《高考物理复习第三部分40个热点补救练13动力学方法和能量观点的应用.DOCX》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理复习第三部分40个热点补救练13动力学方法和能量观点的应用.DOCX(6页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、13.动力学方法和能量观点的应用1.(多选) (2021湖北宜昌市联考)一质量为m的小物块静置于粗糙水平地面上,在水平外力作用下由静止开始运动,小物块的加速度a随其运动距离x的变化规律如图1所示。已知小物块与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,在小物块运动02L的过程中,下列说法正确的是()图1A.小物块在0L内做匀变速直线运动,L2L内做匀速运动B.小物块运动至2L处的速度为C.小物块从L处运动至2L处所用的时间为D.整个过程中水平外力做功为mL答案BD解析小物块在0L内做变加速直线运动,L2L内做匀加速运动,所以A错误;由匀变速运动规律,有v22ax,得ax,类比xvt中vt图像的面积表
2、示位移x,则在加速度a与运动距离x图像中图像面积表示,则运动至2L时图形面积为SLa0L,则有,解得v,所以B正确;加速度a与运动距离x图像的图像面积表示,则运动至L有,解得v1,小物块从L处运动至2L处所用的时间为vv1a0t,解得t,所以C错误;整个过程中水平外力做功,由动能定理可得Wmg2Lmv2,解得WmL,所以D正确。2.(2021江苏省新高考质量检测模拟)如图2所示,、为极限运动中的两部分赛道,其中的AB部分为竖直平面内半径为R的光滑圆弧赛道,最低点B的切线水平;上CD为倾角为30的斜面,最低点C处于B点的正下方,B、C两点距离也等于R。质量为m的极限运动员(可视为质点)从AB上P
3、点处由静止开始滑下,恰好垂直CD落到斜面上。求:图2(1)极限运动员落到CD上的位置与C的距离;(2)极限运动员通过B点时对圆弧轨道的压力;(3)P点与B点的高度差。答案(1)R(2)mg,方向竖直向下(3)R解析(1)设极限运动员在B点的速度为v0,落在CD上的位置与C的距离为x,速度大小为v,在空中运动的时间为t,则xcos 30v0tRxsin 30gt2gt解得xR。(2)由(1)可得v0通过B点时轨道对极限运动员的支持力大小为FNFNmgm解得,FNmg根据牛顿第三定律知,极限运动员对轨道的压力大小为FNmg,方向竖直向下。(3)P点与B点的高度差为h,则mghmv解得h。3.(20
4、21江苏连云港市适应性演练)如图3所示,AB为固定的半径R1 m的光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量M4 kg,车长L8 m。现有一质量m2 kg的滑块,由轨道顶端A点以初速度v04 m/s进入轨道,滑到B端后冲上小车。已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数0.2,当车运行了2.5 s时,被地面装置锁住不动(g10 m/s2)。求:图3(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小?(2)车被锁住时,车右端距轨道B端的距离?(3)从车开始运动到被锁住的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小?答案(1)92 N(2)3 m(3)24 J解析(1)从A到B,滑块的机械能守恒
5、,有mgRmvmvvB6 m/s在B点,由合外力提供向心力得FNmgm代入数值解得FN92 N。(2)滑块滑到B端后冲上小车,滑块和小车受到的滑动摩擦力分别为Ff1、Ff2,有Ff1Ff2mg4 N滑块和小车的加速度分别为a1、a2,有a12 m/s2a21 m/s2当滑块和小车达到共速度时所需时间为t,有vBa1ta2t解得t2 s滑块和小车的共同速度为v,有v2 m/s小车运动2.5 s时的位移x122 m20.5 m3 m。(3)从滑块滑上小车到滑块和小车共速用了2 s,滑块和小车相对滑动位移x m m6 m从车开始运动到被锁住的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能Emgx24 J。
6、4.(2021天津市等级性考试模拟)如图4所示,质量为m的工件,从高h的光滑曲面上由静止下滑,水平向右进入传送带,传送带以v0速度匀速向左运动,传送带长L,物体与传送带之间的动摩擦因数。求:图4(1)物体离开传送带时的速度,物体是从传送带的左边还是右边离开传送带;(2)物体在传送带上运动过程产生的热能。答案(1)右边(2)mgh解析(1)设工件从传送带右边离开,工件到达传送带右边时速度大小为v,由动能定理得mghmgLmv2解得v0故工件从传送带右边离开。(2)工件到达传送带时速度大小为v,在传送带上运动时间为t,则mghmv2vvatag产生的热量Qmg(v0tL)由以上各式解得Qmgh。5
7、.(2021江苏南京市盐城市第二次模拟)如图5所示,电动传送带以恒定速度v01.2 m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角37,现将质量m20 kg的箱子轻放到传送带底端,经过一段时间后,箱子被送到h1.8 m的平台上。已知箱子与传送带间的动摩擦因数0.85,不计其他损耗(g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)。求:图5(1)箱子在传送带上刚开始运动时加速度的大小;(2)箱子从传送带底端送到平台上的过程中,箱子与传送带之间因摩擦而产生的热量。答案(1)0.8 m/s2(2)122.4 J解析(1)箱子刚开始运动时,受到竖直向下的重力G、沿斜面向上的滑动摩擦力Ff和垂直斜面的支持力FN,由牛顿第二定律得Ffmgsin maFfFNFNmgcos 联立解得a0.8 m/s2。(2)箱子加速所用时间为t s1.5 s传送带位移x传v0t1.8 m总长L3 m箱子加速位移为x箱at20.81.52 m0.9 mL产生的热量QFfxFf(x传x箱)122.4 J。