2019届高考物理二轮复习专题二功和能考点4力学三大观点的应用限时集训20190118236.doc
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1、考点四力学三大观点的应用限时45分钟;满分100分1(16分)(2018济宁二模)如图249所示,长木板B的质量为m21.0 kg,静止放在粗糙的水平地面上,质量为m31.0 kg的物块C(可视为质点)放在长木板的最右端。一个质量为m10.5 kg的物块A由左侧向长木板运动。一段时间后物块A以v06 m/s的速度与长木板B发生弹性正碰(时间极短),之后三者发生相对运动,整个过程物块C始终在长木板上。已知长木板与地面间的动摩擦因数为10.1,物块C与长木板间的动摩擦因数20.3,物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g10 m/s2,求:图249(1)碰后瞬间物块A和长木板B的速度;(
2、2)长木板B的最小长度。解析(1)A与B发生完全弹性碰撞,设碰撞后瞬间的速度分别为v1、v2,由动量守恒定律得:m1v0m1v1m2v2,由机械能守恒定律得:mvm1vm2v,联立解得:v12 m/s,v24 m/s。(2)之后B减速运动,C加速运动,B、C达到共同1(m2m3)g2m3gm2a2速度之前,由牛顿运动定律对木板B有:对物块C有2m3gm3a3,设从碰撞后到两者达到共同速度经历的时间为t,v2a2ta3t,木板B的最小长度dv2ta2t2a3t21 m。答案(1)2 m/s4 m/s(2)1 m2(16分)如图2410所示,半径R0.1 m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切
3、,AB距离x1 m。质量m0.1 kg的小滑块1放在半圆形轨道底端的B点,另一质量也为m0.1 kg的小滑块2,从A点以v02 m/s的初速度在水平面上滑行,两滑块相碰,碰撞时间极短,碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数0.2。取重力加速度g10 m/s2。两滑块均可视为质点。求:图2410(1)碰后瞬间两滑块共同的速度大小v;(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能E;(3)在C点轨道对两滑块的作用力F。解析(1)滑块2从A运动到B,设滑块2在B点的速度为v1,由动能定理可得mgxmvmv,解得v16 m/s;在B点,滑块2与滑块1发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定
4、律得mv12mv,解得v3 m/s。(2)滑块2与滑块1在B点发生完全非弹性碰撞,由能量守恒得Emv2mv2,解得E0.9 J。(3)滑块2和滑块1作为一个整体一起沿着光滑的半圆形轨道从B点运动到C点做非匀速圆周运动,设到达C点的速度为v2,由动能定理得2mg2R2mv2mv2,解得v2 m/s;在C点,由圆周运动条件得F2mg2m,解得F8 N。答案(1)3 m/s(2)0.9 J(3)8 N3(20分)如图2411所示,光滑水平台面MN上放两个相同小物块A、B,右端N处与水平传送带理想连接,传送带水平部分长度L8 m,沿逆时针方向以恒定速度v02 m/s匀速转动。物块A、B(大小不计,视作
5、质点)与传送带间的动摩擦因数均为0.2,物块A、B质量均为m1 kg。开始时A、B静止,A、B间压缩一轻质短弹簧。现解除锁定,弹簧弹开A、B,弹开后B滑上传送带,A掉落到地面上的Q点,已知水平台面高h0.8 m,Q点与水平台面右端间的距离s1.6 m,g取10 m/s2。图2411(1)求物块A脱离弹簧时速度的大小;(2)求弹簧储存的弹性势能;(3)求物块B在水平传送带上运动的时间。解析(1)A做平抛运动,竖直方向:hgt2水平方向:svAt代入数据联立解得:vA4 m/s(2)解锁过程系统动量守恒,规定A的速度方向为正方向,有:mvAmvB0由能量守恒定律:Epmvmv由能量守恒定律:代入数
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