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1、5.5动 力 学 方 法 和 能 量 观 点 的 综 合 应 用 卷 透 6 忌 一、动 力 学 方 法 和 能 量 观 点 的 基 本 理 论 动 力 学 观 点 牛 顿 第 二 定 律 F 合=加 匀 变 速 直 线 运 动 规 律 v=vo+atx=vot+ai2v1v(?=2ax 等 能 量 观 点 动 能 定 理 W-=A：k机 械 能 守 恒 定 律 E kl+Epl=:Ek2+Ep2功 能 关 系 WG=-A E P 等 能 量 守 恒 定 律 E=E2二、选 用 原 则(1)当 物 体 受 到 恒 力 作 用 做 匀 变 速 直 线 运 动(曲 线 运 动 某 一 方 向 可
2、分 解 为 匀 变 速 直 线 运 动)，涉 及 时 间 与 运 动 细 节 时，一 般 选 用 动 力 学 方 法 解 题.(2)当 涉 及 功、能 和 位 移 时，一 般 选 用 动 能 定 理、机 械 能 守 恒 定 律、功 能 关 系 或 能 量 守 恒 定 律 解 题，题 目 中 出 现 相 对 位 移(摩 擦 生 热)时，应 优 先 选 用 能 量 守 恒 定 律.传 送 带 模 型 i.设 问 的 角 度(1)动 力 学 角 度：首 先 要 正 确 分 析 物 体 的 运 动 过 程，做 好 受 力 分 析，然 后 利 用 运 动 学 公 式 结 合 牛 顿 第 二 定 律 求
3、物 体 及 传 送 带 在 相 应 时 间 内 的 位 移，找 出 物 体 和 传 送 带 之 间 的 位 移 关 系.(2)能 量 角 度：求 传 送 带 对 物 体 所 做 的 功、物 体 和 传 送 带 由 于 相 对 滑 动 而 产 生 的 热 量、因 放 上 物 体 而 使 电 动 机 多 消 耗 的 电 能 等，常 依 据 功 能 关 系 或 能 量 守 恒 定 律 求 解.2.功 能 关 系 分 析(1)传 送 带 克 服 摩 擦 力 做 的 功：W=Ffx(2)系 统 产 生 的 内 能：Q=R x 相 对.（3）功 能 关 系 分 析：lV=Ak+AEP+a例 题 1.（多
4、选）如 图 所 示 为 某 建 筑 工 地 所 用 的 水 平 放 置 的 运 输 带，在 电 动 机 的 带 动 下 运 输 带 始 终 以 恒 定 的 速 度 w=l m/s顺 时 针 传 动.建 筑 工 人 将 质 量 m=2 k g的 建 筑 材 料 静 止 地 放 到 运 输 带 的 最 左 端，同 时 建 筑 工 人 以 优=1 m/s的 速 度 向 右 匀 速 运 动.已 知 建 筑 材 料 与 运 输 带 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为 4=0.1,运 输 带 的 长 度 为 L=2 m,重 力 加 速 度 大 小 为 g=10m/s2.以 下 说 法 正 确 的 是（）-
5、L A.建 筑 工 人 比 建 筑 材 料 早 到 右 端 0.5 sB.建 筑 材 料 在 运 输 带 上 一 直 做 匀 加 速 直 线 运 动 C.因 运 输 建 筑 材 料 电 动 机 多 消 耗 的 能 量 为 1 JD.运 输 带 对 建 筑 材 料 做 的 功 为 1 J如 图 所 示，绷 紧 的 传 送 带 与 水 平 面 的 夹 角 6=30。，传 送 带 在 电 动 机 的 带 动 下，始 终 保 持 优=2 m/s的 速 率 运 行，现 把 一 质 量 为 w=10 k g的 工 件（可 视 为 质 点）轻 轻 放 在 传 送 带 的 底 端，经 过 时 间 r=l.9
6、s,工 件 被 传 送 到/?=L 5 m的 高 处，g 10 m/s2,求：色 i.（1）工 件 与 传 送 带 间 的 动 摩 擦 因 数；（2）电 动 机 由 于 传 送 工 件 多 消 耗 的 电 能.6国 跳（多 选）如 图 甲，一 足 够 长 的 传 送 带 与 水 平 面 的 夹 角 8=30。，皮 带 在 电 动 机 的 带 动 下，速 率 始 终 不 变.1=0时 刻 在 传 送 带 适 当 位 置 放 上 一 具 有 初 速 度 的 小 物 块.取 沿 斜 面 向 上 为 正 方 向，物 块 在 传 送 带 上 运 动 的 速 度 随 时 间 的 变 化 如 图 乙 所 示
