《物理第五章 機(jī)械能守恒定律 第2講 動(dòng)能定理》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理第五章 機(jī)械能守恒定律 第2講 動(dòng)能定理（68頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講動(dòng)能定理第五章機(jī)械能守恒定律考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)內(nèi)容必考要求加試要求說(shuō)明動(dòng)能和動(dòng)能定理dd1.不要求用平均力計(jì)算變力做功和利用Fl圖象求變力做功.2.不要求用動(dòng)能定理解決物體系的問題.內(nèi)容索引過好雙基關(guān)回扣基礎(chǔ)知識(shí) 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目研透命題點(diǎn)細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn)課時(shí)作業(yè)限時(shí)訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度過好雙基關(guān)動(dòng)能動(dòng)能定理動(dòng)能動(dòng)能定理1.動(dòng)能動(dòng)能(1)定義：物體由于 而具有的能叫動(dòng)能.(2)公式：Ek .(3)標(biāo)矢性：動(dòng)能是 量，只有正值.(4)狀態(tài)量：動(dòng)能是 量，因?yàn)関是瞬時(shí)速度.運(yùn)動(dòng)標(biāo)狀態(tài)2.動(dòng)能定理動(dòng)能定理(1)內(nèi)容：在一個(gè)過程中合外力對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中 的變化.(2)表達(dá)

2、式：W Ek2Ek1.(3)適用條件：既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于 .既適用于恒力做功，也適用于 .力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以 作用.(4)應(yīng)用技巧：若整個(gè)過程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過程，既可以分段考慮，也可以整個(gè)過程考慮.動(dòng)能曲線運(yùn)動(dòng)變力做功分階段自測(cè)自測(cè)1關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.動(dòng)能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能B.物體的動(dòng)能總為正值C.一定質(zhì)量的物體動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化D.動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)答案解析解析解析動(dòng)能是運(yùn)動(dòng)物體都具有的能量，是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，A對(duì)；動(dòng)能是標(biāo)量，總是正值，B對(duì)；

3、動(dòng)能不變，物體不一定處于平衡狀態(tài)，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò).自測(cè)自測(cè)2關(guān)于動(dòng)能定理的表述式WEk2Ek1，下列說(shuō)法正確的是A.公式中的W為不包含重力的其他力做的總功B.公式中的W為包含重力在內(nèi)的所有力做的功，只能先求合外力再求合外力的功C.公式中的Ek2Ek1為動(dòng)能的增量，當(dāng)W0時(shí)動(dòng)能增加，當(dāng)W0時(shí)，動(dòng)能減少D.動(dòng)能定理適用于直線運(yùn)動(dòng)，但不適用于曲線運(yùn)動(dòng)，適用于恒力做功， 但不適用于變力做功答案研透命題點(diǎn)命題點(diǎn)一動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用1.定理中“外力”的兩點(diǎn)理解(1)可以是重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力或其他力，它們可以同時(shí)作用，也可以不同時(shí)作用.(2)既可以是恒力，也可以是變力.2.應(yīng)用動(dòng)能定

4、理解題的基本思路例例1(2015浙江10月選考20)如圖1所示是公路上的“避險(xiǎn)車道”，車道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽車在剎車失靈的情況下避險(xiǎn).質(zhì)量m2.0103 kg的汽車沿下坡行駛，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)剎車失靈的同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)失去動(dòng)力，此時(shí)速度表示數(shù)v136 km/h，汽圖1車?yán)^續(xù)沿下坡勻加速直行l(wèi)350 m、下降高度h50 m時(shí)到達(dá)“避險(xiǎn)車道”，此時(shí)速度表示數(shù)v272 km/h.(g10 m/s2)(1)求從發(fā)現(xiàn)剎車失靈至到達(dá)“避險(xiǎn)車道”這一過程汽車動(dòng)能的變化量；答案答案3.0105 J解析答案(2)求汽車在下坡過程中所受的阻力；答案答案2.0103 N答案解析(3)若“避險(xiǎn)車道”與水平面間

5、的夾角為17，汽車在“避險(xiǎn)車道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽車在“避險(xiǎn)車道”上運(yùn)動(dòng)的最大位移(sin 170.3).答案答案33.3 m答案解析解析變式變式1如圖2所示，一塊長(zhǎng)木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力拉B，由于A、B間摩擦力的作用，A將在B上滑動(dòng)，以地面為參考系，A、B都向前移動(dòng)一段距離.在此過程中A.外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增量B.B對(duì)A的摩擦力所做的功大于A的動(dòng)能增量C.A對(duì)B的摩擦力所做的功與B對(duì)A的摩擦力所做的功大小相等D.外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和圖2答案解析解析解析A物體所受的合外力等于B對(duì)A的摩擦力，

