（課標(biāo)通用）高考物理二輪復(fù)習(xí) 計(jì)算題提分技巧 熱點(diǎn)17 力學(xué)綜合題（一）三種力學(xué)觀點(diǎn)的應(yīng)用（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

熱點(diǎn)17力學(xué)綜合題(一)三種力學(xué)觀點(diǎn)的應(yīng)用(建議用時(shí)：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(diǎn)的質(zhì)量為m11 kg的小物塊放在質(zhì)量為m22 kg的長(zhǎng)木板正中央位置，長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，連接物塊的輕質(zhì)細(xì)繩與水平方向的夾角為37°，現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)木板施加水平向左的拉力F18 N，長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)vt圖象如圖乙所示，sin 37°0.6，g10 m/s2，求：(1)長(zhǎng)木板長(zhǎng)度L；(2)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2；(3)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)1.解析 (1)從圖線(xiàn)可知，木板運(yùn)動(dòng)2 s離開(kāi)小物塊，在02 s，由圖線(xiàn)可知x m1 m，L2x2 m.(2)在23 s，由圖線(xiàn)可得a24 m/s2，a2，解得20.5.(3)在02 s，小物塊F支Tsin 37°m1g，Tcos 37°Ff1，F(xiàn)f11F支，長(zhǎng)木板a10.5 m/s2，a1，解得1.答案 (1)2 m(2)0.5(3)2(2019·四川雅安三診)如圖所示，半徑R2.0 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(chē)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h0.45 m，木塊最右端到小車(chē)最右端的水平距離x0.45 m，小車(chē)連同木塊總質(zhì)量M2 kg.現(xiàn)使一個(gè)質(zhì)量m0.5 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(xiàn)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(chē)的最右端(g10 m/s2 ，sin 53°0.8, cos 53°0.6)求：(1)小球到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；(2)小球離開(kāi)木塊最右端時(shí)，小球的速度大小；(3)小球運(yùn)動(dòng)到木塊最右端過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能解析 (1)設(shè)小球到達(dá)軌道末端的速度為v0，由機(jī)械能守恒定律有mgR(1cos 53°)mv，解得v04 m/s.小球在軌道最低點(diǎn)有Fmgm，解得F9 N，由牛頓第三定律知小球?qū)壍赖膲毫F9 N.(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到木塊最右端的速度為v1，此時(shí)小車(chē)的速度為v2，由動(dòng)量守恒定律得mv0mv1Mv2，小球離開(kāi)木塊最右端后做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，hgt2 ，解得t0.3 s，小球恰好擊中小車(chē)的最右端有v1tv2tx，聯(lián)立以上各式解得v12 m/s，v20.5 m/s，所以小球到達(dá)木塊最右端的速度大小為2 m/s.(3)由能量守恒定律得mgR(1cos 53°)mvMvQ，解得Q2.75 J.答案 (1)9 N(2)2 m/s(3)2.75 J3(2019·百校聯(lián)盟聯(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(zhǎng)直平板車(chē)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(duì)接小車(chē)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(chē)右端到彈簧右端的距離為L(zhǎng).一物塊從四分之一圓弧軌道的上端由靜止下滑，運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為F，平板車(chē)的質(zhì)量為物塊質(zhì)量的3倍重力加速度為g，整個(gè)過(guò)程中忽略彈簧的形變量，求：(1)物塊的質(zhì)量大??；(2)若平板車(chē)的上表面光滑，物塊在平板車(chē)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少(不計(jì)物塊與彈簧作用的時(shí)間)?(3)若平板車(chē)的上表面粗糙，物塊滑上車(chē)后最終停在平板車(chē)的右端，則物塊與平板車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？物塊與彈簧作用過(guò)程中彈簧具有的最大彈性勢(shì)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(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒得mgRmv2，在軌道最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得Fmgm，聯(lián)立解得m.(2)物塊滑上平板車(chē)的速度v，物塊與輕彈簧發(fā)生彈性碰撞的過(guò)程，由動(dòng)量守恒得mv3mv1mv2，由能量守恒得mv2×3mvmv，聯(lián)立解得v1v2v，則物塊與彈簧作用前在車(chē)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1，物塊與彈簧作用后在車(chē)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，因此物塊在平板車(chē)上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為tt1t2.(3)設(shè)物塊與平板車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊停在平板車(chē)右端時(shí)物塊與車(chē)的共同速度為v3，根據(jù)動(dòng)量守恒得mv4mv3，根據(jù)功能關(guān)系得2mgLmv2×4mv，聯(lián)立解得.當(dāng)彈簧具有最大彈性勢(shì)能時(shí)，物塊與平板車(chē)具有共同速度v4，根據(jù)動(dòng)量守恒得mv4mv4，根據(jù)功能關(guān)系得mgLEpmv2×4mv，聯(lián)立解得EpFR.答案 (1)(2)(3)FR