（通用版）2020高考物理三輪沖刺 高考熱點(diǎn)排查練熱點(diǎn)16 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用（含解析）

熱點(diǎn)16力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1(2019·山東威海市5月模擬)如圖1所示，光滑水平地面上放置一質(zhì)量M3kg的長木板，長木板右端固定一輕質(zhì)彈簧，其勁度系數(shù)k300N/m，彈簧的自由端到長木板左端的距離L0.8 m質(zhì)量m1 kg的小物塊以v04 m/s的初速度從長木板左端滑上長木板已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)0.5，彈簧的彈性勢能表達(dá)式為Epkx2 (其中x為彈簧的形變量)，重力加速度g取10m/s2.求：圖1(1)小物塊從滑上長木板至剛與彈簧接觸時所用的時間(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；(2)彈簧彈性勢能的最大值答案(1)0.254s(2)1.5J解析(1)根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式及牛頓第二定律得：mgmammgMaMxmv0tamt2xMaMt2LxmxM聯(lián)立解得：t10.254s，t2s(舍去)(2)由動量守恒及能量守恒得：mv0(Mm)vkx2mg(Lx)mv(Mm)v2聯(lián)立解得：Epkx21.5J.2(2019·山西五地聯(lián)考上學(xué)期期末)如圖2所示，一質(zhì)量為M2kg的木板放在光滑水平地面上，在此木板的左端還有一質(zhì)量為m1kg的鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))最初木板左端位于O點(diǎn)，現(xiàn)給鐵塊一個瞬時沖量I，當(dāng)木板左端到達(dá)C點(diǎn)時，鐵塊剛好到達(dá)木板右端與木板一起運(yùn)動測得木板左端從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)用時t10.2s，木板左端從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)用時t20.3s；已知A、B兩點(diǎn)間的距離是x10.24m，B、C兩點(diǎn)間的距離是x20.51m，取重力加速度g10m/s2.求：圖2(1)O、A兩點(diǎn)間的距離和鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)；(2)最初給鐵塊的瞬時沖量I的大小和木板的長度；(3)該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能答案(1)0.25m0.4(2)6N·s3m(3)12J解析(1)木板在A、B兩點(diǎn)間的平均速度為：11.2m/s木板在B、C兩點(diǎn)間的平均速度為：21.7m/s木板勻加速運(yùn)動的加速度為：a12m/s2木板左端經(jīng)過A點(diǎn)的速度為：vA1a11m/s由速度位移關(guān)系得O、A兩點(diǎn)間的距離為：x00.25m以木板為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得：mgMa1解得：0.4(2)木板與鐵塊相對靜止時的速度為：vC2a1·2m/s取向右為正方向，由動量守恒定律得：mv0(mM)vC解得：v06m/s最初給鐵塊的瞬時沖量為：Imv01×6N·s6N·s以鐵塊為研究對象，由牛頓第二定律得：mgma2得：a24m/s2木板左端到達(dá)C點(diǎn)時鐵塊的位移為：x34m所以木板的長度為：Lx3(x0x1x2)3m(3)該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為：QmgL解得：Q12J.3