高考物理专题复习 力学综合计算题例析2课件

力学综合计算题例析（二）

扬州树人学校力学综合计算题例析（二）扬州树人学校1连接体模型01板块模型02传送带模型03弹簧模型04连接体模型01板块模型02传送带模型03弹簧模型042一个对象两个角度三种方法力的角度（F、a、t等）能的角度（W、E、x等）牛顿运动定律（直线）F合=ma动能定理(直线、曲线)W合=△EK能量守恒（系统）E增=E减研究对象（单个、系统）方法指导一个对象两个角度三种方法力的角度（F、a、t等）能的角度（W3力学模型3：传送带模型力学模型3：传送带模型4【例1】如图所示，传送带以v=6m/s的速度向左匀速运行，一半径R=0.5m的半圆形光滑圆弧槽在B点与水平传送带相切。一质量m=0.2kg的小滑块轻放于传送带的右端A点后经传送带加速，恰能到达半圆弧槽的最高点C点，并被抛入距C点高度h=0.25m的收集筐内的D点，小滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s2，不计小滑块通过连接处的能量损失。求：（1）小滑块在C点速度vC的大小及D点到C点的水平距离x；（2）传送带AB间的长度L；（3）小滑块在传送带上运动过程产生的热量Q；

【例1】如图所示，传送带以v=6m/s的速度向左匀速运行，一5（1）小滑块在C点速度vC的大小及D点到C点的水平距离x；

对滑块在C点分析mg离开C点后滑块做平抛运动（1）小滑块在C点速度vC的大小及D点到C点的水平距离x；6（2）传送带AB间的长度L；

滑块在AB段做什么运动呢？对滑块从B到C运用动能定理滑块在AB段一直做匀加速运动mgNf先加速后匀速或一直加速＜v传=6m/s对滑块分析（2）传送带AB间的长度L；滑块在AB段做什么运动呢7（3）小滑块在传送带上运动过程产生的热量Q；Q=f•△x滑块在AB段做匀加速运动的时间相对位移传送带的位移相对位移发生在匀加速阶段（3）小滑块在传送带上运动过程产生的热量Q；Q=f•△x滑8【例2】在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径R=1.6m，BC是长度为L1=3m的水平传送带，CD是长度为L2=3.6m水平粗糙轨道，AB、CD轨道与传送带平滑连接，参赛者抱紧滑板从A处由静止下滑，参赛者和滑板可视为质点，参赛者质量m=60kg，滑板质量可忽略．已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.5，g取10m/s2.求：（1）参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小；（2）若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向；（3）在第（2）问中，传送带由于传送参赛者多消耗的电能．【例2】在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处于竖直平面内的光9（1）参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小对参赛者从A到B的过程运用动能定理NBmg在B处根据牛顿第三定律：F压=NB=1200N（1）参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小对参赛者从A到10(2)若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向对参赛者从C到D过程运用动能定理46BC段参赛者如何运动呢？先加速后匀速还是一直加速加速阶段a=μ1g=4m/s2参赛者先加速后匀速，传送带顺时针运转，v传=6m/s(2)若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向对参赛11(3)在第(2)问中，传送带由于传送参赛者多消耗的电能．多消耗的电能去了哪里？内能和动能在传送带上，参赛者匀加速阶段相对位移E减=E增(3)在第(2)问中，传送带由于传送参赛者多消耗的电能．多消12力学模型4：弹簧模型优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)力学模型4：弹簧模型优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课13弹簧模型力的角度特殊位置平衡、形变量最大的位置...牛顿第二定律F合=ma能的角度特殊过程EP弹不变、EPm→0...能量守恒E增=E减优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)弹簧模型力的角度特殊位置平衡、形变量最大的位置...牛顿第二14【例3】如图所示，在竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，圆管内径略大于小球直径，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐，一个可视为质点的小球放在曲面AB上，小球质量m=1kg。现从距BC的高度为h=0.6m处由静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=10N的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球通过C点时的速度大小；（2）水平面BC的长度；（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)【例3】如图所示，在竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑15（1）小球通过C点时的速度大小对小球在C点分析mgFN优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（1）小球通过C点时的速度大小对小球在C点分析mgFN优秀p16（2）水平面BC的长度；对小球从A到C运用动能定理优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（2）水平面BC的长度；对小球从A到C运用动能定理优秀ppt17【例3】如图所示，在竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，圆管内径略大于小球直径，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐，一个可视为质点的小球放在曲面AB上，小球质量m=1kg。现从距BC的高度为h=0.6m处由静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=10N的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球通过C点时的速度大小；（2）水平面BC的长度；（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm小球何时速度最大呢？当mg=kx时速度最大特殊位置优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)【例3】如图所示，在竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑18（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm当mg=kx时速度最大小球和弹簧组成的系统分析小球从C到速度最大过程中在小球从A至速度最大的过程中E减=E增优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm当mg=kx时速度19【例4】如图，一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动，且杆与水平面间始终保持30°角。已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为，重力加速度为g。求：（1）求弹簧的劲度系数k；（2）弹簧为原长时，杆的角速度为多少；（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械能增加了多少。

