高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 功和能 動(dòng)量和能量 第3講 應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決綜合問題課件

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1、-2-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)必備-3-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)必備本講為力學(xué)綜合問題,涉及動(dòng)力學(xué)、功能關(guān)系,解此類題目關(guān)鍵要做好“五選擇”:(1)當(dāng)物體受到恒力作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而且又涉及時(shí)間時(shí),一般選擇用動(dòng)力學(xué)方法解題。(2)當(dāng)涉及功、能和位移時(shí),一般選用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系或能量守恒定律解題,題目中出現(xiàn)相對(duì)位移時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇能量守恒定律。(3)當(dāng)涉及多個(gè)物體及時(shí)間時(shí),一般考慮動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律。(4)當(dāng)涉及細(xì)節(jié)并要求分析力時(shí),一般選擇牛頓運(yùn)動(dòng)定律,對(duì)某一時(shí)刻的問題選擇牛頓第二定律求解。(5)復(fù)雜問題的分析一般需選擇能量的觀點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)與力的觀點(diǎn)綜合解題。-4-12341. (多選)(2018全

2、國(guó)卷)地下礦井中的礦石裝在礦車中,用電機(jī)通過豎井運(yùn)送到地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示,其中圖線分別描述兩次不同的提升過程,它們變速階段加速度的大小都相同;兩次提升的高度相同,提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對(duì)于第次和第次提升過程()A.礦車上升所用的時(shí)間之比為45B.電機(jī)的最大牽引力之比為21C.電機(jī)輸出的最大功率之比為21D.電機(jī)所做的功之比為45AC-5-1234考點(diǎn)定位:速度圖象、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功和功率命題能力點(diǎn):側(cè)重考查理解能力和分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn):物理觀念、科學(xué)思維誤區(qū)警示:解答此題常見錯(cuò)誤主要有四方面:一是對(duì)速度圖象面積表示位移掌握不

3、到位;二是運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解牽引力錯(cuò)誤;三是不能找出最大功率;四是不能得出兩次提升電機(jī)做功。實(shí)際上,可以根據(jù)兩次提升的高度相同,提升的質(zhì)量相同,利用功能關(guān)系得出兩次做功相同。-6-1234解析 由兩次提升的高度相同可知,圖形不重合部分面積應(yīng)相等,可得過程的總時(shí)間為2.5t0,上升所用時(shí)間之比為2t02.5t0=45,A選項(xiàng)正確;加速上升階段牽引力最大,兩次提升的質(zhì)量和加速度都相同,根據(jù)牛頓第二定律,最大牽引力Fm-mg=ma,最大牽引力相等,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;最大輸出功率為Pm=Fmvm,已知最大牽引力相等,過程的最大速度是過程的2倍,故電機(jī)輸出的最大功率之比為21,C選項(xiàng)正確;設(shè)整個(gè)過程中電機(jī)所

4、做的功為W,根據(jù)動(dòng)能定理W-mgh=0,提升的質(zhì)量和高度都相等,所以電機(jī)所做的功也相等,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。-7-12342.(2015全國(guó)卷)如圖,一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落,恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí),對(duì)軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功。則()C-8-1234考點(diǎn)定位:功能關(guān)系命題能力點(diǎn):側(cè)重考查理解能力和分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn):物理觀念、科學(xué)思維解題思路與方法:動(dòng)能定理、分析摩擦力做功是解本題的基礎(chǔ),對(duì)于滑動(dòng)摩擦力一定要注

5、意壓力的變化,最大的誤區(qū)是根據(jù)對(duì)稱性誤認(rèn)為左右兩部分摩擦力做功相等。-9-1234-10-12343.(2018全國(guó)卷)一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后,從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí),彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分,兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E,且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求(1)煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時(shí)間;(2)爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度。考點(diǎn)定位:本題主要考查機(jī)械能、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)命題能力點(diǎn):側(cè)重考查分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn):物理觀念、

