《2022高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 專題強(qiáng)化4 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用訓(xùn)練 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 專題強(qiáng)化4 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用訓(xùn)練 新人教版(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 專題強(qiáng)化4 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用訓(xùn)練 新人教版
〔專題強(qiáng)化訓(xùn)練〕
1.(2017·遼寧東北育才學(xué)校三模) 如圖所示為糧袋的傳送裝置,已知A、B間長度為L,傳送帶與水平方向的夾角為θ,工作時(shí)逆時(shí)針運(yùn)行,速度為v,糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,正常工作時(shí)工人在A點(diǎn)將糧袋放到運(yùn)行中的傳送帶上,關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)( A )
A.糧袋到達(dá)B點(diǎn)的速度與v比較,可能大,也可能相等或小
B.糧袋開始運(yùn)動(dòng)的加速度為g(sinθ-μcosθ),若L足夠大,則以后將以一定的速度v做勻速
2、運(yùn)動(dòng)
C.若μ≥tanθ,則糧袋從A到B一定是一直做加速運(yùn)動(dòng)
D.不論μ大小如何,糧袋從A到B一直做勻加速運(yùn)動(dòng),且a≥gsinθ
[解析] 糧袋在傳送帶上可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度小于v;也可能先做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后,做勻速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度與v相同;也可能先做加速度較大的勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后做加速度較小的勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大于v,故A正確,D錯(cuò)誤。糧袋開始時(shí)受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力,大小為μmgcosθ,根據(jù)牛頓第二定律有加速度a=g(sinθ+μcosθ),故B錯(cuò)誤。若μ≥tanθ,糧袋從A到B可能是一直做加速運(yùn)動(dòng),也可能先做勻加速
3、運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后,做勻速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤。
2.(2017·湖南婁底五校聯(lián)考)如圖所示,將一輕彈簧固定在傾角為30°的斜面底端,現(xiàn)用一質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮鎖定在A點(diǎn),解除鎖定后,物體將沿斜面上滑,物體在運(yùn)動(dòng)過程中所能到達(dá)的最高點(diǎn)B距A點(diǎn)的豎直高度為h,已知物體離開彈簧后沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于重力加速度g。則下列說法不正確的是( A )
A.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí),物體有最大動(dòng)能
B.彈簧的最大彈性勢(shì)能為2mgh
C.物體最終會(huì)靜止在B點(diǎn)
D.物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為mgh
[解析] 物體離開彈簧后沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于重力加速度g,由
4、牛頓第二定律可知物體所受的合力沿斜面向下,大小為F=mg,而重力沿斜面向下的分量為mgsin30°=0.5mg,可知物體受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力為f=0.5mg。物體從彈簧解除鎖定開始,彈簧的彈力先大于重力沿斜面向下的分力和摩擦力之和,后小于重力沿斜面向下的分力和摩擦力之和,物體先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)彈力等于重力沿斜面向下的分力和摩擦力之和時(shí),速度最大,此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài),故A不正確.根據(jù)能量守恒定律,可知在物體上升到最高點(diǎn)的過程中,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的重力勢(shì)能mgh和內(nèi)能,故彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep=mgh+f·2h=2mgh,故B正確。物體到達(dá)B點(diǎn)后,瞬時(shí)速度為零,由于最大靜摩擦力
5、fm=f=0.5mg=mgsin30°,所以物體將靜止在B點(diǎn),故C正確。物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功,ΔE=f·2h=mgh,故A、D正確。本題選不正確的,故選A。
3.(2017·湖南長沙一模)如圖所示,用長為R的不可伸長的輕繩將質(zhì)量為的小球A懸掛于O點(diǎn)。在光滑的水平地面上,質(zhì)量為m的小物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))置于長木板C的左端并與長木板均保持靜止。將小球A拉起,使輕繩水平拉直,將A球由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與B發(fā)生彈性正碰。
(1)求碰后輕繩與豎直方向的最大夾角θ的余弦值;
(2)若長木板C的質(zhì)量為2m,B與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則C的長度至少為
6、多少時(shí)B才不會(huì)從C的上表面滑出?
答案:(1) (2)
[解析] (1)A從開始下落到與B碰撞前的過程機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得mgR=·mv,
小球與B碰撞過程中動(dòng)量和機(jī)械能均守恒,以水平向右為正方向。
由動(dòng)量守恒定律得mv0=mv1+mv2,
由機(jī)械能守恒定律得·mv=·mv+mv,
聯(lián)立解得v1=-,v2=,
設(shè)碰撞后A上升的最大高度為H,則gH=·v,
又cosθ=,聯(lián)立解得cosθ=。
(2)B在木板C上滑動(dòng)過程中,B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以水平向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得mv2=(m+2m)v,
設(shè)木塊長度為L時(shí),B剛好滑到C的最右端時(shí)兩者共速,則B在木
7、板C上滑動(dòng)的過程中,由能量守恒定律得
μmgL=mv-(m+2m)v2,
聯(lián)立解得L=。
4.(2017·山東日照一模)如圖所示,一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放置在質(zhì)量M=4kg的長木板左側(cè),長木板放置在光滑的水平面上。初始時(shí),長木板與物塊一起以水平速度v0=2m/s向左勻速運(yùn)動(dòng)。在長木板的左側(cè)上方固定著一障礙物A,當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到障礙物A處時(shí)與A發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短,無機(jī)械能損失),而長木板可繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。重力加速度g取10m/s2。
(1)設(shè)長木板足夠長,求物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊與長木板速度相同時(shí)的共同速率;
(2)設(shè)長木板足夠長,物塊與障礙物第一次碰撞
8、后,物塊向右運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大距離是s=0.4m,求物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及此過程中長木板運(yùn)動(dòng)的加速度的大??;
(3)要使物塊不會(huì)從長木板上滑落,長木板至少為多長?整個(gè)過程中物塊與長木板系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為多少?
答案:(1)1.2m/s (2)0.5 1.25m/s2 (3)2m 10J
[解析] (1)物塊與障礙物碰撞后,小物塊與木板組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,以向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律得
Mv0-mv0=(M+m)v,
代入數(shù)據(jù)解得v=1.2m/s。
(2)物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊向右做減速運(yùn)動(dòng),直到速度減為零的過程中,只有摩擦力做功,由動(dòng)能定理得-μmgs=0-mv,代入數(shù)據(jù)解得μ=0.5。
木板在水平方向只受到摩擦力,由牛頓第二定律得
μmg=Ma,
代入數(shù)據(jù)解得a=1.25m/s2。
(3)由題可知,物塊多次與障礙物碰撞后,最終將與木板同時(shí)都靜止,設(shè)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移為l,則由能量守恒定律得
μmgl=(m+M)v,
代入數(shù)據(jù)得l=2m,
可知木板的長度至少為2m。
又Q=μmgl,
代入數(shù)據(jù)解得Q=10J。