2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸類訓(xùn)練專題17力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(原卷版+解析)_第1頁(yè)
2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸類訓(xùn)練專題17力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(原卷版+解析)_第2頁(yè)
2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸類訓(xùn)練專題17力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(原卷版+解析)_第3頁(yè)
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2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸類訓(xùn)練專題17力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(原卷版+解析)_第5頁(yè)
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專題17力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用

目錄

題型一應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決多過(guò)程問(wèn)題..........................................1

題型二應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決板一塊模型及傳送帶模型問(wèn)題.........................7

題型一應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決多過(guò)程問(wèn)題

力學(xué)三大觀點(diǎn)對(duì)比

力學(xué)三大觀點(diǎn)對(duì)應(yīng)規(guī)律表達(dá)式選用原則

牛頓第二定律產(chǎn)合=

物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),

動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)

,1,

勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律X=也)/+]4廣涉及到運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié).

\r—v(f=2ax等

動(dòng)能定理W☆=AEk

機(jī)械能守恒定律4I+£p|=&2+%2

能量觀點(diǎn)涉及到做功與能量轉(zhuǎn)換

功能關(guān)系WG=-AEP等

能量守恒定律Ei=Ei

只涉及初末速度、力、時(shí)

動(dòng)量定理/合="一〃

間而不涉及位移、功

動(dòng)量觀點(diǎn)

只涉及初末速度而不涉

動(dòng)量守恒定律P1+P2=P1'+P2,

及力、時(shí)間

【例1】(2023?湖北?模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在傾角為。=30的固定斜面上有一物塊A,在斜

面底部有一物塊B,物塊B左側(cè)水平面上有一物塊C,C與B用一輕彈簧和一輕桿連接,

桿長(zhǎng)與彈簧原長(zhǎng)相等。己知物塊A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量均為,〃=2kg,所有接觸面均

光滑。物塊A從某時(shí)刻開(kāi)始由靜止下滑,不計(jì)物塊A在斜面與平面轉(zhuǎn)角處的機(jī)械能損失,

A與B發(fā)生彈性碰撞,g取lOmAs?。

(1)求物塊A沿斜面返回的最大高度與初始高度的比值;

(2)若在物塊A開(kāi)始下滑時(shí),同時(shí)對(duì)物塊C施加一水平向左的恒力R為使物塊A、B不

相碰,求恒力尸的最小值;

(3)用質(zhì)量為W的物塊替換物塊C且撤去輕桿,若在此后的運(yùn)動(dòng)中彈簧的最大彈性勢(shì)能與

A第一次下滑至斜面底部時(shí)的動(dòng)能之比為1:3,求加。

CB/

Zzzzzzz/zzzzzzz/zzzz/zzz/zzzzz/

【例2】.(2023?江蘇徐州?統(tǒng)考三模)如圖所示,光滑半圓形軌道/W豎直固定放置,軌道半

徑為R(可調(diào)節(jié)),軌道最高點(diǎn)A處有一彈射裝置,最低點(diǎn)B處與放在光滑水平面上足夠長(zhǎng)

的木板Q上表面處于同一高度,木板左側(cè)工處有一固定擋板C(x未知)??梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物

塊尸壓縮彈射裝置中的彈簧,使彈簧具有彈性勢(shì)能與,,P從A處被彈出后沿軌道運(yùn)動(dòng)到8

處時(shí)的速度大小始終為也=6m/s;已知P的質(zhì)量〃?=lkg,Q的質(zhì)量M=2kg,P、。間的

動(dòng)摩擦因數(shù)〃=。.3,Q與。之間的碰撞為彈性碰撞,忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。

(1)若P恰好不脫離軌道,求軌道半徑R的值;

(2)若。始終不脫離軌道,寫(xiě)出彈性勢(shì)能號(hào)與R的關(guān)系式,并指出R的取值范圍;

(3)若Q與。恰好發(fā)生〃次碰撞后靜止,求x的值。

【例3】.(2023屆湖南省部分名校聯(lián)盟高三下學(xué)期5月沖刺壓軸大聯(lián)考物理試題)某過(guò)山

車模型軌道如圖中所示,。廣儀為半徑分別為小弓的圓形軌道,它們?cè)谧畹忘c(diǎn)分別與兩側(cè)

平直物道順滑連接,不計(jì)軌道各部分摩擦及空氣阻力,小車的長(zhǎng)度/遠(yuǎn)小于圓形軌道半徑小

各游戲車分別編號(hào)為1、2、3…n,質(zhì)量均為加,圓形軌道48co最高點(diǎn)。處有一壓力傳感

器。讓小車1從右側(cè)軌道不同高度處從靜止滑下,壓力傳感器的示數(shù)隨高度〃變化,作出F-〃

關(guān)系如圖乙所示。

(1)根據(jù)圖乙信息,分析小車1質(zhì)量機(jī)及圓形軌道。|半徑6:

(2)在水平軌道AE區(qū)間(不包含A和E兩處),自由停放有編號(hào)為2、3…n的小車,讓1

號(hào)車從〃=5m高處由靜止滑下達(dá)到水平軌道后依次與各小車發(fā)生碰撞,各車兩端均裝有掛鉤,

碰后便連接不再脫鉤,求在作用過(guò)程中,第〃輛車受到合力的沖量及合力對(duì)它做的功。

(3)軌道O?半徑為弓=2.5m,每輛車長(zhǎng)度為£,且泣>2乃弓,要使它們都能安全通過(guò)軌道

。2,則1車至少?gòu)亩啻蟾叨然拢?/p>

【例4】.(2022秋?安徽阜陽(yáng)?高三校聯(lián)考期末)已知雞蛋撞擊地面的速度不超過(guò)2m/s時(shí),雞

蛋能不被摔壞。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的保護(hù)裝置,該裝置是用A、B兩塊較粗糙的夾板粘

