2018届高考物理复习第5章机械能第5节微专题动力学和能量观点解决力学综合问题课时规范训练.docx

微专题2 动力学和能量观点解决力学综合问题课时规范训练基础巩固题组1如图所示，质量m2.0 kg的木块静止在高h1.8 m的水平台上，木块距平台右边缘l10 m，木块与平台间的动摩擦因数0.2.用大小为F20 N、方向与水平方向成37角的力拉动木块，当木块运动到水平台末端时撤去F.不计空气阻力，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求： (1)木块离开平台时速度的大小；(2)木块落地时距平台边缘的水平距离解析：(1)木块在水平台上运动过程中，由动能定理得Flcos 37(mgFsin 37)lmv20解得v12 m/s(2)木块离开平台做平抛运动，则水平方向：xvt竖直方向：hgt2解得x7.2 m答案：(1)12 m/s(2)7.2 m2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)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) N3如图甲所示，物体A放在粗糙的水平地面上，06 s时间内受到水平拉力F的作用，力F的大小如图乙所示，物体02 s的运动情况如图丙所示，重力加速度g取10 m/s2.试求：(1)物体的质量；(2)物体与地面的动摩擦因数；(3)06 s内物体的位移大小解析：(1)当F22 N时物体做匀速直线运动，拉力与摩擦力二力平衡，所以摩擦力大小为FfF22 N滑动时：FFfma第1 s内的加速度a3 m/s2联立可求得m kg(2)滑动摩擦力Ffmg解得0.6(3)2 s末以后物体的加速度大小mgF3ma3可解得加速度a33 m/s2经过t31 s，速度减为零第3 s末后，由于拉力小于摩擦力，物块静止所以发生的总位移x(13)3 m6 m答案：(1) kg(2)0.6(3)6 m综合应用题组4. 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xat22 m7 m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如图所示，传送带A、B之间的距离为L3.2 m，与水平面间夹角37，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v2 m/s，在上端A点无初速放置一个质量为m1 kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径 R0.4 m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为h0.5 m(g取10 m/s2 )试求：(1)金属块经过D点时的速度；(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功解析：(1)金属块在E点时，mgm解得vE2 m/s，在从D到E过程中由动能定理得mg2Rmvmv解得vD2 m/s(2)金属块刚刚放上时，有mgsin mgcos ma1解得a110 m/s2设经位移s1达到共同速度，则v22a1s1解得s10.2 m3.2 m继续加速过程中，有mgsin mgcos ma2解得a22 m/s2由s2Ls13 m，vv22a2s2解得vB4 m/s在从B到D过程中由动能定理得mghWmvmv解得W3 J答案：(1)2 m/s(2)3 J6某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在A点用一弹射装置将小滑块以某一水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R0.1 m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差h0.2 m，水平距离s0.6 m，水平轨道AB长为L10.5 m，BC长为L21.5 m，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数0.4，重力加速度g10 m/s2.(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小；(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出求小滑块在A点弹射出的速度大小范围解析：(1)对从A到B的过程应用动能定理，则mgL1mvmv由B到最高点小滑块机械能守恒，则mv2mgRmv2小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v，由牛顿第二定律有mgm由以上三式解得A点的速度v13 m/s(2)若小滑块刚好停在C处，则从A到C由动能定理得mg(L1L2)0mv解得A点的速度为v24 m/s若小滑块停在BC段，应满足3 m/svA4 m/s若小滑块能通过C点并恰好