课时突破练34　“滑块-弹簧”模型和“滑块-斜(曲)面”模型-2027版高考物理一轮复习

物理课时突破练34“滑块—弹簧”模型和“滑块—斜(曲)面”模型基础·满分练123456781.(2026黑龙江大庆检测)如图所示,物块A、B静止在光滑水平地面上,A与轻弹簧相连,C沿水平面以一定初速度向右运动,与B碰后粘在一起,二者向右运动一小段距离后与弹簧接触,一段时间后与弹簧分离,则(

)A.A加速过程中,加速度越来越大B.A、B、C共速时,B所受合力为0C.A、B、C共速时,弹簧弹性势能最大D.B、C碰撞过程中,B、C系统机械能守恒C12345678解析:A加速过程中,一开始弹簧压缩量逐渐增大,之后弹簧压缩量又逐渐减小,所以A受到的弹簧弹力先增大后减小,则A的加速度先增大后减小,故A错误;A、B、C共速时,弹簧的压缩量达到最大,弹簧弹性势能最大,此时BC受到的弹力不为0,BC的加速度不为0,则B的加速度不为0,所受合力不为0,故B错误,C正确;B、C碰后粘在一起,属于完全非弹性碰撞,所以B、C碰撞过程中,B、C系统机械能不守恒,故D错误。命题角度二

弹簧双连滑块的临界分析2.

如图所示,一个轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物体甲、乙连接,

静止在光滑的水平面上。现在使甲瞬间获得水平向右的速度v0=4m/s,当甲

物体的速度减小到1m/s时,弹簧最短。下列说法正确的是(

A

)A.

此时乙物体的速度大小为1m/sB.

紧接着甲物体将开始做加速运动C.

甲、乙两物体的质量之比m1∶m2=1∶4D.

当弹簧恢复原长时,乙物体的速度大小为4m/sA12345678

12345678命题角度三

“滑块—斜(曲)面”模型的临界分析3.

如图所示,光滑弧形滑块P锁定在光滑水平地面上,其弧形底端切线水平,

小球Q(视为质点)的质量为滑块P的质量的一半,小球Q从滑块P顶端由静止

释放,Q离开P时的动能为Ek1。现解除锁定,仍让Q从滑块顶端由静止释放,Q

离开P时的动能为Ek2,Ek1和Ek2的比值为(

C

)C12345678

12345678命题角度四

类似情境(悬绳模型)的临界分析4.

(2026福建漳州开学考试)如图所示,在光滑水平面上有一小车,小车上固定

一竖直杆,总质量为M,杆顶系一长为L的轻绳,绳另一端系一质量为m的小球,

绳被水平拉直处于静止状态,将小球由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻

力,已知小球运动过程中,始终未与杆相撞。则下列说法正确的是(

D

)A.

小球向左摆动的过程中,小车速度也向左B.

小球向左摆动到最高点瞬间,小车速度向右D12345678

12345678能力·高分练5.

(2026河北唐山期末)如图所示,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水

平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端

系一质量为m0的球C,现将球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放球C,则下

列说法正确的是(重力加速度为g)(

B

)BA.

运动过程中,A、B、C组成的系统动量守恒D.

C球第一次到达轻杆左侧的最高处的高度与释放高度相同12345678

12345678

123456786.

(跨学科融通)(多选)质量为M的光滑半圆形凹槽静止在光滑水平地面上,

在凹槽左侧与圆心等高处由静止释放一质量为m、可视为质点的小球,小球

相对地面运动的轨迹为半个椭圆,如图甲中虚线所示。运动过程中小球的动

能随时间变化图像如图乙所示,已知椭圆半长轴与半短轴之比为3∶1。下列

说法正确的是(

AD

)A.

半圆形凹槽与小球组成的系统动量不守恒B.

小球质量与凹槽质量之比m∶M=3∶1C.

t1时刻,小球受到凹槽的支持力方向与速度垂直D.

t2时刻,小球受到凹槽的支持力大于小球的重力AD12345678

12345678速度方向沿半椭圆轨迹切线方向,可知,t1时刻,小球受到凹槽的支持力方向

与速度方向不垂直,故C错误;结合上述可知,t2时刻小球位于凹槽最低点,小

球相对于凹槽做圆周运动,小球在最低点相对于凹槽的速度方向水平向右,

由于小球相对于凹槽做圆周运动,则小球在最低点沿半径方向的合力提供向

心力,此时加速度方向竖直向上,则t2时刻,小球受到凹槽的支持力大于小球

的重力,故D正确。123456787.

(10分)如图所示,一实验小车静止在光滑水平面上,其上表面有粗糙水平轨

道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点,

一物块静止于小车最左端,一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方,

并轻靠在物块左侧。将细线拉直到水平位置时,静止释放小球,小球运动到

最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后,物块沿着轨道运动。12345678答案:6N

(2)求小球与物块碰撞后的瞬间,物块速度的大小。答案:4m/s

已知细线长L=1.25m,小球质量m=0.20kg,物块、小车质量均为M=0.30kg,小车上的水平轨道长s=1.0m,圆弧轨道半径R=0.15m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。(1)求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小。(3)为使物块能进入圆弧轨道,且在上升阶段不脱离小车,求物块与水平轨道

间的动摩擦因数μ的取值范围。答案:0.25≤μ<0.412345678解析:(1)根据小球摆下过程机械能守恒有

碰撞前,对小球,根据牛顿第二定律有

解得F=6

N。12345678(2)小球与物块发生弹性碰撞,根据动量守恒定律有mv0=mv1+Mv2根据机械能守恒定律有

解得物块的碰后速度大小v2=4

m/s。12345678(3)①物块恰能到圆弧轨道最低点根据动量守恒定律有Mv2=(M+M)v共解得v共=2

m/s根据能量守恒定律有

解得μ1=0.412345678②物块恰能到圆弧轨道最高点根据能量守恒定律有

解得μ2=0.25综上所述,μ的取值范围是0.25≤μ<0.4。12345678素养·提升练

12345678已知A沿B下滑过程中,A和B相对地面均做匀变速直线运动,B与台面、C与地面间均无摩擦,A与台面、A与C间动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2。求:(1)A滑到B底端时,B向左滑动的距离xB;(2)A滑上C时A的速度大小v0;(3)为使A不从C上滑下,C的最小长度L;(4)A滑到B底端后,与台面发生相互作用过程中A损失的动能ΔEk。答案:(1)2m

(2)4m/s

(3)2m

(4)32J12345678解析:(1)A、B系统水平方向上动量守恒,有mAvA=mBvB所以A滑到B底端过程中有mAxA=mBxB又xA+xB=d,解得xA=4

m,xB=2

m。(2)设A滑上C时的速度为v0,由动能定理得

解得v0=4

m/s。(3)A滑至C右端时两者刚好共速,设共同速度为vAC,A、C系统动量守恒

mAv0=