合而成,己知保護(hù)裝置質(zhì)量為M,雞蛋的質(zhì)量為小,且M=5/〃,雞蛋和保護(hù)裝置之間的滑

動(dòng)摩擦力大小為5〃?g°實(shí)驗(yàn)中用該保護(hù)裝置夾住雞蛋,從離地面”=1.8m的高度處?kù)o上釋

放。(重力加速度g取lOnVs?,不計(jì)空氣阻力。)

(1)如果保護(hù)裝置碰地后速度立即為零(無(wú)反彈,且保護(hù)裝置保持豎直),為保證雞蛋安全,

雞蛋放的位置離裝置下端的最小距離S-

(2)如果保護(hù)裝置與地面發(fā)生碰撞時(shí),保護(hù)裝置以碰前的速率反彈(碰撞時(shí)間極短,在運(yùn)

動(dòng)過(guò)程中,保護(hù)裝置始終保持豎直)。實(shí)驗(yàn)前,雞蛋放的位置離保護(hù)裝置下端距離§2=L5m,

其它條件不變。保護(hù)裝置第一次落地彈起,當(dāng)上升到最大高度時(shí),求該時(shí)刻雞蛋離地高度。

夾"魏

【例5】.(2023春?湖南衡陽(yáng)?高三??茧A段練習(xí))如圖所示,一軌道由高為/?=L5m、最高

點(diǎn)與最低點(diǎn)間水平距離4=0.8m的粗糙弧形軌道A從半徑R=().5m、底部稍錯(cuò)開(kāi)的光滑豎

直圓軌道和傾角為。=53。且足夠長(zhǎng)的傾斜粗糙直軌道EF組成,三部分分別通過(guò)水平光滑凱

道8C和水平粗糙軌道CE平滑連接,其中CE的長(zhǎng)度/『0.6m?,F(xiàn)有?質(zhì)量為町=2kg的

滑塊。(可視為質(zhì)點(diǎn))從弧形軌道最高點(diǎn)A處由靜止下滑,恰好能通過(guò)豎直圓軌道的最高點(diǎn),

已知滑塊a與弧形軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=。5C'E、EF與滑塊a間的動(dòng)摩擦因數(shù)均

為"(未知),sin53°=0.8o

(1)求滑塊a沿弧形軌道AB下滑過(guò)程克服摩擦力做的功;

(2)當(dāng)必=0.75時(shí),求滑塊。在傾斜直軌道方上到達(dá)的最高點(diǎn)距E點(diǎn)的距離;

4

(3)若在&C之間放置一質(zhì)量為嗎=彳kg的小物塊從小物塊〃與CE、石尸間的動(dòng)摩擦

因數(shù)均為4,滑塊a從弧形軌道最高點(diǎn)A處由靜止下滑到8C軌道上與物塊b發(fā)生彈性碰

撞,求碰撞后物塊b在軌道中能達(dá)到的最大高度H與動(dòng)摩擦因數(shù)"的關(guān)系。

【例6】.(2023,海南?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))如圖,一豎直放置的彈射裝置由光滑直管A4和半徑

彳=0.4m的四分之一光滑圓弧彎管4C平滑連接而成。用質(zhì)量為M=30g的小球〃壓縮彈簧

(〃與彈簧未相連)至球面水平半徑。8齊平鎖定。長(zhǎng),=0.225m可繞點(diǎn)O,在豎直平面內(nèi)無(wú)

摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿下端有球兒"與水平面剛好接觸。解除鎖定,彈簧將球。彈射出去,〃到

達(dá)管口C時(shí)對(duì)管壁用力恰好為零,隨后沿光滑水平面6b在。點(diǎn)與靜止的〃球發(fā)生彈性碰

撞。碰后,〃球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)£(未畫(huà)出),〃經(jīng)。尸沿曲面飛入豎直固定的光滑圓錐形容器

中,穩(wěn)定后做半徑與=0-3m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知錐形容器母線與水平面夾角8=53。,不

計(jì)空氣重力,重力加速度g取力m/sz,sin53°=0.8,求:

(1)鎖定時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能綜;

(2)球的質(zhì)量用;

(3)求〃沿錐形容器下降的高度〃及其運(yùn)動(dòng)的角速度

【例7】.(2023?江西吉安?統(tǒng)考一模)現(xiàn)有?組由螺桿A和螺母B組成的機(jī)械組件因?yàn)樯P

很難被分離。某同學(xué)仔細(xì)觀察后通過(guò)如下操作將其成功拆開(kāi):將此組件豎直立于地面,如圖

所示為裝置剖面示意圖,在螺桿A頂端的T形螺帽與螺母B之間的空隙處裝入適量火藥并

點(diǎn)燃,利用火藥爆炸瞬間所釋放的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的機(jī)械能£使其被順利“炸開(kāi)

已知螺桿A的質(zhì)量,%=0.5kg,螺母B的質(zhì)量為,%=0.3kg,火藥爆炸所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能E=6J,

2

B與A的豎直直桿間滑動(dòng)摩擦力大小恒為/=15N,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10nVso

(I)求火藥爆炸瞬間螺桿A和螺母B各自的速度大??;

(2)忽略空隙及螺母B的厚度影響,要使A與B能順利分開(kāi),求螺桿A的豎直直桿的最

大長(zhǎng)度L.

