高考物理疑难题《多体多过程问题中力和运动的综合分析》含答案

PM相切于P点，PM的长度d=2.7m。一长为L=3.3m的水平传送带以恒定速率v0=1m/s逆时针做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的(2)b从M运动到N的时间；(3)b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量。11的竖直距离也是R，质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为mA=2.0kg的小物块A从距离水平面某一高度的S点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水(1)物块B离开D点时的速度大小；22手邓雅文夺得金牌。这也是中国运动员第一次参加奥运会自由式小轮车项目。其部分场地可以简化为如图所示的模型，平台A左右弧面对称，右侧为半径r=3m的部分圆弧面，圆心角θ满足sinθ=(2)邓雅文和独轮车在MN段腾空最高处的速度；(3)邓雅文在PQ段骑行过程中所做的功。33为d(可将羽毛球看成质量集中在球头的质点)，已知羽近似相等，且恒为f=kmg(k>1)地面后反弹的速度大小始终为撞击前的。若要求在球筒第一次到达最高点以后，羽毛球从球筒中445.(2024•沙坪坝区校级模拟)如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度v=5m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角θ=37°。质量均为m=5kg的小物块A和B由跨过定滑轮的轻绳连(1)物块A刚冲上传送带时的加速度；(2)物块A冲上传送带运动到最高点所用时间；55道拼接成的管道IJ，水平直轨道JK组成。其中螺旋圆形轨道与轨道AB、FG相切于B(E)和C(F)。直线轨道FG和HI通过传送带GH平滑连接，管道IJ与直线轨道HI相切于I点，直线轨道JK右端为弹性挡板，滑块与弹性挡板碰撞后能原速率返回。已知螺旋圆形轨道半径R=0.4m，FG长LFG≈2m，传送带GH长LGH=1.5m，HI长LHI=4m，LJK=2.8m，四分之一圆轨道IJ的半径r=0.4m。滑一质量为m=1kg的滑块从倾斜轨道AB上某高度h处静止释放(滑块视为质点，所有轨道都平滑连2)(3)若滑块从AB上高h′=3m处静止释放，且传送带以恒定的线速度顺时针转动，要使滑块停在JK上(滑块不会再次通过轨道IJ回到HI上)，求传送带的线速度v需满足的条66球在如图所示竖直圆截面内运动，恰好分别落入该同学胸前和背后的两个背包。已知水泥管道截面77投影为P′且P′在FO上，P′到F点的距离为x1=2m。乙运动员紧接着从P点将蹦斜向上踢出，恰(1)最高点P离地面的高度h1；(3)K点到O点的距离d(结果可以用根式表示)。889.(2024•市中区校级二模)如图所示，光滑轨道ABC由竖直段AB、半径为R的圆(4)木板的运动时间t。99θ,半径为R的四分之一圆弧轨道BC与长度为8R的AB直管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点量)最后结果可用根式表示)：PM相切于P点，PM的长度d=2.7m。一长为L=3.3m的水平传送带以恒定速率v0=1m/s逆时针做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的(2)b从M运动到N的时间；(3)b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量。magR=mav解得vP=6m/s在P点，根据牛顿第二定律NP-mag=ma解得NP=30N-μmagd=mav-mav解得vM=3m/smavM=mav1+mbv2mav=mav+mbvv1=-1m/s，v2=2m/s-μmbg=mba得a=-5m/s2v0=v2+at111x1=×t1=×0.2m=0.3mx2=L-x1=3.3m-0.3m=3.0mt2==s=3.0sb从M运动到N的总时间t=t1+t2=0.2s+3.0s=3.2sb的速度为v0=-1m/sI=mbv3-mbv0解得v3=2m/sx3=×t3=×0.6m=0.3mx4=v0t3=1×0.6m=0.6mΔx1=x3+x4=0.3m+0.6m=0.9mI=mbv4-mbv0解得v4=2m/sx5=0.3mx6=0.6mΔx2=0.9m1=L-10x3=3.3m-10×0.3m=0.3m1=v3t4+at4=0.2sΔx3=v0t4+s1=1×0.2m+0.3m=0.5m Δx=10Δx1+Δx3=10×0.9m+0.5m=9.5m22(2)b从M运动到N的时间为3.2s；(3)b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量为95J。的竖直距离也是R，质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为mA=2.0kg的小物块A从距离水平面某一高度的S点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水(1)物块B离开D点时的速度大小；又=tan45°解得vD=4m/sv0=vD=4m/smAgh=mAvh=0.8m-mBgRcos45°=mBv-mBvvM≈2.2m/s<gR=、10×0.8≈2.8m/s即物块不能到达M点。33手邓雅文夺得金牌。这也是中国运动员第一次参加奥运会自由式小轮车项目。