专题突破练习6 三大力学观点的综合应用(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)通用版

专题突破练习(六) 1．如图所示，质量为M的木块放在水平面上，子弹沿水平方向射入木块并留在其中，测出木块在水平面上滑行的距离为s，已知木块与水平面间的动摩擦因数为μ，子弹的质量为m，重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，则子弹射入木块前的速度大小为(　　) A． B． C． D． A　[子弹射入木块过程，系统内力远大于外力，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv1＝(M＋m)v，解得v＝，子弹射入木块后，二者做匀减速直线运动，对子弹与木块组成的系统，由动能定理得－μ(M＋m)gs＝0－(M＋m)v2，由以上联立解得v1＝·，故A正确。] 2．如图所示，质量为4m的光滑物块a静止在光滑水平地面上，物块a左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量为m的滑块b以初速度v0向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一段距离后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦，滑块b从滑上a到滑离a的过程中，下列说法正确的是(　　) A．滑块b沿a上升的最大高度为 B．物块a运动的最大速度为 C．滑块b沿a上升的最大高度为 D．物块a运动的最大速度为 B　[b沿a上升到最大高度时，两者速度相等，取向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得mv0＝(m＋4m)v，由机械能守恒定律得mv＝(m＋4m)v2＋mgh，解得h＝，A、C错误；滑块b从滑上a到滑离a后，物块a运动的速度最大，系统在水平方向动量守恒，对整个过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv0＝mvb＋4mva，由机械能守恒定律得mv＝mv＋×4mv，解得va＝v0，vb＝－v0，B正确，D错误。] 3．(2023·云南昆明市高三检测)(多选)如图所示，水平光滑轨道宽度和轻质弹簧自然长度均为d，两个质量均为m的物体A、B与弹簧连接，B物体的左边有一固定挡板，A物体从图示位置由静止释放，当两物体相距最近时，A物体的速度为v1，弹簧处于自然长度时弹性势能为0，则在整个运动过程中，下列说法正确的是(　　) A．A、B 两物体和弹簧组成的系统水平方向动量守恒 B．弹簧的最大弹性势能为mv C．B物体的最大速度等于v1 D．在某段时间内A物体可能向左运动 BC　[因为有挡板在，故A、B两物体和弹簧组成的系统最初水平方向动量不守恒，A错误；物体A释放瞬间，弹簧弹性势能最大，当A到达与物体B相距最近位置时，弹簧弹性势能最小为零，根据系统机械能守恒定律，可知弹簧的最大弹性势能为Epm＝m1v，B正确；从A到达与物体B相距最近位置时开始，两物体和弹簧组成的系统在水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得m1v1＝m1v′1＋m2v2，m1v＝m1v′＋m2v，因为m1＝m2，所以物体A的最小速度是0，物体B的最大速度为v1，C正确；由动量守恒可知物体A不会向左运动，D错误。] 4．质量M＝0.6 kg的平板小车静止在光滑水平面上，如图所示，当t＝0时，两个质量都为m＝0.2 kg的小物体A和B，分别从小车的左端和右端以水平速度v1＝5.0 m/s和v2＝2.0 m/s同时冲上小车，当它们相对于小车停止滑动时，没有相碰。已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.2，g取10 m/s2，求： (1)A、B两物体在车上都停止滑动时的速度； (2)车的长度至少是多少？ [解析]　(1)设物体A、B相对于车停止滑动时，车速为v，以小物体A初速度方向为正方向，根据动量守恒定律： m(v1－v2)＝(M＋2m)v v＝0.6 m/s，方向向右。 (2)设物体A、B在车上相对于车滑动的距离分别为L1、L2，车长为L，由功能关系 μmg(L1＋L2)＝mv＋mv－(M＋2m)v2 解得：L1＋L2＝6.8 m L≥L1＋L2＝6.8 m 可知L至少为6.8 m。 [答案]　(1)0.6 m/s，方向向右　(2)6.8 m 5．(2022·广东卷)某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度v0为10 m/s 向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为1 N，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量m＝0.2 kg，滑杆的质量M＝0.6 kg，A、B间的距离l＝1.2 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小N1和N2； (2)滑块碰撞前瞬间的速度大小v1； (3)滑杆向上运动的最大高度h。 [解析]　(1)当滑块处于静止时桌面对滑杆的支持力等于滑块和滑杆的重力，即 N1＝(m＋M)g＝8 N 当滑块向上滑动过程中受到滑杆的摩擦力为1 N，根据牛顿第三定律可知滑块对滑杆的摩擦力也为1 N，方向竖直向上，则此时桌