高一物理必修一功能关系式规范作答练习题.docx

功能关系式规范作答练习题1如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=04m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为=02当小物块运动到B点时撤去力F取重力加速度g=10m/s2求：（1）小物块到达B点时速度的大小；（2）小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小；（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离2如图所示，在游乐节目中，一质量为m60kg的选手以v07m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角37时，选手放开抓手，松手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端A时速度刚好水平，并在传送带上滑行，传送带以v2m/s匀速向右运动已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L6m，传送带两端点A、B间的距离s7m，选手与传送带的动摩擦因数为02，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳的质量（g10m/s2，sin3706，cos3708）求：（1）选手放开抓手时的速度大小；（2）选手在传送带上从A运动到B的时间（3）选手在传送带上克服摩擦力做的功3如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45角的斜面B端在O的正上方一个小球在A点正上方由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并恰能到达B点，求：（1）释放点距A点的竖直高度；（2）小球落到斜面上C点时的速度大小4（14分）如图所示，设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=5m，与货物包的摩擦系数为=0.4，顺时针转动的速度为V=3m/s设质量为m=1kg的小物块由静止开始从A点下滑经过B点的拐角处无机械能损失小物块在传送带上运动到C点后水平抛出，恰好无碰撞的沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑D、E为圆弧的两端点，其连线水平已知圆弧半径R2=1.0m圆弧对应圆心角=106，O为轨道的最低点（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）试求：（1）小物块在B点的速度大小（2）小物块在水平传送带BC上的运动时间（3）水平传送带上表面距地面的高度（4）小物块经过O点时对轨道的压力试卷第1页，总2页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1（1）5m/s (2)25N (3)12m【解析】试题分析：（1）从A到B，根据动能定理有（Fmg）x=解得vB=5m/s（2）从B到D，根据机械能守恒定律有解得：vD=3m/s在D点，根据牛顿运动定律有解得：F=25N（3）由D点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向有解得t=04s水平面上落点与B点之间的距离为 x=vDt=304=12m考点：动能定理、竖直平面圆周运动模型。【名师点睛】小物块从A到B，F做功Fx，滑动摩擦力-mgx，根据动能定理求解小物块到达B点时速度的大小；（2）小物块从B运动到D点过程，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律求出物块到达D点时的速度，由牛顿第二定律求解轨道对小物块作用力的大小；（3）小物块离开D点做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式求解落到水平地面上的点与B点之间的距离。本题是动能定理、牛顿第二定律和平抛运动规律的综合应用，关键是确定运动过程，分析运动规律。2（1）5m/s （2）3s （3）360J【解析】试题分析：（1）设选手放开抓手时的速度为v1，则mg（LLcos）mv12mv02，v15m/s（2）设选手放开抓手时的水平速度为v2，v2v1cos选手在传送带上减速过程中 ag vv2at1 匀速运动的时间t2，sx1vt2选手在传送带上的运动时间tt1t2联立得：t3s（3）由动能定理得Wfmv2mv22，解得：Wf360J故克服摩擦力做功为360J考点：动能定理的应用3（1）释放点距A点的竖直高度是1.5R (2)小球落到斜面上C点时的速度大小为【解析】试题分析：（1）小球恰能到达B点，在B点由重力提供向心力，则有：得：设小球的释放点距A点高度为h，小球从开始下落到B点，由动能定理得：得：（2）小球离开B点后做平抛运动，小球落到C点时有：解得：小球落在斜面上C点时竖直分速度为：小球落到C点得速度大小：考点：【名师点睛】（1）小球恰能到达B点，说明此时恰好是物体的重力作为向心力，由向心力的公式可以求得在B点的速度大小；从开始下落到B的过程中，根据动能定理，从而可以求得小球释放时距A点的竖直高度（2）离开B点后小球做平抛运动，落点仍在斜面上，根据水平方向的匀速直线运动，竖直方向上的自由落体运动，有，求得竖直分速度，再利用速度的合成求得小球落到斜面上时的速度4（1）小物块在B点的速度大小为5m/s（2）小物块在水平传送带BC上的运动时间为1.5s（3）水平传送带上表面距地面的高度为0.8m（4）小物块经过O点时对轨道的压力为43N【解析】试题分析：（1）加速下滑过程中只有重力做功，对滑块沿斜面下滑过程运用动能定理列式求解；（2）小滑块在传送带上先加速后匀速，先受力分析后根据牛顿第二定律求出加速过程的加速度，然后根据速度时间公式求加速时间，再根据平均速度公式求加速位移，再求匀速时间，最后得到总时间；（3）对于平抛运动，根据速度方向先求出落地时的竖直分速度，然后根据速度位移公式求解出传送带上表面距离地面的高度差；（4）先根据速度分解的平行四边形定则求出落地时速度，再对从D到O过程运用动能定理列式求出O点速度，最后运用牛顿第二定律求解对轨道最低点压力解：（1）小物块由A运动B，由动能定理，mgh=mvB20，代入数据解得：vB=5m/s；即小物块在B点的速度为5m/s（2）由牛顿第二定律得：mg=ma，代入数据解得：a=g=4m/s2水平传送带的速度为v0=3m/s，加速过程，由 v0=vBat1，得：t1=0.5s则匀速过程L1=t1=0.5=2m，t2=1s，故总时间t=t1+t2=1.5s即小物块在水平传送带BC上的运动时间为1.5s（3）小物块从C到D做平抛运动，在D点有：vy=v0tan，代入数据解得：vy=4m/s，由速度位移公式得：vy2=2gh，代入数据解得：h=0.8m，故水平传送带上表面距地面的高度为0.8m（4）小物块在D点的速度大小为：vD=，代入数据解得：vD=5m/s，小物块从D点到O过程，由动能定理得：mgR（1cos）=mv2mvD2，在O点由牛顿第二定律得：Fmg=m，代入数据解得：F=43N由牛顿第三定律知对轨道的压力为：F=F=43N即小物块经过O点时对轨道的压力为43N答：（