天津?qū)Ｓ?025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)規(guī)范練29力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用含解析新人教版

PAGEPAGE5考點(diǎn)規(guī)范練29力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用一、單項(xiàng)選擇題1.(2024·四川成都期末)如圖所示,質(zhì)量為m0的平板小車靜止在光滑的水平地面上,小車左端放一質(zhì)量為m的木塊,車的右端固定一個輕質(zhì)彈簧,現(xiàn)給木塊一個水平向右的瞬時沖量I,使木塊m沿車上表面對右滑行,在木塊與彈簧相碰后,木塊在車上又沿原路返回,并且恰好能到達(dá)小車的左端而相對小車靜止,則下列說法正確的是()A.木塊m的運(yùn)動速度最小時,系統(tǒng)的彈性勢能最大B.木塊m所受的彈力和摩擦力始終對m做負(fù)功C.平板小車m0的速度先增大后減小,木塊m的運(yùn)動速度先減小后增大D.由于彈簧的彈力對木塊m和平板小車m0組成的系統(tǒng)是內(nèi)力,故系統(tǒng)的動量和機(jī)械能均守恒2.如圖所示,靜止在光滑水平面上的木板A,右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連,木板質(zhì)量m0=3kg。質(zhì)量m=1kg的鐵塊B以水平速度v0=4m/s從木板的左端沿板面對右滑行,壓縮彈簧后又被彈回,最終恰好停在木板的左端。在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為()A.3J B.4JC.6J D.20J3.(2024·浙江模擬)如圖所示,放在光滑水平面上的勁度系數(shù)為k的彈簧一端固定,一質(zhì)量為m,速度為v0的滑塊將其壓縮,經(jīng)t時間后壓縮量為x,此時速度為v;再經(jīng)過極短的時間Δt,物體運(yùn)動的位移為Δx,速度的改變量為Δv,物體動能的改變量為ΔE。則下列關(guān)系式不正確的是()A.v=ΔxΔt BC.kxvt=12m(v02-v2) D.kxvΔ4.(2024·山東濟(jì)寧期末)如圖所示,一質(zhì)量為m0=3.0kg的長木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一個質(zhì)量為m=1.0kg的小木塊A。給A和B以大小均為4.0m/s、方向相反的初速度,使A起先向左運(yùn)動,B起先向右運(yùn)動,A始終沒有滑離B。在A做加速運(yùn)動的時間內(nèi),B的速度大小可能是()A.1.8m/s B.2.4m/sC.2.8m/s D.3.0m/s5.(2024·安徽黃山模擬)小球A、B在光滑水平面上沿同始終線、同一方向運(yùn)動,mA=1kg,mB=2kg,vA=6m/s,vB=2m/s。當(dāng)小球A追上小球B并發(fā)生碰撞后,小球A、B的速度可能是()A.vA'=5m/s,vB'=2.5m/sB.vA'=2m/s,vB'=4m/sC.vA'=-4m/s,vB'=7m/sD.vA'=7m/s,vB'=1.5m/s二、多項(xiàng)選擇題6.(2024·福建龍巖期末)如圖所示,質(zhì)量為m0的楔形物體靜止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足夠長,與水平方向的夾角為θ。一個質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面對上以初速度v0起先運(yùn)動。當(dāng)小物塊沿斜面對上運(yùn)動到最高點(diǎn)時,速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式正確的是()A.mv0=(m+m0)vB.mv0cosθ=(m+m0)vC.mgh=12m(v0sinθ)D.mgh+12(m+m0)v2=7.(2024·廣東省七校聯(lián)考)如圖所示,圖甲表示光滑平臺上的物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車上,車與水平地面間摩擦力不計(jì);圖乙為物體A與小車B的v-t圖像,由此可知()A.小車上表面長度B.