7、.已 知 小 物 块 质 量 加=1 kg,g 取 10m/s2,下 列 说 法 正 确 的 是 传 送 带 顺 时 针 转 动，速 度 大 小 为 2 m/sB.传 送 带 与 小 物 块 之 间 的 动 摩 擦 因 数=苧 C.0/2时 间 因 摩 擦 产 生 热 量 为 27 JD.0 虑 时 间 内 电 动 机 多 消 耗 的 电 能 为 28.5 JI滑 块 木 板 模 型 综 合 分 析“滑 块 一 木 板”模 型 问 题 的 分 析 方 法（1）动 力 学 分 析：分 别 对 滑 块 和 木 板 进 行 受 力 分 析，根 据 牛 顿 第 二 定 律 求 出 各 自 的 加 速
8、度；从 放 上 滑 块 到 二 者 速 度 相 等，所 用 时 间 相 等，由，=警=等，可 求 出 共 同 速 度。和 所 用 时 间/,然 后 由 位 移 公 式 可 分 别 求 出 二 者 的 位 移.（2）功 和 能 分 析：对 滑 块 和 木 板 分 别 运 用 动 能 定 理，或 者 对 系 统 运 用 能 量 守 恒 定 律.如 图 所 示，要 注 意 区 分 三 个 位 移：求 摩 擦 力 对 滑 块 做 功 时 用 滑 块 对 地 的 位 移 x济；求 摩 擦 力 对 木 板 做 功 时 用 木 板 对 地 的 位 移 x 板；求 摩 擦 生 热 时 用 相 对 位 移 Ax
9、.例 题 2.（多 选）如 图 甲 所 示，一 长 木 板 静 止 在 水 平 地 面 上，在 r=0 时 刻，一 小 物 块 以 一 定 速 度 从 左 端 滑 上 长 木 板，之 后 长 木 板 运 动 的 v-t 图 像 如 图 乙 所 示，已 知 小 物 块 与 长 木 板 的 质 量 均 为 m=k g,已 知 木 板 足 够 长，g取 10m/s2,则（）甲 乙 A.小 物 块 与 长 木 板 间 动 摩 擦 因 数=0.5B.在 整 个 运 动 过 程 中，物 块 与 木 板 构 成 的 系 统 所 产 生 的 热 量 70 JC.小 物 块 的 初 速 度 为 a=1 2 m/
10、sD.0-2 s 与 2 3 s 物 块 和 木 板 构 成 的 系 统 机 械 能 减 少 量 之 比 为 17：1（多 选）如 图 所 示，质 量 为 M、长 度 为 L 的 小 车 静 止 在 光 滑 的 水 平 面 上.质 量 为?的 小 物 块（可 视 为 质 点）放 在 小 车 的 最 左 端.现 用 一 水 平 恒 力/作 用 在 小 物 块 上，使 小 物 块 从 静 止 开 始 做 匀 加 速 直 线 运 动.小 物 块 和 小 车 之 间 的 摩 擦 力 大 小 为 F f,小 物 块 滑 到 小 车 的 最 右 端 时，小 车 运 动 的 距 离 为 x,在 这 个 过
11、程 中，以 下 结 论 正 确 的 是（）m F-L-A.小 物 块 到 达 小 车 最 右 端 时 具 有 的 动 能 为 R L+x)B.小 物 块 到 达 小 车 最 右 端 时，小 车 具 有 的 动 能 为 产 优 C.摩 擦 力 对 小 物 块 所 做 的 功 为 R(L+x)D.小 物 块 在 小 车 上 滑 行 过 程 中，系 统 产 生 的 内 能 为 RLG国 送 2(多 选)如 图 所 示，一 倾 角 为 8=37。的 足 够 长 斜 面 体 固 定 在 水 平 地 面 上，质 量 为 M=2 k g的 长 木 板 8 沿 着 斜 面 以 速 度 oo=9 m/s匀 速
12、下 滑，现 把 质 量 为 m=k g的 铁 块 A无 初 速 度 放 在 长 木 板 B 的 左 端，铁 块 最 终 恰 好 没 有 从 长 木 板 上 滑 下.已 知 A与 B之 间、B与 斜 面 之 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为，最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力,取 重 力 加 速 度 g=10m/s2,sin37o=06 co s3 7 o=0.8,则 下 列 判 断 正 确 的 是()TT A.动 摩 擦 因 数=0.5B.铁 块 A和 长 木 板 B共 速 后 的 速 度 大 小 为 6 m/sC.长 木 板 的 长 度 为 2.25 mD.从 铁 块 放
