2019-2020年高考物理最新模拟题精选训练功能关系问题专题02与弹簧相关的功能关系含解析

《2019-2020年高考物理最新模拟题精选训练功能关系问题专题02与弹簧相关的功能关系含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2019-2020年高考物理最新模拟题精选训练功能关系问题专题02与弹簧相关的功能关系含解析1．（xx江西红色七校联考）如图所示，一个足够长的斜面，AC部分的长度为4L，C点以下光滑，C点以上粗糙，B是AC的中点．一根原长为2L的轻弹簧下端固定在A点，上端放置一个长为L、质量为m的均匀木板PQ，木板静止时，弹簧长度变为L．已知斜面的倾角为θ，木板与斜面粗糙部分的动摩擦因数μ=2tanθ，木板受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现将木板沿斜面缓慢下压，当弹簧长度变为L时，释放木板，发现木板的Q端刚好能到达C点；求：（1）弹簧的劲度系数；（2）若木板被截掉三分之一后，再次

2、将木板沿斜面缓慢下压，当弹簧长度变为L时，释放木板，求木板上端到达C点时的速度大小；（3）若将木板换成一质量为可看作质点的物块，再次将物块沿斜面缓慢下压，当弹簧长度变为L时，释放物块，求物块被释放后能在斜面粗糙部分前进的距离．【解答】（1）当木板静止时，对木板受力分析，由力的平衡有：，解得弹簧的劲度系数k=．（2）木板从被释放至Q端到C点，设弹簧弹力做功为W，由动能定理有：W﹣mg•2Lsinθ=0木板被截掉三分之一后再被弹簧弹开，设木板上端到达C点时的速度为v，由动能定理有：W﹣，联立解得vC=．（3）根据动能定理得，=0，解得s=．答：（1）弹簧的劲度系数为．（2）木板上端到达

3、C点时的速度大小为．（3）物块被释放后能在斜面粗糙部分前进的距离为．2.(6分)2（xx湖南怀化期中）已知弹簧的弹性势能，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。如图，一轻质弹簧竖直立于水平地面上，下端固定，现将一小球从弹篑的正上方由静止释放，不计空气阻力，小球下落并压缩弹簧，弹簧始终处在弹性限度内。已知弹簧的劲度系数k=40N/m.小球释放位置离弹簧上端距离h=lm,小球质量m=lkg，重力加速度g=10m/s2.求：(1)小球下落过程的最大速度。(2)弹簧被压缩到最短时小球的如加速度。【名师解析】．（6分）（1）当弹簧弹力等于小球重力时，小球有最大速度：…………1分对小球和弹簧构

4、成的系统由机械能守恒定律：…………1分…………1分3．(xx福建霞浦一中期中)利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处．如图所示，已知传送轨道平面与水平方向成37°角，倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数μ=0.25．传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s，两轮轴心相距L=5m，B、C分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑．现将质量m=1kg的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v0=8m/s，AB间的距离s=1m．工件可视为质点，

5、g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）工件沿传送带上滑的时间；（3）若传送装置顺时针匀速转动的速度v可在v＞4m/s的范围内调节，试推导工件滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式．【名师解析】（1）根据工件离开斜面顶端滑到皮带上的B点时速度v0=8m/s，AB间的距离s=lm，通过能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能．（2）因为μ＜tan37°，当工件速度减为传送带速度时，又以不同的加速度向上减速，根据牛顿第二定律求出两次匀减速直线运动的加速度，然后根据运动学公式求出上滑的总时间．（3）当传送带速度在4m/s＜v＜8m

6、/s的范围内调节时，工件先以加速度a1减速向上滑行，再以加速度a2减速向上滑行，根据运动学公式求出工件滑动到C点时的速度vc随速度v变化的关系式．当传送带的速度v≥8m/s的范围内调节时，工件将沿传送带以加速度a2减速滑行到C点，根据运动学公式求出工件滑动到C点时的速度vc随速度v变化的关系式．（3）当传送带速度在4m/s＜v＜8m/s的范围内调节时，工件先以加速度a1减速向上滑行的位移为s1′=．当速度减到v后又以加速度a2减速向上滑行L﹣s1′=解得，工件滑动C点的速度vC随速度v的变化关系式vc=当传送带的速度v≥8m/s的范围内调节时，工件将沿传送带以加速度a2减速滑行到C

7、点vc2﹣v02=2a2L工件滑动到C点的速度vc随速度v变化的关系式vc=2m/s．答：（1）弹簧的最大弹性势能为38J．（2）工件沿传送带上滑的时间为1.5s．（3）当传送带速度在4m/s＜v＜8m/s时，工件滑动C点的速度vC随速度v的变化关系式为vc=，当传送带的速度v≥8m/s时，工件滑动到C点的速度vc随速度v变化的关系式为vc=2m/s．4.如图所示，一质量为m＝1kg的可视为质点的滑块，放在光滑的水平平台上，平台的左端与水平传送带相接，传送带以v＝2m