第一部分 专题2 考点3 三大观点在力学中的综合应用-【金版教程】2023高考物理大二轮刷题首选卷课件PPT（老教材，全国统考版）

专题特训题组 第一部分 能量和动量 专题二 考点3　三大观点在力学中的综合应用 一、单项选择题(本题共5小题) 1．(2022·新疆昌吉州高三下第一次诊断)如图甲，一个静止在水平地面上的物体，质量为0.1 kg，受到竖直向上的拉力F作用，F随时间t的变化情况如图乙所示。若g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．0～3 s内，物体的速度逐渐增大 B．3 s时物体的速度最大 C．第5 s末和第9 s末物体的速度相等 D．第7 s末物体离地面的高度最大 答案 解析 A．0～3 s内摩擦力的冲量大小为30 N·s B．0～3 s内拉力做的功为200 J C．滑块的最大动能为200 J D．滑块的最大位移为36 m 答案 解析 答案 解析 答案 解析 A．此斜面与水平面夹角为37° B．2 s内该物体重力势能变化的最大值为12.5 J C．该物体在斜面上运动过程中机械能一定不守恒 D．该物体在斜面上运动过程中合外力冲量为零 答案 解析 A．在0～t1时间内，返回舱重力的功率随时间减小 B．在0～t1时间内，返回舱的加速度不变 C．在t1～t2时间内，返回舱的动量随时间减小 D．在t2～t3时间内，返回舱的机械能不变 答案 解析　重力的功率为P＝mgv，由图可知，在0～t1时间内，返回舱的速度随时间减小，故重力的功率随时间减小，故A正确；根据v­t图像的斜率的绝对值表示加速度的大小可知，在0～t1时间内，返回舱的加速度减小，故B错误；由图可知，在t1～t2时间内，返回舱的速度随时间减小，故动量随时间减小，故C正确；由图可知，在t2～t3时间内，返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，重力势能减小，故机械能减小，故D错误。 解析 答案 解析 答案 解析 答案 解析 10.(2022·山西省晋中市高三下二模)一物块沿粗糙水平面做直线运动，如图所示是其速度—位移图象，则物块运动到位移为x1的过程中，下列说法中正确的是(　　) A．水平面粗糙程度处处相同 B．物块经过的区域动摩擦因数逐渐减小 C．物块运动过程中摩擦力的功率不变 D．相等位移内摩擦力的冲量相等 答案 解析 答案 解析 解析 答案 解析 三、非选择题(本题共3小题) 13.如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA＝2 kg、mB＝1 kg。初始时A静止于水平地面上，B悬于空中。现将B竖直向上再举高h＝1.8 m(未触及滑轮)，然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g＝10 m/s2，空气阻力不计。求： (1)B从释放到细绳绷直时的运动时间t； (2)A的最大速度v的大小； (3)初始时B离地面的高度H。 答案　(1)0.6 s　(2)2 m/s　(3)0.6 m 解析　(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有 答案 解析 (2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有vB＝gt 细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，由动量守恒得mBvB＝(mA＋mB)v 之后A做匀减速运动，所以细绳绷直后瞬间的速度v即为A的最大速度 联立并代入数据解得v＝2 m/s。 解析 14.(2022·云南省昆明市高三下“三诊一模”摸底诊断)如图所示，质量为M＝2.5 kg的一只长方形空铁盒静止在水平地面上，铁盒与水平地面间的动摩擦因数μ1＝0.3，对其施加水平拉力进行多次实验，发现要使一质量为m＝0.5 kg的木块能静止在铁盒竖直左侧壁上而不下滑，水平拉力F应满足F≥129 N，取重力加速度g＝10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)求木块与铁盒内壁间的动摩擦因数μ2； (2)某次实验时，将大小为F0＝68.25 N的水平拉力作用在铁盒上，同时释放木块，铁盒和木块由静止开始运动，木块沿铁盒左侧壁落到底部且不反弹，木块落到铁盒底部瞬间撤去拉力。已知木块释放时距离铁盒底部的高度h＝22.5 cm，铁盒长度为L＝30 cm，木块与铁盒内壁以及底部的动摩擦因数均相同，木块和铁盒右侧壁发生的碰撞是完全非弹性碰撞，所有碰撞时间忽略不计，求： ①木块落到铁盒底部时铁盒的速度； ②该实验中木块运动的总时间。 答案　(1)0.25　(2)①6 m/s　②2.3 s 答案 解析　(1)由题意知，当F＝129 N时木块刚好不下滑，此时对木块和铁盒整体，由牛顿第二定律有 解析 解析 v1＝vx－a1t2，v2＝vx－a2t2 之后木块与铁盒发生完全非弹性碰撞，系统动量守恒，有 mv1＋Mv2＝(M＋m)v 碰后对木块和铁盒整体，由牛顿第二定律有 μ1(M＋m)g＝(M＋m)a3 由运动学公式有0