備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)講義第六章機(jī)械能專題十動力學(xué)和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用題型3多運(yùn)動組合問題

題型3多運(yùn)動組合問題1.分析思路（1）受力與運(yùn)動分析：依據(jù)物體的運(yùn)動過程分析物體的受力狀況，以及不同運(yùn)動過程中力的變更狀況；（2）做功分析：依據(jù)各種力做功的不同特點(diǎn)，分析各種力在不同運(yùn)動過程中的做功狀況；（3）功能關(guān)系分析：運(yùn)用動能定理、機(jī)械能守恒定律或能量守恒定律進(jìn)行分析，選擇合適的規(guī)律求解.2.方法技巧（1）“合”——整體上把握全過程，構(gòu)建大致的運(yùn)動情境；（2）“分”——將全過程進(jìn)行分解，分析每個(gè)子過程對應(yīng)的基本規(guī)律；（3）“合”——找出各子過程之間的聯(lián)系，以連接點(diǎn)為突破口，尋求解題最優(yōu)方案.研透高考明確方向5.[不含彈簧的多過程]如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝4kg的滑塊從斜面上由靜止釋放，無碰撞地滑上靜止在水平面上的木板，木板質(zhì)量為M＝1kg，當(dāng)滑塊和木板速度相等時(shí)，滑塊恰好到達(dá)木板最右端，此時(shí)木板撞到與其上表面等高的臺階上，滑塊沖上光滑的水平臺階，進(jìn)入固定在臺階上的光滑圓形軌道內(nèi)側(cè)，軌道在豎直平面內(nèi)，半徑為R＝0.5m，滑塊到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)，與軌道間沒有作用力.已知滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，斜面傾角θ＝53°，滑塊與斜面、滑塊與木板間動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.5，木板與地面間動摩擦因數(shù)為μ2＝0.2，重力加速度為g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，試求：（1）滑塊沖上臺階時(shí)的速度大??；（2）滑塊釋放時(shí)相對斜面底端的高度；（3）滑塊和木板間產(chǎn)生的熱量.答案（1）5m/s（2）4.5m（3）37.5J解析（1）設(shè)滑塊在斜面底端時(shí)速度為v1，沖上臺階時(shí)速度為v2，在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)速度為v3.在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓其次定律有mg＝mv由機(jī)械能守恒定律有12mv22＝2mgR＋聯(lián)立解得v2＝5m/s（2）設(shè)滑塊在木板上滑動時(shí)加速度的大小為a1，木板加速度的大小為a2，由牛頓其次定律可知a1＝μ1mgma2＝μ1mg－μ設(shè)滑塊在木板上滑行的時(shí)間為t，對木板，由v2＝a2t得t＝v2a對滑塊，由v2＝v1－a1t得v1＝7.5m/s設(shè)滑塊在斜面上釋放時(shí)高度為h，由能量守恒定律可得mgh＝12mv12＋μ1mgcos代入數(shù)據(jù)可得h＝4.5m（3）滑塊在木板上運(yùn)動的位移大小為x1＝v1＋v2木板的位移大小為x2＝v22t＝相對位移大小為Δx＝x1－x2＝158所以產(chǎn)生熱量Q＝μ1mg·Δx＝37.5J.6.[含彈簧的多過程]如圖所示為某彈射嬉戲裝置圖.水平槍管中彈簧被彈射桿P用線拉著，處于壓縮狀態(tài)，質(zhì)量為m的小球緊靠彈簧，槍口上邊緣與半圓形光滑豎直軌道最高點(diǎn)A的內(nèi)側(cè)對齊.水平軌道BC在B、C兩點(diǎn)分別與半圓軌道內(nèi)側(cè)和傾角θ＝45°的傾斜軌道平滑連接.扣動扳機(jī)，彈射桿P立即松開彈簧，小球射出經(jīng)軌道到達(dá)斜面上D點(diǎn)時(shí)速度為零，后又恰好能回到A點(diǎn)進(jìn)入槍內(nèi)，擠壓彈簧后再次被彈出.已知半圓軌道半徑為R，BC長s＝2R，小球與斜面CD、水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.25，重力加速度為g，小球受到的摩擦力視為滑動摩擦力.求：（1）小球其次次經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA；（2）小球其次次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；（3）彈簧儲存的最大彈性勢能Ep；（4）通過計(jì)算說明小球能否脫離軌道.答案（1）vA＝gR（2）vB＝5gR（3）Ep＝3.5mgR（4）見解析（1）由題意知，小球恰能返回A點(diǎn)，所以在A點(diǎn)有mg＝mv解得vA＝gR（2）小球從B到A由機(jī)械能守恒定律有12mvB2＝12mvA代入數(shù)據(jù)得vB＝5（3）從D到B由動能定理得mgh－μmgcosθ×hsinθ－μmgs＝12m代入數(shù)據(jù)得h＝4R從放射到第一次回到A點(diǎn)，由功能關(guān)系可得Ep＝2μmg（htanθ＋s代入數(shù)據(jù)得Ep＝3.5mgR（4）由機(jī)械能守恒定律知，第三次經(jīng)B點(diǎn)與其次次經(jīng)B點(diǎn)動能相同，設(shè)第三次經(jīng)B點(diǎn)能到達(dá)斜面的最大高度為h'，由動能定理得－mgh'－μmg（h'tanθ＋s）＝代入數(shù)據(jù)得h'＝1.6R.設(shè)第四次經(jīng)