13、上 长 木 板 到 铁 块 和 长 木 板 共 速 的 过 程 中，铁 块 A和 长 木 板 8 减 少 的 机 械 能 等 于 A、8 之 间 摩 擦 产 生 的 热 量 多 运 动 组 合 问 题 1.分 析 思 路(1)受 力 与 运 动 分 析：根 据 物 体 的 运 动 过 程 分 析 物 体 的 受 力 情 况，以 及 不 同 运 动 过 程 中 力 的 变 化 情 况;(2)做 功 分 析：根 据 各 种 力 做 功 的 不 同 特 点，分 析 各 种 力 在 不 同 运 动 过 程 中 的 做 功 情 况;(3)功 能 关 系 分 析：运 用 动 能 定 理、机 械 能 守 恒
14、 定 律 或 能 量 守 恒 定 律 进 行 分 析，选 择 合 适 的 规 律 求 解.2.方 法 技 巧(i)“合”整 体 上 把 握 全 过 程，构 建 大 致 的 运 动 情 景;“分”将 全 过 程 进 行 分 解，分 析 每 个 子 过 程 对 应 的 基 本 规 律；(3)“合”找 出 各 子 过 程 之 间 的 联 系，以 衔 接 点 为 突 破 口，寻 求 解 题 最 优 方 案.例 题 3.跳 台 滑 雪 是 冬 奥 会 的 比 赛 项 目 之 一，一 简 化 后 的 跳 台 滑 雪 的 雪 道 示 意 图 如 图 所 示。助 滑 坡 由 A 3和 组 成，A 3为 斜 坡
15、，为 R=1 0 m的 圆 弧 面，二 者 相 切 于 8 点，与 水 平 面 相 切 于 C 点，A C间 的 竖 直 高 度 差 历=4 0 m,C O为 竖 直 跳 台。运 动 员 连 同 滑 雪 装 备 总 质 量 为 8 0 k g,从 A 点 由 静 止 滑 下，通 过 C 点 水 平 飞 出，飞 行 一 段 时 间 落 到 着 陆 坡 D E 上 的 E 点。运 动 员 运 动 到 C 点 时 的 速 度 是 20 m/s,C E间 水 平 方 向 的 距 离 x=4 0 m。不 计 空 气 阻 力，g 取 10 m H。求：(1)运 动 员 从 A 点 滑 到。点 过 程 中
16、阻 力 做 的 功;(2)运 动 员 到 达 C 点 时 对 滑 道 的 压 力 大 小；(3)运 动 员 落 到 E 点 时 的 瞬 时 速 度 大 小。I某 游 乐 场 的 游 乐 装 置 可 简 化 为 如 图 所 示 的 竖 直 面 内 轨 道 BCDE,左 侧 为 半 径 R=0.8 m 的 光 滑 圆 弧 轨 道 B C,轨 道 的 上 端 点 B 和 圆 心。的 连 线 与 水 平 方 向 的 夹 角 a=30。，下 端 点 C 与 粗 糙 水 平 轨 道 C D 相 切，D E 为 倾 角 8=30。的 光 滑 倾 斜 轨 道，一 轻 质 弹 簧 上 端 固 定 在 点 处 的
17、 挡 板 上.现 有 质 量 为 加=1 kg的 小 滑 块 P(可 视 为 质 点)从 空 中 的 A 点 以 vo=y/2 m/s的 初 速 度 水 平 向 左 抛 出，恰 好 从 B 点 沿 轨 道 切 线 方 向 进 入 轨 道，沿 着 圆 弧 轨 道 运 动 到。点 之 后 继 续 沿 水 平 轨 道 C D 滑 动，经 过。点(不 计 经 过。点 时 的 能 量 损 失)后 沿 倾 斜 轨 道 向 上 运 动 至 产 点(图 中 未 标 出)，弹 簧 恰 好 压 缩 至 最 短.已 知 C、。之 间 和。、尸 之 间 距 离 都 为 1 m,滑 块 与 轨 道。间 的 动 摩 擦
18、因 数 为=0.5,重 力 加 速 度 g=1 0 m/s 2,不 计 空 气 阻 力.求：(1)小 滑 块 P 经 过 圆 弧 轨 道 上 B 点 的 速 度 大 小；(2)小 滑 块 P 到 达 圆 弧 轨 道 上 的 C 点 时 对 轨 道 压 力 的 大 小；弹 簧 的 弹 性 势 能 的 最 大 值；(4)试 判 断 滑 块 返 回 时 能 否 从 B 点 离 开，若 能，求 出 飞 出 8 点 的 速 度 大 小；若 不能，判 断 滑 块 最 后 位 于 何 处.如 图 所 示，竖 直 放 置 的 半 径 为/?=0.2 m 的 螺 旋 圆 形 轨 道 B G E F与 水 平 直
19、 轨 道 M B 和 B C 平 滑 连 接，倾 角 为。=30。的 斜 面 CO在 C 处 与 直 轨 道 BC平 滑 连 接.水 平 传 送 带 M N以 a)=4 m/s的 速 度 沿 顺 时 针 方 向 运 动，传 送 带 与 水 平 地 面 的 高 度 差 为=0.8 m,M N间 的 距 离 为 LMN=3.0m,小 滑 块 P 与 传 送 带 和 8 C 段 轨 道 间 的 动 摩 擦 因 数=0.2,轨 道 其 他 部 分 均 光 滑.直 轨 道 长 L BC=1m,小 滑 块 P 质 量 为 m=kg.重 力 加 速 度 g 取 10 m/s2.互 G)-WG)B 若 滑 块