6、對(duì)A物體運(yùn)用動(dòng)能定理，則有B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能的增量，即B錯(cuò)；A對(duì)B的摩擦力與B對(duì)A的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動(dòng)，A、B對(duì)地的位移不等，故摩擦力對(duì)二者做功大小不等，C錯(cuò)；對(duì)B應(yīng)用動(dòng)能定理，WFWfEkB，WFEkBWf，即外力F對(duì)B做的功，等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和，D對(duì)；由前述討論知B克服摩擦力所做的功與A的動(dòng)能增量(等于B對(duì)A的摩擦力所做的功)不等，故A錯(cuò).變式變式2(2017浙江“91”高中聯(lián)盟期中)如圖3為傾角可調(diào)的可移動(dòng)式皮帶輸送機(jī)，適用于散狀物料或成件物品的裝卸工作.在順時(shí)針(從左側(cè)看)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的輸送帶上端

7、無(wú)初速度放一貨物，貨物從上端運(yùn)動(dòng)到下端的過程中，其動(dòng)能Ek(選擇地面圖3答案解析所在的水平面為參考平面)與位移x的關(guān)系圖象可能正確的是解析解析貨物從上端運(yùn)動(dòng)到下端的過程可能一直加速、也可能先加速后勻速或者先做勻加速度較大的加速運(yùn)動(dòng)后做加速度較小的加速運(yùn)動(dòng)，故只有B正確.變式變式3(2016紹興市聯(lián)考)一輛汽車以v16 m/s的速度沿水平路面行駛時(shí)，急剎車后能滑行x13.6 m，如果以v28 m/s的速度行駛，在同樣的路面上急剎車后滑行的距離x2應(yīng)為(不計(jì)空氣阻力的影響)A.6.4 m B.5.6 mC.7.2 m D.10.8 m答案解析解析解析急剎車后，汽車只受摩擦阻力Ff的作用，且兩種情況

8、下摩擦力大小是相同的，汽車的末速度皆為零.由動(dòng)能定理有命題點(diǎn)二用動(dòng)能定理解決多過程問題1.運(yùn)用動(dòng)能定理解決多過程問題時(shí)，有兩種思路：一種是全過程列式，另一種是分段列式.2.全過程列式時(shí)，涉及重力、彈簧彈力、大小恒定的阻力或摩擦力做功時(shí)，要注意運(yùn)用它們的功能特點(diǎn)：(1)重力的功取決于物體的初、末位置，與路徑無(wú)關(guān)；(2)大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小與路程的乘積.(3)彈簧彈力做功與路徑無(wú)關(guān).例例2(2016浙江10月學(xué)考20)如圖4甲所示，游樂場(chǎng)的過山車可以底朝上在豎直圓軌道上運(yùn)行，可抽象為圖乙所示的模型.傾角為45的直軌道AB、半徑R10 m的光滑豎直圓軌道和傾角為37的直軌道EF.分

9、別通過水平光滑銜接軌道BC、CE平滑連接，另有水平減速直軌道FG與EF平滑連接，EG間的水平距離l40 m.現(xiàn)有質(zhì)量m500 kg的過山車，從高h(yuǎn)40 m處的A點(diǎn)由靜止下滑，經(jīng)BCDCEF最終停在G點(diǎn).過山車與軌道AB、EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為10.2，與減速直軌道FG間的動(dòng)摩擦因數(shù)20.75.過山車可視為質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)中不脫離軌道，g取10 m/s2.求：圖4(1)過山車運(yùn)動(dòng)至圓軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度大??；答案解析解析解析解析設(shè)過山車在C點(diǎn)的速度大小為vC，(2)過山車運(yùn)動(dòng)至圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的作用力大?。淮鸢复鸢?103 N答案解析解析由牛頓第三定律知，過山車在D點(diǎn)對(duì)軌道的作用力大小為7103

