高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第5章 機械能 第5節(jié) 動力學(xué)和能量觀點解決力學(xué)綜合問題課時規(guī)范訓(xùn)練

1、第5節(jié) 動力學(xué)和能量觀點解決力學(xué)綜合問題課時規(guī)范訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固題組1如圖所示，質(zhì)量m2.0 kg的木塊靜止在高h(yuǎn)1.8 m的水平臺上，木塊距平臺右邊緣l10 m，木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)0.2.用大小為f20 n、方向與水平方向成37°角的力拉動木塊，當(dāng)木塊運動到水平臺末端時撤去f.不計空氣阻力，g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8.求： (1)木塊離開平臺時速度的大?。?2)木塊落地時距平臺邊緣的水平距離解析：(1)木塊在水平臺上運動過程中，由動能定理得flcos 37°(mgfsin 37°)lmv20解得v12 m/

2、s(2)木塊離開平臺做平拋運動，則水平方向：xvt豎直方向：hgt2解得x7.2 m答案：(1)12 m/s(2)7.2 m2如圖所示，一條軌道固定在豎直平面內(nèi)，水平段ab粗糙，其距離為s3 m在b點平滑過度，bcd段光滑，cd段是以o為圓心、半徑為r0.4 m的一小段圓弧質(zhì)量為m2 kg的小物塊靜止于a處，在一與水平方向成角的恒力f作用下開始沿軌道勻加速運動，小物塊到達(dá)b處時撤去該恒力，小物塊繼續(xù)運動到d處時速度水平，此時軌道對小物塊的支持力大小為fn15 n小物塊與ab段的動摩擦因數(shù)為0.5，g取10 m/s2.求： (1)小物塊到達(dá)b點時的速度大小vb；(2)恒力f的最小值fmin.(計

3、算結(jié)果可以用分式或根號表示)解析：(1)在d點：mgfn從b到d由機械能守恒得：mvmvmgr聯(lián)立得vb3 m/s(2)在a到b的過程中有：v2asfcos (mgfsin )ma解得f當(dāng)sin()1時，fmin n答案：(1)3 m/s(2) n3如圖甲所示，物體a放在粗糙的水平地面上，06 s時間內(nèi)受到水平拉力f的作用，力f的大小如圖乙所示，物體02 s的運動情況如圖丙所示，重力加速度g取10 m/s2.試求：(1)物體的質(zhì)量；(2)物體與地面的動摩擦因數(shù)；(3)06 s內(nèi)物體的位移大小解析：(1)當(dāng)f22 n時物體做勻速直線運動，拉力與摩擦力二力平衡，所以摩擦力大小為fff22 n滑動時

4、：fffma第1 s內(nèi)的加速度a3 m/s2聯(lián)立可求得m kg(2)滑動摩擦力ffmg解得0.6(3)2 s末以后物體的加速度大小mgf3ma3可解得加速度a33 m/s2經(jīng)過t31 s，速度減為零第3 s末后，由于拉力小于摩擦力，物塊靜止所以發(fā)生的總位移x×(13)×3 m6 m答案：(1) kg(2)0.6(3)6 m綜合應(yīng)用題組4. 傳送帶現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機場、商店等公共場所，為人們的生活帶來了很多的便利如圖所示，一長度l7 m的傳送帶與水平方向間的夾角 30°，在電動機帶動下以v2 m/s 的速率順時針勻速轉(zhuǎn)動在傳送帶上端接有一個斜面，斜面表面與傳送帶表面都

5、在同一平面內(nèi)將質(zhì)量m2 kg可視作質(zhì)點的物體無初速地放在傳送帶底端，物體經(jīng)傳送帶作用后能到達(dá)斜面頂端且速度為零若物體與傳送帶及物體與斜面間的動摩擦因數(shù)都為，g10 m/s2，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：(1)物體在從傳送帶底端運動到斜面頂端過程中傳送帶對物體所做的功；(2)傳送帶上方所接的斜面長度解析：(1)對物體，先在傳送帶上做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得mgcos 30°mgsin 30°ma解得a1 m/s2，沿斜面向上設(shè)物體速度經(jīng)過時間t與傳送帶相等，由vat得t2 s此過程中物體通過的位移為xat22 m7 m所以物體接著做勻速直線運動，離

6、開傳送帶時速度為v2 m/s對整個過程，由動能定理得wmglsin 30°mv2解得w74 j(2)物體到斜面上以后，根據(jù)牛頓第二定律得mgcos 30°mgsin 30°ma1解得a111 m/s2由v22a1s得：s m答案：(1)74 j(2) m5如圖所示，傳送帶a、b之間的距離為l3.2 m，與水平面間夾角37°，傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，速度恒為v2 m/s，在上端a點無初速放置一個質(zhì)量為m1 kg、大小可視為質(zhì)點的金屬塊，它與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.5，金屬塊滑離傳送帶后，經(jīng)過彎道，沿半徑 r0.4 m的光滑圓軌道做圓周運動，剛好能通過最高點

7、e，已知b、d兩點的豎直高度差為h0.5 m(g取10 m/s2 )試求：(1)金屬塊經(jīng)過d點時的速度；(2)金屬塊在bcd彎道上克服摩擦力做的功解析：(1)金屬塊在e點時，mgm解得ve2 m/s，在從d到e過程中由動能定理得mg·2rmvmv解得vd2 m/s(2)金屬塊剛剛放上時，有mgsin mgcos ma1解得a110 m/s2設(shè)經(jīng)位移s1達(dá)到共同速度，則v22a1s1解得s10.2 m3.2 m繼續(xù)加速過程中，有mgsin mgcos ma2解得a22 m/s2由s2ls13 m，vv22a2s2解得vb4 m/s在從b到d過程中由動能定理得mghwmvmv解得w3 j

8、答案：(1)2 m/s(2)3 j6某校興趣小組制作了一個游戲裝置，其簡化模型如圖所示，在a點用一彈射裝置將小滑塊以某一水平速度彈射出去，沿水平直線軌道運動到b點后，進(jìn)入半徑r0.1 m的光滑豎直圓形軌道，運行一周后自b點向c點運動，c點右側(cè)有一陷阱，c、d兩點的豎直高度差h0.2 m，水平距離s0.6 m，水平軌道ab長為l10.5 m，bc長為l21.5 m，小滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)0.4，重力加速度g10 m/s2.(1)若小滑塊恰能通過圓形軌道的最高點，求小滑塊在a點彈射出的速度大?。?2)若游戲規(guī)則為小滑塊沿著圓形軌道運行一周離開圓形軌道后只要不掉進(jìn)陷阱即為勝出求小滑塊在a點彈

9、射出的速度大小范圍解析：(1)對從a到b的過程應(yīng)用動能定理，則mgl1mvmv由b到最高點小滑塊機械能守恒，則mv2mgrmv2小滑塊恰能通過圓軌道最高點的速度為v，由牛頓第二定律有mgm由以上三式解得a點的速度v13 m/s(2)若小滑塊剛好停在c處，則從a到c由動能定理得mg(l1l2)0mv解得a點的速度為v24 m/s若小滑塊停在bc段，應(yīng)滿足3 m/sva4 m/s若小滑塊能通過c點并恰好越過壕溝，對a到c的過程應(yīng)用動能定理mg(l1l2)mvmv根據(jù)平拋運動規(guī)律，則有豎直方向：hgt2水平方向：sv0t解得va5 m/s所以初速度的范圍為：3 m/sva4 m/s或va5 m/s答案：(1)3 m/s(2)3 m/sva4 m/s或va5 m/s6edbc3191f2351dd815ff33d4435f3756edbc3191f2351