2017-2018高中物理二轮专题检测： 应用“能量观点”和“动量观点”破解力学计算题含解析

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1、8专题检测（十一）应用“能量观点”和“动量观点”破解力学计算题1、(2017·全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1

2、足训练要求的运动员的最小加速度.解析：(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ，由动能定理得－μmgs0＝mv12－mv02①解得μ＝.②(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t.由运动学公式得v02－v12＝2a1s0③v0－v1＝a1t④s1＝a2t2⑤联立③④⑤式得a2＝.答案：(1)　(2)2、(2015·天津高考)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v＝1m/s的恒定速度向右运动，现

3、将一质量为m＝2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ＝0.5.设皮带足够长，取g＝10m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求(1)邮件滑动的时间t；(2)邮件对地的位移大小x；(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W.解析：(1)设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为F，则8F＝μmg①取向右为正方向，对邮件应用动量定理，有Ft＝mv－0②由①②式并代入数据得t＝0.2s.③(2)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，对邮件应用动能定理，有Fx＝mv2－0④由①④式并代入数据得x＝0.1m.⑤(3)邮件与皮带发

4、生相对滑动的过程中，设皮带相对地面的位移为s，则s＝vt⑥摩擦力对皮带做的功W＝－Fs⑦由①③⑥⑦式并代入数据得W＝－2J.⑧答案：(1)0.2s　(2)0.1m　(3)－2J3、如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能达到C板的最右端，已知A、B、C质量均相等，木板C长为L，求：(1)A物体的最终速度；(2)A在木板C上滑行的时间.解析：(1)设A、B、C的质量为m，B、C碰撞过程中动

5、量守恒，设B、C碰后的共同速度为v1，则mv0＝2mv1，解得v1＝，B、C共速后A以v0的速度滑上C，A滑上C后，B、C脱离，A、C相互作用的过程中动量守恒，设最终A、C的共同速度为v2，则mv0＋mv1＝2mv2，解得v2＝.(2)在A、C相互作用的过程中，根据机械能守恒有8FfL＝mv02＋mv12－·2mv22(Ff为A、C间的摩擦力)，代入解得Ff＝.此过程中对C，根据动量定理有Fft＝mv2－mv1，代入相关数据解得t＝.答案：(1)　(2)4.(2018届高三·开封调研)如图所示，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C

6、处.质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起.已知BC轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg.试问：(1)a与b球碰前瞬间，a球的速度多大？(2)a、b两球碰后，细绳是否会断裂？(要求通过计算回答)解析：(1)设a球经C点时速度为vC，则由机械能守恒得mgh＝mvC2解得vC＝，即a与b碰前的速度大小为.(2)设a、b球碰后的共同速度为v，由动量守恒定律mvC＝(m＋m)v，故v＝vC＝两球被细绳悬挂绕O摆动时，在最低点时设细绳拉力为FT，则由牛顿第二定律得

7、FT－2mg＝2m解得FT＝3mg因为FT>FTm＝2.8mg，所以细绳会断裂.答案：(1)　(2)见解析5、如图所示，质量为m＝1kg的可视为质点的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑，圆弧轨道与质量为M＝2kg的足够长的小车左端在最低点O点相切，小物块并在O点滑上小车，水平地面光滑，当物块运动到障碍物Q处时与Q发生无机械能损失的碰撞.8碰撞前物块和小车已经相对静止，而小车可继续向右运动(物块始终在小车上)，小车运动过程中和圆弧无相互作用.已知圆弧半

8、径R＝1.0m，圆弧对应的圆心角θ为53°，A点距水平面的高度h＝0.8m，物块与小车间的动摩擦因数为μ＝0.1，重力加速度g＝10m/