高考物理二轮复习 专题二 能量与动量 第5讲 力学“三大观点”的综合应用练习(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、力学“三大观点”的综合应用1如图所示,质量为m22 kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R0.3 m的四分之一圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一个轻弹簧滑道CD部分粗糙,长为L0.2 m,动摩擦因数0.10,其他部分均光滑现让质量为m11 kg的物块(可视为质点)自A点由静止释放,取g10 m/s2.求:(1)物块到达圆弧轨道最低点时的速度大小;(2)在整个运动过程中,弹簧具有的最大弹性势能;(3)物块最终停止的位置解析:(1)物块从释放到运动到圆弧轨道最低点,由动量守恒定律得: 0m1v1m2v2由机械能守恒定律得:m1gRm1vm2v解得:v12 m
2、/s.(2)由能量守恒定律得:Epmm1gRm1gL解得:Epm2.8 J.(3)最终物块将停在C、D之间,由能量守恒定律得:m1gRm1gs解得:s3 m,又有L0.2 m,s15L,所以m1最终停在D点答案:(1)2 m/s(2)2.8 J(3)最终停在D点2如图所示,半径R2.0 m的光滑圆弧轨道固定在光滑的水平地面上,其末端水平平板小车上固定一木块,紧靠在轨道的末端,木块上表面水平粗糙,且与圆弧轨道末端等高木块的厚度h0.45 m,木块最右端到小车最右端的水平距离x0.45 m,小车连同木块总质量M2 kg.现使一个质量m0.5 kg的小球从圆弧轨道上由静止释放,释放小球的位置和圆弧轨
3、道的圆心之间的连线与竖直方向的夹角为53,小球从木块右端飞出后恰好击中小车的最右端. (g取10 m/s2, sin 530.8, cos 530.6)求:(1)小球到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;(2)小球离开木块最右端时,小球的速度大小;(3)小球运动到木块最右端过程中,系统产生的内能解析:(1)设小球到达圆弧轨道末端的速度为v0,由机械能守恒定律mgR(1cos 53)mv解得v04 m/s小球在圆弧轨道最低点Fmgm解得F9 N由牛顿第三定律,小球对轨道的压力FF9 N.(2)设小球运动到木块最右端的速度为v1,此时小车的速度为v2,由动量守恒定律得mv0mv1Mv2小球离开木块
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