2024屆高三物理復(fù)習(xí)小練習(xí)(二十六)　應(yīng)用三大觀點(diǎn)解決力學(xué)綜合問題（學(xué)生版）

2024屆高三一輪復(fù)習(xí)小練(二十六)應(yīng)用三大觀點(diǎn)解決力學(xué)綜合問題A卷——全員必做1．如圖(a)所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個(gè)帶電小球，t＝0時(shí)，甲靜止，乙以6m/s的初速度向甲運(yùn)動(dòng)。它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運(yùn)動(dòng)(整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中兩球沒有接觸)，它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖像分別如圖(b)中甲、乙兩曲線所示。則由圖線可知()A．兩帶電小球的電性一定相反B．甲、乙兩球的質(zhì)量之比為2∶1C．t2時(shí)刻，乙球的電勢能最大D．在0～t3時(shí)間內(nèi)，甲的動(dòng)能一直增大，乙的動(dòng)能一直減小選eq\f(m甲,m乙)eq\f(2,1)2.(2022·泰安檢測)如圖所示，水平地面上A、B兩個(gè)木塊用輕彈簧連接在一起，質(zhì)量分別為2m、3m，靜止時(shí)彈簧恰好處于原長。一質(zhì)量為m的木塊C以速度v0水平向右運(yùn)動(dòng)并與木塊A相撞。不計(jì)一切摩擦，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則碰后彈簧的最大彈性勢能不可能為()A.eq\f(1,3)mv02 B.eq\f(1,5)mv02C.eq\f(1,12)mv02 D.eq\f(4,15)mv02選eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(1,2)×eq\f(2,3)eq\f(4,15)eq\f(4,15)eq\f(1,12)eq\f(1,12)≤≤eq\f(4,15)3.如圖所示，在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M＝2m的斜面體，斜面體表面光滑、高度為h、傾角為θ。一質(zhì)量為m的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)沖上斜面過程中機(jī)械能損失。如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面頂端。如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能到達(dá)的最大高度為()A.eq\f(h,3)B.eq\f(h,2)C.eq\f(2h,3)D．h選eq\f(1,2)eq\r(2gh)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(2,3)4．如圖所示，質(zhì)量為M的物塊甲，以速度v0沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng)，連接有輕彈簧、質(zhì)量為m的物塊乙靜止在正前方，物塊甲與彈簧接觸后壓縮彈簧，則下列判斷錯(cuò)誤的是()A．僅增大v0，彈簧的最大壓縮量增大B．僅增大m，彈簧的最大壓縮量增大C．僅增大M，彈簧的最大壓縮量增大D．v0一定，m＋M一定，彈簧的最大壓縮量一定選eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(mMv02,2M＋m)eq\f(mv02,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(m,M))))eq\f(Mv02,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(M,m)＋1)))eq\f(1,2)5．(2022·哈爾濱模擬)(多選)如圖所示，足夠長的木板Q放在光滑水平面上，在其左端有一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊P，P、Q間接觸面粗糙?，F(xiàn)給P向右的速率vP，給Q向左的速率vQ，取向右為速度的正方向，不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)過程P、Q速度隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是()選6.如圖所示，用輕繩將兩個(gè)彈性小球緊緊束縛在一起并發(fā)生微小的形變，現(xiàn)正在光滑水平面上以速度v0＝0.1m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知a、b兩彈性小球質(zhì)量分別為m1＝1.0kg和m2＝2.0kg。一段時(shí)間后輕繩突然自動(dòng)斷開，斷開后兩球仍沿原直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過t＝5.0s兩球的間距s＝4.5m，則下列說法正確的是()A．剛分離時(shí)，a、b兩球的速度方向相同B．剛分離時(shí)，b球的速度大小為0.4m/sC．剛分離時(shí)，a球的速度大小為0.6m/sD．兩球分離過程中釋放的彈性勢能為0.27J選eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(1,2)7.如圖所示，一沙袋用無彈性輕細(xì)繩懸于O點(diǎn)。開始時(shí)沙袋處于靜止?fàn)顟B(tài)，一彈丸以水平速度v0擊入沙袋后未穿出，二者共同擺動(dòng)。若彈丸質(zhì)量為m，沙袋質(zhì)量為5m，彈丸相對(duì)于沙袋的形狀其大小可忽略不計(jì)，彈丸擊中沙袋后漏出的沙子質(zhì)量忽略不計(jì)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說法中正確的是()A．彈丸打入沙袋過程中，細(xì)繩所受拉力大小保持不變B．彈丸打入沙袋過程中，彈丸對(duì)沙袋的沖量大小大于沙袋對(duì)彈丸的沖量大小C．彈丸打入沙袋過程中所產(chǎn)生的熱量為eq\f(mv02,72)D．沙袋和彈丸一起擺動(dòng)所達(dá)到的最大高度為eq\f(v02,72g)選eq\f(1,6)eq\f(v2,L)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(5,12)eq\f(1,2)eq\f(v02,72g)8.(多選)如圖所示，小車的上面固定一個(gè)光滑彎曲圓管道，整個(gè)小車(含管道)的質(zhì)量為3m，靜止在光滑的水平面上。現(xiàn)有一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)的小球，質(zhì)量為m，半徑略小于管道半徑，以水平速度v從左端滑上小車，小球恰好能到達(dá)管道的最高點(diǎn)，然后從管道左端滑離小車。關(guān)于這個(gè)過程，下列說法正確的是()A．小球滑離小車時(shí)，小車回到原來位置B．小球滑離小車時(shí)，小車的速度大小為eq\f(v,2)C．