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1、【2019最新】精选高考物理二轮复习专题检测十一应用“能量观点”和“动量观点”破解力学计算题1(2017全国卷)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1FTm2.8mg，所以细绳会断裂。答案：(1)(2)见解析5如图所示，质量为m1 kg的可视为质点的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑，圆弧轨道与质量为M2 kg 的足够长的小车左端在最低点O点相切，小物块并在O点滑上小车，水平地面光滑，当物块运动到障碍物Q处时与Q发生无机械能损失的碰撞。碰撞前物块和小车已经相对静止，
2、而小车可继续向右运动(物块始终在小车上)，小车运动过程中和圆弧无相互作用。已知圆弧半径R1.0 m，圆弧对应的圆心角为53，A点距水平面的高度h0.8 m，物块与小车间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6。试求：(1)小物块离开A点的水平初速度v1大小；(2)小物块经过O点时对轨道的压力大小；(3)第一次碰撞后直至静止，物块相对小车的位移和小车做匀减速运动的总时间。解析：(1)对小物块由A到B有vy22gh，在B点tan ，解得v13 m/s。(2)由A到O，根据动能定理有mg(hRRcos )mvO2mv12，在O点FNmgm，解得：vO
3、m/s，FN43 N。由牛顿第三定律知，小物块对轨道的压力FN43 N。(3)摩擦力Ffmg1 N，物块滑上小车后经过时间t达到的共同速度为vt，则，am2aM，得vt m/s。由于碰撞不损失能量，物块在小车上重复做匀减速和匀加速运动，相对小车始终向左运动，物块与小车最终静止，摩擦力做功使动能全部转化为内能，故有：Ffl相(Mm)vt2，得l相5.5 m。小车从物块碰撞后开始匀减速运动，(每个减速阶段)加速度不变aM0.5 m/s2，vtaMt得t s。答案：(1)3 m/s(2)43 N(3)5.5 m s6(2018届高三广安四校联考)如图甲所示，轨道ABC由一个倾角为30的斜轨道AB和一
4、个水平轨道BC组成，一个可视为质点的质量为m的滑块从A点由静止开始下滑，滑块在轨道ABC上运动的过程中，受到水平向左的拉力F的作用，力的大小和时间的关系如图乙所示，经过时间t0滑块经过B点，经过B点时无机械能损失，最后停在水平轨道BC上，滑块与轨道之间的动摩擦因数0.5，已知重力加速度为g。求：(1)整个过程中滑块的运动时间；(2)整个过程中水平拉力F做的功；(3)整个过程中摩擦力做的功。解析：(1)在0t0这段时间内，滑块在斜轨道AB上运动时，垂直斜面方向有：FNF1sin mgcos 0解得FN0所以滑块不受摩擦力，由牛顿第二定律，滑块在斜轨道AB上运动时的加速度a12g滑块到达B点时的速
5、度vBa1t02gt0在t02t0这段时间内，水平拉力F2mgFfmg，所以滑块做匀速直线运动2t0之后的过程中，滑块做匀减速直线运动，由牛顿第二定律，加速度a2运动时间t4t0整个过程中滑块的运动时间t2t04t06t0。(2)在0t0这段时间内，滑块的位移x1a1t02gt02水平拉力F做功W1F1x1cos mg2t02在t02t0这段时间内，滑块的位移x2vBt02gt02水平拉力F做功W2F2x2mg2t02整个过程中水平拉力F做功WW1W2mg2t02。(3)2t0之后的过程中，滑块的位移x34gt02滑块在斜轨道AB上运动时，没有摩擦力，在水平轨道BC上运动时，摩擦力是恒力，所以
6、，整个过程中，摩擦力做功WfFf(x2x3)3mg2t02。答案：(1)6t0(2)mg2t02(3)3mg2t02教师备选题1泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如图甲的模型：在水平地面上放置一个质量为m4 kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下从静止开始运动，推力F随位移变化如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.5，g10 m/s2。则：(1)物体在运动过程中的最大加速度为多少？(2)在距出发点
7、多远处，物体的速度达到最大？(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少？解析：(1)当推力F最大时，加速度最大，由牛顿第二定律，得：Fmmgmam可解得：am15 m/s2。(2)由图像可知：F随x变化的函数方程为F8020x，速度最大时，合力为0，即Fmg，所以x3 m。(3)位移最大时，末速度一定为0由动能定理可得：WFmgx0由图像可知，力F做的功为WFFmxm804 J160 J所以x8 m。答案：(1)15 m/s2(2)3 m(3)8 m2.如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接
8、，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞过程中B物块受到的冲量大小及碰后轻弹簧获得的最大弹性势能。解析：设小球A运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为v1，取小球A运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有：mghmv12解得：v1设碰撞后小球A反弹的速度大小为v1，同理有：mgmv12解得：v1设碰撞后物块B的速度大小为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有：mv1mv15mv2解得：v2
9、由动量定理可得，碰撞过程中B物块受到的冲量大小为：I5mv2m碰撞后当B物块与C物块速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，据动量守恒定律有5mv28mv3据机械能守恒定律得：Epm5mv228mv32解得：Epmmgh。答案：mmgh3.(2016全国卷)如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h0.3 m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量为m130 kg，冰块的质量为m210 kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g10 m/s2。(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？解析：(1)规定向右为速度正方向。冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3。由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m2v20(m2m3)vm2v202(m2m3)v2m2gh式中v203 m/s为冰块推出时的速度。联立式并代入题给数据得m320 kg。(2)设小孩推出
