2024届高考物理一轮复习专题训练解答题专题1：力学

解答题专题1：力学 年 级： 高 三 辅导科目： 物 理 教学目的 针对力学计算解答题的内容进行复习和巩固 重点难点 1. 整体法和隔离法 2. 连接体和叠加体的分析计算 3. 临界状态假设与对称方法 教学内容 1．小宁同学设计的“弹球入筐”游戏如图所示，在高为L的光滑水平台面上，排列着三个小球1、2、3，台面左侧放有一弹射装置。某次游戏中，小球1在弹射装置的作用下以某一水平速度与小球2发生对心弹性碰撞，接着小球2再与小球3发生对心弹性碰撞，碰撞后小球3从水平台面边缘的O点飞出，并在A点与地面发生碰撞，经地面反弹后，最终落入水平地面上B点的小框里。已知小球1的质量为，小球3的质量为，A点距O点的水平距离为，小球在A点与地面发生碰撞前、后瞬间的速度方向与水平地面的夹角相等，小球反弹后距地面的最大高度为，重力加速度的大小为g，小球与地面碰撞过程中对地面的压力远大于小球的重力，小球可视为质点，不计空气阻力。 （1）求小球3从O点飞出时的速度大小v； （2）小球在地面上运动时，小球与地面间的摩擦力与对地面的压力的比值； （3）为何值时，小球1、2碰撞前小球1的速度最小，并求出该最小速度的大小。 2．有一游戏装置，在光滑水平面AC上安装一弹簧发射架，已知AB为弹簧原长，弹力做功W与压缩量的关系为，弹簧劲度系数，压缩量可调，斜面CD的倾角为，长为。质量的物块P被弹簧弹出，经过C点时速度大小不变，物块P与斜面CD间的动摩擦因数。斜面在D点处与半径的光滑圆形轨道相切连接，圆轨道的最低点E与水平轨道EF相切连接，EF轨道与CD斜面略错开。质量为的物块Q放在距离E点的G点处，两物块与水平轨道EF的动摩擦因数均为，紧靠F点右侧下方有一距EF为的平台，平台足够长。物块P与物块Q碰撞后粘在一起向前运动，整个运动过程中两物块均可看成质点。 （1）若压缩量，求物块P第一次到达C点时的速度大小； （2）若物块P恰好能过圆轨道最高点，则物块P通过圆轨道最低点E时对轨道的压力； （3）若物块P不脱离轨道且能够撞上物块Q，至少为多少？ （4）若物块P恰好能过圆轨道最高点，G点右侧轨道长度S可调，则S多大时两物块在平台上的落点与E点水平距离最远？水平最远距离为多少？ 3．小车C静止在光滑的水平面上，距离小车C的右侧s处有一固定光滑的斜面和光滑平台组成的装置，斜面底端与小车C等高，平台P点与斜面平滑连接，不影响滑块经过时运动的速率。平台上O点固定一竖直的弹性挡板，滑块B静止于Q点，PQ间距离为kL，OQ间距离为L。当滑块A以v0＝8 m/s的速度滑上小车，运动到小车C右端时恰好与之共速（小车未碰到平台）。当滑块A经斜面进入平台时，始终受到水平向右的恒力F＝mg作用，当滑块B在该区域内向左运动时受到同样的恒力F作用，向右运动则合力为零。已知滑块A、B及小车C的质量相等，即mA＝mB＝mC，斜面高h＝0.8 m，A、C间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10 m/s2，滑块A、B均可看成质点，且A、B之间以及B与挡板之间的碰撞为弹性碰撞。 （1）为保证小车C与平台碰撞时A、C能共速，s至少多长？ （2）当滑块A经斜面进入平台PO后，若A不能在滑块B匀速运动过程中追上滑块B发生第二次碰撞，则k需要满足什么条件？ （3）若满足（2）问的k值，求A、B从第一次碰撞开始到第二次碰撞经历的时间。 4．质量为m、直径为D的篮球摆放在宽度为d（D>d）的水平球架上，侧视图如图甲所示，该篮球从离地高度为H处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地高度为h（h<H）的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的λ倍（λ为常数，且）且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率的比值相同，重力加速度为g。 （1）求球架一侧的横杆对篮球的弹力大小F1； （2）求篮球下降H和上升h所用时间的比值k； （3）若篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个向下的压力F，使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处，力F随高度y的变化如图乙所示，其中h0已知，求F2的大小。 5．如图所示，光滑水平面上放置一足够长轻质木片，木片上端放置两个质量均为m、可视为质点的弹性滑块A和B，初始间距为L，A与木片间的动摩擦因数，B与木片间的动摩擦因数。现对A施加水平向右的推力，A、B由静止开始运动，求： （1）A、B第一次碰撞时，A的速度； （2）A、B第一次碰撞后，A的加速度； （3）B相对木片滑动的过程中系统产生的热量。 6．如图甲所示，光滑水平面上木板A将轻弹簧压缩由静止释放，被弹簧弹开后向右运动，与右侧固定的挡板发生弹性碰撞，木板A从释放开始运动的x-t图像如图乙所示，其中、是