20、 P 第 一 次 到 达 与 圆 轨 道 圆 心 0等 高 的 产 点 时，对 轨 道 的 压 力 刚 好 为 零，求 滑 块 尸 从 斜 面 静 止 下 滑 处 与 轨 道 高 度 差”；(2)若 滑 块 P 从 斜 面 高 度 差=1.0 m 处 静 止 下 滑，求 滑 块 从 N 点 平 抛 后 到 落 地 过 程 的 水 平 位 移；(3)滑 块 P 在 运 动 过 程 中 能 两 次 经 过 圆 轨 道 最 高 点 E 点，求 滑 块 P 从 斜 面 静 止 下 滑 的 高 度 差 的 范 围.动 力 学 方 法 和 动 能 定 理 的 应 用 例 题 4.如 图 所 示，质 量 M
21、=0.2kg、长 L=1 m 的 长 木 板 放 在 地 面 上，质 量 机=0.8kg的 小 滑 块 在 长 木 板 左 端，竖 直 嵌 有 四 分 之 三 光 滑 圆 弧 轨 道 的 底 座 固 定 在 地 面 上，圆 弧 轨 道 最 低 点 P 的 切 线 水 平 且 与 长 木 板 上 表 面 相 平，长 木 板 右 端 与 底 座 左 端 相 距 x=1m。现 用 水 平 向 右 的 外 力 尸=6 N 作 用 在 小 滑 块 上，小 滑 块 到 达 P点 后 撤 去 外 力 F,小 滑 块 沿 着 圆 弧 轨 道 运 动。长 木 板 与 底 座 相 碰 时，立 即 粘 在 底 座
22、上。已 知 滑 块 与 长 木 板、长 木 板 与 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数 分 别 为 川=0.4和 2=0.1 5,重 力 加 速 度 g 取 10m/s2,假 设 最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力。(1)在 长 木 板 与 底 座 相 碰 前，试 判 断 长 木 板 与 小 滑 块 是 否 发 生 相 对 滑 动，并 求 出 长 木 板 和 小 滑 块 加 速 度 的 大 小。(2)求 小 滑 块 到 达 尸 点 时 速 度 的 大 小。(3)若 要 使 小 滑 块 沿 圆 弧 轨 道 上 滑 过 程 中 不 脱 离 轨 道，竖 直 圆 弧 轨 道 的 半 径
23、 R应 该 满 足 什 么 条 件？如 图 所 示，光 滑 水 平 面 上 有 一 木 板，质 量 M=1.0 k g,长 度 L=1.0 m.在 木 板 的 最 左 端 有 一 个 小 铁 块(可 视 为 质 点)，质 量 z=1.0kg.小 铁 块 和 木 板 之 间 的 动 摩 擦 因 数=0.30.开 始 时 它 们 都 处 于 静 止 状 态，某 时 刻 起 对 木 板 施 加 一 个 水 平 向 左 的 拉 力 尸 将 木 板 抽 出，若 尸=8 N,g 取 10m/s2.求：-1 M I(1)抽 出 木 板 的 过 程 中 摩 擦 力 分 别 对 木 板 和 铁 块 做 的 功；
24、抽 出 木 板 的 过 程 中 由 于 摩 擦 产 生 的 内 能 Q.如 图 所 示，一 个 可 视 为 质 点 的 小 物 块 的 质 量 为?=1 k g,从 光 滑 平 台 上 的 A 点 以 优=2 m/s的 初 速 度 水 平 抛 出，到 达 C 点 时，恰 好 沿 C 点 的 切 线 方 向 进 入 固 定 在 水 平 地 面 上 的 光 滑 圆 弧 轨 道，最 后 小 物 块 滑 上 紧 靠 轨 道 末 端 D 点 的 质 量 为 M=3 k g的 长 木 板.已 知 长 木 板 上 表 面 与 圆 弧 轨 道 末 端 切 线 相 平，水 平 地 面 光 滑，小 物 块 与 长
25、 木 板 间 的 动 摩 擦 因 数=0.3,圆 弧 轨 道 的 半 径 为 0.4 m,C 点 和 圆 弧 的 圆 心 连 线 与 竖 直 方 向 的 夹 角。=60。，不 计 空 气 阻 力，g 取 lO m*.求：(1)小 物 块 刚 到 达 圆 弧 轨 道 末 端 D 点 时 对 轨 道 的 压 力；(2)要 使 小 物 块 不 滑 出 长 木 板，长 木 板 长 度 的 最 小 值.Q忌 您 GL，动 力 学 方 法 和 能 量 观 点 的 综 合 应 用 例 题 5.如 图 所 示，是 高 处 的 一 个 平 台，3 C右 端 连 接 内 壁 光 滑、半 径 r=0.2m的 四 分
