高考物理一輪復習學案20力學三大觀點的綜合應用

高三物理學案班級姓名20力學三大觀點的綜合應用【自主學習】一、力學三大觀點1、力和運動的觀點：主要包括牛頓第二定律和運動學公式2、功和能的觀點：主要包括動能定理和能量守恒定律3、動量和沖量的觀點：主要包括動量定理和動量守恒定律二、力學規(guī)律的合理選取從研究對象上來看可分為系統(tǒng)和單體：1、系統(tǒng)（碰撞、爆炸、反沖等過程）：適合選用的規(guī)律有2、單體（或可視為單體的系統(tǒng)）：適合選用的規(guī)律有常見的過程有：(1)平衡狀態(tài)（靜止、勻速直線）：(2)勻變速直線運動過程：(3)勻變速曲線運動（平拋）：(4)圓周運動：在某個點（最高點、最低點）：從最到點到最低點的過程：(5)一般的變速直線運動：(6)一般的變速曲線運動：【針對訓練】1、“天津之眼”是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。下列敘述正確的是（）A．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機械能保持不變B．在最高點，乘客重力大于座椅對他的支持力C．摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零D．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變2、如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)，現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下游到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L（未超過彈簧限度），則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中（）A.圓環(huán)的機械能守恒B.彈簧彈性勢能變化了C.圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零D.圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變3、如圖所示，豎直平面內(nèi)有四分之一圓弧軌道固定在水平桌面上，圓心為O點。一小滑塊自圓弧軌道A處由靜止開始自由滑下，在B點沿水平方向飛出，落到水平地面C點。已知小滑塊的質(zhì)量為m=1.0kg，C點與B點的水平距離為x=1m，C點與B點的豎直高度為h=1.25m，圓弧軌道半徑R=1m，g取10m/s2。求小滑塊：（1）從B點飛出時的速度大?。唬?）在B點時對圓弧軌道的壓力；（3）沿圓弧軌道下滑過程中克服摩擦力所做的功。4、如圖所示，小球A系在細線的一端，線的另一端固定在O點,O點到水平面的距離為h。物塊B質(zhì)量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O點正下方，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為。現(xiàn)拉動小球使線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運動到最低點時與物塊發(fā)生正碰（碰撞時間極短），反彈后上升至最高點時到水平面的距離為。小球與物塊均視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g，求物塊在水平面上滑行的時間t。5、水上滑梯可簡化成如圖所示的模型，斜槽AB和光滑圓弧槽BC平滑連接，斜槽AB的豎直高度H=6.0m，傾角θ=37o。圓弧BC半徑R=3.0m，末端C點的切線水平；C點與水平面的距離h=0.80m，人與AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2。取重力加速度g=10m/s2，cos37o=0.8，sin37o=0.6。一個質(zhì)量m=30kg的小朋友從滑梯頂端A點無初速地自由滑下，求：（1）小朋友沿斜槽AB下滑時加速度a的大??；（2）小朋友滑到C點時速度v的大小及滑到C點時對槽面的支持力FC的大??；（3）在從C點滑出至落到水面的過程中，小朋友在水平方向位移x的大小。6、如圖所示，半徑R=0.1m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點，另一質(zhì)量也為m=0.1kg的小滑塊A以v0=2m/s的水平初速度向B滑行，滑過s=1m的距離，與B相碰，碰撞時間極短，碰后A、B粘在一起運動。已知木塊A與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。A、B均可視為質(zhì)點。（g=10m/s2）。求：（1）A與B碰撞前瞬間的速度大小vA；（2）碰后瞬間，A、B共同的速度大小v；（3）在半圓形軌道的最高點c，軌道對A、B的作用力N的大小。7、如右圖所示，光滑的水平面AB與半徑為R=0.32m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點相切，D為軌道最高點．用輕質(zhì)細線連接甲、乙兩小球，中間夾一輕質(zhì)彈簧，彈簧與甲、乙兩球不拴接．甲球的質(zhì)量為m1=0.1kg，乙球的質(zhì)量為m2=0.3kg，甲、乙兩球靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)固定甲球，燒斷細線，乙球離開彈簧后進入半圓軌道恰好能通過D點。重力加速度g取10m/s2，甲、乙兩球可看作質(zhì)點。(1)試求細線燒斷前彈簧的彈性勢能；(2)若甲球不固定，燒斷細線，求乙球離開彈簧過程中，彈簧對乙球的沖量。8、如圖所示，傾角θ=37°的斜面底端B平滑連接著半徑r=0.40m的光滑圓軌道。質(zhì)量m=0.50kg的小物塊，從距地面h=2.7m處沿斜面由靜止開始下滑，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：（1）物塊滑到斜面底端B時的速度大??；（2）物塊運動到圓軌道的最高點A時，對圓軌道的壓力大小。（3）物塊滑到斜面底端B所用時間；9、如圖所示，水平地面上固定有高為h的平臺，臺面上有固定的光滑坡道，坡道頂端距臺面高也為h，坡道底端與臺面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下，到達水平光滑的臺面后與靜止在臺面上的小球B發(fā)生碰撞，并粘連在一起，共同沿臺面滑行并從臺面邊緣飛出，落地點與飛出點的水平距離恰好為臺高的一半。兩球均可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求（1）小球A剛滑至水平臺面的速度vA（2）A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB10、如圖所示，光滑曲面的下方有一水平傳送帶，曲面底端與傳送帶右端相切，傳送帶沿逆時針方向做勻速運動，其速度大小v=5m/s，物塊B放置在曲面的底端。物塊A從距離底端h=1.8m處由靜止釋放，滑到底端時與物塊B碰撞，并粘在一起立即滑上傳送帶，傳送帶足夠長，已知物塊A、B質(zhì)量為mA=2kg和mB=1kg,均可看做質(zhì)點，,與傳送帶間動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，g=10m/s2，求：(1)物塊A與B碰后瞬間速度v1的大小；(2)物塊AB在傳送帶上滑動的過程中，產(chǎn)生的焦耳熱Q.11、如圖所示，質(zhì)量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=15m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)=0.5,取g=10m/s2，求（1）物塊在車面上滑行的時間t；（2）從開始到與小車保持相對靜止，小物塊的位移；（3）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度不超過多少。12、如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車，左側(cè)靠在豎直墻壁上，小車的四分之一圓弧軌道AB是光滑的，在最低點B與水平軌道BC相切，BC的長度是圓弧半徑的10倍，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)。可視為質(zhì)點的物塊從A點正上方某處無初速下落，恰好落入小車圓弧軌道滑動，然后沿水平軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出。已知物塊到達圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力是物塊重力的9倍，小車的質(zhì)量是物塊的3倍，不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時的能量損失。求：⑴物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的幾倍；⑵物塊與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ。13、如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車，質(zhì)量，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計．可視為質(zhì)點的物塊置于的最右端，的質(zhì)量．現(xiàn)對施加一個水平向右的恒力，運動一段時間后，小車左端固定的擋板發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后、粘合在一起，共同在的作用下繼續(xù)運動，經(jīng)時間，二者的速度達到．求：（1）開始運動時加速度的大?。唬?）、碰撞后瞬間的共同速度的大小；（3）