車上管道中心線最高點(diǎn)距小車上表面的豎直高度為eq\f(3v2,8g)D．小球從滑進(jìn)管道到滑到最高點(diǎn)的過程中，小車的動(dòng)量變化大小是eq\f(mv,2)選eq\f(1,2)eq\f(1,2)×eq\f(1,2)eq\f(1,4)eq\f(1,2)eq\f(1,2)××eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)v))eq\f(3v2,8g)eq\f(1,4)eq\f(3,4)9.如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止。物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：(1)物塊在車面上滑行的時(shí)間t；(2)要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少。eq\f(1,2)eq\f(1,2)答案：(1)0.24s(2)5m/s10．(2020·浙江7月選考)小明將如圖所示的裝置放在水平地面上，該裝置由弧形軌道、豎直圓軌道、水平直軌道AB和傾角θ＝37°的斜軌道BC平滑連接而成。質(zhì)量m＝0.1kg的小滑塊從弧形軌道離地高H＝1.0m處靜止釋放。已知R＝0.2m，LAB＝LBC＝1.0m，滑塊與軌道AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.25，弧形軌道和圓軌道均可視為光滑，忽略空氣阻力。(g取10m/s2)(1)求滑塊運(yùn)動(dòng)到與圓心O等高的D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)通過計(jì)算判斷滑塊能否沖出斜軌道的末端C點(diǎn)；(3)若滑下的滑塊與靜止在水平直軌道上距A點(diǎn)x處的質(zhì)量為2m的小滑塊相碰，碰后一起運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)仍為0.25，求它們?cè)谲壍繠C上到達(dá)的高度h與x之間的關(guān)系。(碰撞時(shí)間不計(jì)，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)eq\f(1,2)eq\f(vD2,R)eq\f(15,16)eq\f(1,2)eq\f(h,tanθ)eq\f(1,2)eq\f(1,6)eq\f(5,48)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,8)m<x≤1m))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0≤x≤\f(5,8)m))答案：(1)8N，方向水平向左(2)不能(3)h＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(00≤x≤\f(5,8)m,\f(1,6)x－\f(5,48)m\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,8)m<x≤1m))))B卷——重點(diǎn)選做11.(多選)如圖所示，質(zhì)量為M的長木板靜止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且長為l，左端O處固定輕質(zhì)彈簧，右側(cè)用不可伸長的輕繩連接于豎直墻上，輕繩所能承受的最大拉力為F。質(zhì)量為m的小滑塊以速度v從A點(diǎn)向左滑動(dòng)壓縮彈簧，彈簧的壓縮量達(dá)最大時(shí)細(xì)繩恰好被拉斷，再過一段時(shí)間后長木板停止運(yùn)動(dòng)，小滑塊恰未掉落。則()A．細(xì)繩被拉斷瞬間木板的加速度大小為eq\f(F,M)B．細(xì)繩被拉斷瞬間彈簧的彈性勢能為eq\f(1,2)mv2C．彈簧恢復(fù)原長時(shí)滑塊的動(dòng)能為eq\f(1,2)mv2D．滑塊與木板AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(v2,2gl)選eq\f(F,M)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(v2,2gl)12.如圖所示，質(zhì)量為M的平板車P高為h，質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計(jì)，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上。一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計(jì))。今將小球拉至細(xì)繩與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短，且無能量損失，已知Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍，Q與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M∶m＝4∶1，重力加速度為g。求：(1)Q離開平板車時(shí)的速度；(2)平板車的長度。eq\f(1,2)eq\r(gR)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\r(gR)eq\f(\r(gR),6)eq\f(\r(gR),3)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(7R,18μ)答案：(1)eq\f(\r(gR),3)(2)eq\f(7R,18μ)13．(2021·湖南高考)如圖，豎直平面內(nèi)一足夠長的光滑傾斜軌道與一長為L的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，水平軌道右下方有一段弧形軌道PQ。質(zhì)量為m的小物塊A與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。以水平軌道末端O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，x軸的正方向水平向右，y軸的正方向豎直向下，弧形軌道P端坐標(biāo)為(2μL，μL)，Q端在y軸上。重力加速度為g。(1)若A從傾斜軌道上距x軸高度為2μL的位置由靜止開始下滑，求A經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)若A從傾斜軌道上不同位置由靜止開始下滑，經(jīng)過O點(diǎn)落在弧形軌道PQ上的動(dòng)能均相同，求PQ的曲線方程；(3)將質(zhì)量為λm(λ為常數(shù)且λ≥5)的小物塊B置于O點(diǎn)，A沿傾斜軌道由靜止開始下滑，與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短)，要使A和B均能落在弧形軌道上，且A落在B落點(diǎn)的右側(cè)，求A下滑的初始位置距x軸高度的取值范圍。eq\f(1,2)eq\r(2μgL)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(x2,v2)eq\f(1,2)eq\f(2μL2,vP2)eq\r(2μgL)eq\f(1,2