【物理】物理动能定理的综合应用试题类型及其解题技巧含解析.docx

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1、【物理】物理动能定理的综合应用试题类型及其解题技巧含解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H＝0.75m，C距水平地面高h＝0.45m。一个质量m＝0.1kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点。现测得C、D两点的水平距离为x＝0.6m。不计空气阻力，取g＝10m/s2。求(1)小物块从C点运动到D点经历的时间t；(2)小物块从C点飞出时速度的大小vC；(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功。【答案】(1)t=0.3s(2)

2、vC=2.0m/s(3)0.1J【解析】【详解】（1）小物块从C水平飞出后做平抛运动，由h1gt22得小物块从C点运动到D点经历的时间t2h0.3sg（2）小物块从C点运动到D，由xvCt得小物块从C点飞出时速度的大小x2.0m/svCt（3）小物块从A点运动到C点的过程中，根据动能定理得mgHhWf1mvC202Wf1mvC2mgHh-0.1J2此过程中克服摩擦力做的功WfWf0.1J2．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BC长L＝6m，始终以v0＝6m/s的速度顺时针运动．将一个

3、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μ21＝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h2＝2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离；⑶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；⑶1.8m≤h≤9.0m【解析】试题分析：（1）A到B过程：根据牛顿第

4、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，物块在传送带上匀速运动到C，所以物块由A到C的时间：t=t1+t2=3s+1s=4s（2）斜面上由根据动能定理．解得v=4m/s＜6m/s，设物块在传送带先做匀加速运动达v0，运动位移为x，则：，，x=5m＜6m所以物体先做匀加速直线运动后和皮带一起匀速运动，离开C点做平抛运动s=v0t0，H=解得s=6m．（3）因物块每次均抛到同一点D，由平抛知识知：物块到达C点时速度必须有vC=v0①当离传送带高度为h3时

5、物块进入传送带后一直匀加速运动，则：，解得h3=1.8m②当离传送带高度为h4时物块进入传送带后一直匀减速运动，h4=9.0m所以当离传送带高度在1.8m～9.0m的范围内均能满足要求即1.8m≤h≤9.0m3．如图甲所示，带斜面的足够长木板P，质量M=3kg。静止在水平地面上，其右侧靠竖直墙壁，倾斜面BC与水平面AB的夹角=37、两者平滑对接。t=0时，质量m=1kg、可视为质点的滑块Q从顶点C由静止开始下滑，图乙所示为Q在0~6s内的速率v随时间t变化的部分图线。已知P与Q间的动摩擦因数是P与地面间的动摩擦因数的°5倍，sin37=0.

6、6，°2cos37=0.8，g取10m/s。求：(1)木板P与地面间的动摩擦因数；(2)t=8s时，木板P与滑块Q的速度大小；(3)0~8s内，滑块Q与木板P之间因摩擦而产生的热量。【答案】(1)20.03；(2)vPvQ0.6m/s；(3)Q54.72J【解析】【分析】【详解】(1)0~2s内，P因墙壁存在而不动，Q沿着BC下滑，2s末的速度为v1＝10m/s，设P、Q间动摩擦因数为μμ2；1，P与地面间的动摩擦因数为对Q，由vt图像有a14.8m/s2由牛顿第二定律有mgsin371mgcos37ma1联立求解得10.15，210.03

7、5(2)2s后，Q滑到AB上，因1mg2(mM)g，故P、Q相对滑动，且Q减速、P加速，设加速度大小分别是a2、a3，Q从B滑动AB上到P、Q共速所用的时间为t0对Q有1mgma2对P有1mg2(mM)gMa3共速时v1a2t0a3t0解得a2=1.5m/s2、a3=0.1m/s2、t6s故在t＝8s时，P和Q共速vpa3t0.6m/s(3)0~2s内，根据v-t图像中面积的含义，Q在BC上发生的位移1x=9.6m2~8s内，Q发生的位移v1vQ30.6mx2t02P发生的位移x3vPt01.8m20~8s内，Q与木板P之间因摩擦而产生的热

8、量Q1mgx1cos37o1mg(x2x3)代入数据得Q54.72J4．一质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点)从倾角为θ=37°、长为L=6m的固定租糙斜面顶端由静止释放，滑