江蘇省2022年高中物理學業(yè)水平測試復習 專題三 功和能綜合應用(二)沖A集訓

上傳人:xt****7 文檔編號:106927290 上傳時間:2022-06-14 格式:DOC 頁數(shù):5 大?。?4.50KB
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1、江蘇省2022年高中物理學業(yè)水平測試復習 專題三 功和能綜合應用(二)沖A集訓1(2018啟東中學學測最后一考)如圖1所示,質(zhì)量m為70 kg的運動員以10 m/s的初速度v0,從高為10 m的滑雪場A點沿斜坡自由滑下,一切阻力可忽略不計,以B點所在的水平地面為零勢能面g取10 m/s2.求:圖1(1)運動員在A點時的機械能;(2)運動員到達最低點B時的速度大小;(3)若運動員繼續(xù)沿右側(cè)斜坡向上運動,他能到達的最大高度2(2018南通學測模擬)2017年11月,波士頓動力(Boston Dynamics)研制的機器人Atlas(可視為質(zhì)點)從A點起跳后,運動軌跡如圖2中ABC所示,B為最高點,

2、C為落地點機器人質(zhì)量為m,B與A、C間的高度差分別為h1、h2,B、C間的水平距離為L,重力加速度為g,忽略空氣阻力求:圖2(1)機器人從B點運動到C點的時間t;(2)機器人落地時的速度vC;(3)機器人起跳時獲得的動能EkA.3(2018南通學測模擬)如圖3所示,斜面ABC下端與光滑的圓弧軌道CDE相切于C,整個裝置豎直固定,D是最低點,圓心角DOC37,E、B與圓心O等高,圓弧軌道半徑R0.30 m,斜面長L1.90 m,AB部分光滑,BC部分粗糙現(xiàn)有一個質(zhì)量m0.10 kg的小物塊P(可視為質(zhì)點)從斜面上端A點無初速度下滑,物塊P與斜面BC部分之間的動摩擦因數(shù)0.75.取sin 370.

3、6,cos 370.8,重力加速度g10 m/s2,忽略空氣阻力求:圖3(1)物塊第一次通過C點時的速度大小vC;(2)物塊第一次通過D點時受到軌道的支持力大小FD;(3)物塊最終所處的位置4(2018鎮(zhèn)江學測模擬)如圖4裝置由水平彈簧發(fā)射器及兩個軌道組成:軌道是光滑軌道AB,AB高度差h10.20 m;軌道由AE和螺旋圓形EFG兩段光滑軌道和粗糙軌道GB平滑連接而成,且A與F等高軌道最低點與AF所在直線的高度差h20.40 m當彈簧壓縮量為d時,恰能使質(zhì)量m0.05 kg的滑塊(可視為質(zhì)點)沿軌道上升到B點,當彈簧壓縮量為2d時,恰能使滑塊沿軌道上升到B點,滑塊兩次到達B點處均被裝置鎖定不再

4、運動已知彈簧彈性勢能Ep與彈簧壓縮量x的平方成正比,彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi),不考慮滑塊與發(fā)射器之間的摩擦,重力加速度g取10 m/s2.圖4(1)當彈簧壓縮量為d時,求彈簧的彈性勢能及滑塊離開彈簧瞬間的速度大??;(2)求滑塊經(jīng)過最高點F處時對軌道的壓力大?。?3)求滑塊通過GB段過程中克服摩擦力所做的功答案精析1(1)1.05104 J(2)17.3 m/s(3)15 m解析(1)運動員在A點時的機械能EAmv02mgh1.05104 J(2)由機械能守恒定律得EAEBmvB2解得vB17.3 m/s(3)設運動員在右側(cè)斜坡上最高到達C點,C點高度為H,由機械能守恒定律得EAECmgH解得

5、H15 m.2(1) (2) (3)mg(h1)解析(1)機器人從B點至C點做平拋運動,則h2gt2解得t (2)設機器人在B點的速度為vB,則vB落地時的豎直分速度vy由于vC解得vC (3)由AB,由機械能守恒定律有EkAmvB2mgh1解得EkAmg(h1)3(1)4.2 m/s(2)7.4 N(3)距離C點0.35 m處解析(1)斜面BC部分的長度l0.40 m設物塊第一次通過B點時的速度為vB,根據(jù)動能定理有mg(Ll)sin 37mvB20代入數(shù)據(jù)得vB3 m/s4.2 m/s物塊在BC部分滑動受到的摩擦力大小Ffmgcos 370.60 N在BC部分下滑過程受到的合力Fmgsin

6、 37Ff0則物塊第一次通過C點時的速度vCvB4.2 m/s(2)設物塊第一次通過D點時的速度為vD,則從CD由機械能守恒定律得mvD2mvC2mgR(1cos 37)在D點,F(xiàn)Dmgm代入數(shù)據(jù)得FD7.4 N(3)物塊每通過一次BC部分減小的機械能EFfl0.24 J物塊能經(jīng)過BC部分的次數(shù)n3.75設物塊在第四次經(jīng)過BC部分時最終在距離C點x處停止,則mg(Lx)sin 37Ff(3lx)0代入數(shù)據(jù)得x0.35 m.4(1)0.1 J2 m/s(2)3.5 N(3)0.3 J解析(1)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得Ep1mgh1解得Ep10.1 J又Ep1mv2解得v2 m/s(2)根據(jù)題意,彈簧壓縮量為2d時,彈簧彈性勢能為Ep20.4 J根據(jù)題意,滑塊到達F處過程,有Ep2mv2得v4 m/s根據(jù)牛頓第二定律可得mgFNm解得FN3.5 N根據(jù)牛頓第三定律,滑塊在F處對軌道的壓力大小為3.5 N.(3)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得Ep2mgh1W克解得W克0.3 J.

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