优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)【例4】如图，一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上，其下20（1）求弹簧的劲度系数k；mgNkx对小球静止时受力分析优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（1）求弹簧的劲度系数k；mgNkx对小球静止时受力分析优秀21（2）弹簧为原长时，杆的角速度为多少；mgNF合对小球受力分析优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（2）弹簧为原长时，杆的角速度为多少；mgNF合对小球受力分22（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械能增加了多少。mgNkx'由①②得：yx弹簧对小球有向下的拉力优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械23（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械能增加了多少。小球增加的重力势能mgl0sin30°l0/2l0/2小球的末速度小球增加的机械能优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械24【例5】（选做）如图所示，足够大的水平光滑圆台中央立着一根光滑的杆，原长为L的轻弹簧套在杆上，质量均为m的A、B、C三个小球用两根轻杆通过光滑铰链连接，轻杆长也为L，A球套在竖直杆上。现将A球搁在弹簧上端，当系统处于静止状态时，轻杆与竖直方向夹角θ＝37°．已知重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求轻杆对B的作用力F和弹簧的劲度系数k；对B分析mgNF=0对A分析mgkx优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)【例5】（选做）如图所示，足够大的水平光滑圆台中央立着一根光25（2）让B、C球以相同的角速度绕竖直杆匀速转动，若转动的角速度为ω0（未知）时，B、C球刚要脱离圆台，求轻杆与竖直方向夹角θ0的余弦和角速度ω0；N=0mgF对B分析对A分析mgkx'FF由①②③得：对ABC整体分析3mgkx'优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（2）让B、C球以相同的角速度绕竖直杆匀速转动，若转动的角速26（3）两杆竖直并拢，A球提升至距圆台L高处静止，受到微小扰动，A球向下运动，同时B、C球向两侧相反方向在圆台上沿直线滑动，A、B、C球始终在同一竖直平面内，观测到A球下降的最大距离为0.4L．A球运动到最低点时加速度大小为a0，求此时弹簧的弹性势能Ep以及B球加速度的大小a。vA=0对ABC和弹簧组成的系统分析vB=0vC=0E增=E减优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（3）两杆竖直并拢，A球提升至距圆台L高处静止，受到微小扰动27mgkx''F'F'对A分析对B分析由④⑤得：mgF'Naa向左加速向左减速向下加速向下减速aAa0优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)mgkx''F'F'对A分析对B分析由④⑤得：mgF'Naa28谢谢聆听！优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)谢谢聆听！优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理29

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力学综合计算题例析（二）

扬州树人学校力学综合计算题例析（二）扬州树人学校31连接体模型01板块模型02传送带模型03弹簧模型04连接体模型01板块模型02传送带模型03弹簧模型0432一个对象两个角度三种方法力的角度（F、a、t等）能的角度（W、E、x等）牛顿运动定律（直线）F合=ma动能定理(直线、曲线)W合=△EK能量守恒（系统）E增=E减研究对象（单个、系统）方法指导一个对象两个角度三种方法力的角度（F、a、t等）能的角度（W33力学模型3：传送带模型力学模型3：传送带模型34【例1】如图所示，传送带以v=6m/s的速度向左匀速运行，一半径R=0.5m的半圆形光滑圆弧槽在B点与水平传送带相切。一质量m=0.2kg的小滑块轻放于传送带的右端A点后经传送带加速，恰能到达半圆弧槽的最高点C点，并被抛入距C点高度h=0.25m的收集筐内的D点，小滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s2，不计小滑块通过连接处的能量损失。求：（1）小滑块在C点速度vC的大小及D点到C点的水平距离x；（2）传送带AB间的长度L；（3）小滑块在传送带上运动过程产生的热量Q；