其部分场地可以简化为如图所示的模型，平台A左右弧面对称，右侧为半径r=3m的部分圆弧面，圆心角θ满足sinθ=(2)邓雅文和独轮车在MN段腾空最高处的速度；(3)邓雅文在PQ段骑行过程中所做的功。Q=8m/s在Q点根据牛顿第二定律有-mg=mvxy=gt，且tanθ=vvxM=5m/s由M到Q由动能定理可得：mv-v=mgr+W(2)邓雅文和独轮车在MN段腾空最高处的速度3m/s；为d(可将羽毛球看成质量集中在球头的质点)，已知羽近似相等，且恒为f=kmg(k>1)44地面后反弹的速度大小始终为撞击前的。若要求在球筒第一次到达最高点以后，羽毛球从球筒中f-mg=mRω2将f=kmg代入kmg-mg=ma155解得：x=Δt1+v20Δt2=46mkmg+Mg=Ma22=g设M第一次运动至最高点的时间为t0满足v0=a2t0=v0-a1t1=-v0+a2t1=v0t1-a1t-(-v0t1+a2t(=L联立可得h的最小值h1=L≈2.9Lv0t0-a1t-(-v0t0+a2t(=L联立可得h的最大值h2=L≈3.4L故h应满足：L<h<L。(2)整个过程中手对球筒所做的功为W=(m+M)g((k-1)(L-d)-；(3)h的取值范围是L<h<L。5.(2024•沙坪坝区校级模拟)如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度v=5m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角θ=37°。质量均为m=5kg的小物块A和B由跨过定滑轮的轻绳连(1)物块A刚冲上传送带时的加速度；66(2)物块A冲上传送带运动到最高点所用时间；对B物块：mg-T=ma1mgsinθ+T′-μmgcosθ=ma1′对B物块有：T′-mg=ma1′′=7m/s2那么物块A冲上传送带运动到最高点所用时间：t=t1+t2=1s+s=s(3)此过程中物块对传送带做的功：Wf=fx1-fx2(2)物块A冲上传送带运动到最高点所用时间为s道拼接成的管道IJ，水平直轨道JK组成。其中螺旋圆形轨道与轨道AB、FG相切于B(E)和C(F)。直线轨道FG和HI通过传送带GH平滑连接，管道IJ与直线轨道HI相切于I点，直线轨道JK右端为弹性挡板，滑块与弹性挡板碰撞后能原速率返回。已知螺旋圆形轨道半径R=0.4m，FG长LFG≈2m，传送带GH长LGH=1.5m，HI长LHI=4m，LJK=2.8m，四分之一圆轨道IJ的半径r=0.4m。滑77一质量为m=1kg的滑块从倾斜轨道AB上某高度h处静止释放(滑块视为质点，所有轨道都平滑连2)(3)若滑块从AB上高h′=3m处静止释放，且传送带以恒定的线速度顺时针转动，要使滑块停在JK上(滑块不会再次通过轨道IJ回到HI上)，求传送带的线速度v需满足的条mg=mvD=gR=、10×0.4m/s=2m/s-mg•2R=mv-mvF'C-mg=mFC′=60NFC=F′C=60Nmg(h-2R)=mvh=1m(2)滑块滑下斜面AF重力做功：WWf1=μ1mgLFG+μ2mgLGH+μ1mgLHI24J88EkI=WG-Wf1=30J-24J=6J设滑块滑上半圆轨道IJ的高度h1，kI=mgh1h1=0.6m<2r=0.8m-μ1mgx=0-EkI解得滑块滑过四分之一圆轨道IJ继续滑行的位移大小x=2.4mΔx=LHI-x=4m-2.4m=1.6mEkH1=mv1=μ1mgLH1+mg•2RvH1=6m/smgh'-μ1mgLFG=mvvG=50m/s>6m/sEkH=mgh'-μ1mgLFG-μ2mgLGH=30J-5J-9J=16J=mvvH=32m/s<6m/sv1=6m/s若滑块在JK上与弹性挡板碰撞后，恰好停在J点，则从H到停下根据动能定理可得：vH2-μ1mg(LHI+2LJK)-2mgr=0-mv2vH2=8m/sv≤8m/s因此要使滑块停在KL上(滑块不会再次返回半圆轨道IJ回到HI上)，传送带的速度需满足的条件为：6m/s≤v≤8m/s(2)滑块最终静止的位置距离H点的水平距离为1.6(3)要使滑块停在JK上(滑块不会再次通过轨道IJ回到HI上)，传送带的线速度v需满足的条件为6m/s≤v≤8m/s。99225球在如图所示竖直圆截面内运动，恰好分别落入该同学胸前和背后的两个背包。已知水泥管道截面mgsinθ=-mgR(1+sinθ)=mv2-mvv0=(2+3sinθ)gRsinθ1=2=则θ1=(2)对过A点的足球受力分析可得mgsinθ1=v1=v1t1=x1=v1sinθ1t1h1=gtx2=v1sinθ1t2h2=h1+Rsinθ1=gtx=x1+x2d=2(Rcosθ1-x-投影为P′且P′在FO上，P′到F点的距离为x1=2m。乙运动员紧接着从P点将蹦斜向上踢出，恰(1)最高点P离地面的高度h1；(3)K点到O点的距离d(结果可以用根式表示)。x=4m/sy=5m/s蹴鞠的初速度为v0=v+v0=、甲运动员对蹴鞠做的功W=mv(3)PQ的高度为Δh=h-h1、蹴鞠从P运动到Q的时间为t2、蹴鞠从Q点落到K点的时间为t3=可得，t3=sK点到EE′的距离为d=vx2t3可得，d=m(3)K点到O点的距离d为m。9.(2024•市中区校级二模)如图所示，光滑轨道ABC由竖直段AB、半径为R的圆mg(h+R)=mvF-mg=mF=5mgCD=v0t+at2vD=v0+atut=CDvD=gR>uW=Ff•μt1Q=Ff⋅ut1-(v0+u)t1W14 =；Q5①木板位移x≤kR：②木板位移kR≤x≤kR：F=x-(kR-x)=2gx-μmg③木板位移kR≤x≤2kR：F=μmg-0+mg⋅k-μmg⋅kR=0-mu2k=39.2；t1==kR≤xkR≤x≤kR过程做简谐运动，x=F=2gx-μmgT=2πT=2πk'A2=mu2A=7Rk=985R故