力学三大规律的综合应用
[方法点拨] 做好以下几步:①确定研究对象,进行运动分析和受力分析;②分析物理过程,按特点划分阶段;③选用相应规律解决不同阶段的问题,列出规律性方程.
1.(2018·广东省东莞市模拟)如图1所示,某超市两辆相同的手推购物车质量均为m、相距l沿直线排列,静置于水平地面上.为节省收纳空间,工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动,并与第二辆车相碰,且在极短时间内相互嵌套结为一体,以共同的速度运动了距离,恰好停靠在墙边.若车运动时受到的摩擦力恒为车重的k倍,忽略空气阻力,重力加速度为g.求:
图1
(1)购物车碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)工人给第一辆购物车的水平冲量大小.
2.(2019·河北省邢台市质检)如图2所示,某时刻质量为m1=50kg的人站在m2=10kg的小车上,推着m3=40kg的铁箱一起以速度v0=2m/s在水平地面沿直线运动到A点时,该人迅速将铁箱推出,推出后人和车刚好停在A点,铁箱则向右运动到距A点x=0.25m的竖直墙壁时与之发生碰撞而被弹回,弹回时的速度大小是碰撞前的二分之一,当铁箱回到A点时被人接住,人、小车和铁箱一起向左运动,已知小车、铁箱受到的摩擦力均为地面压力的0.2倍,重力加速度g=10m/s2,求:
图2
(1)人推出铁箱时对铁箱所做的功;
(2)人、小车和铁箱停止运动时距A点的距离.
3.(2018·河北省衡水中学八模)如图3所示,一质量M=0.4kg的小物块B在足够长的光滑水平台面上静止不动,其右侧固定有一轻质水平弹簧(处于原长).台面的右边平滑对接有一等高的水平传送带,传送带始终以v=1m/s的速率逆时针转动.另一质量m=0.1kg的小物块A以速度v0=4m/s水平滑上传送带的右端.已知物块A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带左右两端的距离l=3.5m,滑块A、B均可视为质点,忽略空气阻力,取g=10m/s2.
图3
(1)求物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能Epm;
(2)求物块A第二次离开传送带时的速度大小(物块A与弹簧间可视为弹性碰撞).