螺桿A

【例8】.(2023春?安徽?高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示,半徑為r的四分之一光滑圓弧

必與水平桌面相切于〃點(diǎn)(其中水平,。/豎直),水平桌面〃。2的長(zhǎng)度為$=2/?,以。2

點(diǎn)為圓心,半徑為R=Gh的四分之一圓弧分別與水平上軸,豎直了軸相交。位于。點(diǎn)甲物

塊的質(zhì)量為〃?,位于〃點(diǎn)的乙物塊的質(zhì)量可調(diào)整變化。乙物塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

為〃=0.25。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為8。甲、乙物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),兩物塊碰撞時(shí)無(wú)

機(jī)械能損失,且碰撞時(shí)間極短。求;

(1)甲物塊由“點(diǎn)靜止釋放,甲物塊即將與乙物塊碰撞前對(duì)圓弧的壓力多大;

(2)甲物塊每次都是從,點(diǎn)釋放,通過(guò)調(diào)整乙物塊的質(zhì)量,甲乙物塊碰撞后乙物塊獲得的

速度不同,落到圓弧上速度也會(huì)發(fā)生變化。若某次乙物塊落到圓弧上的速度最小,則乙物塊

從圓心3平拋的初速度多大?

【例9】.(2023?吉林?統(tǒng)考三模)如果一質(zhì)量為〃?的小球A,靜置于一質(zhì)量為M=2〃?的長(zhǎng)

管管口,長(zhǎng)管豎直放置于水平地面上,如圖所示,一質(zhì)量為人=g〃?的小球B,以某一豎直

向下的速度與小球A發(fā)生彈性正碰。碰后小球B被收回取走,小球A進(jìn)入管內(nèi),且小球A

與管壁間的摩擦阻力大小恒為/=4〃?g。小球A在管底與地面發(fā)生彈性碰撞,之后上升過(guò)

程中恰好未脫離長(zhǎng)管管口,當(dāng)長(zhǎng)管落地時(shí)仍與地面發(fā)生彈性碰撞,長(zhǎng)管始終保持豎直方向,

管長(zhǎng)L=30m。已知g取10m/s2。不計(jì)空氣阻力及小球的大小,求:

(1)小球A在管底與地面碰撞后瞬間速度的大?。?/p>

(2)小球B在與小球A碰撞前瞬間,小球B速度的大?。?/p>

(3)長(zhǎng)管第2次碰撞地面前,小球A距管口上端的距離。

小球B

8小球A

長(zhǎng)管

【例10】.(2023春?浙江?高三校聯(lián)考階段練習(xí))某小組研究的一部分連鎖機(jī)械游戲裝置如

圖所示,在豎直平面內(nèi)有一固定的光滑斜面軌道斜面軌道底端圓滑連接長(zhǎng)為L(zhǎng)、動(dòng)摩

擦因數(shù)為〃的粗糙水平軌道BC,軌道右端與固定的半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道最高

點(diǎn)平滑連接于C點(diǎn),。點(diǎn)剛好與圓心。1在同一豎直線上。圓弧軌道CO下方有一水平軌道,

直立多米諾骨牌,它們的頂端恰好位丁?經(jīng)過(guò)圓心g的水平線Q”上。質(zhì)量為,〃的滑塊P,從

斜面上某點(diǎn)靜止開(kāi)始下滑,與質(zhì)量也為機(jī)靜置于。點(diǎn)的滑塊Q正碰,碰撞時(shí)系統(tǒng)損失的動(dòng)

能為P碰前動(dòng)能的;。已知重力加速度g和L、〃、R、m,不計(jì)滑塊大小、骨牌厚度和空氣

4

阻力,結(jié)果可保留根式。

(1)求滑塊P從力高滑到斜面底端B時(shí)速度大??;

(2)當(dāng)1號(hào)骨牌離。|的水平距離玉=血K,滑塊P從4高處?kù)o止開(kāi)始下滑,滑塊Q被P

正碰后滑出剛好能擊中1號(hào)骨牌頂端,求4;

(3)若讓滑塊Q從C點(diǎn)靜止開(kāi)始下滑,始終緊貼軌道滑入另一光滑圓弧軌道(如虛線所示,

上端與圓弧軌道CO相切、下端與。狀相切),水平擊中1號(hào)骨牌頂端。求1號(hào)骨牌離。?的

【例11】.(2023?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖所示,小明和滑塊P均靜止在光滑平臺(tái)上,某

時(shí)刻小明將滑塊P以一定速度從4點(diǎn)水平推出后,滑塊P恰好從8點(diǎn)無(wú)碰撞滑入半徑Q=

3m的光滑圓弧軌道8C,然后從C點(diǎn)進(jìn)入與圓弧軌道4。相切于C點(diǎn)的水平面C7),與放置

在水平面E點(diǎn)的滑塊Q發(fā)生彈性正碰,碰后滑塊Q沖上靜止在光滑水平面上的、半徑為七

=0.3m的四分之一圓弧槽S,圓弧槽與水平面相切于r點(diǎn),最高點(diǎn)為G。已知小明的質(zhì)量

M=60kg,滑塊P的質(zhì)量〃〃=30kg,滑塊Q的質(zhì)量W2=60kg,圓弧槽S的質(zhì)量〃”=90kg,

4B兩點(diǎn)的高度差〃=0.8m,光滑圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角53。,L=2m,L=1.3m,兩滑塊與C產(chǎn)

部分的動(dòng)摩擦因數(shù)均為4=0.5,尸點(diǎn)右側(cè)水平面足夠長(zhǎng)且光滑,將滑塊P和Q看做質(zhì)點(diǎn),

重力加速度g=IOm/s2。求:

(1)小明由于推出滑塊P至少多消耗的能量;

(2)滑塊P到達(dá)圓弧末端C時(shí)對(duì)軌道的壓力;

【例12】.(2023?山東?高三專題練習(xí))如圖所示,物塊A和B靜止在光滑水平面上,B的

前端固定輕質(zhì)彈簧,某時(shí)刻一子彈以大小為3%的速度水平射向B并嵌入其中,射入過(guò)程子

彈與B水平方向的平均相互作用力大小為35,陽(yáng),之后B以大小為3%的速度向著A運(yùn)動(dòng),

從彈簧開(kāi)始接觸A到第一次被壓縮至最短所用時(shí)間為"在這段時(shí)間內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的位移大小為

