专题跟踪检测(十一) 力学中的三类典型模型（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

专题跟踪检测（十一） 力学中的三类典型模型 1.把一定质量的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C(图丙)，途中经过位置B时弹簧正好恢复原长(图乙)。弹簧质量和空气阻力均可忽略。下列说法正确的是(　 ) A．A到C的过程，小球的动量增加 B．A到C的过程，小球重力冲量小于弹簧弹力的冲量 C．A到B的过程，小球动量的增加量等于弹簧弹力的冲量 D．A到B的过程，小球重力的冲量一直变大 解析：选D　小球从A运动到C位置的过程中，先加速，当到达B点下方某处弹簧的弹力kΔx＝mg时，合力为零，加速度减小到零，速度达到最大，之后小球继续上升，弹簧的弹力小于重力，直到离开弹簧后，小球都做减速运动，故小球从A上升到C的过程中，速度先增大后减小，则动量也是先增大后减小，故A错误；根据动量定理可知，A到C的过程，小球重力冲量等于弹簧弹力的冲量，故B错误；A到B的过程，根据动量定理：I弹－I重＝mv－0，可知小球动量的增加量小于弹簧弹力的冲量，故C错误；根据重力的冲量等于I重＝mgt，可知A到B的过程，小球重力的冲量一直变大，故D正确。 2．(2023·全国乙卷)(多选)如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时(　 ) A．木板的动能一定等于fl B．木板的动能一定小于fl C．物块的动能一定大于mv02－fl D．物块的动能一定小于mv02－fl 解析：选BD　当物块从木板右端离开时，对物块有－fxm＝mvm2－mv02，对木板有fxM＝MvM2，其中l＝xm－xM，由于物块能从木板滑下，说明vm>vM，作出物块和木板运动的v－t图像，如图所示，根据v－t图像与横轴围成的面积表示物体运动的位移可知l＝xm－xM>xM，则根据以上分析可知木板的动能一定小于fl，A错误，B正确；根据以上式子，联立有mv02－fl＝mvm2＋MvM2，则物块的动能一定小于mv02－fl，C错误，D正确。 3.如图所示，一只轻弹簧竖直固定在水平地面上，劲度系数为k，其上端与木板A连接，木板A的质量为m，木板A上面放置质量也为m的木块B，A、B均可视为质点，如图所示，用F＝2mg的竖直向下的力作用在B上，使系统处于静止状态，撤去外力F后，下列说法正确的是(　 ) A．弹簧恢复原长，A、B的速度恰好为零 B．撤去F后B向上运动过程中，B物体的机械能先增大后保持不变 C．撤去F瞬间，B对A的压力大小为mg D．撒去F后A、B向上运动过程中，弹簧对A做的功为 解析：选A　撤去F时弹簧弹力为F＝4mg＝kx，弹簧恢复原长的过程中，弹簧对A、B系统做功为W＝x＝kx2＝，根据动能定理W－2mgx＝×2mv2－0，得v＝0，故A正确，D错误；撤去F后，A对B的支持力做正功，则B物体的机械能一直增大，故B错误；对AB系统，由牛顿第二定律4mg－2mg＝2ma，对B，FN－mg＝ma得FN＝2mg，根据牛顿第三定律撤去F瞬间，B对A的压力大小为2mg，故C错误。 4.(2023·贵州贵阳模拟)(多选)如图所示，水平轻弹簧一端固定，另一端与滑块连接，当滑块轻放在顺时针转动的水平传送带上瞬间，弹簧恰好无形变。在滑块向右运动至速度为零的过程中，下列关于滑块的速度v、加速度a随时间t，滑块的动能Ek、滑块与弹簧的机械能E随位移x变化的关系图像中，可能正确的是(　 ) 解析：选BC　滑块滑上传送带，受到向右的滑动摩擦力，开始摩擦力大于弹簧的弹力，向右做加速运动，在此过程中，弹簧的弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律，加速度逐渐减小。当弹簧的弹力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大，然后弹力大于摩擦力，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，弹簧弹力继续增大，根据牛顿第二定律知，加速度逐渐增大且方向向左，速度逐渐减小到0，故A错误，B正确；在加速过程中，若弹簧弹力还未等于滑动摩擦力时，滑块的速度就已经等于传送带的速度，滑块与传送带相对静止且弹簧弹力小于最大静摩擦力，故滑块维持一段时间匀速运动，当弹簧的拉力大于最大静摩擦力时滑块做减速运动，动能减小，在这种情况下滑块的动能Ek随位移x变化图像正确，故C正确；滑块与弹簧的机械能E随位移x变化图像的斜率为摩擦力的大小，根据题意分析可知，在A、B选项中的情境下，滑动摩擦力保持不变故图像为一条直线；在C选项的情境下，滑块先受到滑动摩擦力作用，后受到静摩擦力作用，且静摩擦力等于变化的弹簧弹力，最后当做减速运动时又受到滑动摩擦力作用，故E－x图像先是直线再为曲线，最后又变为直线且两端直线图像斜率相同，故D图像不符合题意，D错误。 5．(多选)如图所示，A为放在水平