《高考物理通用版二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題檢測(cè)：十一 應(yīng)用“能量觀點(diǎn)”和“動(dòng)量觀點(diǎn)”破解力學(xué)計(jì)算題 Word版含解析》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理通用版二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題檢測(cè)：十一 應(yīng)用“能量觀點(diǎn)”和“動(dòng)量觀點(diǎn)”破解力學(xué)計(jì)算題 Word版含解析（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 專(zhuān)題檢測(cè)（專(zhuān)題檢測(cè)（十一十一） 應(yīng)用“能量觀點(diǎn)”和“動(dòng)量觀點(diǎn)”破解力學(xué)計(jì)算題應(yīng)用“能量觀點(diǎn)”和“動(dòng)量觀點(diǎn)”破解力學(xué)計(jì)算題 1.(2018 福建聯(lián)考福建聯(lián)考)如圖，固定直桿上套有一小球和兩根輕彈簧，如圖，固定直桿上套有一小球和兩根輕彈簧，兩根輕彈簧的一端與小球相連，另一端分別固定在桿上相距為兩根輕彈簧的一端與小球相連，另一端分別固定在桿上相距為 2L 的的A、B 兩點(diǎn)。直桿與水平面的夾角為兩點(diǎn)。直桿與水平面的夾角為 ，小球質(zhì)量為，小球質(zhì)量為 m，兩根輕彈簧的，兩根輕彈簧的原長(zhǎng)均為原長(zhǎng)均為 L、勁度系數(shù)均為、勁度系數(shù)均為3mgsin L，g 為重力加速度。為重力加速度。 (1)小球在距小球在距
2、B 點(diǎn)點(diǎn)45L 的的 P 點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求此時(shí)小球受到的摩點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求此時(shí)小球受到的摩擦力大小和方向；擦力大小和方向； (2)設(shè)小球在設(shè)小球在(1)中中 P 點(diǎn)受到的摩擦力為最大靜摩擦力，且與滑動(dòng)摩擦力相等。點(diǎn)受到的摩擦力為最大靜摩擦力，且與滑動(dòng)摩擦力相等?，F(xiàn)讓小球現(xiàn)讓小球從從 P 點(diǎn)以一沿桿方向的初速度向上運(yùn)動(dòng)，小球最高能到達(dá)距點(diǎn)以一沿桿方向的初速度向上運(yùn)動(dòng)，小球最高能到達(dá)距 A 點(diǎn)點(diǎn)45L 的的Q Q點(diǎn)，求初速度的點(diǎn)，求初速度的 大小。大小。 解析：解析：(1)小球在小球在 P 點(diǎn)時(shí)兩根彈簧的彈力大小相等，設(shè)為點(diǎn)時(shí)兩根彈簧的彈力大小相等，設(shè)為 F，根據(jù)胡克定律有，根據(jù)胡克定律有 F
3、k L45L 設(shè)小球靜止時(shí)受到的摩擦力大小為設(shè)小球靜止時(shí)受到的摩擦力大小為 Ff，方向沿桿向下，方向沿桿向下， 根據(jù)平衡條件有根據(jù)平衡條件有 mgsin Ff 2F 解得解得 Ffmgsin 5，方向沿桿向下。，方向沿桿向下。 (2)小球在小球在 P、Q Q兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能相等，故小球從兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能相等，故小球從 P 到到Q Q的過(guò)程的過(guò)程中，彈簧對(duì)小中，彈簧對(duì)小球做功為零球做功為零 由動(dòng)能定理有由動(dòng)能定理有 W合合Ek mg 2 L45L sin Ff 2 L45L 012mv2 解得解得 v2 6gLsin 5。 答案：答案：(1)mgsin 5，方向沿桿向下，方向沿桿向下