1」卬。又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后A與彈簧分離,滑上粗糙斜面后再滑下,在水平面上再次壓縮彈

簧后乂滑上斜面。已知A的質(zhì)量為機(jī),子彈和B的總質(zhì)量為4小,A前兩次在斜面上到達(dá)的

最高點(diǎn)相同,B始終在水平面上運(yùn)動(dòng),斜面與水平面平滑連接,彈簧始終在彈性限度內(nèi),重

力加速度為g,不計(jì)A、B碰撞過(guò)程中的機(jī)械能損失。求:

(1)子彈嵌入物塊B的深度;

(2)物塊A第一次離開(kāi)彈簧時(shí),A、B各自的速度大小;

(3)物塊A第一次在斜面上到達(dá)的最大高度:

(4)物塊A第一次離開(kāi)彈簧前,彈簧的最大壓縮量。

題型二應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決板一塊模型及傳送帶模型問(wèn)題

1.滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的合外力為零時(shí),優(yōu)先選用動(dòng)量守恒定律解題;若地面不光

滑或受其他外力時(shí),需選用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)解題.

2.滑塊與木板達(dá)到相同速度時(shí)應(yīng)注意摩擦力的大小和方向是否發(fā)生變化.

3.應(yīng)注意區(qū)分滑塊、木板各自的相對(duì)地面的位移和它們的相對(duì)位移.用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)能

定理列式時(shí)位移指相對(duì)地面的位移;求系統(tǒng)摩擦生熱時(shí)用相對(duì)位移(或相對(duì)路程).

【例1】(2023?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè))如圖中所示為某種彈射裝置的示意圖,傳送帶長(zhǎng)/=5.5m,其

右端點(diǎn)8正上方有?豎直擋板C,傳送帶左側(cè)是光滑水立面,?輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻

面上,右端被一質(zhì)量用尸0.8kg的物塊尸壓縮在圖示位置,該位置與傳送帶左端點(diǎn)A之間的

距離Ao=0.6m,在水平面靠近A處放置一質(zhì)量機(jī)2=0.2kg的物塊Q,傳送帶與水平面等高,

并能平滑對(duì)接。釋放物塊P后彈簧彈力與位移的關(guān)系如圖乙所示,兩物塊將發(fā)生完全非彈

性碰撞,碰撞后兩物塊粘為一體,此時(shí)彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng),同時(shí)傳送帶以v=8m/s的速度沿

逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),兩物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃二。4,與擋板C碰撞沒(méi)有能量

損失,原速率返回。物塊可視為質(zhì)點(diǎn),所有碰撞時(shí)間都極短,重力加速度g取lOm/s?。求:

(1)P、Q兩物塊碰撞前P的速度大小距;

(2)P、Q兩物塊碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能AE;

(3)物塊與傳送帶第一次共速時(shí)傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)度注

3

【例2】.(2023?全國(guó)?二模)如圖所示,有一個(gè)=光滑圓環(huán)MQN固定在豎直平面內(nèi),半徑為

4

/?=O.2m,圓心在O點(diǎn),N、0、。為豎直直徑上的三點(diǎn),0、M、B、。四點(diǎn)在同一個(gè)水平

面上,在N點(diǎn)正下方接近N點(diǎn)處固定一個(gè)非常小的光滑水平支架,支架上放置一個(gè)可視為

質(zhì)點(diǎn)的小物塊兒另一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球〃在M點(diǎn)的正上方。傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),

速度大小為M=8m/s,左端點(diǎn)8距圓心。的水平距離為4,8c長(zhǎng)為£=型乎01,已知

球。的質(zhì)量叫=O.2kg,物塊》的質(zhì)量〃4=0.4kg,^=IOm/s2,不計(jì)空氣阻力。

(1)若將物塊“拿走,球。從M點(diǎn)正上方的某處由靜止釋放后,恰好能從圓軌道最高點(diǎn)N

水平飛出,且擊中傳送帶上的4點(diǎn),求的距離4;

(2)將物塊。放在支架上,球。從“點(diǎn)正上方距離M點(diǎn)高度為4=0.18m處由靜止釋放,

則球。能不能與物塊人相碰?若能,求碰后兩者的速度大??;若不能,求球。與圓軌道脫離

的位置與圓心。的高度差;

(3)調(diào)整球。從M點(diǎn)正上方釋放點(diǎn)的高度,使〃、〃兩物體發(fā)生彈性碰撞后,球。能原軌

道返回,物塊。做平拋運(yùn)動(dòng)后落在傳送帶上,且物塊力落在傳送帶上時(shí)豎直分速度全部損失,

只保留水平方向分速度。當(dāng)物塊b落在傳送帶上距離8點(diǎn)最近時(shí),物塊〃在傳送帶上會(huì)一

直向右加速運(yùn)動(dòng),到C點(diǎn)時(shí)恰好與傳送帶速度相等,求物塊人與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)"。

【例3】.(2023春?浙江?高三校聯(lián)考期中)如圖所示是一個(gè)大型益智兒童玩具。豎直平面內(nèi)

一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為小=()-4kg的物塊輕輕放在長(zhǎng)為。=2m的動(dòng)摩擦因數(shù)為自=0.75、速

度可調(diào)的固定傳送帶右端。物塊由傳送帶自右向左傳動(dòng),C"之間的開(kāi)口正好可容物塊通過(guò)。

傳送帶左側(cè)半圓軌道固定,半徑為R=0.4m,與長(zhǎng)為&動(dòng)摩擦因數(shù)為%二0?8的水

O

平粗糙地面E/相連,/點(diǎn)正上方存在一個(gè)固定的彈性擋板(碰后原速率反彈)。尸點(diǎn)右側(cè)緊

挨著兩輛相互緊靠(但不粘連)、質(zhì)量均為M=0.2kg的擺渡車A、B,擺渡車長(zhǎng)均為4=2m,

與物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為外=。45,與地面間的摩擦可略,g取lOm/s?,則

