2024届高三第三次模拟考试理科综合第21题试题解析_第1页
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分析解答力学综合试题的基本思路就是在正确审题的基础上选择合适的力学规律结合题目中的物理过程列出关系式。但是，有时候遇上较难的试题，就不太容易建立关系了，2024届高三模拟考试就有一道不太好解的选择题，今天，我们来解答这道试题。题目一．21．滑草是一种能给游客带来动感和刺激的运动。将滑草的运动过程简化为如图所示的模，一位质量为75kg的游客坐在质量为10kg的滑板内从草坡顶端A点由静止滑下，最终在水平草地上的C点。已知|AB|=25m、|BC|=10m，滑板与草地间的动摩擦因数为0.5，滑板经过B点前后的速度大小不变，不考虑空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。列说法正确的是A．游客的最大速度为8m/sB．游客由A点运动到C点所用的时间为7sC．游客在此过程中减小的重力势能为11250JD．当游客在C点离开滑板后，通过机械装置对滑板施加一个恒力F使其恰能回到坡顶的A点，则恒力F的最小值为80N

【来源】2024届高三模拟考试理科综合第21题。【答案】21、BCD。【详解】本题考查动能定理的综合应用，目的是考查学生的创新能力。关于选项A令M=85kg，m=10kg，设游客经过B点时的速度大小为vB，游客的质量为M﹣m=75kg，根据动能定理有解得vB=10m/s，选项A错误；关于选项B游客从A点到C点的过程，根据运动学知识有解得t=7s，选项B正确；关于选项C对游客运动的全过程，根据动能定理有

还可解出cosθ=0.8，sinθ=0.6。关于选项D方法一：设恒力F的方向与水平面的夹角为α，根据动能定理有根据辅助角公式得，方法二：另一种解法：在下边图甲中，滑板从A经B滑到C，重力做的功恰好等于克服摩擦力做的功，即满足mgLsinβ=µmgLcosβ。现在欲通过机械装置对滑板施加一个恒力F使其恰能回到坡顶的A点，可用等效法思考。如图乙所示，作AE⊥CE，且使∠CAE=β，则CE=Lsinβ，AE=Lcosβ。这样，只需在C处对滑板施加恒力F使其与滑板所受重力mg的合力方向沿C→E，则滑板即可恰能从C经B回到坡顶的A点。可以证明，CE与竖直方向（重力mg的方向）的夹角为2β。为使恒力F最小，可使恒力F的方向斜向上且与CE垂直，此时恒力F的最小值为Fmin=mgsin2β，解得Fmin=80N。

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