4、 (2)2 6gLsin 5 2(2019 屆高三屆高三 湖南六校聯(lián)考湖南六校聯(lián)考)如如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為 2 018m 的木板，的木板，板上有板上有 2 018 塊質(zhì)量均為塊質(zhì)量均為 m 的相同木塊的相同木塊 1、2、2 018。最初木板靜止，各木塊分別以。最初木板靜止，各木塊分別以 v、2v、2 018v 的初速度同時(shí)向同一方向運(yùn)動(dòng)，木塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為的初速度同時(shí)向同一方向運(yùn)動(dòng)，木塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，且木塊，且木塊間不發(fā)生碰撞和離開(kāi)木板的現(xiàn)象。求：間不發(fā)生碰撞和離開(kāi)木板的現(xiàn)象。求： (1)最終木板的速度；最終木板的速度； (2)
5、運(yùn)動(dòng)中第運(yùn)動(dòng)中第 88 塊木塊的最小速度；塊木塊的最小速度； (3)第第 2 塊木塊相對(duì)木板滑動(dòng)的時(shí)間。塊木塊相對(duì)木板滑動(dòng)的時(shí)間。 解析：解析：(1)設(shè)最終木板和木塊一起以速度設(shè)最終木板和木塊一起以速度 v運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒定律可知運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒定律可知 m(v2vnv)2nmv 解得解得 vn14v2 0194v。 (2)設(shè)第設(shè)第 k 塊木塊的最小速度為塊木塊的最小速度為 vk，則此時(shí)木板及第，則此時(shí)木板及第 1 至第至第(k1)塊木塊的速度均為塊木塊的速度均為 vk；因?yàn)槊繅K木塊質(zhì)量相等，所受合外力也相等因?yàn)槊繅K木塊質(zhì)量相等，所受合外力也相等(均為均為 mg)，故在相等時(shí)間內(nèi)，其速度的減少
6、量，故在相等時(shí)間內(nèi)，其速度的減少量也相等，因而此時(shí)，第也相等，因而此時(shí)，第(k1)塊至第塊至第 n 塊木塊的速度依次為塊木塊的速度依次為 vkv、vk2v、vk(nk)v； 系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故 m(v2vnv)(nmkm)vkm(vkv)mvk(nk) v 解得解得 vk 2n1k kv4n，v8843 4391 009v。 (3)第第 2 塊木塊剛相對(duì)木板靜止的速度為塊木塊剛相對(duì)木板靜止的速度為 v2 2n1k kv4n22 0181242 0182v4 0354 036v 因?yàn)槟緣K的加速度總為因?yàn)槟緣K的加速度總為 ag v22vgt，解得，解得 t2vv2g4 037v4 0
7、36g。 答案：答案：(1)2 0194v (2)43 4391 009v (3)4 037v4 036g 3.(2018 西安一中模擬西安一中模擬)光滑水平面上，用輕質(zhì)彈簧連接光滑水平面上，用輕質(zhì)彈簧連接的質(zhì)量為的質(zhì)量為 mA2 kg、mB3 kg 的的 A、B 兩物體都處于靜止兩物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)。將質(zhì)量為狀態(tài)，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)。將質(zhì)量為 mC5 kg 的物體的物體 C，從半徑從半徑 R3.2 m 的的14光滑圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示，圓弧軌道的最低點(diǎn)與水光滑圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示，圓弧軌道的最低點(diǎn)與水平面相切，平面相切，B 與與 C 碰撞后粘在一起
8、運(yùn)動(dòng)。求：碰撞后粘在一起運(yùn)動(dòng)。求： (1)B、C 碰撞剛結(jié)束時(shí)的瞬時(shí)速度的大小；碰撞剛結(jié)束時(shí)的瞬時(shí)速度的大??； (2)在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能。在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能。 解析：解析：(1)對(duì)對(duì) C 下滑過(guò)程中，由動(dòng)能定理得下滑過(guò)程中，由動(dòng)能定理得 mCgR12mCv02 設(shè)設(shè) B、C 碰撞后碰撞后 B 與與 C 整體的瞬時(shí)速度為整體的瞬時(shí)速度為 v1，以水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律，以水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得得 mCv0(mBmC)v1 解得解得 v15 m/s。 (2)由題意可知，當(dāng)由題意可知，當(dāng) A、B、C 速度大小相等時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)此
