专题16 三大观点在力学中的综合应用（分层练）--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）

专题验收评价 专题16 三大观点在力学中的综合应用 内容概览 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1 【命题点01 三大观点在曲线运动中的综合应用】 1 【命题点02 三大观点在多过程中的综合应用】 3 【命题点03 三大观点在传送带上的综合应用】 6 【命题点04 三大观点在碰撞、爆炸中的综合应用】 8 B·拓展培优拿高分 10 C·挑战真题争满分 10 【命题点01 三大观点在曲线运动中的综合应用】 1．（2023·江西南昌·统考二模）如图甲所示，水平轨道的端与半径为的光滑半圆轨道相切，原长为的轻质弹簧水平放置，一端固定在点，另一端与质量为的物块P接触但不连接。用水平外力向左缓慢推动物块P，水平外力随弹簧形变量的关系如图乙，将弹簧压缩至形变量为，然后放开，P开始沿轨道运动，恰好到达D点，已知重力加速度大小为。求： （1）弹簧的劲度系数； （2）水平轨道的长度。 2．（2023·海南·统考模拟预测）如图所示，光滑的水平面上静止一质量为的小车，小车的段是粗糙的水平面，段是半径的四分之一光滑圆弧，小车左端紧靠一固定在地面上的木桩。质量为的小滑块以的速度从A点水平向左冲上小车，恰好能运动到小车上的C点。已知小滑块与段水平面之间的动摩擦因数，小滑块可视为质点，重力加速度g取。 （1）求段的长度； （2）求小滑块第二次经过B点时的速度大小；（计算结果可带根号） （3）小滑块最终在段上的D点（未画出）与小车相对静止，求两点间的距离s。 3．（2023·湖南常德·统考模拟预测）如图甲所示为一款磁性轨道车玩具，如图乙所示为轨道的简化示意图，它由水平直轨道AB、光滑竖直圆轨道BCD等几段轨道平滑连接而组成。已知小车的质量，小车在整个轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面，磁力大小恒为其重力的0.5倍，小车在轨道AB段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的0.2倍。现将小车从A点由静止释放，第一次小车的动力装置提供恒定的牵引力，运动到B点时失去动力；第二次小车的动力装置提供恒定的功率，运动到B点之前失去动力。两次小车都是恰好能通过竖直圆轨道BCD，且在圆轨道内的最小速度为。假设小车可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。 （1）求圆轨道BCD的半径； （2）求第二次小车在轨道AB段动力装置提供动力的时间； 4．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧，轨道半径，下端恰好与光滑水平面平滑连接，质量为的铁球（可视为质点）由圆弧轨道顶端无初速度释放，后从点冲上倾角为的光滑斜面且无机械能损失，铁球在斜面上运动后在B点冲出斜面。（，，重力加速度取）求： （1）铁球运动到圆弧轨道底端时对圆弧轨道的压力大小； （2）斜面的长度； （3）在点左侧处放置一足够高的竖直挡板，铁球与挡板碰撞时的速度大小。 【命题点02 三大观点在多过程中的综合应用】 5．（2023·湖北·荆门市龙泉中学校联考二模）如图（a）所示，木板静止在光滑水平面上，木板右侧距离为x处固定弹性挡板。质量m=3kg的小物块以的初速度从最左端冲上木板，一段时间后木板与挡板发生弹性碰撞。木板与小物块之间的动摩擦因数。第一次碰撞完瞬间开始的0.25s内木板的图像如图（b）所示，此过程木板的加速度大小为a。在以后的运动过程中，小物块始终没有滑离木板。重力加速度，求： （1）加速度a和木板的质量M； （2）x的最小值； （3）木板的最小长度L。 6．（2023·广东茂名·茂名市电白区电海中学校考一模）如图所示，倾角为的粗糙斜面体AB固定在水平地面上，斜面底部有一小圆弧与光滑水平地面平滑连接，质量、带有圆心角为的光滑圆弧轨道的滑块P放在水平地面上，圆弧轨道CD与水平地面相切，质量的滑块Q（视为质点）从斜面上的E点（图中未画出）由静止释放，若滑块P固定在水平地面上，则滑块Q恰好能滑到圆弧轨道的最高点D；若滑块P不固定时，滑块Q从斜面上的F点（图中未画出）由静止释放也恰好能滑到圆弧轨道的最高点D。已知E点到水平地面的高度，滑块Q与斜面同的动摩擦因数，取，，重力加速度大小，求： (1)圆弧轨道半径R； (2)F点到水平地面的高度； (3)在滑块P不固定的情况下，滑块Q运动到圆弧轨道D点时对轨道的压力大小。 7．（2023·广东韶关·统考模拟预测）有一种打积木的游戏，装置如图所示，三块完全相同的钢性积木B、C、D叠放在靶位上，宽度均为d，积木C、D夹在固定的两光滑薄板间，一球A（视为质点）用长为L，且不可伸长的轻绳悬挂于O点。游戏时，钢球拉至与O等高的P点（保持绳绷直）由静止释放，钢球运动到最低点时与积木B发生的碰撞为弹性碰撞且瞬间完成，积木B滑行一段距离（大于）后停下。