10、 N(3)減速直軌道FG的長(zhǎng)度x.(已知sin 370.6，cos 370.8)答案答案30 m答案解析解析解得x30 m.拓展點(diǎn)拓展點(diǎn)1直線與平拋的結(jié)合直線與平拋的結(jié)合變式變式4如圖5所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧左端固定，用質(zhì)量為m1 kg的小物塊壓緊彈簧，從A處由靜止釋放物塊，在彈簧彈力的作用下沿水平桌面向右運(yùn)動(dòng)，物塊離開彈簧后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，離開桌面邊緣B后，落在水平地面C點(diǎn)，C點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x1 m，桌面高度為h1.25 m，AB長(zhǎng)度為s1.5 m，物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，小物塊可看成質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2，求：圖5(1)物塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)到桌面邊緣B處的速度大

11、小.答案答案2 m/s答案解析解析水平方向上有xvBt，解得vB2 m/s.(2)物塊落地時(shí)速度大小及速度與水平方向夾角的正切值.解析解析答案(3)彈簧彈力對(duì)物塊做的功.答案答案8 J答案解析解析拓展點(diǎn)拓展點(diǎn)2直線、平拋與圓周的結(jié)合直線、平拋與圓周的結(jié)合變式變式5(2017寧波市九校高三上學(xué)期期末)如圖6所示為一遙控電動(dòng)賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))和它的運(yùn)動(dòng)軌道示意圖.假設(shè)在某次演示中，賽車從A位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)2 s后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出，賽車能從C點(diǎn)無(wú)碰圖6撞地進(jìn)入豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，D點(diǎn)和E點(diǎn)分別為圓形軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn).已知賽車在水平軌道AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的恒定阻力

12、為0.4 N，賽車質(zhì)量為0.4 kg，通電時(shí)賽車電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒為2 W，B、C兩點(diǎn)間高度差為0.45 m，C與圓心O的連線和豎直方向的夾角37，空氣阻力忽略不計(jì)，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：(1)賽車通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小；答案答案5 m/s答案解析解析解析解析賽車在BC間做平拋運(yùn)動(dòng)，(2)賽道AB的長(zhǎng)度；答案答案2 m答案解析解析解析解析賽車在B點(diǎn)的速度v0vCcos 374 m/s(3)要使賽車能通過圓軌道最高點(diǎn)D后回到水平賽道EG，其半徑需要滿足什么條件.解析解析答案命題點(diǎn)三與圖象相關(guān)的動(dòng)能問題圖象所圍“面積”的意義(1)vt圖：由公式xvt可知，vt

13、圖線與橫軸圍成的面積表示物體的位移.(2)at圖：由公式vat可知，at圖線與橫軸圍成的面積表示物體速度的變化量.(3)Fx圖：由公式WFx可知，F(xiàn)x圖線與橫軸圍成的面積表示力所做的功.(4)Pt圖：由公式WPt可知，Pt圖線與橫軸圍成的面積表示力所做的功.例例3如圖7甲所示，長(zhǎng)為4 m的水平軌道AB與半徑為R0.6 m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接，有一質(zhì)量為1 kg的滑塊(大小不計(jì))，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn)的大小隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示，滑塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)未知，g取10 m/s2，求：圖7(1)滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大?。唤馕鼋馕龃?/p>

14、案(2)滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)前2 m過程所用的時(shí)間；解析解析答案解析解析解析在前2 m內(nèi)，有F1mgma，(3)若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C，則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少.答案答案5 J答案解析解析代入數(shù)值得W5 J，即滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力做的功為5 J.變式變式6質(zhì)量為1 kg的物體，放置在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖8所示，重力加速度為10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是圖8C.OA段加速度大小為3 m/s2D.AB段加速度大小為3 m/s2

15、答案解析AB段受力恒定，故加速度恒定，而初、末速度相等，故AB段的加速度為零，故D錯(cuò)誤.課時(shí)作業(yè)1.(2016紹興一中期末)下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是A.如果物體所受合外力為零，則合外力對(duì)物體做的功一定為零B.如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力一定為零C.物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化D.物體的動(dòng)能不變，所受合外力一定為零答案解析1234567891011解析解析如果物體所受合外力為零，則根據(jù)WFlcos 可知合外力對(duì)物體做的功一定為零，A正確；如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力不一定為零，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力，B錯(cuò)誤；物體在合外