6、科學(xué)思維解題思路與方法:此題綜合利用上拋運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律等規(guī)律仔細(xì)分析物理過程,挖掘題目的隱含條件,靈活選取物理公式列出方程解答。-11-1234-12-1234-13-12344.(2016全國(guó)卷)輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2l,將彈簧豎直放置在地面上,在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放,當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),彈簧長(zhǎng)度為l?，F(xiàn)將該彈簧水平放置,一端固定在A點(diǎn),另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長(zhǎng)度為5l的水平軌道,B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直,如圖所示。物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5。用外力推動(dòng)物塊P,將彈簧壓縮至長(zhǎng)度l,然后放開,P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)

7、,重力加速度大小為g。(1)若P的質(zhì)量為m,求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小,以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)之間的距離;(2)若P能滑上圓軌道,且仍能沿圓軌道滑下,求P的質(zhì)量的取值范圍。-14-1234考點(diǎn)定位:能量守恒定律、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)命題能力點(diǎn):側(cè)重考查分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn):物理觀念、科學(xué)思維解題思路與方法:解題時(shí)要首先知道平拋運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)的處理方法,并分析題目的隱含條件,挖掘“若P能滑上圓軌道,且仍能沿圓軌道滑下”這句話包含的物理意義。-15-1234-16-1234-17-1234【命題規(guī)律研究及預(yù)測(cè)】 分析高考試題可以看出,高考命題借助常見的運(yùn)動(dòng)模型:平拋運(yùn)動(dòng)、圓周

8、運(yùn)動(dòng)等考查動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律及能量守恒定律;尤其注重對(duì)單物體多過程運(yùn)動(dòng)的考查。常以計(jì)算題的形式命題,有時(shí)也以選擇題的形式命題。在2019年的備考過程中尤其要注重單物體多過程問題和力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用。-18-考點(diǎn)一考點(diǎn)二綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)解決多過程問題綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)解決多過程問題(H)解題策略策略1:抓住物理情景中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與運(yùn)動(dòng)過程,將整個(gè)物理過程分成幾個(gè)簡(jiǎn)單的子過程。策略2:對(duì)每一個(gè)子過程分別進(jìn)行受力分析、過程分析、能量分析,選擇合適的規(guī)律對(duì)相應(yīng)的子過程列方程,若某過程涉及時(shí)間和加速度,則選用動(dòng)力學(xué)方法求解;若某過程涉及做功和能量轉(zhuǎn)化問題,則要考慮應(yīng)用動(dòng)

9、能定理、機(jī)械能守恒定律或功能關(guān)系求解。策略3:兩個(gè)相鄰的子過程連接點(diǎn),速度是連接兩過程的紐帶,因此要特別關(guān)注連接點(diǎn)速度的大小及方向。-19-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-20-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(1)求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小。(2)求P運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。(3)改變物塊P的質(zhì)量,將P推至E點(diǎn),從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點(diǎn)D處水平飛出后,恰好通過G點(diǎn)。G點(diǎn)在C點(diǎn)左下方,與C點(diǎn)水平相距 、豎直相距R。求P運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后P的質(zhì)量。思維點(diǎn)撥此題利用平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、彈性勢(shì)能等規(guī)律仔細(xì)分析物理過程,挖掘題目的隱含條件,靈活選取物理公式列出方程解答。-21-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-22-考點(diǎn)

10、一考點(diǎn)二-23-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-24-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-25-考點(diǎn)一考點(diǎn)二1. (2018天津卷)我國(guó)自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后,拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程。假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)位移x=1.6103 m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v=80 m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量m=7.0104 kg,滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的 ,重力加速度g取10 m/s2。求飛機(jī)滑跑過程中:(1)加速度a的大小;(2)牽引力的平均功率P。答案 (1)2 m/s2(2)8.4106 W -26-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-27-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(1)求小球經(jīng)B點(diǎn)前后瞬間

