1、高考热点强化训练10力学三大观点的综合应用1如图1，一质量M6 kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量m6 kg，停在木板B的左端质量为m01 kg的小球用长为L0.8 m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h0.2 m，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0.1，(取g10 m/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
2、少多长答案(1)4 m/s(2)1 m/s(3)0.25 m解析(1)对小球下摆过程，由机械能守恒定律得：m0gLm0v，解得v04 m/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m0ghm0v解得：v12 m/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：m0v0m0v1mvA解得vA1 m/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得：mvA(mM)v，解得v0.5 m/s由能量守恒定律得：mgxmv(mM)v2，解得x0.25 m.2如图2所示，半径R2.8 m的光滑半圆轨道BC与倾角37
3、的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内，两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连，A处用光滑小圆弧轨道平滑连接，B处与圆轨道相切在水平轨道上，两静止小球P、Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起某时刻剪断细线后，小球P向左运动到A点时，小球Q沿圆轨道到达C点；之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞已知小球P的质量m13.2 kg，小球Q的质量m21 kg，小球P与斜面间的动摩擦因数0.5，剪断细线前弹簧的弹性势能Ep168 J，小球到达A点或B点时已和弹簧分离重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，不计空气阻力，求：图2(1)小球Q运动到C点时的速度大小；(2)小球P
4、沿斜面上升的最大高度h；(3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰答案(1)12 m/s(2)0.75 m(3)1 s解析(1)两小球弹开的过程，由动量守恒定律得：m1v1m2v2由机械能守恒定律得：Epm1vm2v联立可得：v15 m/s，v216 m/s小球Q沿圆轨道运动过程中，由机械能守恒定律可得：m2vm2v2m2gR解得：vC12 m/s，(2)小球P在斜面上向上运动的加速度为a1，由牛顿第二定律得：m1gsin m1gcos m1a1，解得：a110 m/s2故上升的最大高度为：hsin 0.75 m(3)设小球P从A点上升到两小球相遇所用的时间为t，小球P沿斜面下滑的加速度为a2，则：m1gsin m1gcos m1a2，解得：a22 m/s2小球P上升到最高点所用的时间：t10.5 s，则：2Rgt2ha2(tt1)2sin 解得：t1 s.
