高考物理大一轮精讲(课件+精讲义+优习题)-6.pptx
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1、第五章机械能守恒定律专题强化一动力学和能量观点的综合应用浙江选考总复习NEIRONGSUOYIN内容索引研透命题点课时作业细研考纲和真题 分析突破命题点限时训练 练规范 练速度研透命题点1.抓住物理情景中出现的运动状态和运动过程,将物理过程分解成几个简单的子过程.2.两个相邻过程连接点的速度是联系两过程的纽带,也是解题的关键.很多情况下平抛运动的末速度的方向是解题的重要突破口.命题点一多运动组合问题例1(2017浙江4月选考20)图1中给出了一段“S”形单行盘山公路的示意图.弯道1、弯道2可看做两个不同水平面上的圆弧,圆心分别为O1、O2,弯道中心线半径分别为r110 m、r220 m,弯道2
2、比弯道1高h12 m,有一直道与两弯道圆弧相切.质量m1 200 kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍,行驶时要求汽车不打滑.(sin 370.6,sin 530.8,g10 m/s2)图1(1)求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度v1;解析答案答案见解析 解析汽车在沿弯道1中心线行驶时,(2)汽车以v1进入直道,以P30 kW的恒定功率直线行驶了t8.0 s进入弯道2,此时速度恰为通过弯道中心线的最大速度,求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功;解析答案答案见解析解析设在弯道2沿中心线行驶的最大速度为v2代入数据可得Wf2.1104 J.(3)汽车
3、从弯道1的A点进入,从同一直径上的B点驶离,有经验的司机会利用路面宽度,用最短时间匀速安全通过弯道.设路宽d10 m,求此最短时间(A、B两点都在轨道中心线上,计算时视汽车为质点).解析答案答案见解析解析沿如图所示内切的路线行驶时间最短,代入数据可得r12.5 m设汽车沿该路线行驶的最大速度为v则对应的圆心角为2106变式1(2016浙江4月选考20)如图2所示装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成.其中轨道由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC平滑连接,高度差分别是h10.20 m、h20.10 m,BC水平距离L1.00 m.轨道由AE、螺旋圆形EFG和GB三段光滑轨道平滑连接而成,且A点与F点等高
4、.当弹簧压缩量为d时,恰能使质量m0.05 kg的滑块沿轨道上升到B点;当弹簧压缩量为2d时,恰能使滑块沿轨道上升到C点.(已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比,g10 m/s2)图2(1)当弹簧压缩量为d时,求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小;解析答案答案0.1 J2 m/s解析由机械能守恒定律可得E弹EkEpmgh10.05100.20 J0.1 J(2)求滑块与轨道BC间的动摩擦因数;答案答案0.5解析解析由E弹d2,可得当弹簧压缩量为2d时,EkE弹4E弹4mgh1由动能定理可得mg(h1h2)mgLEk(3)当弹簧压缩量为d时,若沿轨道运动,滑块能否上升到B点?请通过计算说
5、明理由.解析答案答案见解析解析滑块恰能通过螺旋圆形轨道最高点需满足的条件是由机械能守恒定律有vv02 m/s解得Rm0.4 m当R0.4 m时,滑块会脱离螺旋圆形轨道,不能上升到B点;当R0.4 m时,滑块能上升到B点.题型1平抛运动圆周运动的组合例2(2013浙江理综23)山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤,其示意图如图3.图中A、B、C、D均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h11.8 m,h24.0 m,x14.8 m,x28.0 m.开始时,质量分别为M10 kg和m2 kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头的A点水平跳至中
6、间石头.大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤下端,荡到右边石头上的D点,此时速度恰好为零.运动过程中猴子均可看成质点,空气阻力不计,重力加速度g10 m/s2.求:图3(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值;解析答案答案8 m/s解析设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin,根据平抛运动规律,有x1vmint 联立式,得vmin8 m/s.(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小;答案解析解析猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒,设荡起时速度为vC,有(3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小.解析答案答案216 N解析设拉力为FT,青藤的长度为L,在最低点由牛顿第二定律得由几何关系(Lh2)2x22L2
7、 得:L10 m 联立式并代入数据解得:题型2直线运动圆周运动平抛运动的组合例3(2019届湖州市模拟)某校科技节举行车模大赛,其规定的赛道如图4所示,某小车以额定功率18 W由静止开始从A点出发,加速2 s后进入光滑的竖直圆轨道BC,恰好能经过圆轨道最高点C,然后经过光滑曲线轨道BE后,从E处水平飞出,最后落入沙坑中,已知圆半径R1.2 m,沙坑距离BD平面高度h21 m,小车的总质量为1 kg,g10 m/s2,不计空气阻力,求:图4(1)小车在B点对轨道的压力大小;答案答案60 N联立解得FN60 N,由牛顿第三定律得在B点小车对轨道的压力为60 N,方向竖直向下.解析(2)小车在AB段
8、克服摩擦力做的功;答案答案6 J解得Wf6 J,即小车在AB段克服摩擦力做的功为6 J.解析(3)末端平抛高台h1为多少时,能让小车落入沙坑的水平位移最大?最大值是多少?答案答案1 m4 m当h11 m时,水平距离最大,xmax4 m.解析传送带问题的分析流程和技巧1.分析流程2.相对位移一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量QFfx相对,其中x相对是物体间相对路径长度.如果两物体同向运动,x相对为两物体对地位移大小之差;如果两物体反向运动,x相对为两物体对地位移大小之和.命题点二传送带模型问题3.功能关系(1)功能关系分析:WFEkEpQ.(2)对WF和Q的理解:传送带的功:WFFx传;产
9、生的内能QFfx相对.模型1水平传送带模型例4倾角为30的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s的速度运动,运动方向如图5所示.一个质量为2 kg的物体(可视为质点),从h3.2 m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其动能损失.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,物体向左最多能滑到传送带左右两端A、B连线的中点处,重力加速度g取10 m/s2,求:图5(1)传送带左、右两端A、B间的距离L;解析答案答案12.8 m解析物体从静止开始到在传送带上的速度等于0的过程中,由动能定理得:(2)上述过程中物体与传送带组成的系统因摩擦产生的热量
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