高考物理模拟题精选分类解析专题18力学综合性问题（第02期）含解析

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1、2017高考物理最新模拟题精逸分类解析1118第十八部分力学综合性问题1.（12分）（2017吉林大学附中测试）如图所示，在水平轨道右侧安放半径为斤的竖直圆形光滑轨道，水平轨道的％段铺设特殊材料，调节其初始长度为几水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态.小物块〃（可视为质点）从轨道右侧以初速度⑷冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回，经水平轨道返回圆形轨道.已知*=0.2ni,L=lin,m/s,物块力质量为/〃=1kg,与/卫段间的动摩擦因数"=0.2,轨道其他部分摩擦不计，取厂10m/sl求：（1）物块/与弹簧刚接触时的速度大小；（3分

2、）（2）物块力被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度；（3分）（3）调节/俗段的长度厶/!仍以旳从轨道右侧冲上轨道，当厶满足什么条件时，物块〃能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道.（6分）【参考答案】⑴2^2m/s（2）0.2m（3）1.0m

3、可得：一2厶一〃矽力2=0—〃诒联立可得：1mW厶〈1.5m②若弭能沿轨道上滑至最高点，则满足:咛丸由动能定理，可得：一2口刃也一〃矽・2R如必一*加联立可得：02W0.25m综上所述，要使物块弭能第一次返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道，力满足的条件是•：1mW厶〈1.5m或厶W0.25m.1.（11分）（2017武汉部分学校摸底）如图所示，水平传送带长为311.5m,以速度厂7.5m/s沿顺时针方向匀速转动。在传送带的A端无初速释放一个质量为"1kg的滑块（可视为质点）,在将滑块放到传送带的同时，对滑块施加一个大小为作5N、方向与水平面成0二37°的拉力，滑块与传送带间的动

4、摩擦因数为"二0.5,重力加速度大小为^10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求滑块从A端运动到B端的过程中（1）滑块运动的时间；（2）滑块和传送帯组成的系统因摩擦产生的热量。（D滑块与传送带达到共同速度前，设滑块加速度为心由牛顿第二定律:Fcos37°+//(朋g—Fsin37°)=并冷解得：ai=7.5jn/sa滑块与传送带达到共同速度的时间V£=——Is此过程中滑块向右运动的位移：『步赳锁共速后，因滑块继续向右加速运动，由牛顿第二定律:Fcos37°—//(朋g—Fsin37°)=解得：^2=0.5m/s2滑块到达B端的速度：叫二少+2@（厶-即二8m/

5、s滑块从共速位置到B端所用的时间：t2=^—=ls1分滑块从A端到B端的时间：t=t+t2=2s1分(2)O~ls内滑块相对传送带向左的位移：山］=vt}-s}=3.75m.1分ls、2s内滑块相对传送带向右的位移：A52=(厶一©)—pg二°・25m1分0~2s内滑块相对传送带的路程：山=心］+心2二41111分系统因摩擦产生的热量：Q=以mg-Fsin37°)A5=14J1分3・(2016百校联盟押题卷)如图所示，质量为沪2kg的小物块从一半径为AM.25m的四分之一光滑-圆弧轨道顶点〃处由静止下滑，滑到圆弧最低点〃后，滑上长为7=3.5m.质量为山/2、没有厚度的长板，物

6、块与长板上表面间的动摩擦因数为S二0.2。长板放于水平面上，它与水平面间的动摩擦因数”2二0・1，物块滑出长板后，在水平面上做直线运动，然后滑离水平而做平抛运动，已知水平而的长度厶二6.5m,水平面的高度/f1.25m,到达另一平而时水平飞行距离沪1肌重力加速度为纤10m/s在圆弧轨道最低点〃时物块对轨道的压力人小；物块与水平面间的动摩擦因数“；物块滑离水平面时，它与长板左端的距离及平抛前整个过程中小物块损失的机械能。【参考答案】⑴60N(2)0.1(3)21J,求：r7777777777777777(1)根据机械能守恒定律有站殃补站讨4得用=60N根据牛顿第三定律在圆弧轨道最低

7、点E时物块对轨道的压力为60N(2)对物块：-〃i/〃纤〃扫i对长板：iing-P2(/Z7-A—m)—ma222解得a=-2m/s2<92=1m/s2根据运动学关系有丛丄越宀爲住=1解得广LlS,另一解不符合题意舍去即物块滑离长板时用时1S滑离长板时物块的速度冲血七丄二3m/s物块的位移Xi=vBta^i2=4m长板的位移拓「心・"长板的速度vz=m/s物块离开长板后二者都做匀减速运动对物块的平抛运动有,122s=vt.i解得r'i=2m/s在水平面上匀减速运动时，由