(江浙選考1)2020版高考物理總復(fù)習(xí) 專題一 動(dòng)力學(xué)與能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 考點(diǎn)強(qiáng)化練39 動(dòng)力學(xué)與能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用.doc
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考點(diǎn)強(qiáng)化練39 動(dòng)力學(xué)與能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 1.(2018學(xué)年浙江諸暨市牌頭中學(xué)期中)如圖所示,在豎直平面內(nèi),粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B點(diǎn),C是最低點(diǎn),圓心角∠BOC=37,D與圓心O等高,圓弧軌道半徑R=1.0 m,先有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落,DE距離h=1.6 m,物體與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10 m/s2。求: (1)物體第一次通過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN; (2)要是物體不從斜面頂端飛出,斜面的長(zhǎng)度LAB至少要多長(zhǎng); (3)若斜面已經(jīng)滿足(2)要求,物體從E點(diǎn)開始下落,直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動(dòng),在此過程中物體克服摩擦力做了多少功? 2.(2018浙江杭州高一上期末)如圖所示,傾角為30的光滑斜劈AB長(zhǎng)L1=0.4 m,放在離地高h(yuǎn)=0.8 m的水平桌面上,B點(diǎn)右端接一光滑小圓弧(圖上未畫出),圓弧右端切線水平,與桌面邊緣的距離為L(zhǎng)2?,F(xiàn)有一小滑塊從A端由靜止釋放,通過B點(diǎn)后恰好停在桌面邊緣的C點(diǎn),已知滑塊與桌面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。 (1)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)速度vB的大小; (2)求B點(diǎn)到桌面邊緣C點(diǎn)的距離L2; (3)若將斜劈向右平移一段距離ΔL=0.64 m,滑塊仍從斜劈上的A點(diǎn)靜止釋放,最后滑塊落在水平地面上的P點(diǎn)。求落地點(diǎn)P距C點(diǎn)正下方的O點(diǎn)的距離x。 3.(2018金華十校高三上)如圖所示,質(zhì)量m=0.2 kg小物塊,放在半徑R1=2 m的水平圓盤邊緣A處,小物塊與圓盤的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.8。圓心角為θ=37、半徑R2=2.5 m的光滑圓弧軌道BC與水平軌道光滑連接于C點(diǎn),小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.5。開始圓盤靜止,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下繞過圓心O1的豎直軸緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),某時(shí)刻小物塊沿紙面水平方向飛出(此時(shí)O1與A連線垂直紙面),恰好沿切線進(jìn)入圓弧軌道B處,經(jīng)過圓弧BC進(jìn)入水平軌道CD,在D處進(jìn)入圓心為O3、半徑為R3=0.5 m光滑豎直圓軌道,繞過圓軌道后沿水平軌道DF向右運(yùn)動(dòng)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2,求: (1)圓盤對(duì)小物塊m做的功; (2)小物塊剛離開圓盤時(shí)A、B兩點(diǎn)間的水平距離; (3)假設(shè)豎直圓軌道可以左右移動(dòng),要使小物塊能夠通過豎直圓軌道,求豎直圓軌道底端D與圓弧軌道底端C之間的距離范圍和小物塊的最終位置。 4.(2018溫州十五校聯(lián)合體高二下期末)如圖所示為某種彈射小球的游戲裝置,由內(nèi)置彈簧發(fā)射器的光滑直管道PA和光滑圓管道ABC平滑相接,粗糙斜面CD上端與管道ABC末端相切于C點(diǎn),下端通過一段極小圓弧(圖中未畫出)與粗糙水平面DE平滑連接,半徑R=2.0 m的光滑半圓軌道豎直固定,其最低點(diǎn)E與水平面DE相接,F為其最高點(diǎn)。每次將彈簧壓縮到同一位置后釋放,小球即被彈簧彈出,經(jīng)過一系列運(yùn)動(dòng)后從F點(diǎn)水平射出。已知斜面CD與水平面DE的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=5 m,小球與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,其余阻力忽略不計(jì),角θ=37,彈簧的長(zhǎng)度、小球大小、管道直徑均可忽略不計(jì),若小球質(zhì)量m=0.1 kg,則小球到達(dá)管F時(shí)恰好與管口無(wú)擠壓。求: (1)彈簧的彈性勢(shì)能大小Ep; (2)改變小球的質(zhì)量,小球通過管口F時(shí),管壁對(duì)小球的彈力FN也相應(yīng)變化,寫出FN隨小球質(zhì)量m的變化關(guān)系式并說明FN的方向。 5.如圖甲所示為水上樂園的“超級(jí)大喇叭”滑道,它主要由螺旋滑道和喇叭型滑道兩部分組成,圖乙是喇叭型滑道正視圖?,F(xiàn)有游客乘坐浮圈,從平臺(tái)A處由靜止開始下滑,經(jīng)螺旋滑道沖入喇叭型滑道,恰好能到達(dá)C處。已知游客與浮圈的總質(zhì)量M=232.5 kg,A處距地面高H=20 m,喇叭型滑道最低處B距地面高h(yuǎn)=1 m。若B、C、D可視為在同一豎直圓內(nèi),半徑R=9 m,C處與圓心等高,只考慮浮圈在螺旋滑道AB內(nèi)受到的阻力。求: (1)在螺旋滑道內(nèi)滑行過程,浮圈克服阻力做的功W1; (2)當(dāng)浮圈滑至B處時(shí),質(zhì)量為50 kg的游客受到的彈力FN的大小; (3)若只讓浮圈(無(wú)游客)滑下,要使浮圈能過最高點(diǎn)D,則浮圈在A處的初速度v0至少多大?