高考物理试题《机械能综合应用》试题特训(2020年最新版)(二)

时间:2020-08-15 22:55:09

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1、计算题  如图所示,皮带在轮O1O2带动下以速度v匀速转动,皮带与轮之间不打滑。皮带AB段长为L,皮带轮左端B处有一光滑小圆弧与一光滑斜面相连接。物体无初速放上皮带右端后,能在皮带带动下向左运动,并滑上斜面。己知物体与皮带间的动摩擦因数为μ,且


参考答案:


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  如图所示,在水平台面上的A点,一个质量为m的物体以初速度v0抛出.不计空气阻力,当它达到B点时物体的动能为                                                              

A.mv02/2+mgH
B.mv02/2+mgh
C.
D.mv02/2+mg(H-h)


参考答案:B


本题解析:对A到B运用动能定理得,,解得B点的动能,故B正确。
考点:考查了动能定理的应用


本题难度:一般



3、计算题  (18分)如图所示,一滑板B静止在水平面上,上表面所在平面与固定于竖直平面内、半径为R的1/4圆形光滑轨道相切于Q。一物块A从圆形轨道与圆心等高的P点无初速度释放,当物块经过Q点滑上滑板之后即刻受到大小F=2μmg、水平向左的恒力持续作用。已知物块、滑板的质量均为m,滑板与水平面间的动摩擦因数μ,物块与滑板间的动摩擦因数3μ,物块可视为质点,重力加速度取g.

(1)求物块滑到Q点的速度大小;
(2)通过计算判断物块在滑板上滑行过程中,滑板是否滑动;
(3)滑板足够长,求物块A与滑板B之间产生的内能?


参考答案:(1) (2)滑板B将向左滑动做加速运动 (3)


本题解析:(1)物块A从P点运动到Q点的过程中,由动能定理有:
(3分)
解得:   (3分)
(2)物块A滑上滑板B时,滑板B在水平方向受到滑块对它的摩擦力f1和水平地面对它的摩擦力f2的作用,其中
   (1分)
(1分)
物块在滑板上滑行的过程中,B受到的合力
(1分)
滑板B将向左滑动做加速运动。(1分)
(3)而F<f1,物块做减速运动,直到两者两速度相等
以物块和滑板组成系统为研究对象,系统水平方向受到的合外力
   (1分)
系统动量守恒定律:
                   (1分)
解得:      (1分)
共速后两者不再分离,一起做匀速运动。
设从B开始运动到A,B恰好同速的过程中,A的位移为L1,B的位移为L2。
对A,由动能定理得: (1分)
对B,由动能定理得:               (1分)
物块A与滑板B之间产生的内能:      (1分)
由以上三式解得:             (2分)
考点:功能关系 动量守恒定律


本题难度:一般



4、计算题  (14分)如图所示,固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为2 kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25 m处由静止下滑,与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C与水平地面的摩擦忽略不计,取g=10 m/s2.求:

(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;
(2)小车C上表面的最短长度.


参考答案:(1)2.5 m/s (2)0.375 m


本题解析:(1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为v1,由机械能守恒定律有:
代入数据解得v1=5 m/s.          ②
设A、B碰后瞬间的共同速度为v2,滑块A与B碰撞瞬间与车C无关,滑块A与B组成的系统动量守恒,
mAv1=(mA+mB)v2,             ③
代入数据解得v2=2.5 m/s.           ④
(2)设小车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从小车C上滑出,三者最终速度相同设为v3,
根据动量守恒定律有:
(mA+mB)v2=(mA+mB+mC)v3          ⑤
根据能量守恒定律有: ⑥
联立⑤⑥式代入数据解得L=0.375 m.        ⑦
考点:本题考查动量守恒、动能定理


本题难度:困难



5、其他  


参考答案:(1)弹簧在此过程做的负功,大小为2J  2 J(2)K=180N/m


本题解析:(1)小球从A至B过程中,取小球下落的最低点B为零势能点,
依机械能守恒定律: 
可得:EP弹="2" J ,所以弹簧在此过程做的负功,大小为2J
(2)在B点:ΔX=(0.5-0.3)m="0.2" m,
 可得K=180N/m


本题难度:简单




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