9、時(shí)三者的速度速度大小相等時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)此時(shí)三者的速度大小為大小為 v2，以水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得，以水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得 (mCmB)v1(mAmBmC)v2 設(shè)彈簧的最大彈性勢(shì)能為設(shè)彈簧的最大彈性勢(shì)能為 Ep，則對(duì)，則對(duì) B、C 碰撞后到碰撞后到 A、B、C 速度相同過(guò)程中，由能量速度相同過(guò)程中，由能量守恒定律得守恒定律得12(mBmC)v1212(mAmBmC)v22Ep 解得解得 Ep20 J。 答案：答案：(1)5 m/s (2)20 J 4(2018 全國(guó)卷全國(guó)卷)汽車(chē)汽車(chē) A 在水平冰雪路面上行駛。駕駛員在水平冰雪路面上行駛。駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停
10、有汽車(chē)發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車(chē) B，立即采取制動(dòng)措施，但仍然撞上了，立即采取制動(dòng)措施，但仍然撞上了汽車(chē)汽車(chē) B。兩車(chē)碰撞時(shí)和兩車(chē)都完全停止后的位置如圖所示，碰。兩車(chē)碰撞時(shí)和兩車(chē)都完全停止后的位置如圖所示，碰撞后撞后 B 車(chē)向前滑動(dòng)了車(chē)向前滑動(dòng)了 4.5 m，A 車(chē)向前滑動(dòng)了車(chē)向前滑動(dòng)了 2.0 m。已知。已知 A 和和B 的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為 2.0103 kg 和和 1.5103 kg，兩車(chē)與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，兩車(chē)與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0.10，兩車(chē)碰撞時(shí)間極短，在碰撞后車(chē)輪均沒(méi)有滾動(dòng)，重力加速度大小兩車(chē)碰撞時(shí)間極短，在碰撞后車(chē)輪均沒(méi)有滾動(dòng)，重力加速度大小 g10 m/
11、s2。求：。求： (1)碰撞后的瞬間碰撞后的瞬間 B 車(chē)速度的大??；車(chē)速度的大??； (2)碰撞前的瞬間碰撞前的瞬間 A 車(chē)速度的大小。車(chē)速度的大小。 解析：解析：(1)設(shè)設(shè) B 車(chē)碰后加速度大小為車(chē)碰后加速度大小為 aB。根據(jù)牛頓第二定律有。根據(jù)牛頓第二定律有 mBgmBaB 設(shè)碰撞后瞬間設(shè)碰撞后瞬間 B 車(chē)速度的大小為車(chē)速度的大小為 vB，碰撞后滑行的距離為，碰撞后滑行的距離為 sB。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 vB22aBsB 聯(lián)立聯(lián)立式并利用題給數(shù)據(jù)得式并利用題給數(shù)據(jù)得 vB3.0 m/s。 (2)設(shè)設(shè) A 車(chē)碰后加速度大小為車(chē)碰后加速度大小為 aA，根據(jù)牛頓第二定律有，根據(jù)牛頓第二
