江苏专版2019版高考物理一轮复习第五章机械能微专题43用动力学与能量观点分析多过程问题备考精炼.doc
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1、【 精品教育资源文库 】 43 用动力学与能量观点分析多过程问题 方法点拨 (1)若运动过程只涉及求解力而不涉及能量,选用牛顿运动定律; (2)若运动过程涉及能量转化问题,且具有功能关系的特点,则常用动能定理或能量守恒定律; (3)不同过程连接点速度的关系有时是处理两个过程运动规律的突破点 1 (2017 盐城中学模拟 )如图 1 所示, MN 为光滑的水平面, NO 是一长度 s 1.25 m、倾角为 37 的光滑斜面 (斜面体固定不动 ), OP 为一粗糙的水平面 MN、 NO 间及 NO、 OP 间用一小段光滑圆弧轨道相连一条质量为 m 2 kg,总长 L 0.8 m 的均匀柔软链条开
2、始时静止的放在 MNO 面上,其 AB 段长度为 L1 0.4 m,链条与 OP 面的动摩擦因数 0.5.(g 10 m/s2,sin 37 0.6, cos 37 0.8),现自由释放链条,求: 图 1 (1)链条的 A 端滑到 O 点时,链条的速率为多大? (2)链条在水平面 OP 停下时,其 C 端离 O 点的距离为多大? 2 (2018 南京市多校第一次段考 )如图 2 是某 “ 吃货 ” 设想的 “ 糖炒栗子 ” 神奇装置:炒锅的纵截面与半径 R 1.6 m 的光滑半圆弧轨道位于同一竖直面内,炒锅纵截面可看做是长度 均为 L 2.5 m 的斜面 AB、 CD 和一小段光滑圆弧 BC
3、平滑对接组成假设一栗子从水平地面上以水平初速度 v0射入半圆弧轨道,并恰好能从轨道最高点 P 飞出,且速度恰好沿 AB 方向从 A点进入炒锅已知两斜面的倾角均为 37 ,栗子与两斜面之间的动摩擦因数均为 38,栗子在锅内的运动始终在图示纵截面内,整个过程栗子质量不变,重力加速度取 g 10 m/s2,sin 37 0.6, cos 37 0.8.求: 图 2 (1)栗子的初速度 v0的大小及 A 点离地高度 h; 【 精品教育资源文库 】 (2)栗子在斜面 CD 上能够到达 的距 C 点最大距离 x. 3.如图 3 所示,倾角 30 的光滑斜面底端固定一块垂直斜面的挡板将长木板 A 静置于斜
4、面上, A 上放置一小物块 B,初始时 A 下端与挡板相距 L 4 m,现同时无初速度释放 A 和B.已知在 A 停止运动之前 B 始终没有脱离 A 且不会与挡板碰撞, A 和 B 的质量均为 m 1 kg,它们之间的动摩擦因数 33 , A 或 B 与挡板每次碰撞损失的动能均为 E 10 J,忽略碰撞时间,重力加速度大小 g 取 10 m/s2.求: 图 3 (1)A 第一次与挡板碰前瞬间的速度大小 v; (2)A 第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间 t; (3)B 相对于 A 滑动的可能最短时间 t. 【 精品教育资源文库 】 4如图 4 所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被
5、质量 m 1 kg 可视为质点的小物块压缩而处于静止状态,且弹簧与物块不拴接,弹簧原长小于光滑平台的长度在平台的右端有一传送带, AB 长 L 5 m,物块与传送带间的动摩擦因数 1 0.2,与传送带相邻的粗糙水平面 BC 长 s 1.5 m,它与物块间的动摩擦因数 2 0.3,在 C 点右侧有一半径为 R 的光滑竖直圆弧与 BC 平滑连接,圆弧对应的圆心角为 120 ,在圆弧的最高点 F 处有一固定挡板,物块撞上挡板后会以原速率反弹回来若传送带以 v 5 m/s 的速率顺时针转动,不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失当弹簧储存的 Ep 18 J 能量全部释放时,小物块恰能滑到与圆心等高的
6、E 点,取 g 10 m/s2. 图 4 (1)求右侧圆弧的轨道半径 R; (2)求小物块最终停下时与 C 点的距离; (3)若传送带的速度大小可调,欲使小物块与挡板只碰一次,且碰后不脱离轨道,求传送带速度的可调节范围 【 精品教育资源文库 】 答案精析 1 (1)3 m/s (2)0.98 m 解析 (1)链条的 A 端滑到 O 点的过程中,因为只有重力做功,所以机械能守恒设水平面为重力势能的零势能面,设链条开始运动时的机械能为 E1, AB 段链条质量为 m1 1 kg, BC 段链条质量为 m2 1 kg. E1 m2gssin m1g(ssin L12sin ) 1101.250.6
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