高考物理二轮复习 重难专题强化练“活用三大观点破解力学计算题”课后冲关-人教版高三全册物理试题.doc

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1、“活用三大观点破解力学计算题”1(2017枣庄期末)如图甲所示，电动机通过绕过光滑定滑轮的细绳与放在倾角为30的光滑斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在03 s时间内物体运动的vt图像如图乙所示，其中除12 s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，1 s后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为2 kg，重力加速度g10 m/s2。求：(1)1 s后电动机的输出功率P；(2)物体运动的最大速度vm；(3)在03 s内电动机所做的功。解析：(1)设物体的质量为m，由题图乙可知，在时间t11 s内，物体做匀加速直线运动的加速度大小为a5 m/s2，1 s末物体的速度大小达到v

2、15 m/s，此过程中，设细绳拉力的大小为F1，则根据运动学公式和牛顿第二定律可得：v1at1F1mgsin 30ma设在1 s末电动机的输出功率为P，由功率公式可得：PF1v1联立解得：P100 W。(2)当物体达到最大速度vm后，设细绳的拉力大小为F2，由牛顿第二定律和功率的公式可得：F2mgsin 300PF2vm联立解得：vm10 m/s。(3)设在时间t11 s内，物体的位移为x，电动机做的功为W1，则由运动公式及动能定理：xat12W1mgxsin 30mv12设在时间t3 s内电动机做的功为W，则：WW1P(tt1)联立解得：W250 J。答案：(1)100 W(2)10 m/s

3、(3)250 J2(2017天津高考)如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA2 kg、mB1 kg。初始时A静止于水平地面上，B悬于空中。现将B竖直向上再举高h1.8 m(未触及滑轮)，然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g10 m/s2，空气阻力不计。求：(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t；(2)A的最大速度v的大小；(3)初始时B离地面的高度H。解析：(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有hgt2代入数据解得t0.6 s。(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为v

4、B，有vBgt细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，由动量守恒得mBvB(mAmB)v之后A做匀减速运动，所以细绳绷直后瞬间的速度v即为A的最大速度，联立式，代入数据解得v2 m/s。(3)细绳绷直后，A、B一起运动，B恰好可以和地面接触，说明此时A、B的速度为零，这一过程中A、B组成的系统机械能守恒，有(mAmB)v2mBgHmAgH代入数据解得H0.6 m。答案：(1)0.6 s(2)2 m/s(3)0.6 m3质量分别为2m和m的滑块1和滑块2通过一根细线拴接在压缩的弹簧两端，某一刻细线剪断后滑块1沿水平面向左运动，滑块2向右从斜面底端开始沿斜面向上运动，忽略滑块2沿

5、斜面向上运动前的速度大小变化，当斜面倾角30时，滑块1和滑块2滑行的最大距离之比为4，当倾斜角度变化时，滑块沿斜面滑行的最大距离也会随之变化。重力加速度为g，水平部分和斜面部分动摩擦因数相同。求：(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数；(2)假设滑块2的初速度为v0，当斜面倾角为多大时，滑块滑行的最大距离最小，最小值是多少？解析：(1)细线剪断瞬间两个滑块组成的系统动量守恒，有2mv1mv2对滑块1水平向左滑行，根据功能关系有2mgx12mv12对滑块2沿斜面向上滑行，根据受力可得a1gsin 30gcos 30滑块2滑行最远距离x2根据可得。(2)当变化时，设沿斜面向上为正方向，滑块的加速度为a2

6、，则：mgsin mgcos ma2设滑块的位移为x，根据运动学公式：0v022a2x则x，当3090时，x最小，即60x最小值为xmin。答案：(1)(2)604(2017凉山州一诊)如图所示，水平面上有一长度L4 m的薄凹槽CD，长L12 m、质量M1 kg的薄板放在凹槽右侧D点静止，水平面两侧各有一个R0.5 m的半圆轨道。D点右侧静止一质量m0.98 kg的小木块。现有一颗质量m020 g的子弹以v0100 m/s的速度射入木块，共速后滑上薄板，板与木块间动摩擦因数0.05，其余一切摩擦不计。若薄板每次与C、D面碰后速度立即减为0且与C、D面不粘连，重力加速度g取10 m/s2。求：(

