2025届高考物理二轮复习：微专题2　滑块—木板模型综合问题-专项训练 【含答案】

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1.如图所示,光滑细杆BC和AC构成直角三角形ABC,其中AC杆竖直,BC杆和AC杆的夹角θ=37°,两根细杆上分别套有可视为质点的小球P、Q,其质量之比为1∶2.现将P、Q两个小球分别从AC杆和BC杆的顶点由静止释放,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8.P、Q两个小球由静止释放到运动至C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力的冲量之比为1∶1
B.重力的冲量之比为5∶6
C.合力的冲量之比为5∶8
D.合力的冲量之比为5∶2
2.[2024·河北保定模拟] 如图所示为杂技表演“胸口碎大石”,其原理可解释为当大石块获得的速度较小时,下面的人感受到的振动就会较小,人的安全性就较强.若大石块的质量是铁锤的150倍,则撞击后大石块的速度可能为铁锤碰撞前速度的( )
A.150 B.1150 C.1250D.1350
3.出现暴风雪天气时,配备航空燃油发动机的某型号“除雪车”以20 km/h的速度匀速行驶,进行除雪作业.直径约为30 cm的吹风口向侧面吹出速度约30 m/s、温度约700 ℃、密度约1.0 kg/m3的热空气.已知航空燃油的热值为4×107 J/kg,根据以上信息可以估算出( )
A.除雪车前进时受到的阻力
B.除雪车吹出热空气时受到的反冲力
C.除雪车进行除雪作业时消耗的功率
D.除雪车进行除雪作业时单位时间内消耗的燃油质量
4.(不定项)[2024·温岭模拟] 老鹰俯冲捕猎时的速度可达200 km/h,图甲是老鹰成功捕获鲤鱼的照片,图乙为某同学估算所画的捕获示意图.一质量为2 kg的老鹰捕猎前、后的一小段运动近似为半径R=100 m的圆周运动,捕猎前瞬时的水平速度大小v0=180 km/h,鲤鱼质量为0.5 kg,若老鹰和鱼均可视为质点,忽略鱼的初速度以及捕猎过程中水的作用力,重力加速度g取10 m/s2,则( )
A.捕猎前、后瞬间,老鹰处于非平衡状态
B.捕猎前、后瞬间,老鹰的加速度大小不变
C.捕猎后瞬间老鹰的速度大小为40 km/h
D.捕猎后瞬间老鹰所受空气作用力比捕猎前瞬间减少5 N
5.[2024·台州模拟] 如图所示,质量均为m的物块A、B放在光滑的水平面上,中间用轻弹簧相连,弹簧处于原长.一颗质量为kmkv2,对子弹有2a1x1=v12-v02,对木块有2a2x2=v22,又知x1-x2=L,联立解得v2=mv0-v02-2kLm+MmMv0m+M,研究函数f(v0)=v0-v02-2kLm+MmMv0,对此函数变形得f(v0)=2kLm+MmMv0v0+v02-2kLm+MmMv0=2kLm+MmM1+1−2kLm+MmMv0,当1-2kLm+MmMv0=0,即v0=2kLm+MmM时,f(v0)取得最大值,v2也取得最大值,综上可知,子弹的初速度大小为2kLm+MmM时,木块获得的速度最大,故A正确;将v0=2kLm+MmM代入上面各式,可得Ff=2k2Lm+MmM,a2=2k2L(m+M)mM2,v2=2kLM,子弹在木块中运动的时间t=v2a2=mMk(m+M),木块在加速过程中运动的距离x2=v222a2=mLm+M,根据能量守恒定律可知,木块和子弹损失的总动能用来克服摩擦力做功,即ΔEk=FfL=2k2L2m+MmM,故B、C错误,D正确.
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