2013屆高考物理 考前專題訓(xùn)練7 用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)分析力學(xué)綜合題

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1、 訓(xùn)練7　用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)分析力學(xué)綜合題 1．(2012·北京市東城區(qū)聯(lián)考22題)如圖1所示是簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖．整個(gè) 雪道由傾斜的助滑雪道AB和著陸雪道DE，以及水平的起跳平臺(tái)CD組成，AB與CD圓滑連接．運(yùn)動(dòng)員從助滑雪道AB上由靜止開始，在重力作用下，滑到D點(diǎn)水平飛出，不計(jì)飛行中的空氣阻力，經(jīng)2 s在水平方向飛行了60 m，落在著陸雪道DE上．已知從B點(diǎn)到D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度大小不變．(g取10 m/s2)求： 圖1 (1)運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑到B點(diǎn)的速度大?。? (2)若不計(jì)阻力，運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑過程中下降的高度； (3)若運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60 kg，他下滑到B點(diǎn)

2、的速度大小為v1＝20 m/s，他在AB段滑行過程克服阻力做了多少功？ 2．(2012·遼寧大連市高三第二次模擬24題)如圖2所示，靜止放在水平桌面上的紙帶， 其上有一質(zhì)量為m＝0.1 kg的鐵塊，它與紙帶右端的距離為L(zhǎng)＝0.5 m，所有接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．現(xiàn)用水平向左的恒力，經(jīng)2 s時(shí)間將紙帶從鐵塊下抽出，當(dāng)紙帶全部抽出時(shí)鐵塊恰好到達(dá)桌面邊緣且速度為v＝2 m/s.已知桌面高度為H＝0.8 m，不計(jì)紙帶重力，鐵塊視為質(zhì)點(diǎn)．重力加速度g取10 m/s2，求： 圖2 (1)鐵塊拋出后落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離； (2)動(dòng)摩擦因數(shù)； (3)紙帶抽出過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能．

3、 3．(2012·山東濟(jì)寧市第一次模擬22題)如圖3所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形 軌道固定于豎直平面內(nèi)，彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R＝0.2 m的半圓平滑對(duì)接而成(圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑)．軌道底端A與水平地面相切，頂端與一個(gè)長(zhǎng)為l＝0.9 m的水平軌道相切于B點(diǎn)．一傾角為θ＝37°的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上，其頂點(diǎn)D與水平軌道的高度差為h＝0.45 m，并與其它兩個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m＝0.1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)被彈射入“S”形軌道內(nèi)，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)，并恰好從D點(diǎn)以平行斜面的速度進(jìn)入斜軌道．小物體與BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5.(不計(jì)空氣阻力，g取

4、10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 圖3 (1)小物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用的時(shí)間； (2)小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)“S”形軌道的作用力大小和方向； (3)小物體在A點(diǎn)的動(dòng)能． 4．(2012·江蘇南京市四校聯(lián)考15題)如圖4所示，半徑為R＝0.2 m的光滑1/4圓弧AB在豎 直平面內(nèi)，圓弧B處的切線水平．B端高出水平地面h＝0.8 m，O點(diǎn)在B點(diǎn)的正下方．將一質(zhì)量為m＝1.0 kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，落在水平面上的C點(diǎn)處，(g取10 m/s2)求： (1)滑塊滑至B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力及xOC的長(zhǎng)度； (2)在B端接一長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1.0 m的木板M

5、N，滑塊從A端釋放后正好運(yùn)動(dòng)到N端停止，求木板與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ. (3)若將木板右端截去長(zhǎng)為ΔL的一段，滑塊從A端釋放后將滑離木板落在水平面上P點(diǎn)處，要使落地點(diǎn)P距O點(diǎn)最遠(yuǎn)，ΔL應(yīng)為多少？ 圖4 5．(2012·廣東珠海市5月高三綜合測(cè)試(二)35題)如圖5所示，固定在地面上的光滑的1/4 圓弧面與車C的上表面平滑相接，在圓弧面上有一個(gè)滑塊A，其質(zhì)量為mA＝2 kg，在半徑為R＝1.25 m的1/4圓弧面頂端由靜止下滑，車C的質(zhì)量為mC＝6 kg，在車C的左端有一個(gè)質(zhì)量mB＝2 kg的滑塊B，滑塊A與B均可看作質(zhì)點(diǎn)，滑塊A與B碰撞后粘合在一起共同運(yùn)動(dòng)，且最終沒有從車C上滑出，