7、1)子弹与木块碰后共同的速度为多大？(2)木块过圆弧B点时对B点压力为多大？(3)木块最终停止时离D点多远？解析：(1)设子弹与木块的共同速度为v，取向左为正方向，根据动量守恒定律得：m0v0(m0m)v代入相关数据解得：v2 m/s。(2)木块滑上薄板后，木块的加速度a1g0.5 m/s2，且方向向右。薄板产生的加速度a20.5 m/s2，且方向向左。设经过时间t，木块与薄板以共同速度v运动则：vva1ta2t解得v1 m/s，t2 s。此时木块在薄板上运动的距离xvta1t2a2t2代入数据解得x2 mL1，故共速时，木块恰好在薄板左侧木块过B点时圆弧轨道对其产生的支持力与重力的合力提供向

8、心力，则：N(mm0)g(mm0)代入相关数据解得：N12 N由牛顿第三定律知，木块过圆弧B点时对B点压力为12 N。(3)木块沿半圆轨道向上运动后返回到C点，当木块再由C处滑上薄板时，设经过t1共速，此时薄板和木块的共同速度为v1则：v1va1t1a2t1解得v10.5 m/s，t11 s。此时木块在薄板上运动的距离xvt1a1t12a2t120.5 m薄板与D面碰撞后，v薄板0，木块以速度v10.5 m/s的速度向右做减速运动设经过t2时间速度为0，则t21 sxv1t2a1t220.25 m故LL1xx1.25 m即木块停止运动时离D点1.25 m远。答案：(1)2 m/s(2)12 N

9、(3)1.25 m5如图所示，四分之一圆弧轨道OA与传送带相切相连，下方的CD水平轨道与他们在同一竖直面内。圆弧轨道OA的半径R1.25 m，传送带长s2.25 m，圆弧轨道OA光滑，AB与CD间的高度差为h。一滑块从O点由静止释放，当滑块经过B点时(无论传送带是否运动)，静止在CD上的长为Lm的薄木板(此时木板的左端在B点的正下方)在F12 N的水平恒力作用下启动。已知滑块与传送带间的动摩擦因数10.2，木板的质量M1 kg，木板与水平轨道CD间的动摩擦因数20.4，g取10 m/s2。(1)如果传送带静止，求滑块到达B点时的速度大小；(2)如果传送带静止，若滑块能落在木板上，求h的取值范围

10、；(3)如果传送带可以以任意速度传动，取h20 m，试判断滑块还能否落在木板上。解析：(1)设滑块滑到A点时的速度为vA，由机械能守恒定律可知：mgRmvA2代入数据解得：vA5 m/s；滑块滑过静止的传送带到达B点时，速度为vB，由动能定理有：1mgsmvB2mvA2代入数据得：vB4 m/s。(2)设木板在CD上运动的加速度为a，由牛顿第二定律得：a8 m/s2；若滑块能落在木板上，可得vBt1at12代入数据解得：t11 s；对应的高度为：h1gt12代入数据解得：h15 m；如果滑块恰好落在木板右端，需用时t2，则有：vBt2at22L解得：t2 s和0t2 s对应的高度为：h2gt22解得：h2 m，0h2 m，故h的取值范围为，。(3)如果h20 m，则滑块落在木板上的时间为t，则有hgt2，解得t2 s；如果滑块落在木板左端，需要滑块有速度vB1，则有vB1tat2，解得vB18 m/s；由于传送带的速度足够大，所以可以让滑块一直处于加速状态，设滑块运动到B点的速度为vB1，则由动能定理有：1mgsmvB12mvA2解得：vB1 m/s8 m/s；即传送带不足以使滑块获得落在木板上所需的速度，故滑块不能落在木板上。答案：(1)4 m/s(2) ，(3)滑块不能落在木板上6