物理动能定理的综合应用练习_物理考试_外语学习及解析.docx

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1、（物理）物理动能定理的综合应用练习_物理考试_外语学习及解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．如图所示,竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，直轨道AB和圆弧轨道BC平滑连接，小球从斜面上A点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上一个半径为R=0.4m的圆轨道；（1）若接触面均光滑，小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，求斜面高h；（2）若已知小球质量m=0.1kg，斜面高h=2m，小球运动到C点时对轨道压力为mg，求全过程中摩擦阻力做的功．【答案】（1）1m；（2）-0.8J；【解析】【详解】（1）小球刚好到达C点,重力

2、提供向心力，由牛顿第二定律得：mgmv2R从A到C过程机械能守恒,由机械能守恒定律得：mgh2R1mv2,2解得：h2.5R2.50.4m1m；（2）在C点,由牛顿第二定律得：mgmgmvC2,R从A到C过程，由动能定理得：mgh2RWf1mvC20,2解得：Wf0.8J；2．如图甲所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行．在t＝0时刻，将质量为1.0kg的物块(可视为质点)无初速度地放在传送带的最上端A点，经过1.0s，物块从最下端的B点离开传送带．取沿传送带向下为速度的正方向，则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示

3、(g＝10m/s2)，求：(1)物块与传送带间的动摩擦因数；(2)物块从A到B的过程中，传送带对物块做的功．【答案】(1)3－3.75J(2)5【解析】解：(1)由图象可知，物块在前0.5s的加速度为：a1v1=8?m/s2t1后0.5s的加速度为：a2v2v22?m/s2t2物块在前0.5s受到的滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律得：mgsinmgcosma1物块在后0.5s受到的滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律得：mgsinmgcosma2联立解得：35(2)由v－t图象面积意义可知，在前v1t10.5s，物块对地位移为：

4、x12则摩擦力对物块做功：W1mgcos·x1在后0.5sx1v1v2t2，物块对地位移为：2则摩擦力对物块做功W2－mgcos·x2所以传送带对物块做的总功：WW1W2联立解得：W＝－3.75J3．如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L=6m，沿逆时针方向以恒定速度v=2m/s匀速转动．CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m

5、的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2．（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能Ep；（2）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x=1.2m处（CD长大于1.2m），求物块通过E点时受到的压力大小；（3）满足（2）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．【答案】（1）Ep12J（2）N=12.5N（3）Q=16J【解析】【详解】（1）由动量定理知：mg

6、L01mv22由能量守恒定律知：Ep1mv22解得：Ep12J（2）由平抛运动知：竖直方向：y2R1gt22水平方向：xvEt在E点，由牛顿第二定律知：NmgmvE2R解得：N=12.5N（3）从D到E，由动能定理知：mg2R1mvE21mvD222解得：vD5m/s从B到D，由动能定理知mgL1mvD21mvB222解得：vB7m/s对物块LvBvDt2解得：t=1s；s相对Lvt621m8m由能量守恒定律知：QmgLs相对解得：Q=16J4．某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ＝37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带

7、BC长L＝6m，始终以v0＝6m/s的速度顺时针运动．将一个质量m＝1kg的物块由距斜面底端高度h1＝5.4m的A点静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变．物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ12＝0.5、μ＝0.2，传送带上表面距地面的高度H＝5m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．⑴求物块由A点运动到C点的时间；⑵若把物块从距斜面底端高度h＝2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离；2⑶求物块距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．【答案】⑴4s；⑵6m；⑶1.

8、8m≤h≤9.0m【解析】试题分析：（1）A到B过程：根据牛顿第二定律mgsinθ﹣μ11mgcosθ=ma，代入数据解得，t1=3s．所以滑到B点的速度：vB=a1t1=2×3m/s=6m/s，物块在传送