(1)若物塊恰好不脫軌,求物塊到達(dá)半圓軌道最左端0點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;

(2)通過(guò)調(diào)節(jié)傳送帶速度,使物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不脫軌,求物塊最終可能在EF上停留

的區(qū)域長(zhǎng)度小

(3)若撤去彈性擋板,且傳送帶速度調(diào)為6m/s,求A的最終速度大小及物塊在擺渡車上滑

行時(shí)產(chǎn)生的熱量

【例4】.(2023春?山西呂梁?高三統(tǒng)考期中)如圖所示,光滑水平地面上靜置有一半徑為

R=20m的豎直光滑圓弧軌道CO,。為圓心,。為軌道最低點(diǎn),OC豎直、圓心角為60。。在

其左側(cè)地面上靜置一長(zhǎng)為L(zhǎng)=lm、質(zhì)量為M=4kg的長(zhǎng)木板A,木板上表面粗糙且與C點(diǎn)高

度相同?,F(xiàn)將一質(zhì)量為加=2kg的小滑塊B以初速度代3m/s沿A的上表面從左端滑上木板,

當(dāng)B剛滑到A右端時(shí),A、B恰好達(dá)到共同速度,此時(shí)木板與圓弧軌道相撞(碰撞時(shí)間極短)。

已知小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),取重力加速度gGOmH,cos5o=0.996。

(1)求小滑塊B與長(zhǎng)木板A上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)4;

(2)若圓弧軌道不固定,且已知圓弧軌道質(zhì)量為M'=6kg,A與圓弧軌道的碰撞為彈性碰

撞,求小滑塊B沿圓弧軌道上升的最大高度〃;

(3)若圓弧軌道被固定在水平地面上,并在。端左側(cè)鞋直面上裝一防撞裝置(圖中未畫(huà)出),

當(dāng)A與圓弧軌道相撞后在防撞裝置作用下立即緊貼C端左側(cè)靜止,但不粘連,此后B沖上

圓弧軌道,求B從開(kāi)始滑上A到再次返回滑上A所經(jīng)歷的時(shí)間

【例5】(2U23?浙江紹興?統(tǒng)考二模)如圖所示,兩個(gè)固定的、大小不同的豎直半圓形光滑軌

道在最高點(diǎn)A平滑連接,小圓半徑,i=0.5m,大圓半徑R=LOm,小圓最低點(diǎn)。恰在大圓

網(wǎng)心處,。點(diǎn)有一彈射裝置(圖中未畫(huà)出),可水平向右彈射質(zhì)量為〃4=O?2kg的滑塊。放置

在光滑水平面上的中空長(zhǎng)直塑料板與大圓的最低點(diǎn)B平滑過(guò)渡。若塑料板質(zhì)量恤=0.2kg,

長(zhǎng)度L=2.4m,厚度/?=0.05m,滑塊與塑料板上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=。5,滑塊可視

為質(zhì)點(diǎn),求:

(1)若滑塊能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),滑塊在最高點(diǎn)的最小速度均大??;

(2)以匕=/向5向右彈射滑塊,滑塊到達(dá)大圓軌道B點(diǎn)時(shí)所受支持力的大??;

(3)以匕=?m/s向右彈射滑塊,滑塊第一次落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離。

【例6】.(2023?廣東?模擬預(yù)測(cè))如圖所示,某一游戲裝置由輕彈簧發(fā)射器、長(zhǎng)度L=2m的

粗糙水平直軌道AB與半徑可調(diào)的光滑圓弧狀細(xì)管軌道CD組成,。質(zhì)量町=0.03kg的滑塊1

被輕彈簧彈出后,與靜置于八8中點(diǎn)、質(zhì)量%二O.O2kg的滑塊2發(fā)生完全非彈性碰撞弁粘合

為滑塊組。已知輕彈簧貯存的彈性勢(shì)能穌=0?45J,兩滑塊與AB的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃=825,

兩滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn),各軌道間連接平滑且間隙不計(jì),若滑塊組從。飛出落到48時(shí)不反彈

且靜止。

(1)求碰撞后瞬間滑塊組的速度大??;

(2)調(diào)節(jié)C。的半徑R=0.4m,求滑塊組進(jìn)入到圓弧軌道后在。點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力太小;

(3)改變C。的半徑R,求滑塊組靜止時(shí)離4點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離s,并寫(xiě)出R應(yīng)滿足的條件。

D

【例7】.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))如圖所示,足夠長(zhǎng)的水平傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)

動(dòng),長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m的光滑水平面4。與傳送帶的左端平滑連接.光滑斜面A3傾角。=30。.在

水平面8。的中點(diǎn)C放?質(zhì)量為3〃?的物塊Q,在斜面上由靜止釋放質(zhì)量為,"的物塊尸,釋

放的位置距8點(diǎn)距離為x=1.6m,物塊尸下滑到水平面上與物塊Q發(fā)生彈性碰撞,不讓物

塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)損失的機(jī)械能,兩物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為〃=0.5,物塊P、。均可

看作質(zhì)點(diǎn),重力加速度取g=10m/s?,求:

(I)物塊尸與Q碰撞前一瞬間速度大?。?/p>

(2)若P與。第二次碰撞的位置仍在C點(diǎn),傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度大小應(yīng)滿足什么條件;

(3)在(2)的條件下,若P,。第一次碰撞后的瞬間,讓物塊。停在C點(diǎn),此后,P、Q

又發(fā)生了第二、第三次彈性碰撞,則第三次碰撞的位置離8點(diǎn)多遠(yuǎn).

