(江蘇專用)2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 專題突破六 力學(xué)“兩大觀點(diǎn)”的綜合應(yīng)用講義(含解析).docx
《(江蘇專用)2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 專題突破六 力學(xué)“兩大觀點(diǎn)”的綜合應(yīng)用講義(含解析).docx》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 專題突破六 力學(xué)“兩大觀點(diǎn)”的綜合應(yīng)用講義(含解析).docx(12頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專題突破六力學(xué)“兩大觀點(diǎn)”的綜合應(yīng)用命題點(diǎn)一靜、動(dòng)力學(xué)與能量組合型問題專題設(shè)置背景江蘇高考近幾年計(jì)算題中常出現(xiàn)的類型,一般涉及幾個(gè)物體組合成的連接體臨界與極值問題、運(yùn)動(dòng)的合成與分解問題等,綜合考查受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用、功能關(guān)系的應(yīng)用例1(2018南京師大附中5月模擬)如圖1所示,小球M用長度為L的輕桿連接在固定于天花板的軸O上,可在豎直平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),通過與O等高的滑輪用輕繩連接物塊m.滑輪與軸O的距離也為L,輕桿最初位置水平滑輪、小球、物塊的大小可以忽略,輕繩豎直部分的長度足夠長,不計(jì)各種摩擦和空氣阻力,運(yùn)動(dòng)過程中繩始終保持張緊狀態(tài),重力加速度為g.圖1(1)若用外力拉著m使輕桿從最初位置緩慢下降,直至撤去外力后小球保持靜止,輕桿與水平方向成60角,求M與m的質(zhì)量之比(2)若M與m的質(zhì)量之比為21,使小球從最初位置靜止釋放,在小球向右擺動(dòng)的過程中,求輕桿與最初位置的最大夾角.(3)若M與m的質(zhì)量之比為21,使小球從最初位置靜止釋放,當(dāng)小球向右擺動(dòng)到O點(diǎn)正下方的位置時(shí)繩突然斷裂,求整個(gè)過程中m上升的最大高度答案(1)(2)120(3)L解析(1)對(duì)小球受力分析,如圖甲所示由圖中幾何關(guān)系知Mgmg,即(2)如圖乙,小球和物塊在運(yùn)動(dòng)過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則MgLsin(180)mg2Lsin解得cos,得120;(3)設(shè)小球在O點(diǎn)正下方時(shí),m向上運(yùn)動(dòng)的速度為v,M速度水平向右為v,如圖丙,由速度關(guān)系得vv,如圖丁,由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可得MgLmgLMv2mv2,解得v2gL,隨后m還能繼續(xù)沿豎直方向上升h,由機(jī)械能守恒得mghmv2,解得hL,故整個(gè)過程中m上升的最大高度為HhLL.變式1(2018鹽城市三模)如圖2所示,質(zhì)量為m、半徑為R的光滑圓柱體B放在水平地面上,其左側(cè)有半徑為R、質(zhì)量為m的半圓柱體A,右側(cè)有質(zhì)量為m的長方體木塊C,現(xiàn)用水平向左的推力推木塊C,使其緩慢移動(dòng),直到圓柱體B恰好運(yùn)動(dòng)到半圓柱體A的頂端,在此過程中A始終保持靜止已知C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度為g.求:圖2(1)圓柱體B下端離地高為時(shí),地面對(duì)半圓柱體A的支持力大?。?2)木塊C移動(dòng)的整個(gè)過程中水平推力的最大值;(3)木塊C移動(dòng)的整個(gè)過程中水平推力所做的功答案(1)2mg(2)mg(3)mgR解析(1)以A和B整體為研究對(duì)象,地面對(duì)圓柱體A的支持力大小為FN2mg.(2)由題意分析可知,B剛離開地面時(shí),B對(duì)C的彈力最大,F(xiàn)1mgtan 60mg此時(shí)水平推力最大為FmF1mgmg.(3)整個(gè)過程中C移動(dòng)的距離與圓柱體B的圓心水平向左移動(dòng)的距離相等x2Rcos 30R摩擦力做功WfmgxmgR根據(jù)動(dòng)能定理WWfmgR0解得WmgR.