2025优化设计一轮第5讲 专题提升 力学三大观点的综合应用.docx

第.3讲专题提升:力学三大观点的综合应用基础对点练题组一动量与能量观点的综合应用1.(it)(2024山东济南模拟)光滑水平面上有两个质量均为，”的物体A、B,如图所示、B上连接一劲度系数为k的轻弹货.物体A以初速度RI向静止的物体B运动.从A接触弹费到第一次招弹黄压缩到最短的时间W聆.弹簧弹性势能航=；公为弹货的形变汆).弹彼始终处丁弹性限度内,下列说法正确的是()A.弹簧的最大乐缩报为H1.专B.弹簧的最大压缩录为z器C.从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中.物体A的位移为丝产器D.从开始压缩冲货到弹黄第一次压缩最短的过程中.物体B的位移为生产田2.(2023山东威海检则)质量均为，”的木块A和B并排放在光滑水平面上,A上固定一萼直轻杆,轻杆上端的。点系一条不可拉伸的长为/的细线,细线另一端系一个可以看作质点的球C.质段也为m.现将C球拉起使细线水平自然伸H.并由静止择放C球,重力加速度为以不计空气用力。求：(I)C球第一次找到最低点时的速度大小：(2)从C球由静止徉放到第一次提到访低点的过程中,B移动的距点；(3)C球向左摆动的最高点距O点的眩点高度.题组二力学三大观点的综合应用3.(2022海南卷)有一个角度可变的轨道.当侦角为30°时,A恰好匀速下滑,现将帧角调为60°,从高为h的地方从静止下滑,过一段时间无硬损地进入光滑水平面,与B发生弹性正硬,B被一根绳子怂挂,与水平而接触但不挤压,磁后B恰好能做完整的圆周运动,已知A的防Ift是B质筮的3倍.求：(I)A与轨道间的动.摩擦因数用(2)A与B刚碰完B的速度大小;绳子的长度1.4.(2023安载令把模拟)长为/,的传送带以大小为y的速度沿帧时针方向匀速传动,足鲂长的长木板猿匏传送带右端Ii放在光滑的水平面上,长木板的上表面与传送带的上表面在同一水平面上.水平地面已侧有一竖IiI固定的弹性挡板.如图所示。一可视为质点、质量为，n的物块轻放在传送带的71端.随传送带运动到8端,以速度I，滑上长木板,并与长木板一起向右运动,长木板与挡板第一次碰绳髓物块与长木板已达到共同速度.已知长木板的质量为05”,物块与长木板间的动摩擦因数为04长木板与挡板碰撞是弹性碰撞.重力加速度为&.不计空气阻力.求：(1)物块与传送带的动摩擦因数至少为多少.物块在传送带上运动的时间最长为多少;(2)开始时,长木板的右端次挡板的距离至少为多少；(3)长木板与挡板第n次储撞前一僻间.长木板的速度为多大。综合提升练5.面对能源紧张和环境污染等问题.混合动力汽车应运而生,混合动力汽乍.是指拥行两种不同动力源（如燃油发动机和电力发动机）的汽车,既节能又环保。汽车质量为,W.静止在平H路面.只采用电力驱动,发动机额定功率为P1启动,达到最大速收也后,再次提速,两种动力同时启动,此时发动机的总额定功率为2月,由也经时间，达到最大速度以未知）;运动一段时间后,开始“再生制动”刹车,所谓“再生制动”就是车辆就惯性滑行时带动发电机发电.将部分动能转化为电能储存在电池中.加速过程中可视为阻力忸定;“再生制动”刹车过程中阻力的大小可视为与速度的大小成正比.即求：（I）汽车速度由V1.到火过程中前进的位移冲；（2）汽车由速度减到零过程中行驶的距忘x2.6.（2023福建梧州三模）如图，水平轻弹籁左端固定Xi然与质呆为,的小物块a连接.a俯止在水平地面上的八处.此时弹簧处于原长状&I左侧地面光滑:另一顺量为如的小滑块b静止在B处.b与地面间的动摩擦因数为/，,现对b施加-水平向左、大小为F=mg的恒定推力,经时间，后b与a发生弹性正硬（碰撞时间极短）,破甫瞬间撤去推力,a与b不再相碰,已知曳力加速度大小为&不计空气阻力.