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《2017高考物理模拟题精选训练功能关系问题专题03滑块_滑板中的功能关系含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题03滑块-滑板中的功能关系1.（2017北京朝阳期中）某滑雪场中游客用手推着坐在滑雪车上的小朋友一起娱斥，当加速到一定速度时游客松开手，使小朋友连同滑雪车一起以速度％冲上足够长的斜坡滑道。为了研究方便，可以建立图示的简化模型，己知斜坡滑道与水平面夹角为〃，滑雪车与滑道间的动摩擦因数为"，当地重力加速度为g,小朋友与滑雪车始终无相对运动。（1）求小朋友与滑雪车沿斜坡滑道上滑的最大距离s；（2）若要小朋友与滑雪车滑至最高点时能够沿滑道返冋，请分析说明〃与〃之间应满足的关系（设滑雪车与滑道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）；（3）假定小朋友与滑雪车以
2、1500J的初动能从斜坡底端0点沿斜坡向上运动，当它第一次经过斜坡上的弭点时，动能减少了900J,机械能减少了300J。为了计算小朋友与滑雪车返回斜坡底端吋的动能，小明同学推断：在上滑过程中，小朋友与滑雪车动能的减少与机械能的减少成正比。请你分析论证小明的推断是否正确并求出小朋友与滑雪车返回斜坡底端时的动能。【参考答案】.（1）5=(2)〃〈tan0(3)正确500J【名师解析】本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、动能定理等相关知识点，意在考查考生的综合分析和解决能力。（1）在上滑过程中，设加速度大小为6由牛顿第二走律：iBgsiniff^
3、rcos&=詔5）根据运动学公式有：235=分②联立①②式可得:(2)若要小朋友与滑雪车滑到最高点速度减为0时还能够沿滑道返回，必须使重力的下滑分力大于最大静摩擦力。即：洛哪os〃可得："〈tan0(3)设小朋友与滑雪车的质量为/〃，斜面倾角为0,0.A两点间的距离为占，此过程中动能的减少量为A的机械能的减少量为A上；［fl0到力的过程屮，根据动能定理得：-1昭山sin()-nmg馅cos()=-△鸟可得：mg(sin0+ucos〃)应二③由于物体克服摩擦阻力所做的功量度物体机械能的减少，可得：〃刃MCOS0-A^(4)联立③④式可得：薯逬器兰由于
4、在这个问题中〃与“为定值，则上滑过程中小朋友与滑雪车的动能减少与机械能的减少成正比，因此小明的推断是正确的。小朋友与滑雪车上滑过程中，当动能减少1500J时，设机械能减少Ag,则有：9001500珈="517X可得：AEx=500J因为返回底端的过程屮机械能还要减少500J,则整个过程屮机械能减少1000J,所以物体返回斜面底端时剩余的动能为500Jo1.(12分)(2017北京东城期末)北京赢得了2022年笫二十四届冬季奥林兀克运动会的举办权,引得越来越多的体育爱好者参加滑雪运动。如图所示，某滑雪场的雪道由倾斜部分段和水平部分牝段组成，其中倾斜雪
5、道〃〃的＜0=25m,顶端高〃=15m,滑雪板与雪道间的动摩擦因数“=0.25。滑雪爱好者每次练习时均在倾斜雪道的顶端/!处以水平速度E岀，落到雪道时他靠改变姿势进行缓冲，恰好对以使口己在落到雪道前后沿雪道方向的速度相同。不计空气阻力影响，取重力加速度沪10m/s'。（1）第一次滑雪爱好者水平飞出后经方产1.5s落到雪道上的〃处（图中未标出），求水平初速度内及久〃之间的水平位移上。（2）第二次该爱好者调整水平初速度，落到雪道上的尸处（图中未标出），已知人尸之间的水平位移为卫，且x,:x2=1：a/3,求该爱好者落到雪道上的疋处Z后的滑行距离s。（3
6、）该爱好者在随后的几次练习中都落在雪道的加?段，他根据经验得出如下结论：在力处水平速度越大，落到雪道前瞬时的速度越大，速度方向与雪道的夹角也越大。他的观点是否正确，请你判断并说明理由。【名师解析】.（12分）滑雪爱好者自©处以水平速度飞出后,可能落在AB段,也可能落在BC段。（1）设滑雪爱好者落在雪道的水平部分尿段所用时间为O根据平抛规律H=-g^解得%=屈2由此可知、滑雪爱好者水平飞出后经旦=1・5s落在雪道的倾斜部分曲段。ff舟廝/、根据平抛规律=-——解得vi=1Om/s九Q之间的水平位移西=啪解得西=15a（2）设此次爱好者水平初速度吃，由
7、召：兀2=1：命，可知x2=15V3m,由此可判断此次滑雪爱好者水平飞出后落在雪道的水平部分BC段。由平抛规律x2=v2r0解得v2=15m/s1rZ后爱好者在水平雪道上匀减速滑行，由动能定理有-“加gs=0-—mvl2解得该爱好者落到雪道上的上'处Z后的滑行距离s=45m（3）他的观点不正确。正确观点是：在J处水平速度越大，落到雪道前瞬时速度越大，而速度方向与雪道夹角相同。设爱好者水平初速度y0由平抛规律，落到AB段均满足tan0=2—二吋2vo解得心2叩an"由此可知:心越大，运动时间七越长g落到雪道前瞬时速度大小v=7vo+（^）2=v0Vl
8、+4tan20,%越大，落点速度越大速度方向与水平方向夹角为a,tan=—=2tan&,速度方向与无关。4分vo1.（9分