命題點(diǎn)二動(dòng)力學(xué)與能量的綜合性問題1專題設(shè)置背景江蘇高考選擇題中常出現(xiàn)涉及彈簧的動(dòng)力學(xué)與能量結(jié)合的綜合性問題,對(duì)分析能力有較高要求2抓好三個(gè)分析:(1)受力分析:分析研究對(duì)象在各運(yùn)動(dòng)階段的受力情況,整體法、隔離法靈活應(yīng)用所受力為變力的要分析影響力變化的因素,隨運(yùn)動(dòng)變化情況(2)運(yùn)動(dòng)分析:分析各階段運(yùn)動(dòng)性質(zhì),特別是物體受力隨運(yùn)動(dòng)變化的情況要關(guān)注F變化a變化v變化x變化F變化的分析彈簧連接的兩物體可從“追及相遇”模型分析兩物體間距,即彈簧長度變化(3)能量轉(zhuǎn)化分析:分析各力做功情況,判斷各種能量的變化情況,關(guān)注守恒量,判斷哪種能量守恒例2(多選)(2018無錫市高三期末)如圖3所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊A、B通過一水平輕質(zhì)彈簧連接,靜止放置在光滑水平面上,彈簧開始時(shí)處于原長,運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi),t10時(shí)刻在A上施加一個(gè)水平向左的恒力F,t2t時(shí)刻彈簧第一次恢復(fù)到原長狀態(tài),此時(shí)A、B速度分別為v1和v2.則t1到t2時(shí)間內(nèi)()圖3AA、B和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小B當(dāng)A的加速度為零時(shí),B的加速度為C當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí),兩物塊速度相等D物塊B移動(dòng)的距離為答案CD解析通過受力分析可知,物塊A先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),物塊B先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),t1t2時(shí)間內(nèi),拉力F一直做正功,系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大,故A錯(cuò)誤;當(dāng)A的加速度為零時(shí),彈簧彈力等于F,所以B的加速度為,故B錯(cuò)誤;速度相等前,A一直比B速度大,所以彈簧一直在變長,當(dāng)兩物塊速度相等時(shí),彈簧最長,彈簧的彈性勢(shì)能最大,故C正確;因?yàn)閠2時(shí)刻彈簧第一次恢復(fù)原長,所以彈簧彈性勢(shì)能為零,根據(jù)功能關(guān)系可知:Fxm1vm2v,所以x,故D正確變式2(多選)(2018鹽城市三模)如圖4所示,質(zhì)量相等的兩個(gè)物塊A和B用輕彈簧連接后,再用細(xì)線將A懸掛,A和B處于靜止?fàn)顟B(tài)剪斷細(xì)線,A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過程中,下列說法正確的是()圖4A當(dāng)A加速度為g時(shí),B的加速度可能也為gB只有重力和彈力對(duì)A做功,A機(jī)械能守恒C當(dāng)A、B的動(dòng)能相等時(shí),彈簧的壓縮量最大D當(dāng)A、B的速度相差最大時(shí),兩者加速度均為g答案CD命題點(diǎn)三動(dòng)力學(xué)與能量結(jié)合的多過程問題1動(dòng)力學(xué)中的多過程問題(1)很多動(dòng)力學(xué)問題中涉及研究對(duì)象有兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過程,在物體不同的運(yùn)動(dòng)階段,物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況都發(fā)生了變化,我們把這類問題稱為多過程問題(2)多過程問題可根據(jù)涉及物體的多少分為單體多過程問題和多體多過程問題觀察每一個(gè)過程的特征和尋找過程之間的聯(lián)系是求解多過程問題的兩個(gè)關(guān)鍵(3)一般是按時(shí)間或空間的先后順序?qū)︻}目給出的物理過程進(jìn)行分析,正確劃分出不同的過程,對(duì)每一過程,具體分析出其速度、位移、時(shí)間的關(guān)系,然后利用各過程的具體特點(diǎn)列方程解題2規(guī)律與方法的選擇(1)若問題涉及時(shí)間、加速度、力等,一般要用牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解(2)若問題只涉及位移、速度、力等,一般可用動(dòng)能定理求解,用動(dòng)能定理求解一般比