【例8】.(2023?山東?模擬預(yù)測(cè))某彈射游戲模型簡(jiǎn)化如圖,OA8E。為光滑水平面,BC為

與水平面夾角為37。的傾斜傳送帶,二者在8點(diǎn)通過(guò)光滑小圓弧連接,輕質(zhì)彈簧左端固定在

過(guò)。點(diǎn)的豎直檔板上,右端A點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng)且與物塊不連接,E點(diǎn)為。點(diǎn)在水平面上的

投影。游戲時(shí),某同學(xué)推著質(zhì)量為可物塊P向左壓縮彈簧,彈簧彈性勢(shì)能為耳。時(shí)釋放物塊,

當(dāng)物塊經(jīng)過(guò)八點(diǎn)時(shí),一顆質(zhì)量為鈾的彈丸從物塊正上方以速度均豎直向下?lián)糁形飰K并停在

其中(圖中未畫(huà)出),作用時(shí)間九極短,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。求:

(1)彈丸在相對(duì)物塊P運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中物塊和彈丸損火的機(jī)械能和此過(guò)程中所受物塊的平均

沖擊力尸的大小。(用題干的字母表達(dá))

(2)另一同學(xué)游戲時(shí),取出彈丸(假設(shè)物塊P質(zhì)量不變),想讓物塊P經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后,直接

落入。點(diǎn)的洞口內(nèi),釋放物塊P時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能「是多少。已知CE的高度〃=2m,ED

的長(zhǎng)度x=4m,物塊P的質(zhì)量叫=1kg,傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)

4=0.5,^=10m/s\(物塊、傳送帶滑輪均可視為質(zhì)點(diǎn))

(3)在(2)的條件下,若物塊P經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)與輕放在C點(diǎn)的等質(zhì)量的物塊Q發(fā)生彈性正

碰,

①試討論物塊P第一次返回到B點(diǎn)的速度匕與傳送帶速度V的大小關(guān)系;

②若傳送帶的速度u=10m/s,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間,從開(kāi)始到物塊P回到A點(diǎn)的過(guò)程中,傳送

帶對(duì)物塊P做的總功。

【例9】.(2023?全國(guó)?二模)如圖所示,厚度均勻的足夠長(zhǎng)的木板C靜止在光滑水平面上,

木板上距左端為L(zhǎng)的Q處放有小物塊B。平臺(tái)OP與木板C的上表面等高,小物塊A被壓

縮的彈簧從。點(diǎn)彈出,經(jīng)P點(diǎn)滑上木板向右運(yùn)動(dòng)。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn),已知彈簧彈性勢(shì)能

耳=6〃?也,OP間距離為4L,A與平臺(tái)間、A與木板C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為必=1,B

與木板C大小間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2=J,A的質(zhì)量〃?尸〃?,B的質(zhì)量機(jī)2=2〃I,C的質(zhì)量"“二4〃?,

重力加速度大小為g。物塊A與B碰撞前,木板鎖定在地面上.

(1)求物塊A在與物塊B碰撞前瞬間的速度大??;

(2)物塊A與物塊B發(fā)生彈性碰撞后瞬間木板解除鎖定。設(shè)物塊A與木板C相對(duì)靜止前

系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為Q/,物塊A與木板C相對(duì)靜止后系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為。2,求0與。2之比。

AB

際頌enoPQnc

/777777777777//////////Z/Z/Z/Z/I|

L

【例10】.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))如圖所示,光滑的水平面上有一質(zhì)量g=2kg曲面滑

板,滑板的上表面由長(zhǎng)度L=0.5m的水平粗糙部分A8和半徑為R=0.4m的四分之一光滑圓

弧4c組成,質(zhì)量為%=*g滑塊P與4B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.5。將P置于滑板上表

面的A點(diǎn)。不可伸長(zhǎng)的細(xì)線4=()-8m水平伸直,一端固定于。點(diǎn),另一端系一質(zhì)量班=0.6kg

的光滑小球Q?,F(xiàn)將Q由靜止釋放,Q向下擺動(dòng)到最低點(diǎn)并與P發(fā)生彈性對(duì)心碰撞,碰撞

后P在滑板上向左運(yùn)動(dòng),最終相對(duì)滑板靜止于48之間的某一點(diǎn)。P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn),與

滑板始終在同一豎直平面內(nèi),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取lOm/s?。求:

(1)Q與P碰撞前瞬間細(xì)線對(duì)Q拉力的大小;

(2)碰后P能否從C點(diǎn)滑出?碰后Q的運(yùn)動(dòng)能否視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明;(碰后

Q的最大擺角小于5。時(shí),可視為做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),已知cos5=0.996)

(3)計(jì)算P相對(duì)滑板的水平部分A8運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間,并判斷P在相對(duì)滑板運(yùn)動(dòng)時(shí),有無(wú)可

能相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)。如有可能,算出相對(duì)地面向右的最大速度;如無(wú)可能,請(qǐng)說(shuō)明原因。

專題17力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用

目錄

題型一應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決多過(guò)程問(wèn)題..........................................1

題型二應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決板一塊模型及傳送帶模型問(wèn)題.........................7

題型一應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決多過(guò)程問(wèn)題

力學(xué)二大觀點(diǎn)對(duì)比

力學(xué)三大觀點(diǎn)對(duì)應(yīng)規(guī)律表達(dá)式選用原則

牛頓第二定律Fft=nui

物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),

動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)

勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律x=v()/+同尸涉及到運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié).

\^—v(T=2ax等

動(dòng)能定理

機(jī)械能守恒定律反I+Epl=Ek2+Ep2

能量觀點(diǎn)涉及到做功與能量轉(zhuǎn)換

功能關(guān)系WG=-A5等

能量守恒定律E尸E?

