2019版高考物理一轮复习 培优计划 高考必考题突破讲座(5)应用动力学观点和能量观点解决力学综合问题突破训练
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2019版高考物理一轮复习 培优计划 高考必考题突破讲座(5)应用动力学观点和能量观点解决力学综合问题突破训练
高考必考题突破讲座(五)应用动力学观点和能量观点解决力学综合问题1(2017·江苏南京诊断)如图所示,质量M0.4 kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上,在A点有质量m0.1 kg的小物体(可视为质点)以v04.0 m/s速度水平抛出,恰以平行斜面的速度落在薄板的最上端B并在薄板上运动,当小物体落在薄板上时,薄板无初速度释放开始沿斜面向下运动,小物体运动到薄板的最下端C时,与薄板速度恰好相等,已知小物体与薄板之间的动摩擦因数为0.5,sin 37°0.6,cos 37°0.8,g10 m/s2.求:(1)A点与B点的水平距离;(2)薄板BC的长度解析(1)小物体从A到B做平抛运动,下落时间为t1,水平位移为x,则gt1v0tan 37°, xv0t1,联立得x1.2 m.(2)小物体落到B点的速度为v,则v,小物体在薄板上运动,则mgsin 37°mgcos 37°ma1,薄板在光滑斜面上运动,则Mgsin 37°mgcos 37°Ma2,小物体从落到薄板到两者速度相等用时t2,则va1t2a2t2,小物体的位移x1vt2a1t,薄板的位移x2a2t,薄板的长度lx1x2,联立式得l2.5 m.答案(1)1.2 m(2)2.5 m2(2017·河北衡水一模)如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v03的初速度由A点开始向B点滑行,AB5R,并滑上光滑的半径为R的圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,P、Q位于同一直径上,旋转时两孔均能达到C点的正上方若滑块滑过C点后穿过P孔,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速度应满足什么条件?解析设滑块滑至B点时速度为vB,对滑块由A点到B点应用动能定理有mg5Rmvmv,解得v8gR.滑块从B点开始,运动过程机械能守恒,设滑块到达P处时速度为vP,则mvmvmg2R,解得vP2,滑块穿过P孔后再回到平台的时间t4,要想实现题述过程,需满足t(2n1),(n0,1,2,)答案(n0,1,2,)3(2017·湖北黄冈模拟)如图所示,半径R1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角37°,另一端点C为轨道的最低点C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M1 kg,上表面与C点等高质量为m1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v01.2 m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道已知物块与木板间的动摩擦因数0.2,取g10 m/s2.求:(1)物块经过C点时的速度vC;(2)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.解析(1)设物块在B点的速度为vB,在C点的速度为vC,从A到B物块做平抛运动,有vBsin v0,从B到C,根据动能定理有mgR(1sin )mvmv,解得vC6 m/s.(2)物块在木板上相对滑动过程中由于摩擦力作用,最终将一起共同运动设相对滑动时物块加速度为a1,木板加速度为a2,经过时间t达到共同速度为v,则mgma1,mgMa2,vvCa1t,va2t.根据能量守恒定律有(mM)v2Qmv联立解得Q9 J.答案(1)6 m/s(2)9 J