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解簡單(3)若運(yùn)動(dòng)過程無機(jī)械能向其他形式能轉(zhuǎn)化,可考慮用機(jī)械能守恒(4)若運(yùn)動(dòng)過程涉及摩擦生熱等現(xiàn)象,可用功能關(guān)系列能量守恒關(guān)系式例3如圖5所示,在某豎直平面內(nèi),光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn),BC右端連接內(nèi)、外壁光滑且半徑r0.2m的四分之一細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k100N/m的輕彈簧,彈簧一端固定,另一端恰好與管口D端平齊一個(gè)質(zhì)量為1.0 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在曲面AB上,現(xiàn)從距BC的高度為h0.6 m處由靜止釋放小滑塊,它與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5,小滑塊進(jìn)入管口C端時(shí),它與上管壁有大小為FN2.5mg的相互作用力,通過CD后,在壓縮彈簧過程中小滑塊速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep0.5 J不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g10 m/s2.求:圖5(1)小滑塊在C處受到的向心力大??;(2)在壓縮彈簧過程中小滑塊的最大動(dòng)能Ekm;(3)小滑塊最終停止的位置答案(1)35N(2)6J(3)距B點(diǎn)0.2m處解析(1)由題意知FN2.5mgmg,則小滑塊進(jìn)入管口C端時(shí),它受到圓管外壁大小為2.5mg、方向豎直向下的壓力,故小滑塊在C點(diǎn)受到的向心力大小為F向2.5mgmg35 N.(2)在壓縮彈簧過程中,小滑塊速度最大時(shí),所受合力為零設(shè)此時(shí)小滑塊離D端的距離為x0,則有kx0mg解得x00.1 m在C點(diǎn),F(xiàn)向m,解得v7 m2/s2.小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到速度最大位置的過程中,由機(jī)械能守恒定律得mg(rx0)mvEkmEp代入數(shù)據(jù)解得Ekm6 J.(3)小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程,由動(dòng)能定理得mghmgsmv代入數(shù)據(jù)解得B、C間的距離s0.5 m小滑塊與彈簧作用后返回C處動(dòng)能不變,小滑塊的動(dòng)能最終消耗在與BC水平面相互作用的過程中,設(shè)之后小滑塊在BC上的運(yùn)動(dòng)路程為s,由動(dòng)能定理有:mgs0mv,代入數(shù)據(jù)解得s0.7 m,故最終小滑塊在距離B點(diǎn)為(0.70.5) m0.2 m處停下1(多選)(2018溧水中學(xué)期初模擬)一小球從地面豎直上拋,后又落回地面,小球運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力與速度成正比,取豎直向上為正方向下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的速度v、加速度a、位移x、機(jī)械能E隨時(shí)間t變化的圖象中,可能正確的有()答案AC解析小球在上升過程中,設(shè)小球的加速度為a1,由牛頓第二定律得mgFfma1,又Ffkv,得a1g,v減小,則a1減小,vt圖象的斜率逐漸減小小球在下落過程中,設(shè)小球的加速度為a2,由牛頓第二定律得mgFfma2,又Ffkv,得a2g,v增大,則a2減小,vt圖象的斜率逐漸減小,可知選項(xiàng)中vt圖象正確,at圖象錯(cuò)誤,故A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)xt圖象的斜率等于速度可知,xt圖象的斜率先減小后反向增大,且下落時(shí)間大于上升時(shí)間,故C正確;根據(jù)功能關(guān)系得:FfxE,則得Ff,由,則得Ffvkv2,v是變化的,則知Et圖象的斜率是變化的,圖象應(yīng)為曲線,故D錯(cuò)誤2(2018南通市、泰州市一模)如圖6所示,質(zhì)量分布均勻的刷子刷地面上的薄墊子,開始時(shí)刷子和墊子的左邊緣對(duì)齊,刷子的質(zhì)量為m,墊子的質(zhì)量為M,刷子和墊子間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1,墊子和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2,刷子和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為3,重力加速度為g.