大题精练02 力学三大观点的计算问题——2024年高考物理题型突破限时精练（湖北专用）

大题精练02 力学三大观点的计算问题 考点内容 考情分析 考点一 匀变速直线运动 1、力学计算题是高考的必考内容，高考对于这部分知识点的命题形式是以生活中的情景为背景，强调情景与对应的力学知识的有机融合，突出了应用性，巩固了基础性。 2、2021年湖北卷第15题，2022年湖北卷第16题，2023年湖北卷第14题 考点二 牛顿三大定律 考点三 曲线运动(圆周运动，平抛运动等) 考点四 动能定理 机械能守恒定律 功能关系 考点五 动量定理 动量守恒定律 公式、知识点回顾（时间：5分钟） 知识点一、动力学 牛顿第二运动定律 F合 = ma 或或者 Fx = m ax Fy = m ay 向心力 牛顿第三定律 知识点二、冲量与动量、功和能 物理概念规律名称 公式 动能 重力势能 (与零势能面的选择有关) 弹性势能 功 W = Fs cos (恒力做功) W=Pt（拉力功率不变） W=f S相对路程 （阻力大小不变） 功率 平均功率： 即时功率： 机械效率 动能定理 机械能守恒定律 或者Ep= Ek 动量 = 冲量 动量定理 (解题时受力分析和正方向的规定是关键) 动量守恒 m1v1 + m2v2 = m1 v1‘+ m2v2’或p1 =一p2 或 p1 +p2=O 弹性碰撞 完全非弹性碰撞 1. （2023•湖北）如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求： （1）小物块到达D点的速度大小。 （2）B和D两点的高度差。 （3）小物块在A点的初速度大小。 2. （2022•湖北）打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示，重物A、B和C通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，C与滑轮等高（图中实线位置）时，C到两定滑轮的距离均为L。重物A和B的质量均为m，系统可以在如图虚线位置保持静止，此时连接C的绳与水平方向的夹角为60°。某次打桩时，用外力将C拉到图中实线位置，然后由静止释放。设C的下落速度为时，与正下方质量为2m的静止桩D正碰，碰撞时间极短，碰撞后C的速度为零，D竖直向下运动距离后静止（不考虑C、D再次相碰）。A、B、C、D均可视为质点。 （1）求C的质量； （2）若D在运动过程中受到的阻力F可视为恒力，求F的大小； （3）撤掉桩D，将C再次拉到图中实线位置，然后由静止释放，求A、B、C的总动能最大时C的动能。 3. （2021•湖北）如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑水平面在Q点相切。在水平面上，质量为m的小物块A以某一速度向质量也为m的静止小物块B运动。A、B发生正碰后，B到达半圆弧轨道最高点时对轨道压力恰好为零，A沿半圆弧轨道运动到与O点等高的C点时速度为零。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。 （1）求B从半圆弧轨道飞出后落到水平面的位置到Q点的距离； （2）当A由C点沿半圆弧轨道下滑到D点时，OD与OQ夹角为θ，求此时A所受力对A做功的功率； （3）求碰撞过程中A和B损失的总动能。 【例题】【圆周运动+机械能守恒定律+动量守恒定律】（2023•武昌区校级模拟）如图所示，水平传送带以v0＝2m/s的速度做逆时针运动，传送带左端与水平地面平滑连接，传送带与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切，物块a从圆弧轨道最高点由静止下滑后滑过传送带，与静止在水平地面右端的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量m＝0.1kg，物块b的质量M＝0.3kg，两物块均可视为质点，圆弧轨道半径r＝1.25m，传送带左、右两端的距离d＝4.5m，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为μ1＝0.1，物块b与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.5，重力加速度g＝10m/s2，碰撞时间极短。求： （1）物块a滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小； （2）物块a第一次与物块b碰撞后瞬间，物块b的速度大小； （3）两物块最多能碰撞的次数及最终两者的距离。 难度：★ ★ ★ ★ 建议时间：40分钟 1. （2023•湖北模拟）如图所示，足够长的固定斜面与水平面的夹角为θ，质量为m的小物块B恰好静止在斜面上，质量为3m底