《2023届浙江省高三物理高考复习101微专题模型精讲精练》第45讲 综合运用动力学、动量观点、能量观点分析解决多物体多过程问题（解析版）

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第45 讲 综合运用动力学、动量观点、能量观点分析解决多物体
多过程问题
1.（2021 河北） 如图，一滑雪道由 和 两段滑道组成，其中 段倾角为 ， 段水平，
段和 段由一小段光滑圆弧连接，一个质量为 的背包在滑道顶端 A处由静止滑下，若
后质量为 的滑雪者从顶端以 的初速度、 的加速度匀加速追赶，恰好在坡底
光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起，背包与滑道的动摩擦因数为 ，重力加速度取
， ， ，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化，
求：
（1）滑道 段的长度；
（2）滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
【答案】（1） ；（2）
【解析】
（1）设斜面长度为 ，背包质量为 ，在斜面上滑行的加速度为 ，由牛顿第二定律有
解得
滑雪者质量为 ，初速度为 ，加速度为 ，在斜面上滑行时间为 ，
落后时间 ，则背包的滑行时间为 ，由运动学公式得
联立解得 或 故可得
（2）背包和滑雪者到达水平轨道时的速度为 、 ，有
滑雪者拎起背包的过程，系统在光滑水平面上外力为零，动量守恒，设共同速度为 ，有
解得
2.（2021 广东） 算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，
使用前算珠需要归零，如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框
b，甲、乙相隔 ，乙与边框 a相隔 ，算珠与导杆间的动摩擦因数
。现用手指将甲以 的初速度拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小为 ，方向不变，
碰撞时间极短且不计，重力加速度 g取 。
（1）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框 a；
（2）求甲算珠从拨出到停下所需的时间。
【答案】（1）能；（2）0.2s
【解析】
（1）甲乙滑动时的加速度大小均为 甲与乙碰前的速度 v1，则
解得 v1=0.3m/s
甲乙碰撞时由动量守恒定律 解得碰后乙的速度 v3=0.2m/s
然后乙做减速运动，当速度减为零时则
可知乙恰好能滑到边框 a；
（2）甲与乙碰前运动的时间
碰后甲运动的时间
则甲运动的总时间为
一.知识回顾
1.解动力学问题的三个基本观点
（1）力的观点：用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题。
（2） 能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题。
（3）动量观点：用动量定理和动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题。
2.力学规律的选用原则
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