圖6(1)若給刷子施加一個(gè)斜向右下方、與水平方向成60角的推力F1,墊子和刷子保持靜止求刷子受到的摩擦力大小Ff1和地面對(duì)墊子的支持力大小FN;(2)若給刷子施加一個(gè)斜向右下方、與水平方向成30角的推力F2,刷子和墊子以同一加速度運(yùn)動(dòng),求刷子受到的摩擦力大小Ff2;(3)若給刷子施加一個(gè)水平向右的推力F3,刷子從圖示位置開始運(yùn)動(dòng),墊子保持靜止已知刷子的長為b,墊子的長為L(Lb),求刷子完全離開墊子時(shí)的速度大小v.答案見解析解析(1) 刷子受到重力、墊子的支持力、推力F1和摩擦力作用,水平方向受力平衡,則有Ff1F1刷子和墊子整體在豎直方向受力平衡,故有FN(mM)gF1.(2)設(shè)刷子和墊子運(yùn)動(dòng)的加速度為a,由牛頓第二定律有F2cos 302(mgMgF2sin 30)(Mm)a對(duì)刷子有F2cos 30Ff2ma解得Ff22mg.(3)從刷子剛到墊子右邊緣到離開墊子的過程中受到的摩擦力做的功Wf()由動(dòng)能定理有F3L1mg(Lb)Wfmv20解得v.1(多選)(2018海安中學(xué)開學(xué)考)如圖1所示,在一直立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧,上端O點(diǎn)與管口A的距離為2x0,一質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落,將彈簧壓縮至最低點(diǎn)B,壓縮量為x0,速度傳感器描繪小球速度隨時(shí)間變化如圖,其中0t1時(shí)間內(nèi)圖線是直線,t1t2時(shí)間內(nèi)圖線是正弦曲線一部分,不計(jì)空氣阻力,則()圖1A小球運(yùn)動(dòng)的最大速度大于2B小球運(yùn)動(dòng)中最大加速度為gC彈簧的勁度系數(shù)為D彈簧的最大彈性勢(shì)能為3mgx0答案AD2(多選)(2018金陵中學(xué)等三校四模)如圖2所示,勁度系數(shù)為k的水平輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接質(zhì)量為m的小物塊,靜止于A點(diǎn),物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向右的恒力F,物塊開始運(yùn)動(dòng),且此后運(yùn)動(dòng)中能到達(dá)A點(diǎn)右側(cè)的最大距離是x0,已知重力加速度為g,物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力則()圖2A拉力F的大小一定大于mgB物塊開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小a滿足:2gaC物塊運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)右側(cè)距離是x0點(diǎn)時(shí)彈簧彈性勢(shì)能增量為(Fmg)x0D此后運(yùn)動(dòng)過程中物塊可能再次經(jīng)過A點(diǎn)答案BC解析在彈簧壓縮時(shí),彈力向右,摩擦力向左,二者平衡,向右加多大的力都會(huì)使物塊運(yùn)動(dòng);在彈簧伸長時(shí),彈力向左,摩擦力向右,二者平衡,當(dāng)物塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力方向發(fā)生改變,故向右的恒力F至少為2mg,故A錯(cuò)誤物塊開始運(yùn)動(dòng)時(shí),如果彈力向右,則a,如果彈力向左,則a2g,所以2ga,B正確從物塊開始運(yùn)動(dòng),到到達(dá)A點(diǎn)右側(cè)的最大距離,應(yīng)用動(dòng)能定理(Fmg)x0E彈0,得E彈(Fmg)x0,所以C正確在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,摩擦力做負(fù)功,消耗能量,所以此后運(yùn)動(dòng)過程中物塊不可能再次經(jīng)過A點(diǎn),所以D錯(cuò)誤3.