（新课标）2017版高考物理一轮复习 热点专题突破（二）动力学、能量问题专练.doc

热点专题突破(二)动力学、能量问题专练 (限时：45分钟)1如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，水平段ab粗糙，其距离为s3 m。在b点平滑过度，bcd段光滑，cd段是以o为圆心、半径为r0.4 m的一小段圆弧。质量为m2 kg的小物块静止于a处，在一与水平方向成角的恒力f作用下开始沿轨道匀加速运动，小物块到达b处时撤去该恒力，小物块继续运动到d处时速度水平，此时轨道对小物块的支持力大小为fn15 n。小物块与ab段的动摩擦因数为0.5，g取10 m/s2。求：(1)小物块到达b点时的速度大小vb；(2)恒力f的最小值fmin。(计算结果可以用分式或根号表示)2(2016吉林模拟)如图所示，半径r0.2 m的光滑四分之一圆轨道mn竖直固定放置，末端n与一长l0.8 m 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v0运动。传送带离地面的高度h1.25 m，其右侧地面上有一直径d0.5 m的圆形洞，洞口最左端的a点离传送带右端的水平距离s1 m，b点在洞口的最右端。现使质量为m0.5 kg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0.5，g取10 m/s2。求：(1)小物块到达圆轨道末端n时对轨道的压力；(2)若v03 m/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v0应满足的条件。3(2016厦门模拟)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两物体通过细绳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。(sin 370.6，cos 370.8)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刚离开地面时，c的动能。4.(2016哈尔滨模拟)传送带现已广泛应用于机场、商店等公共场所，为人们的生活带来了很多的便利。如图所示，一长度l7 m的传送带与水平方向间的夹角 30，在电动机带动下以v2 m/s 的速率顺时针匀速转动。在传送带上端接有一个斜面，斜面表面与传送带表面都在同一平面内。将质量m2 kg可视作质点的物体无初速地放在传送带底端，物体经传送带作用后能到达斜面顶端且速度为零。若物体与传送带及物体与斜面间的动摩擦因数都为，g10 m/s2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物体在从传送带底端运动到斜面顶端过程中传送带对物体所做的功；(2)传送带上方所接的斜面长度。5如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m0.5 kg 的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因数 0.5，且与台阶边缘o点的距离s5 m。在台阶右侧固定了一个以o点为圆心的圆弧形挡板，并以o点为原点建立平面直角坐标系。现用f5 n的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板(g取10 m/s2)。(1)若小物块恰能击中挡板的上边缘p点，p点的坐标为(1.6 m，0.8 m)，求其离开o点时的速度大小；(2)为使小物块击中挡板，求拉力f作用的距离范围；(3)改变拉力f的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值。(结果可保留根式)1解析：(1)在d点：mgfn从b到d由机械能守恒得：mvmvmgr联立得vb3 m/s(2)在a到b的过程中有：v2asfcos (mgfsin )ma解得f当sin()1时，fmin n答案：(1)3 m/s(2) n2解析：(1)设物块滑到圆轨道末端的速度为v1，根据动能定理得mgrmv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fmgm联立以上两式代入数据得f15 n根据牛顿第三定律，对轨道压力大小为15 n，方向竖直向下。(2)物块在传送带上加速运动时，由mgma得ag5 m/s2加速到与传送带达到同速所需要的时间t10.2 s位移：s1t10.5 m匀速时间：t20.1 s故tt1t20.3 s(3)物块由传送带右端平抛hgt2恰好落到a点：sv2t解得v22 m/s恰好落到b点：dsv3t解得v33 m/s故v0应满足的条件是3 m/sv02 m/s。答案：(1)15 n，方向竖直向下(2)0.3 s (3)3 m/sv02 m/s3解析：(1)设开始时弹簧压缩的长度为xb，由题意有：kxbmg设当物体a刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xa，有kxamg当物体a刚离开地面时，物体b上升的距离及物体c沿斜面下滑的距离为hxaxb(2)物体a刚离开地面时，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：ftmgkxama对c有：mcgsin ftmca当b获得最大速度时，有：a0解得mcm(3)根据动能定理得：对c：mcghsin wtekc0对b：wtmbghw弹ekb0其中弹簧弹力先做正功后做负功，总功为零，w弹0bc的速度大小相等，故其动能大小之比为其质量大小之比即解得ekc答案：(1)(2)m(3)4.解析：(1)对物体，先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得mgcos 30mgsin 30ma解得a1 m/s2，沿斜面向上设物体速度经过时间t与传送带相等，由vat得t2 s此过程中物体通过的位移为xat22m7m所以物体接着做匀速直线运动，离开传送带时速度为v2 m/s对整个过程，由动能定理得wmglsin 30mv2解得w74 j(2)物体到斜面上以后，根据牛顿第二定律得mgcos 30mgsin 30ma1解得a111 m/s2由v22a1s得：s m答案：(1)74 j(2) m5解析：(1)小物块从o到p，做平抛运动。水平方向：xv0t竖直方向：ygt2解得v04 m/s。(2)为使小物块击中挡板，小物块必须能运动到o点，设拉力f作用的最短距离为x1，由动能定理得fx1mgs0解得x12.5 m为使小物块击中挡板，小物块的平抛初速度不能超过4 m/s，设拉力f作用的最长距离为x2，由动能定理得fx2mgsmv解得x23.3 m则为使小物块击中挡板，拉