第二板块 层级Ⅲ 微专题Ⅲ-2 “能量与动量”计算大题习题讲评-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材）

第二板块能量与动量 微专题Ⅲ一2“能量与动量”计算大题习题讲评 (一)精研“标杆考题” 研透一题，胜做百题 [典例](2022·山东潜级岁，节选)如图所示，： 具体思维流程如下： “L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板 第(1)问，A,B发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械 B上的O'点，)点左侧小球g 能守恒，据此求解碰后两者的速度。 粗糙，右侧光滑。用不 第(2)问，运动过程如图所示，光滑部分的长度d等于 A碰后向右运动的总位移，即匀速阶段位移与减速阶 可伸长的轻绳将质量为 段位移之和。解题的关键条件：A减速的位移等于第 M的小球悬挂在O'点正上方的O点，轻绳处于水 一阶段B向右减速的位移 平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点 与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前 方向相同，开始做简谐运动（要求摆角小于5°），A 以速度。沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹 性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时， 0 相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次 上升到最高点。已知A的质量mA=0.1kg,B的 质量mB=0.3kg,A与B的动摩擦因数41=0.4， 第一阶段：碰后A在光滑部分速运动 B与地面间的动摩擦因数2=0.225，%=4m/s, A向左匀速运动 位移为x山 A速 取重力加速度g=10m/s2。整个过程中A始终 运动的位移 在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻 t39 减速位移 x刷 力，求： B向右匀运动 减速运动公式x14立a4 A速的位移 (1)A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小以与B: 等于B第阶 (2)B光滑部分的长度d: A向左匀动能向左减速的位 段向右减速的 (3)运动过程中A对B的摩擦力所做的功W:, 减速运动定理移为x0.5m 位移 思维建模 B向右匀减速运动 光滑长度为d￥1+xu 关键表述 模型建立 第二阶段：碰后A滑上粗糙部分运动 将小球由静止释放，下摆至最低 小球与A碰撞过程 : 第(3)问，解题关键：求解B在A的摩擦力作用下运动 点与小物块A发生碰撞，碰后 动量守恒 的位移 小球速度方向与碰前方向相同 特别注意：需要通过计算A、B分别减速到零的时间来 碰后小球开始做简谐运动（要求 单摆运动，周期公式 判断B的运动位移。 摆角小于5) T= 碰后A滑上粗糙部分运动的阶段 A向左匀减速运动至停止 动量 定理 A减速时间20.5s A以速度。沿平板滑动直至与A与B碰撞过程动 B右侧挡板发生弹性碰撞 量守恒，机械能守恒 初速度 段时间后，A返回到O点的 B向右匀 on-ah=1m/s 减速时间 减速运动 正下方时，相对于地面的速度减 A运动全过程的时 6ts<40.59 为零，此时小球恰好第一次上升 间为单摆周期的号 加速度a,号n/ 减速 到最高点 A对B的摩擦力所做的功为哪-“mgx2 位移x啦 铺53 高考专题辅导与测试·物理 1 ■解题观摩 联立代入数据解得1=3s,4'=1s(舍去】 根搭几何关系有d=A十rA=6m 7 (1)设水平向右为正方向，因为)点右侧光滑，由题 意可知A与B发生弹性碰撞，故碰撞过程根据动 (3)对A减速的过程，根据动量定理有 量守恒定律和机械能守恒定律有 一1mAgt2=0一mAUA mA0=nAUA十mBUB 代入数据解得2=0.5s mw2=m2+ 1 mgvB2 在A刚开始减速时，B的递度为边=g一a44=1m/s 在A减速过程中，对B根据牛领第二定律有 代入数据联立解得A=一2m/s,方向水平向左： 1mAg十g(m4十nB)g=mB4g vB=2m/s,方向水平向右 即A和B速度的大小均为2m/s 解得a=号m/g (2)因为A返回到O,点正下方时，相对地面速度为 B停下来的时间为13，根据运动学公式有 0,A减速过程根据动能定理有 0=w-0,解得6=是<：=05 一I MAREA2=0-2mA22 可知在A减速过程中B先停下来了，此过程中B 代入数据解得xA2=0.5m 的位移为xe=%=3 此过程中A减速的位移等于A碰后向左匀速运 2a226m 所以A对B的摩擦力所做的功为 动过程中B向右的位移，所以对B有 (mA十mB)g=mB41, W=一风g能=一斋。 1 x=x2=1一2a142 [答案]q)2m/s2m/s(2)2 (二)演练“多维考法”一迁移活用，方法融通 考法1能量与动力学观点的综合应用 (3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上，求平台 1.(2023·江苏高考)如图所示，滑雪道AB由坡道 BC的最大长度L。 和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为45°。 平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点 由静止开始下滑，恰好到达B点。滑雪者现从 A点由静止开始下滑，从B点飞出。已知A、P 间的距离为d,滑雪者与滑道间的动