高考物理能量守恒—计算题.doc

《高考物理能量守恒—计算题.doc》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、2011届新课标高考物理专题模拟演练：能量守恒—计算题1.（2010·济南市二模）如图所示，半径R=0.2m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定放置，末端N与一长L=0.8m的水平传送带相切，水平衔接部分摩擦不计，传动轮（轮半径很小）作顺时针转动，带动传送带以恒定的速度ν0运动。传送带离地面的高度h=1.25m，其右侧地面上有一直径D=0.5m的圆形洞，洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离S=1m，B点在洞口的最右端。现使质量为m=0.5kg的小物块从M点由静止开始释放，经过传送带后做平抛运动，最终落入洞中，传送带与小物块之间的动摩擦因数μ=0.5。g取

2、10m/s2。求：（1）小物块到达圆轨道末端N时对轨道的压力（2）若ν0=3m/s,求物块在传送带上运动的时间（3）若要使小物块能落入洞中，求ν0应满足的条件解析：（1）设物块滑到圆轨道末端速度ν1，根据机械能守恒定律得:1分设物块在轨道末端所受支持力的大小为F,根据牛顿第二定律得:2分联立以上两式代入数据得:F=15N1分根据牛顿第三定律，对轨道压力大小为15N，方向竖直向下1分（2）物块在传送带上加速运动时，由μmg=ma,得a=μg=m/s21分加速到与传送带达到同速所需要的时间=0.2s1分位移=0.5m1分匀速时间=0.1s1分

3、故=0.3s1分（3）物块由传送带右端平抛1分恰好落到A点得ν2=2m/s1分恰好落到B点D+s=ν3t得ν3=3m/s1分故ν0应满足的条件是3m/s>ν0>2m/s2分2.（2010·台州市二模）如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L＝3m，圆弧形轨道APD和BQC均光滑，BQC的半径为r＝1m，APD的半径为R＝2m，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2A、O1B与竖直方向的夹角均为q＝37°．现有一质量为m＝1kg的小球穿在滑轨上，以初动能Ek0从B点开始沿BA向上

4、运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝，设小球经过轨道连接处均无能量损失．求：（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（1）要使小球完成一周运动回到B点，求初动能EK0至少多大；（2）若小球以第一问Ek0数值从B出发，求小球第二次到达D点时的动能及小球在CD段上运动的总路程．解答：（1）从B点开始到轨道最高点需要能量Ek0＝mgR(1-cosq)+mgLsinq+mmgLcosq……（2分）代入解得Ek0＝30J从最高点向左返回B点设剩余动能EkBEkB=mg2R-mgr(1+cosq)-mmgL=12J…………（1分）说

5、明只要小球能从点上升到最高点以后就可以回到B点…………（1分）要使小球完成一周运动回到B点，初动能EK0至少30J………（2分）（2）小球第一次回到B点时的动能为12J，小球沿BA向上运动到最高点，距离B点为X则有：EkB=mmgXcosq+mgXsinq…………（1分）X=m<3m小球掉头向下运动，当小球第二次到达D点时动能为…………（1分）……（2分）=12.6J小球第二次到D点后还剩12.6J的能量，沿DP弧上升一段后再返回DC段，到C点只剩下2.6J的能量。…………（2分）因此小球无法继续上升到B点，滑到BQC某处后开始下滑，之后受摩擦力作用，

6、小球最终停在CD上的某点。（2分）由动能定理：EKD=μmgx…………（2分）可得小球在CD上所通过的路程为x＝3.78m小球通过CD段的总路程为X总＝2L＋x＝9.78m…………（2分）3.（2010·扬州四模）质量m＝0.78kg的木块静止于水平面上，现在恒力F作用下做匀加速直线运动，已知恒力大小F=4.5N，方向与水平方向成q＝37°角斜向上，如图所示．3s末撤去此拉力时，木块已滑行的距离s0=9m，（重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．）求：(1)木块与地面间的动摩擦因数；(2)撤去拉力后，木块继续滑行的距离

7、；（3）在整个运动过程中，摩擦力对木块做的功．解：（1）（1分）（1分）（1分）解得（2分）（2）3s末木块的速度：（1分）匀减速阶段（1分）木块继续滑行的距离（1分）解得：s＝4.5m（2分）（3）对全过程分析（2分）又（1分）摩擦力对木块做的功（2分）4.（2010·徐州市三模）如图所示,粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆轨道BC在B处平滑连接,B、C分别为半圆轨道的最低点和最高点.一个质量m=0.1kg的小物体P被一根细线拴住放在水平轨道上,细线的左端固定在竖直墙壁上.在墙壁和P之间夹一根被压缩的轻弹簧,此时P到B点的距离X0=0.5m.物体

8、P与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,半圆轨道半径R=0.4m.现将细线剪断,P被弹簧向右弹出