只涉及初末速度、力、時(shí)

動(dòng)量定理I合="一〃

間而不涉及位移、功

動(dòng)量觀點(diǎn)

只涉及初末速度而不涉

動(dòng)量守恒定律Pl+P2=p'+P2,

及力、時(shí)間

[例1](2023?湖北?模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在傾角為。=30的固定斜面上有一物塊A,在斜

面底部有一物塊B,物塊B左側(cè)水平面上有一物塊C,C與B用一輕彈簧和一輕桿連接,

桿長(zhǎng)與彈簧原長(zhǎng)相等。已知物塊A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn),,質(zhì)量均為,〃=2kg,所有接觸面均

光滑。物塊A從某時(shí)刻開(kāi)始由靜止下滑,不計(jì)物塊A在斜面與平面轉(zhuǎn)角處的機(jī)械能損失,

A與B發(fā)生彈性碰撞,g取10nVs?o

(1)求物塊A沿斜面返回的最大高度與初始高度的比值;

(2)若在物塊A開(kāi)始下滑時(shí),同時(shí)對(duì)物塊C施加一水平向左的恒力R為使物塊A、B不

相碰,求恒力尸的最小值;

(3)用質(zhì)量為加的物塊替換物塊C且撤去輕桿,若在此后的運(yùn)動(dòng)中彈簧的最大彈性勢(shì)能與

A第一次下滑至斜面底部時(shí)的動(dòng)能之比為1:3,求加。

【答案】(1)(2)F=10N:(3)加=lkg

【詳解】(1)設(shè)物塊A開(kāi)始時(shí)距斜面底端的高度為〃,沿斜面下滑至底部過(guò)程機(jī)械能守恒,

?I2

""H=”人可\

物塊A與BC間發(fā)生彈性碰撞,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒有

〃3A=〃?BC%C+〃?A或

1121,2

54蟲(chóng)2=5"乜%+/心公

設(shè)碰撞后物塊A沿斜面上滑至最高點(diǎn)為/?,則有

,〃.遙力=

聯(lián)立解得

—h=—1

H9

(2)設(shè)A在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為乙,在水平面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為4,對(duì)BC的整體有

尸=(〃1+叫”

XBC=萬(wàn)〃。1+,2)2

物塊A在斜面上時(shí)有

=gsin6=5m/s2,x=-at;

{2A

物塊A在水平面上時(shí)有

恰好追不上的條件為

(內(nèi)+電)一依二%

“4+幻=卬1

聯(lián)立解得

F=10N

(3)A、B間發(fā)生彈性碰撞,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒有

〃?A以="%%+用A^AI

121212

乙乙乙

B壓縮彈簧至最短過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律有

,6%=("%+加)片

對(duì)B、C系統(tǒng)由能量守恒得

綜=5〃?B4-5(/+加M

根據(jù)題意有

?1。12

36

聯(lián)立解得

m=1kg

【例2】.(2023?江蘇徐州?統(tǒng)考三模)如圖所示,光滑半圓形軌道A3豎直固定放置,軌道半

徑為R(可調(diào)節(jié)),軌道最高點(diǎn)A處有一彈射裝置,最低點(diǎn)B處與放在光滑水平面上足夠長(zhǎng)

的木扳。上表面處于同?高度,木板左側(cè)”處有一固定擋板C(.v未知)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物

塊尸壓縮彈射裝置中的彈簧,使彈簧具有彈性勢(shì)能£,,,P從4處被彈出后沿軌道運(yùn)動(dòng)到B

處時(shí)的速度大小始終為%=6m/s;已知P的質(zhì)量〃?=lkg,。的質(zhì)量M=2kg,P、。間的

動(dòng)摩擦因數(shù)〃=。.3,。與。之間的碰撞為彈性碰撞,忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。

(1)若。恰好不脫離軌道,求軟道半徑R的值;

(2)若「始終不脫離軌道,寫(xiě)出彈性勢(shì)能嗎與R的關(guān)系式,并指出R的取值范圍;

(3)若。與。恰好發(fā)生〃次碰撞后靜止,求x的值。

3

【答案】(1)我=0.7211;(2)5=18-2(次。),(0<寵工0.7212;(3)%=-11](〃=1,2,3……)

14n~

【詳解】(1)在A處

V;

mg=in—

R

從4到從由動(dòng)能定理得

RD1。1,

解得

/?=0.72m

(2)在A處

從4到從同理

解得

4=18-2()/?(J)(()<R<0.72m)

(3)在木板Q碰到擋板C前PQ不會(huì)共速

a=jug=3m/s,出=---=1.5m/s-

[M

物塊P一直勻減速運(yùn)動(dòng)至靜止,運(yùn)動(dòng)時(shí)間

t=^=2s

%

木板Q前進(jìn)x距離,碰到擋板C原速反彈,向右勻減速運(yùn)動(dòng),由于加速度大小不變,經(jīng)過(guò)

相同時(shí)間減速為零,接下來(lái),重復(fù)以上運(yùn)動(dòng)……

設(shè)木板。第一次碰到檔板前時(shí)間為處則有

2〃%=t

/I

/=—=-s

°02nn

所以

?3

x=-a1tl=--m(n=1,2,3......)

