高中物理高考 押课标卷物理第24题（解析版）-备战2020年高考物理临考题号押题

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押课标卷理综第24题

题号
考情分析
考查知识点
分值
预测知识点
第24题
近几年高考中对力学综合知识的考查一般体现在计算中，尤其在动量成为必考内容后，其考核更加多样化．对于一般的力学问题要涉及以下知识点：①牛顿运动定律结合运动学公式处理有规律的运动；②动能定理结合能量守恒定律处理变力及曲线运动问题；③动量定理结合能量守恒定律处理碰撞、爆炸、反冲类问题．此部分在复习中要有效地寻求解题的突破口.[来源:Z_xx
力学计算
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预计2020年高考新课标全国卷第24题会以力学计算知识为主。

（2019·新课标全国Ⅰ卷）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v–t图像如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。

（1）求物块B的质量；
（2）在图（b）所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功；
（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。
【答案】（1）3m （2） （3）
【解析】（1）根据图（b），v1为物块A在碰撞前瞬间速度的大小，为其碰撞后瞬间速度的大小。设物块B的质量为，碰撞后瞬间的速度大小为，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
①
②
联立①②式得
③
（2）在图（b）所描述的运动中，设物块A与轨道间的滑动摩擦力大小为f，下滑过程中所走过的路程为s1，返回过程中所走过的路程为s2，P点的高度为h，整个过程中克服摩擦力所做的功为W，由动能定理有
④
⑤
从图（b）所给的v–t图线可知
⑥
⑦
由几何关系
⑧
物块A在整个过程中克服摩擦力所做的功为
⑨
联立④⑤⑥⑦⑧⑨式可得
⑩
（3）设倾斜轨道倾角为θ，物块与轨道间的动摩擦因数在改变前为μ，有

设物块B在水平轨道上能够滑行的距离为，由动能定理有

设改变后的动摩擦因数为，由动能定理有

联立①③④⑤⑥⑦⑧⑩式可得


如图所示，传送带水平部分的长度=4.5 m，在电动机带动下匀速运行。质量M=0.49 kg的木块（可视为质点）静止在传送带左端的光滑平台上．质量为m=10 g的子弹以v0=50 m/s的速度水平向右打入木块并留在其中，之后木块滑到传送带上，最后从右轮轴正上方的P点离开传送带做平抛运动，正好落入车厢中心点Q。已知木块与传送带间的动摩擦因数m=0.5，P点与车底板间的竖直记度H=1.8 m，与车厢底板中心点Q的水平距离x=1.2 m，取g=10m/s2，求：

（1）木块从传送带左端到达右端的时间；
（2）由于传送木块，电动机多消耗的电能。
【答案】（1）2.3 s （2）1 J
【解析】（1）传送带的速度等于木块运动到P点后做平抛运动，得x=vt
竖直方向：
解得抛出速度：v=2 m/s
子弹打入木块过程，由动量守恒定律得mv0=（M+m）v1
木块沿传送带加速运动，由牛顿第二定律得μ（M+m）g=（M+m）a
加速至v的位移x1==0.3m