2019高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機(jī)械能及其守恒定律第7講力學(xué)壓軸問(wèn)題學(xué)案

1、2由得F= 10.0 N .(1 分)小球在最高點(diǎn)受到重力F+mV1g=mmg和軌道對(duì)它的作用力F,根據(jù)牛頓第二定律(1 分)第 7 講力學(xué)壓軸問(wèn)題on題規(guī)律丨I 每年高考中都有一道力學(xué)綜合計(jì)算題，通過(guò)近幾年對(duì)全國(guó)卷試題的分析研究可以看岀，力學(xué)計(jì)算題從考查直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)為結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律考查板塊模型問(wèn)題、功能問(wèn)題.這說(shuō)明凡是考試大綱要求的,只要適合作為計(jì)算題綜合考查的， 都有可能設(shè)置為計(jì)算題. 因此高考復(fù)習(xí)中不要犯經(jīng)驗(yàn)主義錯(cuò)誤， 認(rèn)為最近幾 年沒(méi)有考查就不重點(diǎn)復(fù)習(xí).一輪復(fù)習(xí)時(shí)全面復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，夯實(shí)基礎(chǔ)，是取得高考勝利的關(guān)鍵.【重難解讀】對(duì)于力學(xué)壓軸題主要考查方向有以下幾點(diǎn)：1 .不可或缺的受力分

2、析和共點(diǎn)力平衡問(wèn)題：整體法或隔離法的應(yīng)用；正交分解法，矢量三角形法的應(yīng)用；臨界與極值問(wèn)題的求解；連接體問(wèn)題的分析都是潛在考點(diǎn).2 .值得重視的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：傳送帶模型和滑塊一滑板模型的分析與求解；多物體多過(guò)程運(yùn)動(dòng)中功能關(guān)系的應(yīng)用；追及、相遇問(wèn)題都是重點(diǎn).3 .體會(huì)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)拋體與圓周運(yùn)動(dòng)：結(jié)合動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律處理問(wèn)題.【典題例證】(20 分)過(guò)山車(chē)是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施.下圖是一種過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B C間距與C D間距相等，半徑R= 2.0mR2= 1.4 m .一個(gè)質(zhì)量為 m= 1.0 kg

3、的小球(視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以vo= 12.0 m/s 的初速度沿軌 道向右運(yùn)動(dòng)，A B間距L1= 6.0 m .小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.2，圓形軌道是光滑的.假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，圓形軌道間不相互重疊.重力加速度g= 10 m/s2，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字.試求：(1) 小球在經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大小；(2) 如果小球恰能通過(guò)第二個(gè)圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少？(3) 在滿(mǎn)足(2)的條件下，如果要使小球不脫離軌道，在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)A的距離.R3應(yīng)滿(mǎn)足的條件;審題指導(dǎo)本題結(jié)合動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律分階段分

4、析小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程.解析(1)設(shè)小球經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為V1，根據(jù)動(dòng)能定理1212mgLmg-2R= mv- ?mv(2 分)諺一MI4JL道2017 年高考“最后三十天”專(zhuān)題透析好教育云平臺(tái)教育因你我而變2解得 R = 1.0 m(1 分)解得F3= 27.9 m .綜合i、n,要使小球不脫離軌道，則第三個(gè)圓軌道的半徑須滿(mǎn)足下面的條件0R3 0.4 m 或 1.0 mwRJw27.9 m .（1 分）當(dāng) 0RW0.4 m 時(shí)，小球最終停留點(diǎn)與起始點(diǎn)A的距離為L(zhǎng),則L= 36.0 m .(1 分)當(dāng) 1.0 m R? 27.9 m 時(shí)，小球最終停留點(diǎn)與起始點(diǎn)A的距離為L(zhǎng)，則L=L

