2017高考物理模拟题精选训练功能关系问题专题05连接体的功能关系含解析

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1、专题05连接体的功能关系1.（2017河南天一大联考）如图所示，半圆形光滑滑槽固定放在水平面右侧，左侧有-•木板,木板右端B与滑槽人口C相距7m,且木板上表而与滑槽入口等髙.某吋刻一小物块以9m/s的初速度滑上木板.木板与半圆形滑槽碰撞后静止不动，小物块冲入半圆形滑槽.己知木板的长度L二4.5m、质>mi=lkg,与地面间的动摩擦因数ui=0.1,小物块的质®m2=2kg,与木板之间的动摩擦因数卩2二0.4,小物块可以看做质点，取重力加速度的人小萨lOm/Sl求：（1）小物块刚滑上木板时，木板的加速度；（2）木板与半圈形滑槽碰撞

2、前瞬间的速度；（3）为使小物块在滑槽内滑动的过程中不脱离滑槽，滑槽半径的取值范围.【名师解析】（1）分析小物块和木板的受力情况，由牛顿第二走律求出两者的加速度.<2）由速度时间公式求出物块与木板速度达到相同经历的时间，求得共同速度.由位移时间公式求出两者对地的位移，得到相对位移，判断物块是否'滑出木板，可知两者共速后一起匀减速运动，由牛顿第二定律求整体的加速度，由位移速度关系公式求出木板与半圈形滑槽碰撞前瞬间的速度.（3）小物块在滑槽內滑动的过程中不脱离滑槽，有两种情况：一种情况是物块能到达D点，由D点的临界速度和动能定理结合求

3、滑槽半径.另一种情况是物块最大高度到达E点，由动能定理求滑槽半径，最后得到滑槽半径的取值范围.【解答】（1）对物块，由牛顿第二定律得U2lU2g二盹购可得物块的加速度人小为a2=u2g=4ni/s2.木板的加速度大小为a严i_=5m/s2.（2）设物块和木板达到共同速度为w的时间为t,则Vi=3it二Vo—代入数据解得t二Vi=ait=5Xl=5m/s物块与木板的相对位移为△x=X2-xi=7m-2.5m=4.5m因为Ax二L,所以物块刚好滑至木板的右端时，两者具有共同速度，假设木板与物块一起匀减卩I眄〉E速运动，加速度大小为a

4、=7二Ui萨lm/s.因为a34m/s即木板与半圈形滑槽碰撞询瞬间的速度是4m/s.（2）若物块恰能滑过槽的最高点，设滑至最高点的速率为w・物块从C运动到最高点的过程中，根据动能定理有代入数据解得H=0・32m若物块恰好滑至+圆弧到达E点时速度为零，则物块也能沿滑槽运动而不脱离滑槽，根据动能定理得代入数据解得^n=0-8m所以为使小物块在渭槽内滑动的过程中不脱离滑槽八滑槽半径的取值范围为RWO・32m或R&O.8m

5、.（1）小物块刚滑上木板时，木板的加速度是4口】/畝（2）木板与半圈形滑槽碰撞前瞬间的速度是4ni/s；（3）为使小物块在滑槽内滑动的过程中不脱离滑槽，滑槽半径的取值范围为RW0.32U1或R$0.8m.【点评】本题通过计算分析木板与滑槽碰撞前物块与木板的速度是否相同是关键.第2题容易只考虑滑块通过最高点的情况，而遗漏滑块恰好滑至£圆弧到达E点时速度为零的情况，要培养自己分析隐含的临界状态的能力.1.（2016•山东荷泽高三月考）（20分）质量均为加=1kg的物体昇和〃分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为〃=37

6、。的斜曲顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地血上，开始时把物体〃拉到斜面底端，这时物体〃离地面的高度为力=1m,如图所示。若斜面足够长，〃与斜面、细绳与滑轮间的摩擦不计,从静止开始放手让它们运动。（g取10m/s2）求:（1）物体昇着地时的速度大小；（2）若物体A着地瞬间物体3为细绳Z间的连接断开，则从此时刻起物体〃又回到斜面的底端所需的时间。【名师解析】（1）设物体£着地前瞬间的速度为◎据动能定理解得产2m/s⑵设物体〃在斜面上运动的加速度为日，有ma=mgsin（）所以a=6m/s2方向沿斜面向卜设物体〃回到斜而底端的速度为灯，

7、山机械能守恒定律有所以【巾=4in/s取沿斜面向下的方向为正方向，知尸一2m/s则冇粉=v+at解得t=s答案(1)2m/s(2)1s1.(2016•安徽安庆高三月考)(20分)如图所示，在竖直方向上力、歹两物体通过劲度系数为斤的轻质弹赞相连，/放在水平地而上；B、C、两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，Q放在固定的光滑斜而上。用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证日力段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知/、〃的质量均为刃，斜面倾角为〃=37°,重力加速度为g,滑轮的质量和摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。C释

8、放后沿斜面F滑，当〃刚要离开地面时，〃的速度最大，(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：(1)从开始到物体力刚要离开地面的过程屮，物体C沿斜面下滑的距离;(2)0的质量;(3)力刚要离开地而时，C的动能。【名师解析】(1)设开始时弹酱压缩的长度为4则