【例1】如图所示，传送带以v=6m/s的速度向左匀速运行，一35（1）小滑块在C点速度vC的大小及D点到C点的水平距离x；

对滑块在C点分析mg离开C点后滑块做平抛运动（1）小滑块在C点速度vC的大小及D点到C点的水平距离x；36（2）传送带AB间的长度L；

滑块在AB段做什么运动呢？对滑块从B到C运用动能定理滑块在AB段一直做匀加速运动mgNf先加速后匀速或一直加速＜v传=6m/s对滑块分析（2）传送带AB间的长度L；滑块在AB段做什么运动呢37（3）小滑块在传送带上运动过程产生的热量Q；Q=f•△x滑块在AB段做匀加速运动的时间相对位移传送带的位移相对位移发生在匀加速阶段（3）小滑块在传送带上运动过程产生的热量Q；Q=f•△x滑38【例2】在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径R=1.6m，BC是长度为L1=3m的水平传送带，CD是长度为L2=3.6m水平粗糙轨道，AB、CD轨道与传送带平滑连接，参赛者抱紧滑板从A处由静止下滑，参赛者和滑板可视为质点，参赛者质量m=60kg，滑板质量可忽略．已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.5，g取10m/s2.求：（1）参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小；（2）若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向；（3）在第（2）问中，传送带由于传送参赛者多消耗的电能．【例2】在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处于竖直平面内的光39（1）参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小对参赛者从A到B的过程运用动能定理NBmg在B处根据牛顿第三定律：F压=NB=1200N（1）参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小对参赛者从A到40(2)若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向对参赛者从C到D过程运用动能定理46BC段参赛者如何运动呢？先加速后匀速还是一直加速加速阶段a=μ1g=4m/s2参赛者先加速后匀速，传送带顺时针运转，v传=6m/s(2)若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向对参赛41(3)在第(2)问中，传送带由于传送参赛者多消耗的电能．多消耗的电能去了哪里？内能和动能在传送带上，参赛者匀加速阶段相对位移E减=E增(3)在第(2)问中，传送带由于传送参赛者多消耗的电能．多消42力学模型4：弹簧模型优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)力学模型4：弹簧模型优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课43弹簧模型力的角度特殊位置平衡、形变量最大的位置...牛顿第二定律F合=ma能的角度特殊过程EP弹不变、EPm→0...能量守恒E增=E减优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)弹簧模型力的角度特殊位置平衡、形变量最大的位置...牛顿第二44【例3】如图所示，在竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，圆管内径略大于小球直径，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐，一个可视为质点的小球放在曲面AB上，小球质量m=1kg。现从距BC的高度为h=0.6m处由静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=10N的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球通过C点时的速度大小；（2）水平面BC的长度；（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)【例3】如图所示，在竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑45（1）小球通过C点时的速度大小对小球在C点分析mgFN优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（1）小球通过C点时的速度大小对小球在C点分析mgFN优秀p46（2）水平面BC的长度；对小球从A到C运用动能定理优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（2）水平面BC的长度；对小球从A到C运用动能定理优秀ppt47【例3】如图所示，在竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，圆管内径略大于小球直径，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐，一个可视为质点的小球放在曲面AB上，小球质量m=1kg。现从距BC的高度为h=0.6m处由静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=10N的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球通过C点时的速度大小；（2）水平面BC的长度；（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm小球何时速度最大呢？当mg=kx时速度最大特殊位置优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)【例3】如图所示，在竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑48（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm当mg=kx时速度最大小球和弹簧组成的系统分析小球从C到速度最大过程中在小球从A至速度最大的过程中E减=E增优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)优秀ppt公开课ppt免费课件下载免费课件高考物理专题复习力学综合计算题例析2(共30张PPT)（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm当mg=kx时速度49【例4】如图，一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动，且杆与水平面间始终保持30°角。已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为，重力加速度为g。求：（1）求弹簧的劲度系数k；（2）弹簧为原长时，杆的角速度为多少；（3）在杆的角速度由0缓慢增大到过程中，小球机械能增加了多少。

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