A 到 C 由动能定理得-mg(l1+l2)=0-解得 A 点的速度为 v2=6 m/s,若小滑块停在 BC 段,应满足 5 m/svA6 m/s。5 / 12若小滑块能通过 C 点并恰好越过陷阱,利用平抛运动,竖直方向 h=gt2,水平方向 s=vCt。从 A 到 C 由动能定理得-mg(l1+l2)=解得 v3=3 m/s
8、。所以初速度的范围为 5 m/svA6 m/s 和 vA3 m/s。导学号064003234.4.(2017山东临沂县月考)如图所示,一辆质量为 m0=3 kg 的平板小车A 停靠在竖直光滑墙壁处,地面水平且光滑,一质量为 m=1 kg 的小铁块B(可视为质点)放在平板小车 A 最右端,平板小车 A 上表面水平且与小铁块B 之间的动摩擦因数 =0.5,平板小车 A 的长度 l=0.9 m。现给小铁块 B一个 v0=5 m/s 的初速度使之向左运动,与竖直墙壁发生弹性碰撞后向右运动,求小铁块 B 在平板小车 A 上运动的整个过程中系统损失的机械能(重力加速度 g 取 10 m/s2)。答案 9
9、J6 / 12解析设小铁块 B 向左运动到达竖直墙壁时的速度为 v1,根据动能定理得-mgl=,解得 v1=4 m/s。假设发生弹性碰撞后小铁块 B 最终和平板小车 A达到的共同速度为 v2,根据动量守恒定律得 mv1=(m0+m)v2,解得 v2=1 m/s。设小铁块 B 在平板小车 A 上相对滑动的位移为 x 时与平板小车 A 达到共同速度 v2,则根据功能关系得-mgx=(m0+m),解得 x=1.2 m。由于xl,说明小铁块 B 在没有与平板小车 A 达到共同速度时就滑出平板小车 A,所以小铁块 B 在平板小车上运动的整个过程中系统损失的机械能为E=2mgl=9 J。5.5.如图所示如
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