12、定律有 mAgmAaA 設(shè)碰撞后瞬間設(shè)碰撞后瞬間 A 車(chē)速度的大小為車(chē)速度的大小為 vA，碰撞后，碰撞后滑行的距離為滑行的距離為 sA，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 vA22aAsA 設(shè)碰撞前的瞬間設(shè)碰撞前的瞬間 A 車(chē)速度的大小為車(chē)速度的大小為 vA。兩車(chē)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，有。兩車(chē)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，有 mAvAmAvAmBvB 聯(lián)立聯(lián)立式并利用題給數(shù)據(jù)得式并利用題給數(shù)據(jù)得 vA4.25 m/s。 答案：答案：(1)3.0 m/s (2)4.25 m/s 5(2018 臨沂模擬臨沂模擬)如圖，長(zhǎng)度如圖，長(zhǎng)度 x5 m 的粗糙水平面的粗糙水平面 PQ Q的左端固定一豎直擋板，右的左端固
13、定一豎直擋板，右端端Q Q處與水平傳送帶平滑連接，傳送帶以一定速率處與水平傳送帶平滑連接，傳送帶以一定速率 v 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其上表面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其上表面Q QM 間距離為間距離為 L4 m，粗糙水平面，粗糙水平面 MN 無(wú)限長(zhǎng)，無(wú)限長(zhǎng)，M 端與傳送帶平滑連接。物塊端與傳送帶平滑連接。物塊 A 和和 B 可視為質(zhì)可視為質(zhì)點(diǎn)，點(diǎn)，A 的的 質(zhì)量質(zhì)量 m1.5 kg，B 的質(zhì)量的質(zhì)量 M5.5 kg。開(kāi)始時(shí)。開(kāi)始時(shí) A 靜止在靜止在 P 處，處，B 靜止在靜止在Q Q處，現(xiàn)給處，現(xiàn)給 A 一個(gè)一個(gè)向右的向右的 v08 m/s 的初速度，的初速度，A 運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與 B 發(fā)生彈性碰撞
14、，設(shè)發(fā)生彈性碰撞，設(shè) A、B 與傳送帶和水與傳送帶和水平面平面 PQ Q、MN 間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0.15，A 與擋板的碰撞無(wú)機(jī)械能損失。取重力加速與擋板的碰撞無(wú)機(jī)械能損失。取重力加速度度 g10 m/s2。 (1)求求 A、B 碰撞后瞬間的速度大?。慌鲎埠笏查g的速度大??； (2)若傳送帶的速率為若傳送帶的速率為 v4 m/s，試判斷，試判斷 A、B 能否再相遇，若能相遇，求出相遇的位能否再相遇，若能相遇，求出相遇的位置；若不能相遇，求它們置；若不能相遇，求它們最終相距多遠(yuǎn)。最終相距多遠(yuǎn)。 解析：解析：(1)設(shè)設(shè) A 與與 B 碰撞前的速度為碰撞前的速度為 vA，由，由 P
15、 到到Q Q過(guò)程，由動(dòng)能定理得：過(guò)程，由動(dòng)能定理得： mgx12mvA212mv02 A 與與 B 碰撞前后動(dòng)量守恒，有碰撞前后動(dòng)量守恒，有 mvAmvAMvB 由能量守恒定律得：由能量守恒定律得：12mvA212mvA212MvB2 解得解得 vA4 m/s，vB3 m/s 即即 A、B 碰撞后瞬間的速度大小分別為碰撞后瞬間的速度大小分別為 4 m/s、3 m/s。 (2)設(shè)設(shè) A 碰撞后運(yùn)動(dòng)的路程為碰撞后運(yùn)動(dòng)的路程為 sA，由動(dòng)能定理得：，由動(dòng)能定理得：mgsA012mvA2 sA163 m 所以所以 A 與擋板碰撞后再向右運(yùn)動(dòng)與擋板碰撞后再向右運(yùn)動(dòng) sAsAx13 m 設(shè)設(shè) B 碰撞后向
16、右運(yùn)動(dòng)的距離為碰撞后向右運(yùn)動(dòng)的距離為 sB，由動(dòng)能定理得：，由動(dòng)能定理得：MgsB012MvB2 解得解得 sB3 mL 故故 B 碰撞后不能滑上碰撞后不能滑上 MN，當(dāng)速度減為，當(dāng)速度減為 0 后，后，B 將在傳送帶的作用下反向加速運(yùn)動(dòng)，將在傳送帶的作用下反向加速運(yùn)動(dòng)，B再次到達(dá)再次到達(dá)Q Q處時(shí)的速度大小為處時(shí)的速度大小為 3 m/s；在水平面；在水平面 PQ Q上，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，上，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，B 再運(yùn)動(dòng)再運(yùn)動(dòng) sBsB3 m 速度為零，速度為零，sBsA5 m，所以，所以 A、B 不能再次相遇不能再次相遇。最終。最終 A、B 的距離的距離sABxsAsB53 m。 答案：
