2018届高考物理二轮复习 热点4 力学三大观点的应用学案

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1、热点4力学三大观点的应用[热点跟踪专练]1．(多选)(2016·全国卷Ⅲ)如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为FN，则(　　)A．a＝B．a＝C．FN＝D．FN＝[解析]　质点P下滑到最低点的过程中，由动能定理得mgR－W＝mv2，则速度v＝，最低点的向心加速度a＝＝，选项A正确，选项B错误；在最低点时，由牛顿第二定律得FN－mg＝ma，FN＝，选项C正确，选项D错误．[答案]　AC2．(多

2、选)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为(　　)A.mv2B.v2C.NμmgLD．NμmgL[解析]　小物块与箱子作用过程中满足动量守恒，小物块最后恰好又回到箱子正中间．二者相对静止，即为共速，设速度为v1，mv＝(m＋M)v1，系统损失动能ΔEk＝mv2－(M＋m)v＝，A错误，B正确；由于碰撞为弹性碰撞，故碰撞时不损失能

3、量，系统损失的动能等于系统产生的热量，即ΔEk＝Q＝NμmgL，C错误，D正确．[答案]　BD3．(多选)如图甲所示，一质量为m的物块在t＝0时刻，以初速度v0从足够长、倾角为θ的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示．t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端．下列说法正确的是(　　)A．物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为3mgt0·cosθB．物块从t＝0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为－mv0C．斜面倾角θ的正弦值为D．不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功[解析]　物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量IG＝3mgt0，A

4、错误；上滑过程中物块做初速度为v0的匀减速直线运动，下滑过程中做初速度为零、末速度为v的匀加速直线运动，上滑和下滑的位移大小相等，所以有t0＝·2t0，解得v＝，物块从开始运动到返回底端过程中动量的变化量为Δp＝－mv－mv0＝－mv0，B正确；上滑过程中有－(mgsinθ＋μmgcosθ)·t0＝0－mv0，下滑过程中有(mgsinθ－μmgcosθ)2t0＝，解得sinθ＝，C正确；根据动能定理可求出物块上升的最大位移，从而求出整个过程中摩擦力所做的功，故D错误．[答案]　BC4.如图所示，重10N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时

5、达到最大速度，到d点(图中未画出)开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点．若bc＝0.1m，弹簧弹性势能的最大值为8J，则下列说法正确的是(　　)A．轻弹簧的劲度系数是50N/mB．从d到b滑块克服重力做功8JC．滑块的动能最大值为8JD．从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8J[解析]　本题考查胡克定律、动能定理、机械能守恒定律、重力做功、弹性势能等，意在考查考生对力学基本概念和规律的理解能力和分析计算能力．整个过程中，滑块从a点静止释放后还能回到a点，说明机械能守恒，即斜面是光滑的．滑块到c点速度最大，所受合力为零，由平衡条件和胡克定律有：kxbc＝mgsin30°，解得：k＝5

6、0N/m，A项正确；由d到b的过程中，弹簧弹性势能一部分转化为重力势能，一部分转化为动能，B项错；滑块由d到c点过程中，滑块与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧弹性势能一部分转化为重力势能、一部分转化为动能，故到c点时最大动能一定小于8J，又弹性势能减少量小于8J，所以弹力对滑块做功小于8J，C、D项错．[答案]　A5．光滑水平面上有A、B两辆小车，mB＝1kg，原来静止，mA＝1kg(含支架)．现将小球C用长为0.2m的细线悬于支架顶端，mC＝0.5kg.开始时A车与C球以v0＝4m/s的速度冲向B车，如右图所示．若A、B正碰后粘在一起，不计空气阻力，g取10m/s2，求小球C摆动到最

7、大高度时的速度和上升的最大高度．[解析]　设A，B相碰后二者的共同速度为v，(相碰时C球水平方向不受力，仍保持v0的速度)则由动量守恒定律mAv0＝(mA＋mB)v解得v＝2m/sA、B粘在一起后，小球C向右摆，细绳在水平方向的分力使A、B加速，当C的速度与A、B水平方向的速度相同时小球摆至最高点，则由动量守恒，有mCv0＋(mA＋mB)v＝(mA＋mB＋mC)v′解得A、B、C相同的速度v′＝2.4m/s.再由机械能守恒定律，设C球摆上的最大高度为h，则