2026高考物理总复习讲义含答案解析 第七章 第5讲　小专题 动力学、能量和动量观点的综合应用.pdfVIP

第5讲小专题:动力学、能量和动量观点的综合应用

考点一动量观点与动力学观点的综合应用

动量与牛顿运动定律的选用原则

(1)涉及加速度的问题,则选用牛顿运动定律或运动学公式。

(2)涉及某段时间的运动状态变化,一般选用动量定理。

(3)涉及物体系统,且它们之间有相互作用,一般选用动量守恒定律,但需注意是否满足守恒

的条件。

(4)涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,一般作用时间都极短,即使系统所受合

力不为0,也可以用动量守恒定律去解决。

[例1]【动量观点与动力学观点的综合应用】(2024·陕西西安一模)某物流公司用如图所

示的传送带将物体从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角θ37°,顺时针转动的速率

v2m/s。将质量为m25kg的物体无初速度地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后

0

能无碰撞地滑上质量为M50kg的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数

分别为μ0.5、μ0.25,A、B间的距离为s8.20m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重

12

2

力加速度g取10m/s,取sin37°0.6,cos37°0.8。

(1)求物体滑上木板左端时的速度大小。

(2)若地面光滑,要使物体不会从木板上掉下,木板长度L至少应是多少?

(3)若木板与地面间的动摩擦因数为μ0.1,且物体不会从木板上掉下,求木板的最小长度L′。

【答案】(1)6m/s(2)4.8m(3)7.2m

【解析】(1)物体速度达到传送带速度前,由牛顿第二定律,有mgsin37°+μmgcos37°ma,

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2

解得a10m/s;

1

2

设物体与传送带共速时运动的位移为x,对物体有2ax,

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解得x0.20m;

1

因为xs,所以此后物体继续在传送带上做匀加速运动。

1

设物体的加速度为a,根据牛顿第二定律有mgsin37°-μmgcos37°ma,

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2

解得a2m/s;

2

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设物体到达B端时的速度大小为v,根据运动学公式有v-2a(s-x),

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解得v6m/s。

(2)设物体恰好不会从木板上掉下,物体和木板共速为v,规定物体的初速度方向为正方向,

1

由动量守恒定律有mv(m+M)v,

1

11

22

由能量守恒定律得μmgLmv-(m+M),

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解得L4.8m,

则木板长度L至少为4.8m。

(3)由于μ(m+M)gμmg,所以木板不运动,物体做匀减速直线运动,设物体速度为0时,恰好

2

到达木