第一篇專題二培優(yōu)點(diǎn)2　力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用-【高考二輪】新高考物理大二輪復(fù)習(xí)（課件+講義+專練）-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

培優(yōu)點(diǎn)2　力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用
(1)求滑塊a到達(dá)圓弧管道DEF最低點(diǎn)F時速度大小vF和所受支持力大小FN；
答案　10 m/s　31.2 N　
滑塊a從D到F，由動能定理
解得vF＝10 m/sFN＝31.2 N
(2)若滑塊a碰后返回到B點(diǎn)時速度vB＝1 m/s，求滑塊a、b碰撞過程中損失的機(jī)械能ΔE；
滑塊a返回B點(diǎn)時的速度vB＝1 m/s，設(shè)滑塊a的速度大小為va，由動能定理有：
解得va＝5 m/s因a、b碰撞過程動量守恒，則mvF＝－mva＋3mvb解得碰后b的速度vb＝5 m/s
(3)若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住，求碰撞后彈簧最大長度與最小長度之差Δx。
若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住，則a、b碰后的共同速度v滿足：mvF＝4mv解得v＝2.5 m/s當(dāng)彈簧被壓縮到最短或者伸長到最長時有共同速度v′，有4mv＝6mv′
系統(tǒng)能量守恒，彈簧最長或最短時，系統(tǒng)動能相等，所以彈簧最長和最短時形變量相等，則彈簧最大長度與最小長度之差Δx＝2x1＝0.2 m。
　(2023·廣東茂名市一模)某戶外大型闖關(guān)游戲“渡河”環(huán)節(jié)中，選手從高臺俯沖而下，為了解決速度過快帶來的風(fēng)險，設(shè)計師設(shè)計了如圖所示的減速裝置。浮于河面的B板緊靠緩沖裝置A板，B的左側(cè)放置一物體C。選手通過高臺光滑曲面下滑，經(jīng)過A后滑上B。已知A、B的質(zhì)量均為M0＝48 kg，C的質(zhì)量為M＝12 kg。A、B的長度均為L＝3 m，選手與A、B間的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.5，A與地面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.3。B在水中運(yùn)動時受到的阻力是其所受浮力的0.1倍，B碰到河岸后立即被鎖定。不計水流速度，選手和物體C均可看作質(zhì)點(diǎn)，g＝10 m/s2，則：
(1)為了防止A滑動而出現(xiàn)意外，選手及裝備的質(zhì)量最大不超過多少？
設(shè)選手及裝備的質(zhì)量為m，為了防止A滑動，則μ1mg≤μ2(M0＋m)g解得m≤72 kg
(2)若選手及裝備的質(zhì)量為60 kg，從h＝3.3 m的高臺由靜止開始滑下，經(jīng)過A與C發(fā)生碰撞后一起運(yùn)動，碰撞時間極短可忽略，在此碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為多少？
選手經(jīng)過A與C發(fā)生碰撞后一起運(yùn)動，速度為vmv2＝(M＋m)v
(3)在第(2)問前提下，選手與C碰撞后經(jīng)0.5 s恰好與平板B速度相同，要使選手能夠到達(dá)河岸，河岸的最大寬度d為多少？
選手與C碰撞后經(jīng)0.5 s恰好與平板B速度相同，根據(jù)動量定理ft＝(M＋m)v－(M＋m＋M0)v′，f＝0.1×(M＋m＋M0)g＝120 N解得v′＝2.5 m/s
之后一起減速，加速度大小為
所以最大寬度d＝x1＋x2＋L＝6.75 m。
(2023·河北4月聯(lián)考)如圖所示，傾斜傳送帶的傾角θ＝37°、長度為L＝15.2 m，傳送帶以v0＝7 m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動；光滑水平面上有一塊長木板，其上表面粗糙，且與傳送帶底端B以及右側(cè)固定半圓形光滑軌道槽的最低點(diǎn)C等高，槽的半徑R＝0.72 m。在傳送帶上端A無初速地釋放一個質(zhì)量為m＝1 kg的黑色小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.5，黑色小滑塊在傳送帶上經(jīng)過后留下黑色痕跡，在底端B滑上緊靠傳送帶的長木板的上表面，長木板質(zhì)量為M＝3 kg，不考慮小滑塊沖上長木板時碰撞帶來的機(jī)械能損失，小滑塊滑至長木板右端時，長木板恰好撞上半圓槽，長木板瞬間停止運(yùn)動，小滑塊進(jìn)入槽內(nèi)且恰好能通過半圓軌道最高點(diǎn)D。已知小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.4，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)小滑塊從A到B的時間t；
由牛頓第二定律得mgsin θ＋μ1mgcs θ＝ma1解得a1＝gsin 37°＋μ1gcs 37°＝10 m/s2滑塊與傳送帶共速的時間
由題知μ1