(2018常州市一模)如圖3所示,光滑水平細(xì)桿上P點(diǎn)套一小環(huán),小環(huán)通過長L1m的輕繩懸掛一夾子,夾子內(nèi)夾有質(zhì)量m1kg的物塊,物塊兩豎直側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為Ffm7N現(xiàn)對(duì)物塊施加F8N的水平恒力作用,物塊和小環(huán)一起沿水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),小環(huán)碰到桿上的釘子Q時(shí)立即停止運(yùn)動(dòng),物塊恰好相對(duì)夾子滑動(dòng),此時(shí)夾子立即鎖定物塊,鎖定后物塊仍受恒力F的作用小環(huán)和夾子的大小及質(zhì)量均不計(jì),物塊可看成質(zhì)點(diǎn),重力加速度g10m/s2.求:圖3(1)物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a;(2)P、Q兩點(diǎn)間的距離s;(3)物塊向右擺動(dòng)的最大高度h.答案(1)8m/s2(2)0.25m(3)1m解析(1)以小環(huán)、夾子和物塊組成的整體為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得:Fma解得:a8 m/s2(2)環(huán)到達(dá)Q,物塊與夾子間剛達(dá)到最大靜摩擦力,設(shè)此時(shí)物塊的速度為v由牛頓第二定律有2Ffmmg解得v2 m/s根據(jù)動(dòng)能定理有Fsmv2解得s0.25 m(3)物塊上升的最大高度為h,水平距離為x,由動(dòng)能定理得F(xs)mgh0由幾何關(guān)系得(Lh)2x2L2解得h1 m或h m(舍去)4.(2018南通市等七市三模)如圖4所示,兩根不可伸長的細(xì)繩A、B端分別固定在水平天花板上,O端系有一質(zhì)量mkg的物體,ABO組成一邊長為L5m的正三角形物體受到方向水平向左的風(fēng)力作用,繩BO能承受的最大拉力Fm20N,繩AO不會(huì)被拉斷,取g10m/s2.圖4(1)水平風(fēng)力F15N時(shí),物體處于靜止?fàn)顟B(tài),求繩BO中的拉力大小FB;(2)水平風(fēng)力為F2時(shí),繩BO剛好被拉斷,求F2的大小和繩OB被拉斷時(shí)物體的加速度大小a;(3)在(2)的情況下,求物體運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度vm和物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與初始位置的高度差h.答案(1)15N(2)10N10m/s2(3)10 m/s75m解析(1)設(shè)此時(shí)繩AO中的拉力大小為FA,由平衡條件有F1FAcos60FBcos600FAsin60FBsin60mg0代入數(shù)據(jù)解得FB15N.(2)假設(shè)繩BO被拉斷時(shí),物體仍在原來位置,則拉斷前瞬間繩BO的拉力在水平和豎直方向的分力分別為:FmxFmcos6010NFmyFmsin6010N由于Fmymg,說明假設(shè)成立,物體仍在原來位置,此時(shí)繩AO中的拉力大小為0.水平方向由平衡條件有F2Fmx10N繩BO被拉斷后,物體做圓周運(yùn)動(dòng),拉斷時(shí)加速度方向沿圓切線方向,則F2sin60mgcos60ma解得a10m/s2.(3)設(shè)繩AO向左擺到與水平方向的夾角為時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的速度最大,則F2sinmgcos0F2(Lcos60Lcos)mg(LsinLsin60)mv解得vm10m/s設(shè)繩AO向左擺到與水平方向的夾角為時(shí),物體到達(dá)最高點(diǎn),則F2(Lcos60Lcos)mg(LsinLsin60)0hLsin60Lsin聯(lián)立以上兩個(gè)式子代入數(shù)據(jù)解得h7.5m.5(2018興化一中四模)如圖5所示,固定直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球和兩根原長均為L的輕彈簧,兩根輕彈簧的一端與小球相連,另一端分別固定在桿上相距為2L的A、B兩點(diǎn)已知直桿與水平面的夾角為,兩彈簧的勁度系數(shù)均為,小球在距B點(diǎn)L的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)小球受到的摩擦力為最大靜摩擦力,且與滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度為g.