26、 之 一 细 圆 管 CD，管 口。端 正 下 方 一 根 劲 度 系 数 女=100 N/m 的 轻 弹 簧 直 立 于 水 平 地 面 上，弹 簧 下 端 固 定，上 端 恰 好 与 管 口。端 平 齐。一 可 视 为 质 点 的 小 球 在 水 平 地 面 上 的 A 点 斜 向 上 抛 出，恰 好 从 B 点 沿 水 平 方 向 进 入 高 处 平 台，A、B 间 的 水 平 距 离 XAB=1.2 m,小 球 质 量?=1 kg。已 知 平 台 离 地 面 的 高 度。=0.8m,小 球 与 8 C 间 的 动 摩 擦 因 数=0.2,小 球 进 入 管 口 C端 时，它 对 上 管
27、 壁 有 10N 的 作 用 力，通 过 CD后，在 压 缩 弹 簧 过 程 中 小 球 速 度 最 大 时 弹 簧 弹 性 势 能 弓=0.5 J o 若 不 计 空 气 阻 力，重 力 加 速 度 大 小 g 取 10 m/s?。求：D汉 小 球 通 过 C 点 时 的 速 度 大 小 0C；(2)平 台 的 长 度 L；(3)在 压 缩 弹 簧 过 程 中 小 球 的 最 大 动 能 kmo滑 板 运 动 是 青 少 年 喜 爱 的 一 项 活 动。如 图 甲 所 示，滑 板 运 动 员 以 某 一 初 速 度 从 A 点 水 平 离 开。=0.8 m 高 的 平 台，运 动 员(连 同
28、 滑 板)恰 好 能 无 碰 撞 地 从 8 点 沿 圆 弧 切 线 方 向 进 入 竖 直 光 滑 圆 弧 轨 道，然 后 由 C 点 滑 上 涂 有 特 殊 材 料 的 水 平 面，水 平 面 与 滑 板 间 的 动 摩 擦 因 数 从。点 起 按 图 乙 规 律 变 化。已 知 圆 弧 与 水 平 面 相 切 于。点，B、C 为 圆 弧 的 两 端 点。圆 弧 轨 道 的 半 径 R=lm；。为 圆 心，圆 弧 对 应 的 圆 心 角 为 5 3,已 知 g 取 10 m/s2,sin 37=0.60,cos 37=0.80,不 计 空 气 阻 力，运 动 员(连 同 滑 板)质 量 m
29、=50 k g,可 视 为 质 点。求:z.(1)运 动 员(连 同 滑 板)离 开 平 台 时 的 初 速 度 W；(2)运 动 员(连 同 滑 板)通 过 圆 弧 轨 道 最 低 点 时 对 轨 道 的 压 力;(3)运 动 员(连 同 滑 板)在 水 平 面 上 滑 行 的 最 大 距 离。G国 跳 如 图 所 示，半 径 均 为 R 的 四 分 之 一 光 滑 圆 弧 轨 道 AB、8 C 在 8 处 平 滑 连 接 构 成 轨 道 A B C,其 中 A B为 细 管 道。轨 道 A 8C竖 直 放 置，且 固 定 在 水 平 台 阶 C E上，圆 心 连 线 O iG 水 平，台
30、阶 距 离 水 平 地 面 的 高 度 为 R,质 量 为 加 的 小 球 静 置 于 水 平 管 口 A点，若 小 球 受 微 小 扰 动，从 静 止 开 始 沿 轨 道 ABC运 动,力 大 小 Fc;(2)小 球 从 C 点 飞 出 落 到 地 面 上，求 落 地 点(图 中 未 画 出)到。点 的 距 离 s；(3)某 同 学 将 该 小 球 从 地 面 上 的 D 点 斜 向 右 上 方 抛 出，小 球 恰 好 从 C 点 水 平 飞 入 轨 道，已 知 水 平 距 离 D 0=2 R,求 小 球 沿 轨 道 上 滑 到 最 高 点 时 离 地 面 的 高 度 九 薪 嘴 境 绿 合
31、 攫 开 练 1.如 图 所 示,足 够 长 的 水 平 传 送 带 以 恒 定 速 率。匀 速 运 动，某 时 刻 一 个 质 量 为 2的 小 物 块，以 大 小 也 是。、方 向 与 传 送 带 的 运 动 方 向 相 反 的 初 速 度 冲 上 传 送 带，最 后 小 物 块 的 速 度 与 传 送 带 的 速 度 相 同.在 小 物 块 与 传 送 带 间 有 相 对 运 动 的 过 程 中，滑 动 摩 擦 力 对 小 物 块 做 的 功 为 W,小 物 块 与 传 送 带 间 因 摩 擦 产 生 的 热 量 为 Q,则 下 列 判 断 中 正 确 的 是()CO 0 A.W=0,Q
