2025年高考物理二轮总复习学案第1部分专题2微专题2（Word版附解析）

这是一份2025年高考物理二轮总复习学案第1部分专题2微专题2（Word版附解析），共6页。
A组·基础练
1.(2024·辽宁卷)如图，高度h＝0.8 m的水平桌面上放置两个相同物块A、B，质量mA＝mB＝0.1 kg。A、B间夹一压缩量Δx＝0.1 m的轻弹簧，弹簧与A、B不拴接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程xA＝0.4 m；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离xB＝0.25 m后停止。A、B均视为质点，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)脱离弹簧时A、B的速度大小vA和vB；
(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ；
(3)整个过程中，弹簧释放的弹性势能ΔEp。
【答案】 (1)1 m/s,1 m/s (2)0.2 (3)0.12 J
【解析】 (1)对A物块由平抛运动知识得h＝eq \f(1,2)gt2
xA＝vAt
代入数据解得，脱离弹簧时A的速度大小为vA＝1 m/s
AB物块质量相等，同时受到大小相等方向相反的弹簧弹力及大小相等方向相反的摩擦力，则AB物块整体动量守恒，则mAvA＝mBvB
解得脱离弹簧时B的速度大小为vB＝1 m/s。
(2)对物块B脱离弹簧后的运动由动能定理－μmBgxB＝0－eq \f(1,2)mBveq \\al(2,B)
代入数据解得，物块与桌面的动摩擦因数为μ＝0.2。
(3)弹簧的弹性势能转化为AB物块的动能及这个过程中克服摩擦力所产生的内能，即ΔEp＝eq \f(1,2)mAveq \\al(2,A)＋eq \f(1,2)mBveq \\al(2,B)＋μmAgΔxA＋μmBgΔxB
其中mA＝mB，Δx＝ΔxA＋ΔxB
解得整个过程中，弹簧释放的弹性势能ΔEp＝0.12 J。
B组·综合练
2.(2024·山东卷)如图甲所示，质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。质量为m的小物块静置在轨道水平部分上，与水平轨道间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨道半圆形部分的半径R＝0.4 m，重力加速度大小g＝10 m/s2。
(1)若轨道固定，小物块以一定的初速度沿轨道运动到Q点时，受到轨道的弹力大小等于3mg，求小物块在Q点的速度大小v；
(2)若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力F，小物块处在轨道水平部分时，轨道加速度a与F对应关系如图乙所示。
①求μ和m；
②初始时，小物块静置在轨道最左端，给轨道施加水平向左的推力F＝8 N，当小物块到P点时撤去F，小物块从Q点离开轨道时相对地的速度大小为7 m/s。求轨道水平部分的长度L。
【答案】 (1)v＝4 m/s (2)①m＝1 kg，μ＝0.2 ②4.5 m
【解析】 (1)根据题意可知小物块在Q点由合力提供向心力有mg＋3mg＝meq \f(v2,R)
代入数据解得v＝4 m/s。
(2)①根据题意可知当F≤4 N时，小物块与轨道是一起向左加速，根据牛顿第二定律可知F＝(M＋m)a
根据图乙有k＝eq \f(1,M＋m)＝0.5 kg－1
当外力F>4 N时，轨道与小物块有相对滑动，则对轨道有F－μmg＝Ma
结合题图乙有a＝eq \f(1,M)F－eq \f(μmg,M)
可知k＝eq \f(1,M)＝1 kg－1
截距b＝－eq \f(μmg,M)＝－2 m/s2
联立以上各式可得M＝1 kg，m＝1 kg，μ＝0.2。
②由图乙可知，当F＝8 N时，轨道的加速度为6 m/s2，小物块的加速度为a2＝μg＝2 m/s2
当小物块运动到P点时，经过t0时间，则轨道有v1＝a1t0
小物块有v2＝a2t0
在这个过程中系统机械能守恒有eq \f(1,2)Mveq \\al(2,1)＋eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)＝eq \f(1,2)Mveq \\al(2,3)＋eq \f(1,2)mveq \\al(2,4)＋2mgR
水平方向动量守恒，以水平向左的正方向，则有Mv1＋mv2＝Mv3＋mv4
联立解得t0＝1.5 s
根据运动学公式有L＝eq \f(1,2)a1teq \\al(2,0)－eq \f(1,2)a2teq \\al(2,0)
代入数据解得L＝4.5 m。
3.(2024·湖北卷)如图所示，水平传送带以5 m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为3.6 m。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为0.3 m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2 kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高。将质量为0.1 kg的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速度大小为1 m/s、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小g＝10 m/s2。
(1)求小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小；
(2)求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能；
(3)若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，求P点到O点的最小距离。
【答案】 (1)5 m/s (2)0.3 J (3)0.2 m
【解析】 (1)根据题意，小物块在传送带上，由牛顿第二定律有μm物g＝m物a
解得a＝5 m/s2
由运动学公式可得，小物块与传送带共速时运动的距离为x＝eq \f(v\\al(2,传),2a)＝2.5 m