物體A與小車B的質(zhì)量之比C.A與小車B上表面的動摩擦因數(shù)D.小車B獲得的動能8.(2024·湖北名校聯(lián)考)如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量為2m、半徑為R(R足夠大)的14圓弧曲面C,質(zhì)量為m的小球B置于其底端,另一個小球A質(zhì)量為m2,小球A以v0=6m/s的速度向B運(yùn)動,并與B發(fā)生彈性碰撞,不計(jì)一切摩擦,小球均視為質(zhì)點(diǎn),則(A.B的最大速率為4m/sB.B運(yùn)動到最高點(diǎn)時的速率為34C.B能與A再次發(fā)生碰撞D.B不能與A再次發(fā)生碰撞三、非選擇題9.兩質(zhì)量分別為m1和m2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上,A和B的傾斜面都是光滑曲面,曲面下端與水平面相切,如圖所示。一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上,距水平面的高度為h。物塊從靜止滑下,然后滑上劈B。求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度。10.(2024·吉林白城三校聯(lián)考)如圖甲所示,質(zhì)量均為m=0.5kg的相同物塊P和Q(可視為質(zhì)點(diǎn))分別靜止在水平地面上A、C兩點(diǎn)。P在按圖乙所示隨時間改變的水平力F作用下由靜止起先向右運(yùn)動,3s末撤去力F,此時P運(yùn)動到B點(diǎn),之后接著滑行并與Q發(fā)生彈性碰撞。已知B、C兩點(diǎn)間的距離l=3.75m,P、Q與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2,g取10m/s2,求:甲乙(1)P到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小v及其與Q碰撞前瞬間的速度大小v1;(2)Q運(yùn)動的時間t。11.(2024·天津一模)光滑水平面上放著質(zhì)量mA=2.5kg的物塊A與質(zhì)量mB=1.5kg的物塊B,A與B均可視為質(zhì)點(diǎn),物塊A、B相距l(xiāng)0=0.4m,A、B間系一長l=1.0m的輕質(zhì)細(xì)繩,起先時A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示?，F(xiàn)對物塊B施加一個水平向右的恒力F=5N,物塊B運(yùn)動一段時間后,繩在短短暫間內(nèi)被拉斷,繩斷后經(jīng)時間t=0.6s,物塊B的速度達(dá)到vt=3m/s。求:(1)繩拉斷后瞬間的速度vB的大小;(2)繩拉斷過程繩對物塊B的沖量I的大小;(3)繩拉斷過程繩對物塊A所做的功W。

考點(diǎn)規(guī)范練29力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1.C解析m向右壓縮彈簧起先,做減速運(yùn)動,小車做加速運(yùn)動,當(dāng)兩者向右速度相等時,彈簧壓縮至最短,彈性勢能最大,然后m接著做減速運(yùn)動,m0接著做加速運(yùn)動,彈性勢能削減,故A錯誤;木塊m所受的摩擦力先對木塊做負(fù)功,后做正功,故B錯誤;m向右運(yùn)動到起先壓縮彈簧以及彈簧復(fù)原原長的過程中,平板車的速度始終增大,彈簧復(fù)原原長后,由于m的速度小于m0的速度,m做加速運(yùn)動,m0做減速運(yùn)動,最終兩者速度相等,可知整個過程,平板車速度先增大后減小,木塊速度先減小后增大,故C正確;由于彈簧的彈力對木塊m和平板小車m0組成的系統(tǒng)是內(nèi)力,故系統(tǒng)的動量守恒,由于摩擦產(chǎn)生內(nèi)能,則機(jī)械能不守恒,故D錯誤。2.A解析設(shè)鐵塊與木板共速時速度大小為v,鐵塊相對木板向右運(yùn)動的最大距離為l,鐵塊與木板之間的摩擦力大小為Ff。鐵塊壓縮彈簧使彈簧最短時,由能量守恒可得12mv02=Ffl+12(m0+m)v2+Ep。由動量守恒,得mv0=(m0+m)v。