6、已知滑塊A和B與車C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，車C與水平地面的摩擦忽略不計(jì)．取g＝10 m/s2.求： 圖5 (1)滑塊A滑到圓弧面末端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小； (2)滑塊A與B碰撞后瞬間的共同速度的大??； (3)車C的最短長(zhǎng)度． 6．(2012·安徽省皖南八校4月第三次聯(lián)考23題)如圖6所示，一質(zhì)量為m＝2 kg的滑塊從 高h(yuǎn)＝1.5 m處無初速度下落，沿切線方向進(jìn)入固定的粗糙圓弧AB，圓弧半徑R＝1.5 m，再經(jīng)長(zhǎng)L＝4 m的粗糙平面BC滑上靜止于光滑水平地面上一質(zhì)量為M＝4 kg的足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板，長(zhǎng)木板M的上表面與BC面齊平，與C點(diǎn)的間隙可忽略，滑塊滑至C點(diǎn)時(shí)的速度v

7、C＝6 m/s.當(dāng)滑塊m滑至長(zhǎng)木板M上表面的同時(shí)施加給M一個(gè)大小為F＝6 N的水平向右的作用力，經(jīng)t0＝1 s撤去F.已知滑塊m與粗糙圓弧AB、粗糙平面BC及M上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.2(g取10 m/s2)．求： 圖6 (1)滑塊m在粗糙圓弧AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力所做的功； (2)滑塊m與長(zhǎng)木板M的最終速度的大小及滑塊m在長(zhǎng)木板M上表面上滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的熱量． 7．(2012·廣東茂名市3月模擬36題)如圖7所示，地面和半圓軌道面均光滑．質(zhì)量M＝1 kg、長(zhǎng)L＝4 m的小車放在地面上，其右端與墻壁距離為s＝3 m，小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝

8、2 kg的滑塊(不計(jì)大小)以v0＝6 m/s的初速度滑上小車左端，帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng)．小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10 m/s2. 圖7 (1)求小車與墻壁碰撞時(shí)的速度； (2)要滑塊能沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離半圓軌道，求半圓軌道的半徑R的取值． 8.光滑水平面上放著質(zhì)量mA＝1 kg的物塊A與質(zhì)量mB＝2 kg的物塊B，A與B均可視為質(zhì) 點(diǎn)，A靠在豎直墻壁上，A、B間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接)，用手擋住B不動(dòng)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep＝49 J．在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，如圖8所示．放手后B沖

9、上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道，其半徑R＝0.5 m，B恰能到達(dá)最高點(diǎn)C.取g＝10 m/s2，求： 圖8 (1)繩拉斷后瞬間B的速度vB的大?。? (2)繩拉斷過程繩對(duì)A所做的功W. 9．有兩個(gè)完全相同的小滑塊A和B，A沿光滑水平面以速度v0與靜止在平面邊緣O點(diǎn)的B 發(fā)生正碰，碰撞中無機(jī)械能損失．碰后B運(yùn)動(dòng)的軌跡為OD曲線，如圖9所示．為了研究物體從光滑拋物線軌道頂端無初速度下滑的運(yùn)動(dòng)，特制做一個(gè)與B平拋軌跡完全相同的光滑軌道，并將該軌道固定在與OD曲線重合的位置，讓A沿該軌道無初速下滑(經(jīng)分析，A下滑過程中不會(huì)脫離軌道)． 圖9 (1)分析A沿軌道下滑到任意一

10、點(diǎn)的動(dòng)量pA與B平拋經(jīng)過該點(diǎn)的動(dòng)量pB的大小關(guān)系； (2)在OD曲線上有一M點(diǎn)，O和M兩點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為45°.求A通過M點(diǎn)時(shí)的水平分速度和豎直分速度． 答案 1．(1)30 m/s　(2)45 m　(3)3 000 J 2．(1)0.8 m　(2)0.1　(3)0.3 J 3．(1)0.5 s　(2)11.5 N，方向豎直向上　(3)2.05 J 4．(1)30 N，方向豎直向下　0.8 m　(2)0.2　(3)0.16 m 5．(1)60 N　(2)2.5 m/s　(3)0.375 m 6．(1)8 J　(2)3 m/s　16.5 J 7．(1)4 m/s　(2)R≤0.24 m或R≥0.6 m 8．(1)5 m/s　(2)8 J 9．(1)pA