24//-''

【例3】.(2023屆湖南省部分名校聯(lián)盟高三下學(xué)期5月沖刺壓軸大聯(lián)考物理試題)某過(guò)山

車模型軌道如圖甲所示,OPQ為半徑分別為小弓的I員形軌道,它們?cè)谧畹忘c(diǎn)分別與兩側(cè)

平直軌道順滑連接,不計(jì)軌道各部分摩擦及空氣阻力,小車的長(zhǎng)度/遠(yuǎn)小于圓形軌道半徑,,

各游戲車分別編號(hào)為1、2、3…n,質(zhì)量均為〃?,圓形軌道ABC。最高點(diǎn)C處有一壓力傳感

器。讓小車1從右側(cè)軌道不同高度處從靜止滑下,壓力傳感器的示數(shù)隨高度力變化,作出「-/7

關(guān)系如圖乙所示。

(1)根據(jù)圖乙信息,分析小車1質(zhì)量機(jī)及圓形軌道。|半徑七

(2)在水平軌道AE區(qū)間(不包含A和E兩處),自由停放有編號(hào)為2、3…n的小車,讓1

號(hào)車從〃=5m高處由靜止滑下達(dá)到水平軌道后依次與各小車發(fā)生碰撞,各車兩端均裝有掛鉤,

碰后便連接不再脫鉤,求在作用過(guò)程中,第〃輛車受到合力的沖量及合力對(duì)它做的功。

(3)軌道。2半徑為弓=2.5m,每輛車長(zhǎng)度為L(zhǎng),且泣>2和,要使它們都能安全通過(guò)軌道

。2,則1車至少?gòu)亩啻蟾叨然拢?/p>

2

【答案】(l)〃?=2kg,/i=2m;(2)/=—N-s,W=^J;(3)/z=-/:+^/l(H>2ll^e^)

nn-2L

【詳解】(1)從靜止釋放到C點(diǎn)的過(guò)程,對(duì)小車1,由動(dòng)能定理有

在C點(diǎn),對(duì)小車1,由牛頓第二定律有

F+mg=m—

4

解得

F=*~h—5Mg

對(duì)照F-h圖像可得

m=2kg

z;=2m

(2)由題意,在C點(diǎn)對(duì)小車1由牛頓第二定律有

mg=

C點(diǎn)到A點(diǎn)過(guò)程,對(duì)小車1,由動(dòng)能定理有

rI212

碰撞過(guò)程中由動(dòng)量守恒有

rnv.z=tnmJivtf

對(duì)第〃輛小車,由動(dòng)量定理有

1=叫

由動(dòng)能定理有

W=—mv^

2"

聯(lián)立解得

=2

卬=嗎

1V

(3)小車1下滑到A點(diǎn),由機(jī)械能守恒有

,12

mgh=-tn\\

巳二片

在I員IQ最高點(diǎn),取微元△加作為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有

v2

加咫=△〃?——

r2

對(duì)第〃輛車由機(jī)械能守恒有

1,1。2肛

—nmv~=—nniv~+-------〃火〃

2H2L~

聯(lián)立解得

力=>+等*7〃2(心2且〃源)

【例4】.(2022秋?安徽阜陽(yáng)?高三校聯(lián)考期末)已知雞蛋撞擊地面的速度不超過(guò)2m/s時(shí),雞

蛋能不被摔壞。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的保護(hù)裝置,該裝置是用A、B兩塊較粗糙的夾板粘

合而成,已知保護(hù)裝置質(zhì)量為M,雞蛋的質(zhì)量為m,雞蛋和保護(hù)裝置之間的滑

動(dòng)摩擦力大小為5/咫。實(shí)驗(yàn)中用該保護(hù)裝置夾住雞蛋,從離地面"=1.8m的高度處?kù)o上釋

放。(重力加速度g取lOm/sz,不計(jì)空氣阻力。)

(1)如果保護(hù)裝置碰地后速度立即為零(無(wú)反彈?,且保護(hù)裝置保持豎直),為保證雞蛋安全,

雞蛋放的位置離裝置F端的最小距離

(2)如果保護(hù)裝置與地面發(fā)生碰撞時(shí),保護(hù)裝置以碰前的速率反彈(碰撞時(shí)間極短,在運(yùn)

動(dòng)過(guò)程中,保護(hù)裝置始終保持豎直)。實(shí)驗(yàn)前,雞蛋放的位置離保護(hù)裝置下端距離S?=L5m,

其它條件不變。保護(hù)裝置第一次落地彈起,當(dāng)上升到最大高度時(shí),求該時(shí)刻雞蛋離地高度。

夾"魏

H

【答案】(1)0.4m;(2)1.3m

【詳解】(1)設(shè)裝置落地時(shí)的速度為%,則有

〃=宜

2g

解得

%=6m/s

裝置落地時(shí),雞蛋會(huì)由于慣性以原速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),雞蛋放的位置離裝置下端的距離

最小取5/時(shí),雞蛋撞擊地面的速度為臨界速度

v=2m/s

對(duì)雞蛋應(yīng)用牛頓第二定律,有

5nig-mg=ma

解得

?=40m/s2

方向豎直向上。

取豎直向下為正方向,有

-2g=-一片

解得

S[=0.4m

(2)依題意,保護(hù)裝置.與地面發(fā)生碰撞后,雞蛋速度和加速度分別為

%=6m/s,?=-40m/s2

保護(hù)裝置以原速率反彈-其速度為

v'o=-6m/s

根據(jù)牛頓第二定律,有

5mg+Mg=Ma'

解得

a-20m/s2

可知雞蛋先減速到零,所用時(shí)間為

八=%=O.I5s

a

下降高度為

2

/?,=2k=o.45m

1la

此時(shí)雞蛋高度為

HI=S2-/?I,=1.05m

此時(shí)保護(hù)裝置的速度為

v*=v'0+t/71=-3m/s

設(shè)雞蛋和保護(hù)裝置此后共速所需時(shí)間為及,有

at2=y'+a't2

解得

t2=0.05s

則有

v*共一at2-2m/s

雞蛋上升高度為

飽=~atl=0.05m

依題意,雞蛋和保護(hù)裝置之間的摩擦力大「雞蛋的重力,此后二者以共同的加

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