求:圖5(1)從固定點(diǎn)B處剪斷彈簧的瞬間小球加速度的大小和方向;(2)若小球從P點(diǎn)以初速度v0沿桿向上運(yùn)動(dòng),恰能到達(dá)距A點(diǎn)L的Q點(diǎn),求初速度v0的大?。?3)在(2)問中,小球從Q點(diǎn)下滑過程中動(dòng)能最大時(shí)到B點(diǎn)的距離答案(1)方向沿桿向下(2)(3)解析(1)小球在P點(diǎn)時(shí)兩根彈簧的彈力大小相等,設(shè)為F,根據(jù)胡克定律有Fk(LL) 設(shè)小球靜止時(shí)受到的摩擦力大小為Ff,方向沿桿向下,根據(jù)平衡條件有mgsinFf2F得Ff剪斷下方彈簧的瞬間,mgsinF,則mgsinFfFma解得a,方向沿桿向下(2)小球在P、Q兩點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能相等,故小球從P到Q的過程中,彈簧對(duì)小球做功為零據(jù)動(dòng)能定理W合Ek有mg2(LL)sin Ff2(LL) 0mv解得v0(3)小球沿桿下滑的過程中,當(dāng)其加速度a0時(shí)有最大動(dòng)能故有2kxFfmgsin即2kx0.8mgsin 解得x,即到B點(diǎn)的距離為.6(2018泰州中學(xué)四模)如圖6所示,水平傳送帶上A、B兩端點(diǎn)間距L4m,半徑R1m的光滑半圓形軌道固定于豎直平面內(nèi),下端與傳送帶B相切傳送帶以v04m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng),質(zhì)量m1 kg的小滑塊由靜止放到傳送帶的A端,經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到B端,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5,取g10 m/s2.圖6(1)求滑塊到達(dá)B端的速度大?。?2)求滑塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,滑塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量;(3)僅改變傳送帶的速度,其他條件不變,計(jì)算說明滑塊能否通過圓軌道最高點(diǎn)C.答案(1)4m/s(2)8J(3)見解析解析(1)滑塊開始時(shí)在傳送帶上先向右做勻加速運(yùn)動(dòng),若傳送帶足夠長,設(shè)當(dāng)滑塊速度vv0時(shí)已運(yùn)動(dòng)的距離為x,根據(jù)動(dòng)能定理有:mgxmv0解得:x1.6 mL, 所以滑塊到達(dá)B端前已開始做勻速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B端的速度vv04 m/s(2)設(shè)滑塊與傳送帶發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則:v0gtt時(shí)間內(nèi),傳送帶通過的位移為:xv0t滑塊與傳送帶之間相對(duì)滑動(dòng)的距離為:xxx滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為:Qmgx聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得:Q8 J(3)設(shè)滑塊通過最高點(diǎn)C的最小速度為vC,經(jīng)過C點(diǎn)時(shí),根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律有:mgm在滑塊從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理有:2mgRmvmv解得要使滑塊能通過圓軌道最高點(diǎn)C,經(jīng)過B的最小速度為:vB5 m/s若僅改變傳送帶的速度,其他條件不變,滑塊一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)至B的速度為最大速度,設(shè)為vm,根據(jù)動(dòng)能定理有:mgLmv0解得:vm2 m/svB5 m/s,所以僅改變傳送帶的速度,滑塊不能通過圓軌道最高點(diǎn)C.- 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。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 江蘇專用2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 專題突破六 力學(xué)“兩大觀點(diǎn)”的綜合應(yīng)用講義含解析 江蘇 專用 2020 高考 物理 新增 一輪 復(fù)習(xí) 第五 專題 突破 力學(xué) 觀點(diǎn) 綜合
鏈接地址:http://ioszen.com/p-6378932.html