從鐵塊起先運(yùn)動到最終停在木板左端過程,由能量關(guān)系得12mv02=2Ffl+123.C解析因?yàn)榻?jīng)過極短時間,可認(rèn)為Δt→0,故v=ΔxΔt,故A正確;依據(jù)動量定理,有FΔt=mΔv;依據(jù)胡克定律,有F=kx,聯(lián)立解得Δv=kxΔtm,故B正確;依據(jù)動能定理,對壓縮的整個過程,有Fx=12m(v02-v2),依據(jù)胡克定律,有F=kx,聯(lián)立解得kx2=12m(v02-v2),由于物塊做變加速直線運(yùn)動,所以x≠vt,故C錯誤;對壓縮Δx過程,有-F·vΔt=12m(v-Δv)2-12mv2=4.B解析A先向左減速到零,再向右做加速運(yùn)動,在此期間,B做減速運(yùn)動,最終它們保持相對靜止,設(shè)A減速到零時,B的速度為v1,最終它們的共同速度為v2,取水平向右為正方向,則m0v-mv=m0v1,m0v1=(m0+m)v2,可得v1=83m/s,v2=2m/s,所以在A做加速運(yùn)動的時間內(nèi),B的速度大小應(yīng)大于2m/s且小于85.B解析首先推斷動量是否守恒,經(jīng)過計(jì)算,四個選項(xiàng)均滿意動量守恒;然后推斷機(jī)械能改變,碰前系統(tǒng)的動能Ek=12mAvA2+12mBvB2=22J,因?yàn)閯幽懿辉黾?所以碰后系統(tǒng)的動能Ek'=12mAvA'2+12mBvB'2≤22J,滿意條件的有選項(xiàng)A和B,解除選項(xiàng)C和D。最終推斷速度關(guān)系,本題中,小球A追上B發(fā)生碰撞,碰后必定有6.BD解析小物塊上升到最高點(diǎn)時,速度與楔形物體的速度相同,二者組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,全過程機(jī)械能也守恒。以向右為正方向,在小物塊上升過程中,由水平方向系統(tǒng)動量守恒得mv0cosθ=(m+m0)v,故A錯誤,B正確;系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得mgh+12(m+m0)v2=17.BC解析由圖像可知,A滑上B后,A、B最終以共同速度v1勻速運(yùn)動,因不知最終A、B間位置關(guān)系,不能確定小車上表面長度,選項(xiàng)A錯誤;由動量守恒定律得mAv0=(mA+mB)v1,解得mAmB=v1v0-v1,故可以確定物體A與小車B的質(zhì)量之比,選項(xiàng)B正確;由題圖乙知道A相對小車B的位移Δx=12v0t1,依據(jù)能量守恒定律有μmAgΔx=12mAv02-8.AD解析A與B發(fā)生彈性碰撞,取水平向右為正方向,依據(jù)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得m2v0=m2vA+mvB,12·m2v02=12·m2vA2+12·mvB2,解得vA=-2m/s,vB=4m/s,故B的最大速率為4m/s,選項(xiàng)A正確;B沖上C并運(yùn)動到最高點(diǎn)時二者共速,設(shè)為v,則mvB=(m+2m)v,得v=43m/s,選項(xiàng)B錯誤;從B沖上C然后又滑下的過程,設(shè)B、C分別時速度分別為vB'、vC',由水平方向動量守恒有mvB=mvB'+2mvC',由機(jī)械能守恒有12·mv9.解析依據(jù)題意可知,物塊從劈A上靜止滑下,到達(dá)劈A底端時,設(shè)物塊的速度大小為v,A的速度大小為vA,由機(jī)械能守恒定律和動量守恒定律得mgh=12mv2-12m1vm1vA=mv②設(shè)物塊在劈B上能夠達(dá)到的最大高度為h',此時物塊和劈B的共同速度大小為v',由機(jī)械能守恒定律和動量守恒定律得mgh'+12(m2+m)v'2=12mv2mv=(m2+m)v'④聯(lián)立①②③④式解得h'=m1m答案m110.解析(1)在0~3s內(nèi),以向右為正方向,對P由動量定理有F1t1+F2t2-μmg(t1+t2)=mv-0其中F1=2N,F2=3N,t1=2s,t2=1s解得v=8m/s設(shè)P在B、C兩點(diǎn)間滑行的加速度大小為a,由牛頓其次定律有μmg=maP在B、C兩點(diǎn)間做勻減速直線運(yùn)動,有v2-v12=解得v1=7m/s。(2)設(shè)P與Q發(fā)生彈性碰撞后瞬間的速度大小分別為v1'、v2,有mv1=mv1'+mv212mv12=碰撞后Q做勻減速直線運(yùn)動,有:μmg=ma't=v解得t=3.5s。答案(1)8m/s7m/s(2)3.5s11.解析(1)繩子斷之后對B探討,對應(yīng)用