16、力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不一定發(fā)生變化，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，C錯(cuò)誤；物體的動(dòng)能不變，所受合外力不一定為零，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，D錯(cuò)誤.1234567891011解析解析設(shè)斜面傾角為，由物體克服摩擦力做功Wfmgcos x知，沿AC1斜面下滑克服摩擦力做功最多，沿AC3最少，而重力做功WGmgh相同，故到達(dá)C3處動(dòng)能最大.2.(2016衢州市學(xué)考模擬)如圖1所示，一個(gè)物體由靜止開始，從A點(diǎn)出發(fā)分別經(jīng)三個(gè)粗糙斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3處.已知三個(gè)斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同，則下列說(shuō)法正確的是A.物體到達(dá)C3處的動(dòng)能最大B.物體在C1、C2、C3處的動(dòng)能相等C.物體在三個(gè)斜面上

17、克服摩擦力做功都相同D.物體沿AC3斜面下滑時(shí)克服摩擦力做功最多圖1答案解析12345678910113.(2016溫州市調(diào)研)如圖2所示，一個(gè)彈簧左端固定于墻上，右端連接物塊，物塊質(zhì)量為m，它與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.起初用手按住物塊，彈簧的伸長(zhǎng)量為x，然后放手，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度回到原長(zhǎng)時(shí)，物塊的速度為v0，則此過程中彈力所做的功為答案解析圖212345678910114.物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt關(guān)系圖象如圖3所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W，則A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB.從第3秒末到第5秒末合外力做功為2WC.從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD.從第3秒末到第4秒末合

18、外力做功為0.75W答案解析圖312345678910115.如圖4所示的滑草運(yùn)動(dòng)中，某游客從靜止開始由坡頂向坡底下滑，滑到坡底時(shí)速度大小為8 m/s，如果該游客以初速度6 m/s沿原來(lái)的路線由坡頂滑下，則游客滑到坡底時(shí)的速度大小是(設(shè)游客所受阻力不變)A.14 m/s B.10 m/sC.12 m/s D.9 m/s答案圖4解析1234567891011解析解析設(shè)物體在AB段克服摩擦力所做的功為WAB，對(duì)物體從A到C的全過程，由動(dòng)能定理得mgRWABmgR0，故WABmgRmgR(1)mgR.故D正確.6.(2016臨海市聯(lián)考)如圖5所示，AB為四分之一圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑

19、為R，BC的長(zhǎng)度也是R.一質(zhì)量為m的物體，與兩個(gè)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，它由軌道頂端A從靜止開始下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C處?kù)o止.那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為(重力加速度為g)圖5答案解析12345678910117.質(zhì)量為1 kg的物體靜止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下運(yùn)動(dòng)，如圖6甲所示，外力F做的功和物體克服摩擦力Ff做的功分別與物體位移x的關(guān)系如圖乙中圖線所示，重力加速度g取10 m/s2.下列分析錯(cuò)誤的是答案解析1234567891011圖6解析解析由WfFfx對(duì)應(yīng)題圖乙可知，物體與地面之間的滑動(dòng)摩擦力Ff2 N，由Ffmg可得0.2，A正確；12345678910118.

20、在賽車場(chǎng)上，為了安全起見，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當(dāng)車碰撞圍欄時(shí)起緩沖器作用.為了檢驗(yàn)廢舊輪胎的緩沖效果，在一次模擬實(shí)驗(yàn)中用輕彈簧來(lái)代替廢舊輪胎，實(shí)驗(yàn)情景如圖7圖7所示，水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上，處于自然狀態(tài)，開始賽車在A處且處于靜止?fàn)顟B(tài)，距彈簧自由端的距離L11 m.當(dāng)賽車啟動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生水平向左的恒為F24 N的牽引力使賽車向左勻加速前進(jìn)，當(dāng)賽車接觸輕彈簧的瞬間立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)壓縮輕彈簧，最后被彈回到B處停下.已知賽車的質(zhì)量m2 kg，A、B之間的距離L23 m，賽車被彈回的過程中離開彈簧時(shí)的速度大小v4 m/s，方向水平向右.取g10 m/s2.求：123456789

21、1011(1)賽車和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；答案答案0.2答案解析解析解析從賽車離開彈簧到B處停下，解得0.21234567891011(2)彈簧被壓縮的最大距離.答案答案0.5 m答案解析解析解析設(shè)輕彈簧被壓縮的最大距離為L(zhǎng)，從賽車加速到離開彈簧，由動(dòng)能定理得解得L0.5 m.12345678910119.如圖8所示，小物塊以一定的初速度沖上足夠長(zhǎng)的斜面，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度為v0，若斜面光滑，則物塊恰能到達(dá)D點(diǎn)后返回；若AB段不光滑(粗糙程度相同)，其余段光滑，則物塊恰能到達(dá)C點(diǎn)后返回；已知AB段與BC段和CD段長(zhǎng)度之比為123，試求：(1)斜面光滑時(shí)，物塊通過B點(diǎn)的速率；圖8答案解析123456