11、對(duì)軌道的壓力大小之比;(2)小球離開C點(diǎn)后,再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到AB弧上?-28-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-29-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-30-考點(diǎn)一考點(diǎn)二3.(2018廣東深圳三校模擬)如圖所示,在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶的左端(P點(diǎn)),輕放一質(zhì)量為m=1 kg的物塊,物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后拋出,物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑。B、D為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0 m,圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角=106,軌道最低點(diǎn)為C,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8 m。(g取10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6)求: (1)物塊離開A點(diǎn)時(shí)水平初速度的大小;(2)物塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)

12、軌道壓力的大小;(3)設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,傳送帶的速度為5 m/s,求PA間的距離。答案 (1)3 m/s(2)43 N(3)1.5 m -31-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-32-考點(diǎn)一考點(diǎn)二力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(H)解題策略策略1:若是多個(gè)物體組成的系統(tǒng),優(yōu)先考慮使用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律。策略2:若物體(或系統(tǒng))涉及速度和時(shí)間,應(yīng)考慮使用動(dòng)量定理。策略3:若物體(或系統(tǒng))涉及位移和時(shí)間,且受到恒力作用,應(yīng)考慮使用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。策略4:若物體(或系統(tǒng))涉及位移和速度,應(yīng)考慮使用動(dòng)能定理,系統(tǒng)中摩擦力做功時(shí)應(yīng)用摩擦力乘以相對(duì)路程,運(yùn)用動(dòng)能定理解決曲線運(yùn)動(dòng)和變加

13、速運(yùn)動(dòng)問題特別方便。-33-考點(diǎn)一考點(diǎn)二題型題型1阻力作用與能量耗散模型問題阻力作用與能量耗散模型問題【典例2】(2018廣西防城港3月模擬)如圖所示,水平絕緣軌道,左側(cè)存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹長(zhǎng),右側(cè)固定以輕質(zhì)彈簧,電場(chǎng)內(nèi)的軌道粗糙,與物體間的摩擦因數(shù)為=0.5,電場(chǎng)外的軌道光滑,質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物體A從電場(chǎng)左邊界由靜止釋放后加速運(yùn)動(dòng),離開電場(chǎng)后與質(zhì)量為2m的物體B碰撞并粘在一起運(yùn)動(dòng),碰撞時(shí)間極短,開始B靠在處于原長(zhǎng)的輕彈簧左端但不拴接(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)),已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ,求: (1)彈簧的最大彈性勢(shì)能;(2)整個(gè)過程A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程。-34-考

14、點(diǎn)一考點(diǎn)二思維點(diǎn)撥根據(jù)動(dòng)能定理和動(dòng)量守恒定律,求出物體A碰前的速度,根據(jù)機(jī)械能守恒即可求出彈簧的最大彈性勢(shì)能;由題意知最終AB靜止在電場(chǎng)外,彈簧處于自由伸長(zhǎng)狀態(tài),AB共同在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離為x,由能的轉(zhuǎn)化與守恒可得AB共同在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離,再加上電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾燃纯汕蟪稣麄€(gè)過程A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程。-35-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-36-考點(diǎn)一考點(diǎn)二4.(2018湖北仙桃、天門、潛江三市期末)如圖所示,半徑為R1=1.8 m的 光滑圓弧與半徑為R2=0.3 m的半圓光滑細(xì)管平滑連接并固定,光滑水平地面上緊靠管口有一長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2.0 m、質(zhì)量為M=1.5 kg的木板,木板上表面正好與管口底部相切,處在同一水

15、平線上,木板的左方有一足夠長(zhǎng)的臺(tái)階,其高度正好與木板相同。現(xiàn)在讓質(zhì)量為m2=2 kg的物塊靜止于B處,質(zhì)量為m1=1 kg的物塊從光滑圓弧頂部的A處由靜止釋放,物塊m1下滑至B處和m2碰撞后不再分開,整體設(shè)為物塊m(m=m1+m2)。物塊m越過半圓管底部C處滑上木板使其從靜止開始向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)木板速度為2 m/s時(shí),木板與臺(tái)階碰撞立即被粘住(即速度變?yōu)榱?,若g取10 m/s2,物塊碰撞前后均可視為質(zhì)點(diǎn),圓管粗細(xì)不計(jì)。-37-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(1)求物塊m1和m2碰撞過程中損失的機(jī)械能;(2)求物塊m滑到半圓管底部C處時(shí)所受支持力大小;(3)若物塊m與木板及臺(tái)階表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.25,求物

