第六章 高考热点强化训练9

高考热点强化训练高考热点强化训练9力学三大观点的综合应用力学三大观点的综合应用1．如图1，一质量M＝6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量m＝6kg，停在木板B的左端．质量为m0＝1kg的小球用长为L＝0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的距最低点的最大高度为h＝0.2m，物块A与小球可视为质点，不计空气阻力．已知物块A、木板B间的动摩擦因数μ＝0.1，(取g＝10m/s2)求：图1(1)小球运动到最低点与物块A碰撞前瞬间，小球的速度大小；(2)小球与物块A碰撞后瞬间，物块A的速度大小；(3)为使物块A、木板B达到共同速度前物块A不滑离木板，木板B至少多长．答案(1)4m/s(2)1m/s(3)0.25m解析(1)对小球下摆过程，由机械能守恒定律得：m0gL＝12m0v02，解得v0＝4m/s(2)对小球反弹后上升到最高点的过程，由机械能守恒定律得m0gh＝12m0v12解得：v1＝2m/s小球与物块A碰撞过程系统动量守恒，以小球碰前速度的方向为正方向由动量守恒定律得：m0v0＝－m0v1＋mvA解得vA＝1m/s(3)物块A与木板B相互作用过程，系统动量守恒，以物块A的速度方向为正方向由动量守恒定律有：mvA＝(m＋M)v，解得v＝0.5m/s由能量守恒定律有：μmgx＝12mvA2－12(m＋M)v2，解得x＝0.25m.2．(2018·全国卷Ⅱ·24)汽车A在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图2所示，碰撞后B车向前滑动了4.5m，A车向前滑动了2.0m．已知A和B的质量分别为2.0×103kg和1.5×103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g＝10m/s2.求：图2(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小；(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小．答案(1)3.0m/s(2)4.3m/s解析(1)设B车的质量为mB，碰后加速度大小为aB.根据牛顿第二定律有μmBg＝mBaB①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数．设碰撞后瞬间B车速度的大小为vB′，碰撞后滑行的距离为sB.由运动学公式有vB′2＝2aBsB②联立①②式并利用题