5、2（LL1 2L） = 26.0 m .（1 分）答案(1)10.0 N (2)12.5 m (3)當(dāng) 0F3 0.4 m 時(shí)，L= 36.0 m 當(dāng) 1.0 m ,根為了保證圓軌道不重疊, 2 .2(R+ R)=L+ (R?R?)(1 分)2(1 分)3尋找向卍力的來(lái)懣：對(duì)軸體進(jìn)行費(fèi)力分析.列 1 出向血力表達(dá)式：鬲耳親耳矗朝石義出需棗疋石的應(yīng)豪福麗覽析可能存程的狀態(tài)動(dòng)葩定理的應(yīng)用；耙特珠點(diǎn)推廣劇亠般*研究整:個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)【突破訓(xùn)練】1.一質(zhì)量為 8.00 x104kg 的太空飛船從其飛行軌道返回地面.飛船在離地面高度1.60 x105m 處以7.50 x103m/s 的速度進(jìn)入大氣層，

6、逐漸減慢至速度為100 m/s 時(shí)下落到地面.取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過(guò)程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2.(結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字)(1) 分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；(2) 求飛船從離地面高度 600 m 處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%.1解析：飛船著地前瞬間的機(jī)械能為氐=2mV式中，m和V0分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率.由式和題給數(shù)據(jù)得8E0=4.0 x10 J設(shè)地面附近的重力加速度大小為g.12飛船進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能為E= mv+mgh式中，Vh是飛船在

7、高度 1.60 x105m 處的速度大小.由式和題給數(shù)據(jù)得6 = 2.4x1012J .(2)飛船在高度h= 600 m 處的機(jī)械能為12EY=尹 0.02Vh) +mgh由功能原理得WEr E0式中，W是飛船從離地面高度 600 m 處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功由式和題給數(shù)據(jù) 得W9.7x108J.答案：見(jiàn)解析2.(2018 銅陵模擬)圓動(dòng)題從三琴析決運(yùn)問(wèn)要下來(lái)分駆解周的需以點(diǎn)慮問(wèn)2017 年高考“最后三十天”專(zhuān)題透析好教育云平臺(tái)教育因你我而變4如圖所示，半徑為 R= 1.0 m 的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線(xiàn)與水平方向的夾角0= 37,另一端點(diǎn)C為

8、軌道的最低點(diǎn).C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板， 木 板質(zhì)量 M= 1kg，上表面與C點(diǎn)等高.質(zhì)量為 m= 1 kg 的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以Vo= 1.2 m/s 的速度5水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線(xiàn)方向進(jìn)入軌道已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)求：(1) 物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率Vc.(2) 若木板足夠長(zhǎng)，物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q解析：(1)設(shè)物塊在B點(diǎn)的速度為VB,從A到B物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，有：VBsin0 =vo從B到C,根據(jù)動(dòng)能定理有：1212mgR1+sin0)=mvc-mB解得：vc= 6 m/s.(2)物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中由于摩擦力作用，最終將一

9、起運(yùn)動(dòng).設(shè)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)物塊加速度大小為a ,木板加速度大小為a2，經(jīng)過(guò)時(shí)間t達(dá)到共同速度v，則：卩mg= ma,卩mg= Ma,v=vc-ad,v=喊根據(jù)能量守恒定律有：1 12(m+M v2+ Q= mvC聯(lián)立解得：Q= 9 J.答案：(1)6 m/s (2)9 J3.如圖所示，傾角為0的固定斜面的底端有一擋板M輕彈簧的下端固定在擋板M上，在自然長(zhǎng)度下，彈簧的上端在O點(diǎn)處.質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)以初速度V。沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，PO= X0，物塊A與彈 簧接觸后將彈簧上端壓到O點(diǎn)，然后A被彈簧彈回.A離開(kāi)彈簧后，恰好能回到P點(diǎn).已知A與斜面間的動(dòng) 摩擦因數(shù)為，重力加速度用g表示.求：(1) 物塊A運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的速度大?。?2)O點(diǎn)和O點(diǎn)間的距離X1；(3) 在壓縮過(guò)程中彈簧具有的最大彈性勢(shì)能6.解析：(1)物塊A從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，只有重力和摩擦力做功，由動(dòng)能定理可知12120)xo=mv一mvo)2 2得：v=vo+ 2g(sin0-卩 cos0)xo.物塊A從P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)再向上運(yùn)動(dòng)回到P點(diǎn)的全過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：一= 0.2 ,g取 10 m/s2.(mgsin0 -口mgcos0卻，X1=2V04gcosX0.1mopos0 2(X1+X0)=2