江蘇省高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 專題三 功和能綜合應(yīng)用一沖A集訓(xùn)

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1、功和能綜合應(yīng)用(一)1(2018宿遷學(xué)測(cè)模擬)如圖1所示，把質(zhì)量m0.5 kg的石塊從h10 m高處以30角斜向上方拋出，初速度是v05 m/s，從拋出到落地過(guò)程中，石塊克服空氣阻力做功14 J，重力加速度g10 m/s2.求：圖1(1)石塊的水平分初速度的大小vx；(2)石塊從拋出到落地過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量Ep；(3)石塊落地時(shí)速度的大小v.2(2018無(wú)錫學(xué)測(cè)模擬)如圖2所示，摩托車做特技表演時(shí)，以v010 m/s的速度從地面沖上高臺(tái)，t5 s后以同樣大小的速度從高臺(tái)水平飛出人和車的總質(zhì)量m1.8102 kg，臺(tái)高h(yuǎn)5.0 m摩托車沖上高臺(tái)過(guò)程中功率恒定為P2 kW，不計(jì)空氣阻力，取g

2、10 m/s2.求：圖2(1)人和摩托車從高臺(tái)飛出時(shí)的動(dòng)能Ek；(2)摩托車落地點(diǎn)到高臺(tái)的水平距離s；(3)摩托車沖上高臺(tái)過(guò)程中克服阻力所做的功Wf.3(2018鎮(zhèn)江學(xué)測(cè)模擬)2016年11月1日廣東珠海開幕的第十一屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上，空軍“八一”飛行表演隊(duì)的6架殲10戰(zhàn)斗機(jī)為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)千名觀眾帶來(lái)了一場(chǎng)震撼表演如圖3所示，某次飛行表演中，飛行員駕駛飛機(jī)在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)飛行員頭朝下，已知飛行員質(zhì)量為m，飛行員在最低點(diǎn)能承受的最大豎直加速度為5g，g為重力加速度圖3(1)若飛機(jī)在最高點(diǎn)時(shí)，座椅對(duì)飛行員的彈力大小和飛機(jī)在地面上起飛前一樣求飛機(jī)在最高點(diǎn)時(shí)的速度v1；(2

3、)求飛機(jī)在最低點(diǎn)的最大飛行速度v2；(3)為保證飛行員安全，在飛機(jī)以(1)中的速度v1從最高點(diǎn)加速飛到最低點(diǎn)的過(guò)程中，求飛機(jī)對(duì)飛行員所做功的最大值Wm.4(2018蘇州學(xué)測(cè)模擬)如圖4甲所示，位于豎直平面內(nèi)的軌道，由一段傾斜的直軌道AB和光滑半圓形軌道BC平滑連接而成，AB的傾角為30，半圓形軌道的半徑R0.1 m，直徑BC豎直質(zhì)量m1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從傾斜軌道上距半圓形軌道底部高為h處由靜止開始下滑，經(jīng)B點(diǎn)滑上半圓形軌道已知物塊與傾斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，g取10 m/s2，不計(jì)小物塊在B點(diǎn)處能量的損失圖4(1)若h1 m，求物塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)若物塊能

4、到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)C，求h的最小值；(3)求物塊經(jīng)最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力F隨高度h的變化關(guān)系，并在圖乙坐標(biāo)系中作出Fh圖象答案精析1(1) m/s(2)50 J(3)13 m/s解析(1)vxv0cos m/s(2)Epmgh50 J(3)由動(dòng)能定理得WGWfmv2mv02解得v13 m/s.2(1)9103 J(2)10 m(3)1103 J解析(1)Ekmv021.8102102 J9103 J(2)摩托車飛出高臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，由hgt2可得t1 ssv0t10 m(3)由動(dòng)能定理可得，在沖上高臺(tái)過(guò)程中，PtmghWfEk0代入數(shù)據(jù)可得Wf1103 J.3見解析解析(1)在最高點(diǎn)座椅對(duì)飛行員

5、彈力FNmg由重力和彈力的合力提供向心力得FNmgm聯(lián)立得v1(2)最低點(diǎn)向心加速度最大時(shí)速度也最大，an5g得v2(3)由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得2mgRWm，得WmmgR.4(1)110 N，方向豎直向下(2)0.5 m(3)見解析解析(1)由靜止滑到B點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有mghmgcos 30mv20在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有FNmgm解得FN110 N根據(jù)牛頓第三定律，物塊對(duì)軌道的壓力大小為110 N，方向豎直向下(2)設(shè)物塊恰好能到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)C，此時(shí)對(duì)應(yīng)的高度為hmin，在C點(diǎn)的速度為v0.根據(jù)動(dòng)能定理有mghminmgcos 302mgRmv020經(jīng)最高點(diǎn)C時(shí)，有mgm

6、解得hmin0.5 m(3)同理可得mghmgcos 302mgRmv20在最高點(diǎn)，F(xiàn)Nmgm解得FN(100h50) N(h0.5 m)則物塊對(duì)軌道的壓力FFN(100h50) N(h0.5 m)，作出Fh圖象如圖所示6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375