专题07 力学三大观点的综合应用（分层练）-2024年高考物理二轮专题综合能力突破训练

专题验收评价 专题03 力学三大观点的综合应用 内容概览 A·常考题不丢分 命题点01 板块问题 命题点02 传送带问题 命题点03 碰撞模型及多过程问题 命题点04 碰撞模型拓展及子弹打木块问题 命题点05 动量和能量综合问题 B·拓展培优拿高分 C·挑战真题争满分 【命题点01 板块问题】 1. 如图所示，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，则(　　) A．物块滑上小车后，系统动量守恒、机械能守恒 B．增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热变大 C．若v0＝2.5 m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24 s D．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5 m/s 2. (2022·江苏苏州市高三期末)如图所示，一倾斜固定的传送带与水平面的倾角θ＝37°，传送带以v＝2 m/s的速率沿顺时针方向匀速运行．从距离传送带底端x0＝4 m的O点由静止释放一质量m＝0.5 kg的滑块(视为质点)，滑块沿传送带向下运动，到达传送带底端时与挡板P发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后反弹速率不变．滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦．求： (1)滑块刚要与挡板P第一次碰撞时的速度大小； (2)滑块与挡板P第一次碰撞后到达的最高位置与传送带底端之间的距离L； (3)试描述经过足够长时间后滑块所处的状态，并计算与放置滑块前相比电动机增加的功率． 【命题点02 传送带问题】 3. (2022·河南省濮阳外国语学校月考)如图甲，M、N是倾角θ＝37°的传送带的两个端点，一个质量m＝5 kg的物块(可看作质点)以4 m/s的初速度自M点沿传送带向下运动．物块运动过程的v－t图像如图乙所示，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，下列说法正确的是(　　) A．物块最终从N点离开传送带 B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.6 C．物块在第6 s时回到M点 D．传送带的速度v＝2 m/s，方向沿逆时针转动 4. (2021·江苏海安市高三期末)如图4所示，在竖直平面内，粗糙水平面PQ左侧与四分之一光滑圆弧轨道在P点相切，右侧和与水平面成θ＝37°的足够长传送带在Q点平滑连接．水平面PQ长L＝1.0 m，圆弧半径R＝1.35 m，传送带逆时针转动速率v＝3.0 m/s.物块B停在Q点，现从光滑圆弧最高点将物块A由静止释放，经过P点运动到Q点，与B发生弹性碰撞，A与B的碰撞时间忽略不计，两物块都可视为质点，其质量mA＝mB＝1.0 kg，物块A与PQ间的动摩擦因数μ1＝0.1，物块B与传送带间的动摩擦因数μ2＝0.75，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： 图4 (1)物块A第一次滑到P点前瞬间，圆弧轨道对物块A的支持力大小FN； (2)从物块A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，物块B在传送带上的运行时间t； (3)物块A、B能够发生碰撞的总次数N. 【命题点03 碰撞问题】 5. (2022·云南省玉溪第一中学高三检测)如图所示，质量M＝0.9 kg的木板A静止在粗糙的水平地面上，质量m＝1 kg、可视为质点的物块B静止放在木板的右端，t＝0时刻一质量为m0＝0.1 kg的子弹以速度v0＝50 m/s水平射入并留在木板A内(此过程时间极短)．已知物块B与木板A间的动摩擦因数μ1＝0.20，木板A与地面间的动摩擦因数μ2＝0.30，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度大小g＝10 m/s2，求： (1)子弹射入木板过程中系统损失的机械能； (2)子弹“停”在木板内之后瞬间A和B的加速度大小； (3)最终物块B停止运动时距离木板A右端的距离． 【命题点04 碰撞模型拓展】 6. (2023·重庆市名校联考)如图所示，A、B、C三个半径相等的刚性小球穿在两根平行且光滑的足够长的杆上，三个球的质量分别为mA＝2 kg、mB＝3 kg、mC＝2 kg，初状态三个小球均静止，B、C两球之间连着一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态．现给A球一个向左的初速度v0＝10 m/s，A、B两球碰后A球的速度变为方向向右、大小为2 m/s.下列说法不正确的是(　　) A．球A和球B间的碰撞是弹性碰撞 B．球A和球B碰后，弹簧恢复到原长时球C的速度大小为9.6 m/s C．球A和球B碰后，球B的最小速度为1.6 m/s D．球A和球B碰后，弹簧的最大弹性势能