32、=mv20mv2、B.W=0,Q=2mv2C.Q=mv2D.W=mv2,Q=2mv22.(多 选)如 图 所 示，质 量?=lk g的 物 体 从 高 为/?=0.2m的 光 滑 轨 道 上 P 点 由 静 止 开 始 下 滑，滑 到 水 平 传 送 带 上 的 A点，物 体 和 传 送 带 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为=0.2,传 送 带 A、3 之 间 的 距 离 为 L=5 m,传 送 带 一 直 以。=4 m/s的 速 度 匀 速 运 动，则(g 取 10m/s2)()-L-1 A.物 体 从 A运 动 到 B 的 时 间 是 1.5 sB.物 体 从 A运 动 到 8 的 过
33、程 中，摩 擦 力 对 物 体 做 功 为 2 JC.物 体 从 A运 动 到 8 的 过 程 中，产 生 的 热 量 为 2 JD.物 体 从 A运 动 到 8 的 过 程 中，带 动 传 送 带 转 动 的 电 动 机 多 做 的 功 为 10J3.如 图 所 示，斜 面 ABC下 端 与 圆 轨 道 CDE相 切 于 C 点，整 个 装 置 竖 直 固 定，。是 圆 轨 道 的 最 低 点，斜 面 的 倾 角。=37。，8 与 圆 心。等 高，圆 轨 道 半 径/=0.5m,斜 面 高/i=1.4 m.现 有 一 个 质 量 m=k g的 小 物 块 P(视 为 质 点)从 斜 面 上
34、端 A点 由 静 止 下 滑，经 竖 直 圆 轨 道 回 到 最 低 点 O 以 后 经 直 轨 道 O 尸 冲 上 两 个 半 径 均 为 R=0.4 m的 圆 管 轨 道，所 有 轨 道 均 光 滑，取 sin 37。=0.6,cos 37。=0.8,g 取 10m/s2,忽 略 空 气 阻 力，求：pAGE%()F(1)物 块 到 达。点 时 对 轨 道 的 压 力 大 小；(2)若 物 块 要 在 不 脱 离 轨 道 的 基 础 上 能 通 过 圆 管 轨 道 最 高 点 G,则 物 块 释 放 的 高 度”(距 离 斜 面 底 端 的 高 度)至 少 为 多 少？4.如 图 所 示，
35、半 径 为 R 的 光 滑 圆 弧 轨 道 ABC固 定 在 竖 直 平 面 内，。为 圆 心，0 C 竖 直，QA水 平，B为 圆 弧 的 最 低 点，B点 紧 靠 一 足 够 长 的 平 台 MN。D点 位 于 A 点 正 上 方。现 从。点 无 初 速 度 释 放 一 个 可 视 为 质 点 的 小 球，在 A 点 进 入 圆 弧 轨 道，从。点 飞 出 后 做 平 抛 运 动，不 计 空 气 阻 力，重 力 加 速 度 为 g。C：一 吵 B M P N(1)通 过 计 算 说 明 小 球 能 否 重 新 落 回 到 轨 道 内 侧；(2)若 D A 之 间 的 高 度 差 为 3R,
36、求 小 球 落 地 点 P 到 B 点 的 距 离 o5.如 图，c 是 竖 直 面 内 的 光 滑 固 定 轨 道，心 水 平，长 度 为 2R;反 是 半 径 为 R的 四 分 之 一 圆 弧，与 必 相 切 于 力 点。一 质 量 为 加 的 小 球，始 终 受 到 与 重 力 大 小 相 等 的 水 平 外 力 的 作 用，自。点 处 从 静 止 开 始 向 右 运 动。重 力 加 速 度 大 小 为 g。小 球 从 a 点 开 始 运 动 到 其 轨 迹 最 高 点，机 械 能 的 增 量 为()Rc Dca b A.2mgR B.4mgRC.5mgR D.6mgR6.一 条 长 为
37、 0.80m的 轻 绳 一 端 固 定 在。点，另 一 端 连 接 一 质 量 加=0.1 0 k g的 小 球，悬 点。距 离 水 平 地 面 的 高 度”=L 0 0 m,开 始 时 小 球 处 于 A点，此 时 轻 绳 拉 直 处 于 水 平 方 向 上，如 图 2 所 示，让 小 球 从 静 止 释 放，当 小 球 运 动 到 8 点 时，轻 绳 碰 到 悬 点 O 正 下 方 一 个 固 定 的 光 滑 小 钉 子 P 时 立 刻 断 裂，不 计 轻 绳 断 裂 的 能 量 损 失，取 重 力 加 速 度 g=1 0 m/s2,不 计 空 气 阻 力.I/H7 7 7 7 7 7 7
