2023版高考物理步步高大二轮复习讲义第一篇 专题二 微专题3　力学三大观点的综合应用【学生版】

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微专题3　力学三大观点的综合应用命题规律　1.命题角度：应用力学三大观点解决多过程问题.2.常用方法：多过程分段处理法.3.常考题型：计算题．力学三大观点对比力学三大观点对应规律表达式选用原则动力学观点牛顿第二定律F合＝ma物体做匀变速直线运动，涉及运动细节匀变速直线运动规律v＝v0＋atx＝v0t＋at2v2－v02＝2ax等能量观点动能定理W合＝ΔEk涉及做功与能量转换机械能守恒定律Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2功能关系WG＝－ΔEp等能量守恒定律E1＝E2动量观点动量定理I合＝p′－p只涉及初末速度、力、时间而不涉及位移、功动量守恒定律p1＋p2＝p1′＋p2′只涉及初末速度而不涉及力、时间 例1　(2021·浙江6月选考·20)如图所示，水平地面上有一高H＝0.4 m的水平台面，台面上竖直放置倾角θ＝37°的粗糙直轨道AB、水平光滑直轨道BC、四分之一圆周光滑细圆管道CD和半圆形光滑轨道DEF，它们平滑连接，其中管道CD的半径r＝0.1 m、圆心在O1点，轨道DEF的半径R＝0.2 m、圆心在O2点，O1、D、O2和F点均处在同一水平线上．小滑块从轨道AB上距台面高为h的P点静止下滑，与静止在轨道BC上等质量的小球发生弹性碰撞，碰后小球经管道CD、轨道DEF从F点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上Q点，已知小滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ＝，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.(1)若小滑块的初始高度h＝0.9 m，求小滑块到达B点时速度v0的大小；(2)若小球能完成整个运动过程，求h的最小值hmin；(3)若小球恰好能过最高点E，且三棱柱G的位置上下可调，求落地点Q与F点的水平距离x的最大值xmax.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例2　(2022·广东梅州市二模)如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定，其末端B切线水平．一质量为m、可看成质点的滑块从轨道上的A点由静止滑下．若传送带静止，滑块恰能运动到C点停止；当传送带以速度顺时针转动时，滑块到C点后做平抛运动，通过光滑圆弧装置EF无机械能损失地滑上静止在光滑水平地面上的长木板，长木板右端运动到H时与固定挡板碰撞粘连．长木板质量M＝2m，板长l＝6.5R，板右端到挡板的距离L在R<L<5R范围内取值，滑块与水平传送带、长木板间的动摩擦因数均为μ＝0.5，挡板和长木板等高且上表面光滑，传送带右端点C距长木板上表面的高度h＝4R，重力加速度大小为g，求：(1)传送带B、C两点间的距离x；________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)传送带以速度顺时针转动时，试判断滑块离开C点前能否与传送带达到共速；(3)讨论滑块从滑上长木板到离开长木板右端的过程中，克服摩擦力做的功W克f与L的关系．________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2022·辽宁省县级重点高中协作体一模)如图所示，质量为4m的长木板A放在水平地面上，在A上表面左端放有质量为m的小物块B；另一质量为m的小物块C用轻质细绳悬挂在O点，C所在的最低点M与B所处位置等高；开始时长木板A的左端距离M点有一定的距离，所有物体都处于静止．现给长木板A一方向水平向左、大小为v0＝15 m/s的初速度，当A、B速度相同时B、C恰好发生碰撞，碰撞时间极短，且碰后B、C结合为一个整体绕O点运动．已知B、C结合体通过N点后细绳松弛，N点与O点连线与水平方向的夹角为37°，A与B和A与地面间的动摩擦因数分别为μ1＝0.2和μ2＝0.4，B、C和BC结合体均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6.求：(1)开始时长木板A左端到M点的水平距离x；(2)长木板A的最小长度L；________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)悬挂小物块C的轻绳长度R.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________