16、塊m在臺(tái)階表面上滑行的最大距離。答案 (1)12 J(2)190 N(3)0.8 m-38-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-39-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-40-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-41-考點(diǎn)一考點(diǎn)二5.(2018山東日照一模)如圖所示,一質(zhì)量m=1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放置在質(zhì)量M=4 kg的長(zhǎng)木板左側(cè),長(zhǎng)木板放置在光滑的水平面上。初始時(shí),長(zhǎng)木板與物塊一起以水平速度v0=2 m/s向左勻速運(yùn)動(dòng)。在長(zhǎng)木板的左端上方固定著一障礙物A,當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到障礙物A處時(shí)與A發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短,無機(jī)械能損失),而長(zhǎng)木板可繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。重力加速度g取10 m/s2。-42-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(1)設(shè)長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng),求物塊與障礙物第一次碰撞

17、后,物塊與長(zhǎng)木板所能獲得的共同速率;(2)設(shè)長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng),物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊向右運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大距離是s=0.4 m,求物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及此過程中長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的加速度的大小;(3)要使物塊不會(huì)從長(zhǎng)木板上滑落,長(zhǎng)木板至少應(yīng)為多長(zhǎng)?整個(gè)過程中物塊與長(zhǎng)木板系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能是多少?答案 (1)1.2 m/s(2)0.51.25 m/s2(3)2 m10 J-43-考點(diǎn)一考點(diǎn)二解析 (1)物塊與障礙物碰后,速度反向,大小不變,接下來物塊和長(zhǎng)木板系統(tǒng)動(dòng)量守恒。取向左的方向?yàn)檎较?故有Mv0-mv0=(M+m)v,代入數(shù)據(jù)得v=1.2 m/s。(2)物塊第一次與障礙物碰后向右勻減速運(yùn)

18、動(dòng)到速度為零過程,據(jù)動(dòng)能定理得-mgs=代入數(shù)據(jù)得=0.5對(duì)長(zhǎng)木板,據(jù)牛頓第二定律得mg=Ma代入數(shù)據(jù),得加速度大小a=1.25 m/s2。-44-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-45-考點(diǎn)一考點(diǎn)二6.(2018山東泰安一模)如圖所示,質(zhì)量為m1=0.5 kg的小物塊P置于臺(tái)面上的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸(不拴接),輕彈簧左端固定,且處于原長(zhǎng)狀態(tài)。質(zhì)量M=1 kg的長(zhǎng)木板靜置于水平面上,其上表面與水平臺(tái)面相平,且緊靠臺(tái)面右端。木板左端放有一質(zhì)量m2=1 kg的小滑塊Q?，F(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),撤去推力,此后P沿臺(tái)面滑到邊緣C時(shí)速度v0=10 m/s,與小車左端的滑塊Q相碰,最后物

19、塊P停在AC的正中點(diǎn),Q停在木板上。已知臺(tái)面AB部分光滑,P與臺(tái)面AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.1,AC間距離L=4 m。Q與木板上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.4,木板下表面與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)3=0.1(g取10 m/s2),求:-46-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(1)撤去推力時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能;(2)長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)中的最大速度;(3)長(zhǎng)木板的最小長(zhǎng)度。答案 (1)27 J(2)2 m/s(3)3 m-47-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-48-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-49-考點(diǎn)一考點(diǎn)二題型題型2用力學(xué)三大觀點(diǎn)綜合解決問題用力學(xué)三大觀點(diǎn)綜合解決問題【典例3】(2018全國(guó)卷)如圖,在豎直平面內(nèi),一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A