求：JI1.%*IinB（1力与a城撞前瞬间的速度大小V以及A与8间的距窗xo；（2例簧的最大弹性势能0m以及磁后b运动的路程，7.(2022广东赛)某同学受自动雨伞开伞过程的启发.设计了如图所示的物理模型，轻宜放置在水平农面上的滑杆上套有一个滑块,初始时它们处于静止状态,当滑块从.4处以初速度Vb=IOm1s向上滑动时.受到滑杆的摩擦力卅为1N.滑块滑到8处与滑杆发生完全非弹性碰撞.带动滑杆禹开京而一起竖直向上运动。己知滑块的质量r=0.2kg.滑杆的机量,“=0.6kg/、8间的距禹=1.2m.重力加速度g取IOWS?.不计空气阻力。求：缉杆、/滑块滑块在静止时和向上滑动的过程中.未面对滑杆支持力的大小Fm和Z(2)滑块礴撞前瞬间的速援人小匕(3)滑杆向上运动的最大高度/，,8.)23淅江1月选考1.游戏装置登直破面如图所示.该装置HI固定在水平地面上倾角9=37。的直轨道A8、端版如修轨遒BCDEM0=37。的出轨道EF,水平直轨道FG加成,除FG段外各段轨道均光滑.且各处平滑连接.煤旋圆形轨道与轨道A8、EF相切于8处，凹槽G"底面H/水平光液上面放有一无动力提渡车,并紧能在登直(W岷GH处,摆渡车上表面与直轨道下FG、平台JK位于同一水平面.已知螺旋B1.形轨道半径R=05118点高度为1.2K/G长度1.fa=2,5mW长度1.a=9m.撰渡车长度1.=3m,质量m=ikgo将一质量也为m的滑块从倾制轨道A8上高度=2.3m处静止择放.滑块在打;段运动时的阻力为其重力的上(拱渡车碰到翌宜侧地上即静此滑块视为质点.不计空气阻力Cin37。=0.6.cos37°=0.8)(I)求滑块过C点的速度大小VC和凯道对滑块的作刖力大小FC(2海渡车碰到前.滑块恰好不脱肉接渡工求滑块与拱渡车之间的动摩擦因数小(3港的条件下.求滑块从G到J所用的时间/o参考答案第5讲专题提升:力学三大观点的综合应用IBD解析弹簧.压缩至.最大时,A、B的速度相同,以A初迎度方向为正方向,根据动量守恒定律可得>=2m.根据能量守恒定律可得WmuO2=gz,M+厮”.解得EPewm根据弹性势能公式可得Jm=冏J另故A错误,B正确;由动量守恒定律可祥.疝%+"而B="”“则有mvAt+nivBi=mii.故1XA+IXB="W=mi;'摄由A.B逸项分析可知4-独=%=合居.联立祥得XA=若处咫B=审解.故C错误Q正确。2.答案2号解析(D对A、B,C组成的系统.由水平方向上动量守恒及机械能守恒可得n<c=2mvb侬WmUC2+1.x2mvAB2联立解得C球第一次接到最低点时的速度大小(2)对A.B.C缀成的系统.由人超提型规律可得><=2mXBK+Xab=/联立第存从C球由静止释破到第一次摆到最低点的过程中,B移动的足需IXAB=(3)C域向左摆动会最高点时A、C有共向速度*对A、C坦成的系统.取向左为正方向,由水平方向上动量守恒可得nn'c-nvB=2mv由机械能守恒定律可得mvc2+mvABz=×2n-+M.t则C城向左拐动的最高点距O点的竖直高度At=J,联立解得=%3 .答案(瑙(2)(3)0.6解析(1)颊角为3时A匀速运动,根据平街条件有wsin30°=wcos30°律T。(2)(3)A从高为A的地方滑下后速度为M根据动能定理有3，”g加“VMgCoS60"=,nvo2A与B在援后速度分别为w和火,根据动量守恒定律、能量守恒定律有3my=3mv+?*?-3mv02=3>nvi2+；mv22B到达最高点速度为小根据牛镇第二定律有Va2mg=9n-根据能量守恒有mv22=m32m21.解存V2=j3g=0.604 .