2019-2020年高考物理最新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、2019-2020年高考物理最新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1．（xx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，左侧有一木板，木板右端B与滑槽人口C相距7m，且木板上表面与滑槽入口等高．某时刻一小物块以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．已知木板的长度L=4.5m、质量m1=1kg，与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，小物块的质量m2=2kg，与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4，小物块可以看做质点，取重力加速度的大小g=l0m/S2．求：（1）小物块刚滑上木板时

2、，木板的加速度；（2）木板与半圈形滑槽碰撞前瞬间的速度；（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．【解答】（1）对物块，由牛顿第二定律得μ2m2g=m2a2；可得物块的加速度大小为a2=μ2g=4m/s2．木板的加速度大小为a1==5m/s2．（2）设物块和木板达到共同速度为v1的时间为t，则v1=a1t=v0﹣a2t代入数据解得t===1sv1=a1t=5×1=5m/s此过程中木板的位移为x1===2.5m＜7m小物块的位移x2===7m物块与木板的相对位移为△x=x2﹣x1=7m﹣2.5m=4.5m因为△x=L，所以物

3、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速运动，加速度大小为a3==μ1g=1m/s2．因为a3＜a2，所以物块和木板一起减速．设滑行到C处的速度为vC，根据速度位移关系有=2a3（s﹣x1）解得vC===4m/s即木板与半圈形滑槽碰撞前瞬间的速度是4m/s．答：（1）小物块刚滑上木板时，木板的加速度是4m/s2；（2）木板与半圈形滑槽碰撞前瞬间的速度是4m/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R≤0.32m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

4、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．2.(xx·山东菏泽高三月考)(20分)质量均为m＝1kg的物体A和B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θ＝37°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为h＝1m，如图所示。若斜面足够长，B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A着地时的速度大小；(2)若物体A着地瞬间物体B与细绳之间的连接断开，

5、则从此时刻起物体B又回到斜面的底端所需的时间。(2)设物体B在斜面上运动的加速度为a，有ma＝mgsinθ所以a＝6m/s2　方向沿斜面向下设物体B回到斜面底端的速度为vB，由机械能守恒定律有mv＝mghsinθ＋mv2所以vB＝4m/s取沿斜面向下的方向为正方向，知v＝－2m/s则有vB＝v＋at解得t＝1s答案　(1)2m/s　(2)1s3．(xx·安徽安庆高三月考)(20分)如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使细线刚刚

6、拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m，斜面倾角为θ＝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释放后沿斜面下滑，当A刚要离开地面时，B的速度最大，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)从开始到物体A刚要离开地面的过程中，物体C沿斜面下滑的距离；(2)C的质量；(3)A刚要离开地面时，C的动能。(2)物体A刚要离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxA、细线的拉力FT三个力的作用，设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律，对B有

7、：FT－mg－kxA＝ma对C有：mCgsinθ－FT＝mCaB获得最大速度时，有：a＝0解得：mC＝解法二：根据动能定理，对C：mCghsinθ－WT＝EkC－0对B：WT－mgh＋W弹＝EkB－0其中W弹＝0又：＝＝解得：EkC＝答案　(1)　(2)　(3)4（xx石家庄二模）左侧竖直墙面上固定半径为R=0.3m的光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一光滑直杆。质量为ma=100g的小球a套在半圆环上，质量为mb=36g的小球b套在直杆上。二者之间用长为l=0.4m的轻杆通过两铰链连接。现将a从圆环的最高处由静止释放，使a沿圆环自

8、由下滑，不计一切摩擦，a、b均视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球a滑到与圆环的圆心O等高的P点时向心力的