创新设计2015高考物理微专题训练 15应用动力学和能量观点解决多过程问题内容摘要:

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 应用动力学和能量观点解决多过程问题1如图 1 所示,粗糙水平面与半径 R1.5 m 的光滑 圆弧轨道相切于 B 点,静14止于 A 处 m 1 物体在大小为 10 N、方向与水平面成 37角的拉力 F 作用下沿水平面运动,到达 B 点时立刻撤去 F,物体沿光滑圆弧向上冲并越过C 点,然后返回经过 B 处的速度 5 m/5 m,g10 m/s2,70.6,37 1(1)物体到达 C 点时对轨道的压力;(2)物体与水平面间的动摩擦因数 1)设物体在 C 处的速度为 机械能守恒定律有 C 12 2 处,由牛顿第二定律有 FC道对物体的支持力 30 体到达 C 2、点时对轨道的压力F C130 N(2)由于圆弧轨道光滑,物体第一次通过 B 处与第二次通过的速度大小相等从 A 到 B 的过程,由动能定理有:7(7)s (1)130 N(2)图 2 所示半径分别为 2R 和 R 的甲、乙两光滑圆形轨道固定放置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道 连,曲面轨道与水平面轨道在B 处光滑连接( 物块经过 B 点时没有机械能损失) ,现有一小物块从斜面上高h 处的 A 点由静止释放,曲面轨道以及水平轨道 是光滑的,小物块与以及 D 右侧的水平轨道间的动摩擦因数均为 倍,而后经过有摩擦的 后又进入乙轨道运动图 2(1)求初始释放物块的高度 h;(2)为避免出现小 3、物块脱离圆形轨道乙而发生撞轨现象,则 的长度应满足什么条件。 解析(1)物块从静止开始下滑到甲圆形轨道最高点过程中,由机械能守恒定律得:mg(h4R ) N m ,且 h8R(2)设 长度为 x,若能通过乙圆形轨道最高点,则mg(h 2R) 212而 2N 0,所以有 v :x ,得 xh 2R v 22g 11能上升的高度为 h,则有:mg(h h) 而 0x81)8R(2) x7图 3 所示,斜面倾角为 ,在斜面底端垂直斜面固定一挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为 M1.0 木板与轻弹簧接触、但不拴接,弹簧与斜面平行、且为原长,在木板右上端放一质量为 m2.0 小金属块,金属块与木板间的 4、动摩擦因数为 1板与斜面粗糙部分间的动摩擦因数为 2统处于静止状态小金属块突然获得一个大小为 .3 m/s、平行斜面向下的速度,沿木板向下运动当弹簧被压缩 x0.5 m 到 属块与木板刚好达到相对静止,且此后运动过程中,两者一直没有发生相对运动设金属块从开始运动到木块达到共速共用时间 ts,之后木板压缩弹簧至最短,然后木板向上运动,弹簧弹开木板,弹簧始终处于弹性限度内,已知 g 取 10 m/果保留二位有效数字图 3(1)求木板开始运动瞬间的加速度;(2)假设木板由 P 点压缩弹簧到弹回 P 点过程中不受斜面摩擦力作用,求木板离开弹簧后沿斜面向上滑行的距离解析(1)对金属块,由牛顿第二定律可知 5、加速度大小为a 1 4.4 m/s 2,沿斜面向上光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 1,沿斜面向下木板受到斜面的滑动摩擦力 2(Mm)N,沿斜面向上木板开始运动瞬间的加速度 0 m/s 2,沿斜面向下(2)设金属块和木板达到共同速度为 金属块,应用速度公式有v2v 1.0 m/弹簧对木板做功为 W,对木板运用动能定理得 解得 W,说明此时弹簧的弹性势能 金属块和木板达到共速后压缩弹簧,速度减小为 0 后反向弹回,设弹簧恢复原长时木板和金属块的速度为 此过程中对木板和金属块,由能量的转化和守恒得:F 2 )x (Mm)v (M m)3 12 2木板离开弹簧后,设滑行距离为 s,由动能定理得:(Mm)g( 2)s (Mm)3解得 s1)10 m/斜面向下(2)m。
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