专题13 三大动力学观点综合应用-2023版高考物理一轮复习全国百所名校名题分类汇编

专题13 三大动力学观点综合应用 一．选择题 1.(2022届安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学高三（上）第五次综合测试理综物理试题)如图所示，a、b两物块质量均为1 kg，中间用一长1 m的细绳连接，静止在光滑的水平面上（a、b可视为质点），开始让a、b挨在一起，现用一水平恒力F=2N作用在b上，细绳可瞬间拉紧，则4s内恒力F做功（　　） A. 14 J B. 15 J C. 16 J D. 17 J 【答案】D 【解析】 详解】细绳拉直前，只有b运动，加速度 运动1 m的时间为 此时b的速度 细绳拉紧瞬间a、b系统动量守恒，有 解得 同时运动时的加速度为 再运动3s的位移 所以力F在4 s内做功 故选D。 2.（2022届重庆市渝中区巴蜀中学高三（上）适应性月考物理试题（四））如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从两侧同时水平射入木块，木块始终保持静止，子弹A射入木块的深度是B的3倍。假设木块对子弹阻力大小恒定，A、B做直线运动且不会相遇，则A、B运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A 木块和子弹A、B系统动量守恒 B. 子弹B的初速度大小是子弹A的初速度大小的3倍 C. 子弹B的质量是子弹A的质量的3倍 D. 若子弹A向右射入木块，与木块相对静止后，子弹B再向左射入木块，最终A进入的深度仍是B的3倍 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．以子弹A、B和木块组成的系统为研究对象，系统的合外力为零，则系统的动量守恒，由动量守恒定律得 即子弹A的初动量与子弹B的初动量大小相等，由于木块始终保持静止状态，则两子弹对木块的推力大小相等，则两子弹所受的阻力大小相等，设为，根据动能定理得 对子弹A有 得 对子弹B有 得 由于 则两子弹的初动能关系为 又 则得 则子弹B的质量是子弹A的质量的3倍，子弹A的初速度大小是子弹B的初速度大小的3倍，B错误，AC正确； D．若子弹A向右射入木块，与木块相对静止后，子弹B再向左射入木块，最终A进入的深度减小，B进入的深度增加，D错误。 故选AC。 3.(2022届河北省石家庄市第二中学高三（下）5月模拟考试物理试题)如图所示，光滑水平面上有一右端带有固定挡板的长木板，总质量为m。一轻质弹簧右端与挡板相连，弹簧左端与长木板左端的距离为x1。质量也为m的滑块（可视为质点）从长木板的左端以速度v1滑上长木板，弹簧的最大压缩量为x2且滑块恰好能回到长木板的左端；若把长木板固定，滑块滑上长木板的速度为v2，弹簧的最大压缩量也为x2。已知滑块与长木板之间的动摩擦因数为µ，则（　　） A. B. 弹簧弹性势能的最大值为 C. 弹簧弹性势能的最大值为µmg（x1+x2） D. 滑块以速度v2滑上长木板，也恰好能回到长木板的左端 【答案】ACD 【解析】 【详解】当长木板不固定，弹簧被压缩到最短时两者速度相同，设为v，弹簧最大弹性势能为，从滑块以速度v1滑上长木板到弹簧被压缩到最短的过程，由动量守恒定律和能量守恒定律 从弹簧被压缩到最短到滑块恰好滑到长木板的左端，两者速度再次相等，由能量守恒 若把长木板固定，滑块滑上长木板的速度为v2，弹簧的最大压缩量也为x2，由能量守恒 联立可得 ， 设滑块被弹簧弹开，运动到长木板左端时的速度为v3，由能量守恒 带入数据可解得 v3=0 说明滑块以速度v2滑上长木板，也恰好能回到长木板的左端。 故ACD正确，B错误。 故选ACD。 4.（2022届四川省绵阳市高三（下）第三次诊断性考试理综物理试题）2022年北京冬奥会上中国首次使用了二氧化碳跨临界环保制冰技术，运用该技术可制作动摩擦因数不同的冰面。将一物块以一定的初速度在运用该技术制作的水平冰面上沿直线滑行，共滑行了6m，运动中的加速度a与位移x的关系如图所示，设位移1.5m处与6m处的动摩擦因数分别为μ1、μ2，在前3m与后3m运动过程中物块动能改变的大小分别为ΔEk1、ΔEk2，则（　　） A B. C. ΔEk1∶ΔEk2=3∶2 D. ΔEk1：ΔEk2=3：1 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．分别对位移1.5m处与6m处由牛顿第二定律得 其中 联立可得 故A正确，B错误； CD．根据动能定理了的前3m的动能变化量大小为 后33m的动能变化量大小为 结合图象可得 故C正确，D错误。 故选AC 二．计算题 5.(2022届河北省石家庄市第二中学高三（下）5月模拟考试物理试题)如图（a）所示，光滑水平轨道与竖直面内的半圆形轨道在点平滑连接，半圆形轨道半径为。一质量为的小物块将弹簧压缩到A点后由静止释放，向右运动至点与质量为的小物块发生弹性碰撞，碰撞完成即被从轨道取走，从点进入半圆形轨道，在半圆形轨道上运动时速度的平方与其上升高度的关系如图（b）所示。可看作质点，重力加速度大小为，求： （