2018届高考物理二轮复习“力学的经典模型（二）”学前诊断

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1、“力学的经典模型（二）”模型一子弹打木块模型1.[考查与弹簧结合的子弹打木块模型][多选]如图所示，一轻质弹簧两端分别连着木块A和B，静止于光滑的水平面上。木块A被水平飞行的初速度为v0的子弹射中并镶嵌在其中。已知木块B的质量为m，A的质量是B的，子弹的质量是B的，则(　　)A．子弹击中木块A后，与A的共同速度为v0B．子弹击中木块A后，与A的共同速度为v0C．弹簧压缩到最短时的弹性势能为mv02D．弹簧压缩到最短时的弹性势能为mv02解析：选AC　设子弹与木块A的共同速度为v1，二者动量守恒，有mv0＝v1解得

2、v1＝v0①压缩弹簧最短时，A与B具有共同的速度v2(临界点)，子弹和A与B动量守恒，有v1＝v2②此时弹簧的弹性势能为E，由能量守恒定律得v12＝v22＋E③解①②③式得E＝mv02综上分析，故A、C正确。2．[考查与圆周运动结合的子弹打木块模型][多选]如图所示，在固定的光滑水平杆(杆足够长)上，套有一个质量为m＝0.5kg的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为M＝1.98kg的木块，现有一质量为m0＝20g的子弹以v0＝100m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用

3、的时间，g取10m/s2)，则(　　)A．圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能为198JB．圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能为99JC．木块所能达到的最大高度为0.01mD．木块所能达到的最大高度为0.02m解析：选BC　子弹射入木块过程，二者水平方向动量守恒，有m0v0＝(m0＋M)v，解得v＝1m/s。机械能只在该过程有损失，损失的机械能为ΔE＝m0v02－(m0＋M)v2＝99J。木块(含子弹)在向上摆动过程中，与圆环组成的系统水平方向动量守恒，有(m0＋M)v＝(m0＋M＋m)v′，解得v′＝0.8m

4、/s由机械能守恒定律得(m0＋M)v2＝(m0＋M＋m)v′2＋(m0＋M)gh，解得h＝0.01m综上分析，故B、C正确。3．[考查子弹打沙袋与平抛运动、圆周运动的综合]一质量为M的沙袋用长度为L的轻绳悬挂，沙袋距离水平地面高度为h，一颗质量为m的子弹，以某一水平速度射向沙袋，穿出沙袋后落在水平地面上(沙袋的质量不变，子弹与沙袋作用的时间极短)。测量出子弹落地点到悬挂点的水平距离为x，在子弹穿出沙袋后沙袋的最大摆角为θ，空气阻力不计，重力加速度为g，求：(1)子弹射出沙袋瞬间的速度v1的大小；(2)子弹射入沙袋

5、前的速度v的大小。解析：(1)子弹射出沙袋后做平抛运动，根据平抛运动规律，水平方向：x＝v1t竖直方向：h＝gt2解得：v1＝x。(2)设子弹穿出沙袋后沙袋的速度为v2，由机械能守恒定律得：Mv22＝MgL(1－cosθ)解得：v2＝对子弹穿过沙袋的过程，以向右为正，根据动量守恒定律得：mv＝mv1＋Mv2解得：v＝x＋。答案：(1)x　(2)x＋模型二(涉及动量的)滑块—木板模型4.[考查滑块在木板上往复运动的情形]一辆质量为M＝6kg的平板小车停靠在墙角处，地面水平且光滑，墙与地面垂直。一质量为m＝2kg的小

6、铁块(可视为质点)放在平板小车最右端，平板小车上表面水平且与小铁块之间的动摩擦因数μ＝0.45，平板小车的长L＝1m。现给小铁块一个v0＝5m/s的初速度使之向左运动，与竖直墙发生弹性碰撞后向右运动，则小铁块在平板小车上运动过程中系统损失的机械能为(g取10m/s2)(　　)A．10J　　　　　　　　　　B．30JC．9JD．18J解析：选D　设小铁块向左运动到达竖直墙壁时的速度为v1，由动能定理得－μmgL＝mv12－mv02，解得v1＝4m/s，铁块与竖直墙发生弹性碰撞后向右运动，假设小铁块最终和平板小车达到

7、共同速度v2，二者动量守恒，取向右为正方向，有mv1＝(M＋m)v2，解得v2＝1m/s，设小铁块相对小车运动距离为x时与平板小车达到共同速度，由功能关系得－μmgx＝(M＋m)v22－mv12，解得x＝m＞L，则铁块在没有与平板小车达到共同速度时就滑出平板车。小铁块在平板小车上运动过程中系统损失的机械能为ΔE＝2μmgL＝18J，故D正确。5．[考查滑块受到外力作用的情形][多选]如图，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使

8、小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为Ff，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，以下结论正确的是(　　)A．小物块到达小车最右端时具有的动能为(F－Ff)(L＋x)B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfxC．小物块克服摩擦力所做的功为Ff(L＋x)D．小物块和小车增加的机械能为Fx解析：选ABC　由动能定理可得小物块到达