热点23 力学三大观点的应用-【备考最优解】2025年高考物理二轮专题复习教用word

热点23　力学三大观点的应用 1.(2024·广东韶关市综合测试二)如图所示，质量均为m的物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接，A与地面接触，B离地面的高度h为1.2 m，质量为2m的圆环C套在轻绳上，C在B上方d＝0.8 m处。由静止释放圆环C，C下落后与B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，不计C与绳之间的摩擦和空气阻力，A、B、C均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2。 (1)C、B碰撞后瞬间，共同速度为多大？ (2)碰撞后，B经过多长时间到达地面？ 2．(2024·河北石家庄市教学质检一)如图甲所示，质量m1＝2 kg的小物块A静置于平台左端，A与平台间的动摩擦因数μ＝0.1。紧靠平台右侧有一质量m0＝1 kg的足够长小车，平台和小车上表面在同一水平高度。质量m2＝2 kg的小滑块B静置于小车左端，B与小车上表面间的动摩擦因数也为μ＝0.1，竖直墙面距离小车足够远。t＝0时，给物块A施加一水平向右的力F，F随时间变化的规律如图乙所示，t＝2 s时撤掉力F，t＝4 s时，A与B发生弹性碰撞，一段时间后，小车与墙面发生碰撞，碰撞时间极短，每次碰后小车速度反向，大小变为碰前的一半，忽略小车与地面间的摩擦，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)A与B发生弹性碰撞前瞬间，物块A的速度大小； (2)小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前瞬间，滑块与小车间由于摩擦产生的热量； (3)小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第3次碰撞前瞬间，小车运动的路程。 [特色专项训练] 热点23　力学三大观点的应用 1．解析：(1)C与B碰撞前的过程，由动能定理有2mgd＝×2mv－0，得vC＝＝4 m/s 碰撞过程动量守恒，则有2mvC＝4mv，得v＝2 m/s。 (2)C与B碰撞后粘在一起，一起向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律3mg－mg＝4ma，得a＝5 m/s2 由运动学公式有h＝vt＋at2，得t＝0.4 s。 答案：(1)2 m/s　(2)0.4 s 2．解析：(1)在F－t图像中，图像与时间轴围成的面积等于F的冲量，在前4 s时间内，根据动量定理IF－μm1gt＝m1v0，代入数据可得v0＝12 m/s。 (2)A、B在碰撞的过程中，满足动量守恒定律和机械能守恒定律 m1v0＝m1v1＋m2v2 m1v＝m1v＋m2v 解得v1＝0，v2＝12 m/s。 由于竖直墙面距离小车足够远，在小车与墙壁碰撞前，B与小车达到共速，根据动量守恒定律m2v2＝(m2＋m0)v3 解得v3＝8 m/s 第1次碰后小车速度反向，大小减半，到第2次碰前根据动量守恒定律m2v3－m0＝(m2＋m0)v4 解得v4＝4 m/s 在这个过程中，因摩擦产生的热量 Q＝m2v＋m02－(m2＋m0)v 解得Q＝48 J。 (3)小车向左运动的过程中，根据牛顿第二定律μm2g＝m0a 可知小车的加速度a＝2 m/s2 从第1次碰撞后到第2次碰撞前，小车通过的路程s1＝2× 从第2次碰撞后到第3次碰撞前，小车通过的路程s2＝2× 小车通过的总路程s＝s1＋s2 代入数据解得s＝10 m。 答案：(1)12 m/s　(2)48 J　(3)10 m 学科网（北京）股份有限公司 $