22、78910111234567891011(2)AB段不光滑時(shí)，物塊通過B點(diǎn)的速率；解析解析解析當(dāng)AB段不光滑時(shí)，由動(dòng)能定理有答案1234567891011(3)若已知斜面傾角為，AB段不光滑時(shí)，物塊與AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù).答案答案3tan 答案解析解析解析當(dāng)斜面傾角為且AB段不光滑時(shí)，有mglCDsin mgcos lAB又lABlCD13，故3tan .123456789101110.(2017溫州市期末)水上滑梯可簡(jiǎn)化成如圖9所示的模型：傾角為37的斜滑道AB和水平滑道BC平滑連接，起點(diǎn)A距水面的高度H8.0 m，BC長(zhǎng)d2.0 m，端點(diǎn)C距水面的高度h2.0 m.一質(zhì)量m60 kg的運(yùn)動(dòng)

23、員從滑道起點(diǎn)A點(diǎn)無(wú)初速度地自由滑下，不計(jì)空氣的阻力(取重力加速度g10 m/s2，cos 370.8，sin 370.6，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)).已知運(yùn)動(dòng)員與AB、BC間有摩擦力，且動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.15，求：圖91234567891011(1)運(yùn)動(dòng)員從B滑到C的過程中克服摩擦力所做的功；答案答案180 J答案解析解析解析運(yùn)動(dòng)員從B滑到C的過程中，克服摩擦力做功Wf1mgd0.1560102 J180 J1234567891011(2)運(yùn)動(dòng)員從A滑到B的過程中克服摩擦力所做的功；答案答案720 J答案解析解析解析運(yùn)動(dòng)員從A滑到B的過程中，克服摩擦力做功1234567891011(3)運(yùn)

24、動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大小.答案解析解析解析運(yùn)動(dòng)員從A滑到C的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知：1234567891011傾斜軌道BC的B端高度h24 m，傾斜軌道DE與圓弧EF相切于E點(diǎn)，圓弧EF的圓心O1、水平半圓軌道CD的圓心O2與A點(diǎn)在同一水平面上，DO1的距離L20 m.質(zhì)量m1 000 kg的過山車(包括乘客)從B點(diǎn)自靜止滑下，經(jīng)過水平半圓軌道后，滑上另一傾斜軌道，到達(dá)圓弧頂端F時(shí)乘客對(duì)座椅的壓力為自身重力的0.25倍.已知過山車在BCDE段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力與軌道對(duì)過山車的支持力成正比，比例系數(shù) ，EF段摩擦力不計(jì)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程空氣阻力不計(jì).(g10 m/s2，sin 370.6，cos

25、370.8)11.(2017浙江11月選考20)如圖10甲所示是游樂園的過山車，其局部可簡(jiǎn)化為如圖乙的示意圖，傾角37的兩平行傾斜軌道BC、DE的下端與水平半圓形軌道CD順滑連接，圖10甲乙1234567891011(1)求過山車過F點(diǎn)時(shí)的速度大小；答案解析解析解析在F點(diǎn)由牛頓第二定律得：rLsin 12 m1234567891011(2)求從B到F整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力對(duì)過山車做的功；答案答案7.5104 J答案解析解析解析根據(jù)動(dòng)能定理，從B點(diǎn)到F點(diǎn)：解得Wf7.5104 J1234567891011(3)如果過D點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)圓軌道EF段有故障，為保證乘客的安全，立即觸發(fā)制動(dòng)裝置，使過山車不能到達(dá)EF段并保證不再下滑，則過山車受到的摩擦力至少應(yīng)多大？答案答案6103 N答案解析1234567891011解析解析在沒有故障時(shí)，物體到達(dá)D點(diǎn)的速度為vD，LDELcos 3716 m，發(fā)現(xiàn)故障之后，過山車不能到達(dá)EF段，設(shè)剎車后恰好到達(dá)E點(diǎn)速度為零，在此過程中，過山車受到的摩擦力為Ff1，根據(jù)動(dòng)能定理1234567891011聯(lián)立各式解得Ff14.6103 N使過山車能停在傾斜軌道上的摩擦力至少為Ff2，則有Ff2mgsin 0，解得Ff26103 N綜上可知，過山車受到的摩擦力至少應(yīng)為6103 N.1234567891011