38、 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7.7 7 7.7 7 7.7 7.7 7 7.7 7.7 7 7 7 7 7 rK*|乙9(1)求 当 小 球 运 动 到 B 点 时 的 速 度 大 小；(2)绳 断 裂 后 小 球 从 8 点 抛 出 并 落 在 水 平 地 面 的。点，求 小 球 落 到 C 点 时 的 瞬 时 速 度 的 大 小.7.跳 台 滑 雪 运 动 员 脚 穿 专 用 滑 雪 板，不 借 助 任 何 外 力，从 起 滑 台 起 滑，在 助 滑 道 上 获 得 高 速 度，于 台 端 飞 出，沿 抛 物 线 在 空 中 飞 行，在 着 陆 坡 着 陆 后
39、，继 续 滑 行 至 水 平 停 止 区 静 止.如 图 所 示 为 一 简 化 后 的 跳 台 滑 雪 的 雪 道 示 意 图.助 滑 坡 由 倾 角 为。=37。的 斜 面 A B 和 半 径 为 Ri=10 m 的 光 滑 圆 弧 组 成,两 者 相 切 于 BAB竖 直 高 度 差 加=30 m,竖 直 跳 台 C。高 度 差 为 例=5 m,着 陆 坡 O E是 倾 角 为。=37。的 斜 坡，长 L=1 3 0 m,下 端 与 半 径 为 及=20 m 的 光 滑 圆 弧 E E相 切，且 所 下 端 与 停 止 区 相 切 于 F.运 动 员 从 A 点 由 静 止 滑 下，通
40、过 C 点，以 速 度 oc=25m/s水 平 飞 出 落 到 着 陆 坡 上，然 后 运 动 员 通 过 技 巧 使 垂 直 于 斜 坡 速 度 降 为 0,以 沿 斜 坡 的 分 速 度 继 续 下 滑，经 过 E F到 达 停 止 区 FG.若 运 动 员 连 同 滑 雪 装 备 总 质 量 为(2)滑 板 与 斜 坡 A B 间 的 动 摩 擦 因 数；运 动 员 在 着 陆 坡 上 的 落 点 距 离 D 多 远；(4)运 动 员 在 停 止 区 靠 改 变 滑 板 方 向 增 加 制 动 力，若 运 动 员 想 在 60 m 之 内 停 下，制 动 力 至 少 是 总 重 力 的
41、几 倍.(设 两 斜 坡 粗 糙 程 度 相 同，计 算 结 果 保 留 两 位 有 效 数 字)8.如 图 所 示，水 平 地 面 上 有 一 长 L=2 m、质 量 M=1 k g的 长 板，其 右 端 上 方 有 一 固 定 挡 板.质 量 z=2 k g的 小 滑 块 从 长 板 的 左 端 以 00=6 m/s的 初 速 度 向 右 运 动，同 时 长 板 在 水 平 拉 力 F 作 用 下 以。=2 m/s的 速 度 向 右 匀 速 运 动，滑 块 与 挡 板 相 碰 后 速 度 为 0,长 板 继 续 匀 速 运 动，直 到 长 板 与 滑 块 分 离.已 知 长 板 与 地 面
42、 间 的 动 摩 擦 因 数 川=0.4,滑 块 与 长 板 间 的 动 摩 擦 因 数 2=0.5,重 力 加 速 度 g 取 10 m/s2.求:位 移 X；滑 块 从 长 板 的 左 端 运 动 至 挡 板 处 的 过 程，长 板 的(2)滑 块 碰 到 挡 板 前，水 平 拉 力 大 小 B(3)滑 块 从 长 板 的 左 端 运 动 至 与 长 板 分 离 的 过 程，系 统 因 摩 擦 产 生 的 热 量 Q.9.如 图 所 示 为 一 遥 控 电 动 赛 车(可 视 为 质 点)和 它 的 运 动 轨 道 示 意 图.假 设 在 某 次 演 示 中，赛 车 从 A位 置 由 静
43、止 开 始 运 动，工 作 一 段 时 间 后 关 闭 电 动 机，赛 车 继 续 前 进 至 B 点 后 水 平 飞 出，赛 车 能 从 C 点 无 碰 撞 地 进 入 竖 直 平 面 内 的 圆 形 光 滑 轨 道，。点 和 E 点 分 别 为 圆 形 轨 道 的 最 高 点 和 最 低 点.已 知 赛 车 在 水 平 轨 道 A 3段 运 动 时 受 到 的 恒 定 阻 力 为 0.4 N,赛 车 质 量 为 0.4 k g,通 电 时 赛 车 电 动 机 的 输 出 功 率 恒 为 2 W,B、。两 点 间 高 度 差 为 0.45 m,赛 道 AB的 长 度 为 2 m,C与 圆 心
44、。的 连 线 与 竖 直 方 向 的 夹 角 a=3 7。，空 气 阻 力 忽 略 不 计，sin37=0.6,cos37=0 8,取 g=1 0 m/s2,求:DG(1)赛 车 通 过 C 点 时 的 速 度 大 小；(2)电 动 机 工 作 的 时 间；(3)要 使 赛 车 能 通 过 圆 轨 道 最 高 点 D 后 沿 轨 道 回 到 水 平 赛 道 E G,轨 道 半 径 R 需 要 满 足 什 么 条 件？1 0.如 图 所 示，水 平 传 送 带 足 够 长，向 右 前 进 的 速 度。=4 m/s,与 倾 角 为 37。的 斜 面 的 底 端 P 平 滑 连 接，将 一 质 量
