2020高考物理二轮复习规范答题与满分指导2运用三大观点解答综合问题限时检测含解析

2020高考物理二轮复习规范答题与满分指导2运用三大观点解答综合问题限时检测含解析

运用三大观点解答综合问题 ‎　(20分)(2019·全国卷Ⅲ)静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA＝1.0 kg、mB＝4.0 kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l＝1.0 m，如图3－4－9所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek＝10.0 J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.20。重力加速度取g＝10 m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。‎ 图3－4－9‎ ‎(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；‎ ‎(2)物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？‎ ‎(3)A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？‎ ‎[审题指导]　‎ ‎1．通读题干挖掘信息 ‎(1)A、B与地面均有摩擦，它们之间有一压缩的弹簧。‎ ‎(2)弹开时获得动能之和为10 J。‎ ‎(3)mA＝1 kg　mB＝4 kg　μ＝0.2。‎ ‎2．构建情景，还原模型 ‎(1)A、B分离，动量守恒。‎ ‎(2)所有碰撞均为弹性碰撞，A与墙碰，原速反向弹回。‎ ‎(3)A、B在运动过程中，水平方向只受摩擦力作用，可用牛顿运动定律、动量定理或动能定理求解。‎ 规范解答 答题规则与技巧 3‎ ‎(1)设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0＝mAvA－mBvB①(1分)‎ Ek＝mAvA2＋mBvB2②(1分)‎ 联立①②式并代入题给数据得vA＝4.0 m/s，vB＝1.0 m/s③(1分)‎ ‎(2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB，则有 mBa＝μmBg④(1分)‎ sB＝vBt－at2⑤(1分)‎ vB－at＝0⑥(1分)‎ 在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程sA都可表示为 sA＝vAt－at2⑦(1分)‎ 联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA＝1.75 m，sB＝0.25 m⑧(2分)‎ 这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25 m处。B位于出发点左边0.25 m处，两物块之间的距离s为 s＝0.25 m＋0.25 m＝0.50 m⑨(1分)‎ ‎(3)t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为v′A，由动能定理有mAv′A2－mAvA2＝－μmAg(2l＋sB)⑩(1分)‎ 联立③⑧⑩式并代入题给数据得 v′A＝ m/s⑪(1分)‎ 故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为v″A和v″B，由动量守恒定律与机械能守恒定律有mA(－v′A ‎1.注重公式书写，只写必要的文字说明 阅卷只给公式赋分，文字说明不赋分，故一定要把表达式凸显出来，可以加序号，对于不确定该写什么文字说明时，不写是最好的选择。‎ ‎2.对于不完全会做的题目，要依据物理情景，把与本题运动过程相关的公式都写上 阅卷时只看评分标准中给定的公式赋分，同一个表达式与多个对象相关写多遍，也是有分的，本题20分，表达式占了14分。‎ ‎3.即使前一问题做错了或不会做，也不要放弃下一问 阅卷不重复扣分，如错误只在第一问，第二问的过程公式都没错，结果错误也仅仅是第一问造成的，则第二问照样可以得所有公式分，只是得不到与第一问相关的结果分。‎ ‎4.表示物理量时，尽可能使用题目中所给的字母或常用的字母表示 公式正确，而物理量表示不明确也是要扣分或不得分的。‎ 3‎ ‎)＝mAv″A＋mBv″B⑫(1分)‎ mAv′A2＝mAv″A2＋mBv″B2⑬(1分)‎ 联立⑪⑫⑬式并代入题给数据得 v″A＝ m/s，v″B＝－ m/s⑭(2分)‎ 这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为 s′A时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式 ‎2as′A＝v″A2,2as′B＝v″B2⑮(1分)‎ 由④⑭⑮式及题给数据得s′A＝0.63 m，s′B＝0.28 m⑯(2分)‎ s′A小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离 s′＝s′A＋s′B＝0.91 m⑰(1分)‎ 3‎