(已知浮圈質(zhì)量m=10 kg,浮圈在螺旋滑道中克服阻力做功為(1)問中W1的130倍) 6. (2018浙江杭州高考命題預(yù)測(cè))如圖所示,傾角為37的光滑導(dǎo)軌,頂端A點(diǎn)高H=1.45 m,下端通過一小段光滑圓弧與薄壁細(xì)管做成的玩具軌道相接于最低端B,玩具軌道由長(zhǎng)度為x0的水平軌道BC、半徑為R=0.5 m的圓軌道、足夠長(zhǎng)的水平軌道CE組成,整個(gè)玩具軌道固定在豎直平面內(nèi),整個(gè)軌道水平部分動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,其他全部光滑。一個(gè)質(zhì)量m=0.50 kg的小球在傾斜導(dǎo)軌頂端A以v0=2.0 m/s速度水平發(fā)射,在落到傾斜導(dǎo)軌上P點(diǎn)(P點(diǎn)在圖中未畫出)時(shí)速度立即變成大小v1=3.0 m/s,方向沿斜面向下,小球經(jīng)過BC,并能恰好經(jīng)過圓的最高點(diǎn)。g取10 m/s2,求: (1)求P點(diǎn)離A點(diǎn)的距離; (2)x0的大小; (3)小球最終停留位置與B的距離。 7. 如圖所示,底端切線水平且豎直放置的光滑圓弧軌道的半徑為L(zhǎng),其軌道底端P距地面的高度及與右側(cè)豎直墻的距離也均為L(zhǎng),Q為圓弧軌道上的一點(diǎn),它與圓心O的連線OQ與豎直方向的夾角為60?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從Q點(diǎn)由靜止釋放,g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力。試求: (1)小球在P點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小; (2)在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,小球第一次與墻壁的碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離。 8. 如圖所示,傾角為37的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4 m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O點(diǎn)為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高。質(zhì)量m=1 kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O點(diǎn)等高的D點(diǎn),g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。 (1)求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ; (2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值; (3)若滑塊離開C點(diǎn)的速度大小為4 m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上所經(jīng)歷的時(shí)間t。 9.如圖所示,半徑R=0.5 m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長(zhǎng)的粗糙軌道CD在C處平滑連接,O為圓弧軌道ABC的圓心,B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn),半徑OA、OC與OB的夾角分別為53和37。將一個(gè)質(zhì)量m=0.5 kg的物體(視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)左側(cè)高為h=0.8 m處的P點(diǎn)水平拋出,恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道。已知物體與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求: (1)物體水平拋出時(shí)的初速度大小v0; (2)物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道壓力大小FN; (3)物體在軌道CD上運(yùn)動(dòng)的距離x。 10. 如圖所示,在E=103 V/m的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在平面與電場(chǎng)線平行,其半徑R=40 cm,一帶正電荷q=10-4 C的小滑塊在MN上且質(zhì)量為m=40 g,與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10 m/s2,求: (1)要使小滑塊能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高點(diǎn)L,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處?kù)o止釋放? (2)這樣釋放的小滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?(P為半圓軌道中點(diǎn)) 考點(diǎn)強(qiáng)化練39 動(dòng)力學(xué)與能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 1.答案 (1)12.4 N 豎直向下 (2)2.4 m (3)4.8 J 解析 (1)物體從E到C,由機(jī)械能守恒得:mg(h+R)=12mvC2 ① 在C點(diǎn),由牛頓第二定律得:FN-mg=mvC2R ② 聯(lián)立①、②解得支持力FN=12.4 N③ (2)從E~D~C~B~A過程,由動(dòng)能定理得 WG-Wf=0 ④ WG=mg[(h+Rcos 37)-LABsin 37] ⑤ Wf=μmgcos 37LAB ⑥ 聯(lián)立④、⑤、⑥解得斜面長(zhǎng)度至少為:LAB=2.4 m⑦ (3)因?yàn)閙gsin 37>μmgcos 37(或μ- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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