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专题限时训练(七) 应用“三大”观点解决物理问题
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(新)高考二轮复习·物理
[A组 保分练]
1.草地滑坡是不少生态公园中的休闲项目.甲、乙两游客先后分别乘坐相同滑车从同一滑道的同一位置由静止下滑.游客乙的质量比甲大.将滑道简化为一倾斜的斜面,滑车与滑道的动摩擦因数处处相同.则 ( )
A.乙滑到底端时的速度更大
B.乙在滑道上滑行的时间更长
C.下滑相同高度时,乙重力的功率更大
D.滑车在滑道上两次滑行产生的热量相同
答案:C
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(新)高考二轮复习·物理
解析:根据牛顿第二定律可知mgsin θ-μmgcos θ=ma,解得a=gsin θ-μgcos θ,则两人下滑的加速度相等,根据v2=2ax,v=,可知到达底端时的速度相等;根据x=at2得t=,可知到达底端时的时间相等,故A、B错误;下滑相同高度时,速度相同,游客乙的质量比甲大,根据PG=mgvsin θ,则乙的重力的功率更大,故C正确;根据Q=μmgcos θ·x可知,滑车在滑道上两次滑行产生的热量不相同,故D错误.
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(新)高考二轮复习·物理
2.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙壁上,一个光滑圆弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,圆弧形槽底端与水平面相切.现让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑,则下列说法正确的是 ( )
A.物块沿槽下滑的过程中,物块的机械能守恒
B.物块沿槽下滑的过程中,物块与槽组成的系统动量守恒
C.从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,弹簧对物块的冲量等于零
D.物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处
答案:D
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解析:物块沿弧形槽下滑的过程中,物块与弧形槽组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,故A、B错误;从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,物块受到的冲量等于物块动量的变化量,物块动量的变化量不为零,故弹簧对物块的冲量不为零,C错误;物块反弹后追上弧形槽,上升到最高点时,物块和弧形槽具有相同的速度且不为0,全过程系统机械能守恒,故物块不能回到槽上高h处,D正确.
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3.(多选)如图所示,足够长的木板P静止于光滑水平面上,小滑块Q位于木板P的最右端,木板P与小滑块Q之间的动摩擦因数μ=0.2,木板P与小滑块Q质量相等,均为m=1 kg.用大小为6N、方向水平向右的恒力F拉动木板P加速运动1 s后将其撤去,系统逐渐达到稳定状态,已知重力加速度取g=10 m/s2,下列说法正确的是 ( )
A.木板P与小滑块Q所组成的系统的动量增加量等于拉力F的冲量
B.拉力F做功为6 J
C.小滑块Q的最大速度为3 m/s
D.整个过程中,系统因摩擦而产生的热量为3 J
答案:ACD
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解析:对系统由动量定理得Ft=mvP+mvQ=2mv共,即木板P与小滑块Q组成的系统的动量增量一定等于拉力F的冲量,故A正确;若木板P与小滑块Q相对静止一起加速运动,则拉力F不能超过 ·2m=4N,拉力F为6N,大于4N,故二者发生相对滑动,对木板P由牛顿第二定律得F-μmg=ma,解得a=4 m/s2,1 s内木板P的位移x=at2=2 m,拉力F做功W=Fx=12 J,故B错误;二者共速时,小滑块Q的速度最大,Ft=2mv共,解得v共=3 m/s,故C正确;整个过程中,对系统由能量守恒可知W=·2m+Q,解得Q=3 J,故D正确.
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4.(多选)如图所示,金属块内有一个半径为R的光滑圆形槽,金属块放在光滑水平面上且左边挨着竖直墙壁.一质量为m的小球从离金属块左上端R处静止下落,沿圆槽切线方向进入圆槽内,小球到达最低点后继续向右运动,恰好不能从圆形槽的右端冲出.已知重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法正确的是 ( )
A.小球第一次到达最低点时,小球对金属块的压力大小为5mg
B.金属块的质量为m
C.小球第二次到达最低点时的速度大小为2
D.金属块运动过程中的最大速度为2
答案:ABD
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解析:小球从静止到第一次到达最低点的过程,根据动能定理有mg·2R=m,小球刚到最低点时,根据圆周运动和牛顿第二定律有FN-mg=,根据牛顿第三定律可知小球对金属块的压力为F'N=FN,联立解得:F'N=5mg,故A正确;小球第一次到达最低点至小球到达最高点过程,小球和金属块水平方向动量守恒,选取向右为正方向,则:mv0=(m+M)v,根据能量转化和守恒定律有mgR+(m+M)v2=m,联立解得M=m,故B正确;设小球第二次返回最低点时,小球与金属块的速度分别为v1、v2,由水平方向动量守恒和机械能守恒有:(m