17、答案：(1)4 m/s 3 m/s (2)不能相遇不能相遇 53 m 6(2018 肇慶高中模擬肇慶高中模擬)如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量 M1.5 kg 的小車(chē)靜止于光滑水平面上并緊靠的小車(chē)靜止于光滑水平面上并緊靠固定在水平面上的桌子右邊，其上表面與水平桌面相平，小車(chē)的左端放有一質(zhì)量為固定在水平面上的桌子右邊，其上表面與水平桌面相平，小車(chē)的左端放有一質(zhì)量為 mQ Q 0.5 kg 的滑塊的滑塊Q Q。水平放置的輕彈簧左端固定，質(zhì)量為。水平放置的輕彈簧左端固定，質(zhì)量為 mP0.5 kg 的小物塊的小物塊 P 置于光滑桌置于光滑桌面上的面上的 A 點(diǎn)并與彈簧的右端接觸，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)用水平
18、向左的推力點(diǎn)并與彈簧的右端接觸，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)用水平向左的推力 F 將將 P 緩慢推緩慢推至至 B 點(diǎn)點(diǎn)(彈彈簧處于彈性限度內(nèi)簧處于彈性限度內(nèi))，推力做功，推力做功 WF4 J，撤去，撤去 F 后，后，P 沿桌面滑到小車(chē)左端并與沿桌面滑到小車(chē)左端并與Q Q發(fā)生彈性碰撞，最后發(fā)生彈性碰撞，最后Q Q恰好沒(méi)從小車(chē)上滑下。已知恰好沒(méi)從小車(chē)上滑下。已知Q Q與小車(chē)表面間動(dòng)摩擦因數(shù)與小車(chē)表面間動(dòng)摩擦因數(shù) 0.1，取取 g10 m/s2。 (1)P 剛要與剛要與Q Q碰撞前的速度是多少？碰撞前的速度是多少？ (2)Q Q剛在小車(chē)上滑行時(shí)的初速度是多少？剛在小車(chē)上滑行時(shí)的初速度是多少？ (3)小車(chē)的長(zhǎng)
19、度是多少？小車(chē)的長(zhǎng)度是多少？ 解析：解析：(1)F 通過(guò)通過(guò) P 壓縮彈簧做功，根據(jù)功能關(guān)系有壓縮彈簧做功，根據(jù)功能關(guān)系有 EpWF 當(dāng)彈簧完全推開(kāi)當(dāng)彈簧完全推開(kāi) P 時(shí)，有時(shí)，有 Ep12mPv2 解得解得 v4 m/s。 (2)P、Q Q之間發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰撞后之間發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰撞后Q Q的速度為的速度為 v0，P 的速度為的速度為 v，由動(dòng)量守恒定，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得律和能量守恒定律得 mPvmPvmQ Qv0 12mPv212mPv212mQ Qv02 解得解得 v04 m/s，v0。 (3)設(shè)設(shè)Q Q滑到小車(chē)右端后兩者的共同速度為滑到小車(chē)右端后兩者的共同速度為 u， 由動(dòng)量守恒定律可得由動(dòng)量守恒定律可得 mQ Qv0(mQ QM)u 設(shè)小車(chē)的長(zhǎng)度為設(shè)小車(chē)的長(zhǎng)度為 L，根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱，根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱 mQ QgL12mQ Qv0212(mQ QM)u2 解得解得 L6 m。 答案：答案：(1)4 m/s (2)4 m/s (3)6 m
高考物理通用版二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題檢測(cè)：十一 應(yīng)用“能量觀點(diǎn)”和“動(dòng)量觀點(diǎn)”破解力學(xué)計(jì)算題 Word版含解析