45、加=2 k g的 小 物 块 从 A 点 静 止 释 放.已 知 A、P 的 距 离 L=8 m,物 块 与 斜 面、传 送 带 间 的 动 摩 擦 因 数 分 别 为 川=0.25、俟=0.2 0,取 重 力 加 速 度 g=10m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.求 物 块:0 3(1)第 1次 滑 过 P 点 时 的 速 度 大 小 ui；(2)第 1次 在 传 送 带 上 往 返 运 动 的 时 间 t；(3)从 释 放 到 最 终 停 止 运 动，与 斜 面 间 摩 擦 产 生 的 热 量 Q.5.5动 力 学 方 法 和 能 量 观 点 的 综 合 应 用 卷 透
46、 6 忌 一、动 力 学 方 法 和 能 量 观 点 的 基 本 理 论 动 力 学 观 点 牛 顿 第 二 定 律 F 合=加。匀 变 速 直 线 运 动 规 律 v=vo+atx=vot+ai2v1v(?=2ax 等 能 量 观 点 动 能 定 理 W-=A：k机 械 能 守 恒 定 律 E kl+Epl=:Ek2+Ep2功 能 关 系 WG=-A E P 等 能 量 守 恒 定 律 E=E2二、选 用 原 则(1)当 物 体 受 到 恒 力 作 用 做 匀 变 速 直 线 运 动(曲 线 运 动 某 一 方 向 可 分 解 为 匀 变 速 直 线 运 动)，涉 及 时 间 与 运 动 细
47、 节 时，一 般 选 用 动 力 学 方 法 解 题.(2)当 涉 及 功、能 和 位 移 时，一 般 选 用 动 能 定 理、机 械 能 守 恒 定 律、功 能 关 系 或 能 量 守 恒 定 律 解 题，题 目 中 出 现 相 对 位 移(摩 擦 生 热)时，应 优 先 选 用 能 量 守 恒 定 律.传 送 带 模 型 i.设 问 的 角 度(1)动 力 学 角 度：首 先 要 正 确 分 析 物 体 的 运 动 过 程，做 好 受 力 分 析，然 后 利 用 运 动 学 公 式 结 合 牛 顿 第 二 定 律 求 物 体 及 传 送 带 在 相 应 时 间 内 的 位 移，找 出 物
48、体 和 传 送 带 之 间 的 位 移 关 系.(2)能 量 角 度：求 传 送 带 对 物 体 所 做 的 功、物 体 和 传 送 带 由 于 相 对 滑 动 而 产 生 的 热 量、因 放 上 物 体 而 使 电 动 机 多 消 耗 的 电 能 等，常 依 据 功 能 关 系 或 能 量 守 恒 定 律 求 解.2.功 能 关 系 分 析(1)传 送 带 克 服 摩 擦 力 做 的 功：W=Ffx(2)系 统 产 生 的 内 能：Q=R x 相 对.（3）功 能 关 系 分 析：W=AEk+AEp+Q.例 题 1.（多 选）如 图 所 示 为 某 建 筑 工 地 所 用 的 水 平 放 置
49、 的 运 输 带，在 电 动 机 的 带 动 下 运 输 带 始 终 以 恒 定 的 速 度 w=l m/s顺 时 针 传 动.建 筑 工 人 将 质 量 m=2 kg的 建 筑 材 料 静 止 地 放 到 运 输 带 的 最 左 端，同 时 建 筑 工 人 以 优=1 m/s的 速 度 向 右 匀 速 运 动.已 知 建 筑 材 料 与 运 输 带 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为 4=0.1,运 输 带 的 长 度 为 L=2 m,重 力 加 速 度 大 小 为 g=10m/s2.以 下 说 法 正 确 的 是（）-L A.建 筑 工 人 比 建 筑 材 料 早 到 右 端 0.5 sB
50、.建 筑 材 料 在 运 输 带 上 一 直 做 匀 加 速 直 线 运 动 C.因 运 输 建 筑 材 料 电 动 机 多 消 耗 的 能 量 为 1 JD.运 输 带 对 建 筑 材 料 做 的 功 为 1 J【答 案】AD【解 析】建 筑 工 人 匀 速 运 动 到 右 端，所 需 时 间 A=2 S,假 设 建 筑 材 料 先 加 速 再 匀 速 运 动，加 速 时 的 加 速 度 大 小 为。=g=l m/S?,加 速 的 时 间 为 f2=1 S,加 速 运 动 的 位 移 为 XI=,/2=0.5 m L,假 设 成 立，因 此 建 筑 材 料 先 加 速 运 动 再 匀 速 运