（課標通用）高考物理二輪復習 計算題提分技巧 熱點17 力學綜合題（一）三種力學觀點的應用（含解析）-人教版高三全冊物理試題

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1、熱點17　力學綜合題(一)　三種力學觀點的應用 (建議用時：30分鐘) 1．(2019·安徽皖南八校聯(lián)考)如圖甲所示，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m1＝1 kg的小物塊放在質(zhì)量為m2＝2 kg的長木板正中央位置，長木板靜止在水平地面上，連接物塊的輕質(zhì)細繩與水平方向的夾角為37°，現(xiàn)對長木板施加水平向左的拉力F＝18 N，長木板運動vt圖象如圖乙所示，sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，求： (1)長木板長度L； (2)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2； (3)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1. 解析 (1)從圖線可知，木板運動2 s離開小物塊，在0～2 s，由圖線可知x＝ m＝1 m，L

2、＝2x＝2 m. (2)在2～3 s，由圖線可得a2＝＝4 m/s2，a2＝，解得μ2＝0.5. (3)在0～2 s，小物塊F支＋Tsin 37°＝m1g，Tcos 37°＝Ff1，F(xiàn)f1＝μ1F支， 長木板a1＝＝0.5 m/s2，a1＝＝，解得μ1＝. 答案 (1)2 m　(2)0.5　(3) 2．(2019·四川雅安三診)如圖所示，半徑R＝2.0 m的光滑圓弧軌道固定在光滑的水平地面上，其末端水平．平板小車上固定一木塊，緊靠在軌道的末端，木塊上表面水平粗糙，且與圓弧軌道末端等高．木塊的厚度h＝0.45 m，木塊最右端到小車最右端的水平距離x＝0.45 m，小車連同木塊總質(zhì)量M＝

3、2 kg.現(xiàn)使一個質(zhì)量m＝0.5 kg的小球從圓弧軌道上由靜止釋放，釋放小球的位置和圓弧軌道的圓心之間的連線與豎直方向的夾角為53°，小球從木塊右端飛出后恰好擊中小車的最右端．(g＝10 m/s2 ，sin 53°＝0.8, cos 53°＝0.6)求： (1)小球到達圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大??； (2)小球離開木塊最右端時，小球的速度大??； (3)小球運動到木塊最右端過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能． 解析 (1)設(shè)小球到達軌道末端的速度為v0，由機械能守恒定律有mgR(1－cos 53°)＝mv， 解得v0＝4 m/s. 小球在軌道最低點有F－mg＝m， 解得F＝9 N，

4、由牛頓第三定律知小球?qū)壍赖膲毫′＝F＝9 N. (2)設(shè)小球運動到木塊最右端的速度為v1，此時小車的速度為v2， 由動量守恒定律得mv0＝mv1＋Mv2， 小球離開木塊最右端后做平拋運動，運動時間為t， h＝gt2 ， 解得t＝0.3 s， 小球恰好擊中小車的最右端有v1t－v2t＝x， 聯(lián)立以上各式解得v1＝2 m/s，v2＝0.5 m/s， 所以小球到達木塊最右端的速度大小為2 m/s. (3)由能量守恒定律得 mgR(1－cos 53°)＝mv＋Mv＋Q，解得Q＝2.75 J. 答案 (1)9 N　(2)2 m/s　(3)2.75 J 3．(2019·百校聯(lián)盟

5、聯(lián)考)如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道固定在地面上．長直平板車放在光滑的水平面上，其右端與光滑圓弧軌道等高且平滑對接．小車的左端擋板上連接有一勁度系數(shù)很大的輕質(zhì)彈簧．平板車右端到彈簧右端的距離為L.一物塊從四分之一圓弧軌道的上端由靜止下滑，運動到圓弧軌道的最低點時對軌道的壓力為F，平板車的質(zhì)量為物塊質(zhì)量的3倍．重力加速度為g，整個過程中忽略彈簧的形變量，求： (1)物塊的質(zhì)量大?。? (2)若平板車的上表面光滑，物塊在平板車上運動的時間為多少(不計物塊與彈簧作用的時間)? (3)若平板車的上表面粗糙，物塊滑上車后最終停在平板車的右端，則物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為多少？物

6、塊與彈簧作用過程中彈簧具有的最大彈性勢能為多少？ 解析 (1)物塊在四分之一光滑圓弧軌道上下滑的過程中，根據(jù)機械能守恒得mgR＝mv2， 在軌道最低點，由牛頓第二定律得F－mg＝m， 聯(lián)立解得m＝. (2)物塊滑上平板車的速度v＝， 物塊與輕彈簧發(fā)生彈性碰撞的過程，由動量守恒得 mv＝3mv1－mv2， 由能量守恒得mv2＝×3mv＋mv， 聯(lián)立解得v1＝v2＝v＝， 則物塊與彈簧作用前在車上運動的時間t1＝＝， 物塊與彈簧作用后在車上運動的時間為 t2＝＝＝， 因此物塊在平板車上運動的總時間為 t＝t1＋t2＝. (3)設(shè)物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ，物塊停在平板車右端時物塊與車的共同速度為v3，根據(jù)動量守恒得mv＝4mv3， 根據(jù)功能關(guān)系得2μmgL＝mv2－×4mv， 聯(lián)立解得μ＝. 當彈簧具有最大彈性勢能時，物塊與平板車具有共同速度v4，根據(jù)動量守恒得mv＝4mv4， 根據(jù)功能關(guān)系得μmgL＋Ep＝mv2－×4mv， 聯(lián)立解得Ep＝FR. 答案 (1)　(2)　(3)　FR