20xx北京模拟题章节汇编之能量(编辑修改稿)

20xx北京模拟题章节汇编之能量(编辑修改稿)内容摘要：

的 41 光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在 O39。 点相切．车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量 m＝ kg的小物块紧靠弹簧放置，小物块与水平轨道间的动摩擦因数  = ．整个装置处于静止状态 , 现将弹簧解除锁定，小物 块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点 A．取 g ＝ 10m/s2 , 求： （ 1）解除锁定前弹簧的弹性势能； (2)小物块第二次经过 O39。 点时的速度大小； (3)小物块与车最终相对静止时，它距 O39。 点的距离． 分析和解 ： （ 1）设弹簧解除锁定前的弹性势能为 EP ，上述过程中由 动量守恒、 能量转换和守恒， 则有 mgLmgRE P  „„„„„„„„„„„„„„„„„„① （ 3 分） 代入已知条件得 EP = J „„„„„„„„„„„„„„„„„„② （ 2 分） (2)设小物块 第二次经过 O39。 时的速度大小为 vm ，此时平板车的速度大小为 vM ， 研究小物块在圆弧面上下滑过程，由系统动量守恒和机械能守恒 ， 定水平向右为正方向 有 Mm Mvmv 0 „„„„„„„„„„„„„ „„„„„„„„„③ （ 2 分） h A m R% O’ O A M 博微物理 7 22 2121Mm Mvmvm g R  „„ „„„„„„„„„„„„„„„„④ （ 3 分） 由 ③ ④ 两式可得mMgRMvm  2 „„„„„„„„„„„„„„„⑤（ 2分） 将已知条件代入 ③ 解得 vm = m/s „ „„„„„„„„„„„„„„ （ 2 分） (3)最终平板车和小物块相对静止时，二者的共同速度为 0．设小物块相对平板车滑动的总路程为 s，对系统由功能关系有 mgsEP  „„„„„„„„„„„⑥ （ 2 分） 代入数据解得 s = „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ （ 1 分） 小物块最终静止在 O39。 点右侧 , 它距 O39。 点的距离为 s – L = „„„„„ （ 1 分） 2 （ 北京 朝阳 区 2020 年 二模） 今年 2 月我国南方遭受了严重的冰冻灾害，很多公路路面结冰，交通运 输受到了很大影响。 某校一学习小组为了研究路面状况与物体滑行距离之间的关系，做了模拟实验。 他们用底部贴有轮胎材料的小物块 A、 B 分别在水泥面上和冰面上做实验， A 的质量是 B 的 4倍。 使 B 静止， A 在距 B 为 L 处，以一定的速度滑向 B： ⅰ ．在水泥面上做实验时， A 恰好未撞到 B； ⅱ ．在冰面上做实验时， A 撞到 B 后又共同滑行了一段距离，测得该距离为 L258。 对于冰面的实验，请你与他们共同探讨以下三个问题： （ 1） A 碰撞 B 前后的速度之比； （ 2） A 与 B 碰撞过程中损失的机械能与碰前瞬间机 械能之比； （ 3）要使 A 与 B 不 发生 碰撞， A、 B 间的距离至少是多大。 解答： （ 1）设 A 物块碰撞 B 物块前后的速度分别为 v1 和 v2，碰撞过程中动量守恒， 21 )( vmmvm BAA  代入数据得： 4521vv （ 4 分） （ 2）设 A、 B 两物块碰撞前后两物块组成的系统的机械能分别为 E1和 E2，机械能的损失为 E ，根据能的转化和守恒定律： 21 EEE  )4(21421 2221 mvmmvE  201 EE % （ 6 分） （ 3）设物块 A 的初速度为 v0，轮胎与冰面的动摩擦因数为 181。 ， A 物块与 B 物块碰撞前，根据动能定理： )1(4214214 2021 mvmvm g L   （ 2 分） 碰后两物块共同滑动过程中根据动能定理： )2()4(210)4( 22vmmglmm   （ 2 分） 由4521vv、 Ll 258 及（ 1）、（ 2）得： gLv 30 （ 2 分） 设在冰面上 A 物块距离 B 物块为 L′时， A 物块与 B 物块不相撞， 则： Lmgmv  40421 20 LL  （ 2 分） 2 （ 北京 崇文 区 2020 年 二模） (16 分 )一辆摩托车在平直的公路上以恒定的加速度启动，已知摩托车的额定功率为 10kw，人和车的总质量为 200kg。 设行使中受到的 阻力为人和车重的 倍 并保持不变， 摩托车由静止开始匀加速运动的前 8 秒内的位移为 64m，求：（ g取 10m/s2） （ 1）摩托车做匀加速运动时加速度的大小及发动机牵引力的大小； 博微物理 8 （ 2）摩托车能达到的最大速 率 ； （ 3）若摩托车达到最大速度时紧急制动， 设车紧急制动时的制动力为车重的 倍，且其它阻力不计， 求车滑行的距离。 （ 1） .(6 分 ) 设匀加速运动时加速度的大小为 a, 摩托车发动机牵引力的大小为 F，恒定阻力为 f s = 21 at2 （ 2 分） a = 2m/s2 （ 1 分） F－ f = ma （ 2 分） F = 600N （ 1 分） (2) （ 5 分）摩托车的额定功率为 P,当 F＝ f 时，有最大速度 vm P=fvm （ 2 分） vm=50m/s （ 2 分） (3) （ 5 分）制动后，摩托车做匀减速运动，滑行距离为 s‘ vm2=2a‘ s‘ （ 2 分） a‘ = mf滑39。 =μ g （ 2 分） s‘ =250m （ 1 分） 2 （ 北京 崇文 区 2020 年 二模） （ 20 分）如图所示，一 带电 平行板电容器水平放置，金属板 M 上 开有一小孔。 有 A、 B、 C 三个质量均为 m、 电荷量均为＋ q 的带电小球 （可视为质点） ，其间用长为 L 的绝缘轻杆相连，处于竖直状态。 已知 M、 N 两板间距为 3L，现使 A 小球恰好位于小孔中，由静止释放并让三个 带电小 球 保持 竖直下落，当 A 球到达 N 极板时速度刚好为零，求： （ 1）三个 小 球从静止开始运动到 A 球 刚好到达 N 板的过 程中，重力势能的减少 量； （ 2）两极板间的电压； （ 3）小球在运动 过程 中 的最大速率。 (1)（ 4 分）设三个球重力势能减少量为 △ Ep △ Ep= 9mgL （ 4 分） (2)（ 6 分） 设两极板电压为 U ，由动能定理 W 重 W 电 ＝ △ Ek （ 2 分） 博微物理 9 3mg 3L－ LqLU 33  － LqLU 23  － LqLU 3 ＝ 0 （ 2 分） U =qmgL29 （ 2 分） (3)（ 10分）当 小球受到的重力与电场力相等时，小球的速度最大 vm 3mg= nqLU3 （ 3 分） n=2 （ 2 分） 小球达到最大速度的位置是 B 球进入电场时的位置 由动能定理 3mg L LqLU 3 = 21 3mvm2 （ 3 分） vm= gL （ 2 分） 2 （ 北京 西城 区 2020 年 二模） （ 20 分）“ 潮汐发电 ” 是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式。 某海港的 货运码头，就是利用“ 潮汐发电 ”为 皮带式传送机供电，图 1 所示为皮带式传送机往船上装煤。 本题计算中取sin18o=， cos18o= ， 水的密度 ρ =103kg/m3 ，g=10m/s2。 （ 1） 皮带式传送机示意图如图 2 所示 , 传送带与水平方向的角度 θ = 18o，传送带的传送距离为 L = ，它始终以 v =。 在传送带的最低点，漏斗中的煤自由落到传送带上（可认为煤的初速度为 0），煤与传送带之间的动摩擦因数 μ =。 求：从煤落在传送带上到运至传送带最高。