2023年高考山东卷压轴题详解

2023年全省普通高中学业水平等级考试 物理压轴题（山东卷）详解 寄语即将参加高考的莘莘学子： 1.没有详细，只有更详细 2.复习基础知识点，夯实基础，让每一个同学就能看得懂，给学习提供帮助 3.提高应试技巧，不时失分机会 18. 如图所示，物块A和木板B置于水平地面上，固定光滑弧形轨道末端与B的上表面所在平面相切，竖直挡板P固定在地面上。作用在A上的水平外力，使A与B以相同速度向右做匀速直线运动。当B的左端经过轨道末端时，从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C恰好到达最低点，并以水平速度v滑上B的上表面，同时撤掉外力，此时B右端与P板的距离为s。已知，，，，A与地面间无摩擦，B与地面间动摩擦因数，C与B间动摩擦因数，B足够长，使得C不会从B上滑下。B与P、A的碰撞均为弹性碰撞，不计碰撞时间，取重力加速度大小。 （1）求C下滑的高度H； （2）与P碰撞前，若B与C能达到共速，且A、B未发生碰撞，求s的范围； （3）若，求B与P碰撞前，摩擦力对C做的功W； （4）若，自C滑上B开始至A、B、C三个物体都达到平衡状态，求这三个物体总动量变化量的大小。 详解解析： 这是2023年全国高考山东卷的压轴题，难度系数比较高。但是，对于一般的考生来说，只要是搞清楚基本概念，理解好基本的公式，能够进行物体运动过程的分析，得一部分分数是没有问题的，甚至，得大部分分数都没有问题。下面来详细分析解决这道压轴题。 本题主要考察：受力分析、牛顿第二定律和匀变速运动、功和能的关系和动能定理、动量和动量守恒。 解决物理问题，首先搞读懂题意，分析物体的运动过程。分析过程是解决物理的最基本的技能。分析物体的运动过程，就是要弄清楚物体的运动类型，是匀变速运动还是匀变速曲线运动或变加速运动等等。这为选择解决问题的思考方向和应用什么知识点提供了参考。而分析物体的运动过程一般和受力分析是密不可分的，所以先进行受力分析。 快速阅读题，A和平面间是无摩擦的，B和地面间是有摩擦力的，作用在a上的水平外力使a和B向右匀速运动。在这一过程中A的受力如图：GA FA F FBA 因为A匀速运动，四力平衡， FBA=F B的受力如图： 因为匀速运动，四力平衡， f=µFB=µ1GB 所以 f=F=µ1GB=2N 作为一道题，需要把每一个细节都搞清楚，但是对于高考题来说，可以不需要知道这个水平推力大小。 当B的左端经过轨道末端时，C刚好滑到最低点，滑到了B的上表面。花开两朵，各表一枝，下面开始分析C，沿光滑弧形轨道下滑，到达底端，速度是知道的，因为光滑，减少的重力势能转化B的动能，所以可以使用机械能守恒。机械能守恒，有两种建立表达式的方法，一利用始末状态机械能相等，涉及到重力势能，它是相对量，要选零势面，一般以最低点为零势面，建立表达式： mCgH=1/2mv2C 二，利用减少的重力势能等于增加的动能，不需要选零势面 mCgH－0=1/2mv2C－0 也可以利用动能定理。动能定理的内容是，合外力做的功等于物体所增加的动能。C下滑的过程中，受到重力和支持力。但支持力是不做功的，所以重力做功等于合外力做的功。这样就可以建立表达式。 mCgH=1/2mv2C－0 在这三个表达式中都有mCgh，但是它的含义是不一样的。上面两个都表示重力势能。而动能定理中，它表示重力做的功。 不管哪一种方法，计算结果 H=0.8m 下面开始分析C在B上的运动： C滑上B的上表面，因为C的速度是4m/s,，而B的速度是1m/s，因此C比B快，C相对于B向右，C要受向左的滑动摩擦力，这个滑动摩擦力是C的合力， fC=µ1mCg 因为合力的方向和速度方向相反，向右要做减速运动。由牛顿第二定律： F合=mCaC aC=µ1g=5m/s2 而对于B来说，C对它有向右的滑动摩擦力，fC=µ1mCg=5N，地面是粗糙的，地面对它有向左的滑动摩擦力，由摩擦力的公式f=µFN，FN是接触面间的压力，可以对B受力分析 计算地面对B的摩擦力f地=µ2（mC+mB）g=3NF压 fC f地 GB F地 由牛顿第二定律 F合=mBaB F合=fC－f地=mBaB aB=1m/s2 B要向右做加速运动。那这时，A和B就要分开。因为在C滑上B的时候，A的水平外力撤掉，A因为和地面是光滑的，没有摩擦力，A开始匀速运动，B向右加速运动，B比A快。 解决第二问要进一步分析AB的运动过程，C以初速度为4m/s，加速度是5m/s2，向右做减速运动，而B,初速1m/s，加速度是1m/s2，向右做加速运动。一个减速，一个加速，但速度相等，这是一个临界状态，先分析到这，计算出该过程的位移、时间，考试亦如此，步骤展示在卷子上，也是会给分数的，考试大题都是按步骤给分的。 B加速运动，