答案(脸(2C即解析(1)物块以速度V滑上长木板,设物块与传送带的动摩擦因数至少为则,由牛桢第二定律及匀变速直线运动规律得wtng=nur=2«1.解得庐所须物块在传送带上一直加速时运动的时向最长,最长时同V21.t=-=一。(2)物块第一次在木板上滑动的过程中.由动量守恒定律得7ZV=(7t+O.5w)V设北过程中木板的位移为X,对木板由动假定理得p7j.r=×0.5MV12解得即开始时长木板的右端离挡板的距高至少为瞪.1即(3)长水板与挡板第一次碰撞到第二次碰撞.由动量守恒定律将wn,-O.5nv=(m+O.5w)v2=5v=v=)Iv长水坂与挡板第二次碰撞到第三次碰撞,由动量守恒定律徉mv>-O.5m=(zr+O.5M)vjVwVJ=枭=G)Zv可知,长木板与挡坂第次碰橙前一瞬间,长木板的速度Y)%。5 .答案蟹(2牛解析(D发动机额定功率为多启动,达到的做大速度叫时有Fri=Fi所以汽车加速过程中的阻力HI=F1.=2同理,发动机的息额定功率为2©.达到最大速度火时有解得出=2汽车速度由W到W过程中根据动能定理有2PrFx=Mv22-1MPj2=Mp12解得田进的位移(2P耳M),P/X1.p1.-2v,p(2)“再生制动”刹车过程即速度由以减到零的过程.根据动量定理有kVr=-Jtr2=0i*2=-2v解得汽车由速度V2成到率过程中行驶的距离r_2”见x2*6 .答案"侬(2frmg'rngr解析(12从8运动到A的过程中做匀加速直段运动,设加速度大小为,则v=)=如F根据牛母第二定律有311mg->>g=-m(i1.解得v=2gtM)=gt2.Q)b与a发生弹性正磁,碰撞过程中动量守恒,机械能守恒.有加V=加卜+"“'*IX如，W×gm2+gm22解得4=-如，.11=如，a瘗后向左运动到速度为零时雌黄的弹性势能最大,则解得b速后向右做匀减速直浅运动.设加速度大小为©,则vb2=2a>1.根据牛校第二定律有ngyn2解得1.=igt2.7 .答案(1)8N5N(2)8nVs(3)0.2m解析本通考查物体平衡,动能定理、完全非洋性理掩.意在考查揉合分析能力。(I)当滑块处于解止时桌面对滑杆的支持力等于滑块和滑杆的总重力.即n=O11+11J)K=8N滑块向上滑动过程中受到滑杆的摩擦力为IN,根据牛枝第三定律可知滑块时滑杆的摩擦力也为IN,方向竖直向上,则此时桌面对滑杆的支持力为2=11-g-Ft=5N,(2)滑块向上运动到覆前唯间.根据动能定理有-"M-=3mv02代入数据解得v=8m°(3)由于滑块和滑杆发生完全非弹性楼接.即碰后两者共速.覆技过程根据动量守恒有,.=(/«+,w)1.,<越后滑块和清杆以速度口整体向上做竖直上拽运动,根据动能定理有(,m+m-)=0(n+mQV共2代入数据联支解得=0.2m。8 .答案(IMmA22N(2)0.3(3)2.5s解析滑块从静止禅放到C点过程,根据动能定理可律1.2KRRcos仍解得v<*=4m滑块过C点时.根据牛桢第二定律可程Pp2Fc+mg=m七n解得Fc=22N.(2)设滑块刚滑上整波车时的速度大小为心从静止样放到G点过程.根据动能定理可得”岫-0.2MF<；=”，解得v=6Ws亮渡车碰到前,滑块恰好不脱离隹渡车.说明滑块到达摆渡车右端时刚好与亮演车共速Vh以泞块和芟渡车为系统,根据系统动量守恒可得mv=2mv解得v=3ns根据能量守恒可得Q=t1.=tv'-x2nvi2解得V=O.3。(3)滑块从滑上摆渡车到与亮渡车共速迂程,滑块的加速度大小=W=3ms2m所用时间A=*s此过程滑块通过的位移Xi=i;yit=4.5m滑块与摆谀车共速后.滑块与摆渡车一起做匀速直鼓运动,该过程所用时间1=ta=.5sV1.则滑块从G到J所用的时间=r+/2=2.5$。