20、點(diǎn)相切。BC為圓弧軌道的直徑,O為圓心,OA和OB之間的夾角為,sin = 。一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道通過C點(diǎn),落至水平軌道;在整個(gè)過程中,除受到重力及軌道作用力外,小球還一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C點(diǎn)所受合力的方向指向圓心,且此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱?。重力加速度大小為g。求-50-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(1)水平恒力的大小和小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大小;(2)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)量的大小;(3)小球從C點(diǎn)落至水平軌道所用的時(shí)間。思維點(diǎn)撥將小球的運(yùn)動(dòng)分為若干個(gè)過程,靈活運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)、受力分析、動(dòng)量、斜下拋運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)解決。-51-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-52-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-53-

21、考點(diǎn)一考點(diǎn)二-54-考點(diǎn)一考點(diǎn)二7.(2018全國(guó)卷)汽車A在水平冰雪路面上行駛。駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B,立即采取制動(dòng)措施,但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后B車向前滑動(dòng)了4.5 m,A車向前滑動(dòng)了2.0 m,已知A和B的質(zhì)量分別為2.0103 kg和1.5103 kg,兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時(shí)間極短,在碰撞后車輪均沒有滾動(dòng),重力加速度大小g取10 m/s2。求-55-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(1)碰撞后的瞬間B車速度的大小;(2)碰撞前的瞬間A車速度的大小。答案 (1)3.0 m/s(2)4.3 m/s解析 (1)設(shè)B車的質(zhì)量為mB

22、,碰后加速度大小為aB。根據(jù)牛頓第二定律有mBg=mBaB式中是汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。設(shè)碰撞后瞬間B車速度的大小為vB,碰撞后滑行的距離為sB。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vB2=2aBsB聯(lián)立式并利用題給數(shù)據(jù)得vB=3.0 m/s-56-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(2)設(shè)A車的質(zhì)量為mA,碰后加速度大小為aA。根據(jù)牛頓第二定律有mAg=mAaA設(shè)碰撞后瞬間A車速度的大小為vA,碰撞后滑行的距離為sA。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vA2=2aAsA設(shè)碰撞前的瞬間A車速度的大小為vA,兩車在碰撞過程中動(dòng)量守恒,有mAvA=mAvA+mBvB聯(lián)立式并利用題給數(shù)據(jù)得vA4.3 m/s-57-考點(diǎn)一考點(diǎn)二8.(2018江西贛州期中)如圖所

23、示,半徑為R的光滑的 圓弧軌道AP放在豎直平面內(nèi),與足夠長(zhǎng)的粗糙水平軌道BD通過光滑水平軌道AB相連。在光滑水平軌道上,有a、b兩物塊和一段輕質(zhì)彈簧。將彈簧壓縮后用細(xì)線將它們拴在一起,物塊與彈簧不拴接。將細(xì)線燒斷后,物塊a通過圓弧軌道的最高點(diǎn)c時(shí),對(duì)軌道的壓力大小等于自身重力。已知物塊a的質(zhì)量為m,b的質(zhì)量為2m,物塊b與BD面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,物塊到達(dá)A點(diǎn)或B點(diǎn)前已和彈簧分離,重力加速度為g。求:-58-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(1)物塊b沿軌道BD運(yùn)動(dòng)的距離x;(2)燒斷細(xì)線前彈簧的彈性勢(shì)能Ep。-59-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-60-考點(diǎn)一考點(diǎn)二9. (2018北京卷)2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì),跳

24、臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一,某滑道示意圖如下,長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接,滑道BC高h(yuǎn)=10 m,C是半徑R=20 m圓弧的最低點(diǎn),質(zhì)量m=60 kg 的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開始勻加速下滑,加速度a=4.5 m/s2,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=30 m/s。重力加速度g取10 m/s2。(1)求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L;(2)求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量I的大小;(3)若不計(jì)BC段的阻力,畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的受力圖,并求其所受支持力FN的大小。答案 (1)100 m(2)1 800 Ns (3)圖見解析3 900 N-61-考點(diǎn)一考點(diǎn)二解析 (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式,有 (2)根據(jù)動(dòng)量定理,有I=mvB-mvA=1 800 Ns(3)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的受力分析如圖所示。