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《2020版广西高考物理人教版一轮复习考点规范练：21 力学三大观点的综合应用 Word版含解析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、考点规范练21力学三大观点的综合应用考点规范练第40页1.(2018·河南南阳一中模拟)如图所示,一质量为m=1kg、长为l=1m的直棒上附有倒刺,物体顺着直棒倒刺下滑,所受阻力为物体重力的,逆倒刺而上时,将立即被倒刺卡住。现该直棒竖直静止在地面上,一弹性环自直棒的顶端由静止开始下滑,设弹性环与地面碰撞过程不损失机械能,弹性环的质量m=3kg,重力加速度g取10m/s2,求直棒在之后的运动过程中底部离开地面的最大高度。环答案0.45m解析设弹性环下落到地面时,速度大小为v,由动能定理得1mgl-
2、Fl=m,且有F=mg,解得v=4m/s,环f环f环1弹性环反弹后被直棒倒刺卡住,与直棒速度相同,设为v,由动量守恒定律得mv=(m+m)v,解2环1环2得v=3m/s,2故直棒能上升的最大高度为H==0.45m。2.在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板,P处静止一质量为2kg的质点C,OP的距离等于PQ的距离,两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药,一起以v=5m/s的速度向右做匀速运动,到P处与质0点C碰前引爆炸药,小物块A、B瞬间被炸开且在一条直线上运动,当B与C发生碰撞时瞬间粘到一块,已
3、知A的质量为1kg,B的质量为2kg,若要BC到达Q之前不再与A发生碰撞,则小物块A、B间炸药释放的能量应在什么范围内?(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)答案3~1875J解析引爆炸药前后,由动量守恒定律可得(m+m)v=mv+mv,设火药爆炸释放出来的能量为E,由AB0AABB能量守恒定律可得mm(m+m)=E。B、C碰撞前后,由动量守恒定律得ABABmv=(m+m)v,根据题意可知,若炸开后,物块A仍向右运动,根据题意有v≤v,可得E=3J;若炸BBCB共A共min开后,A向左运动,
4、根据题意有-v≤3v,可得E=1875J。A共max3.某校物理兴趣小组制作了一个游戏装置,其简化模型如图所示,在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以水平速度v弹射出去,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=0.3m的光滑竖直圆形轨道,0运行一周后自B点向C点运动,C点右侧有一陷阱,C、D两点的竖直高度差h=0.2m,水平距离s=0.6m,水平轨道AB长为l=1m,BC长为l=2.6m,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度12g取10m/s2。(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高
5、点,求小滑块在A点弹射出的速度大小。(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)5m/s(2)5m/s≤v≤6m/s和v≥3m/sAA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-μmgl=1由以上三式解得A点的速度v=5m/s。1(2)若小滑块刚好停在C处,从A到C由动能定理得-μmg(l+l)=0-12解得A点
6、的速度为v=6m/s,若小滑块停在BC段,应满足5m/s≤v≤6m/s。2A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=vt。C从A到C由动能定理得-μmg(l+l)=12解得v=3m/s。所以初速度的范围为5m/s≤v≤6m/s和v≥3m/s。3AA4.如图所示,一辆质量为m=3kg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=10kg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μ=0.5,平
7、板小车A的长度l=0.9m。现给小铁块B一个v=5m/s的初速度使之向左运动,与0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10m/s2)。答案9J解析设小铁块B向左运动到达竖直墙壁时的速度为v,根据动能定理得-μmgl=,解得1v=4m/s。1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v,根据动量守恒定律得2mv=(m+m)v,解得v=1m/s。1022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
8、速度v,则根据功能2关系得:-μmgx=(m+m),解得x=1.2m。由于x>l,说明小铁块B在没有与平板小车A达0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ΔE=2μmgl=9J。5.(2018·广东佛山二模)甲图是传送带紧贴矩形桌面的俯视示意图,传送带和桌面在同一水平面且都足够宽、足够长,传送带沿图示方向运动,abcd是垂直于水平面固定的光滑挡板条,ab与cd部分是直的,bc是平滑过渡部分,挡板条ab部分与传送带运动方向的夹角为θ,质量为m的小滑
