高考二輪復習 專題5、動力學三大觀點綜合應用

動力學三大觀點綜合應用專題一、牛頓第二定律與動能定理的綜合應用1、如圖甲所示，物體以一定的初速度從傾角α=37°的斜面底端沿斜面向上運動，上升的最大高度為3.0m.選擇斜面底端為參考平面，上升過程中，物體的機械能E隨高度h的變化關系如圖乙所示，g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8.則（）A.物體的質量m=0.67kgB.物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5C.物體上升過程中的加速度大小a=1m/sD.物體回到斜面底端時的動能E=10J2、傾角為θ的斜面體固定在水平面上，在斜面體的底端附近固定一擋板，一質量不計的輕彈簧下端固定在擋板上，其自然伸長時彈簧的上端位于斜面體上的0點.質量分別為4m、m的物塊甲和乙用一質量不計的細繩連接，且跨過固定在斜面體頂端的光滑定滑輪，連接甲的細繩與斜面平行，如圖所示.開始時物塊甲位于斜面體上的M處，且MO=L，物塊乙距離水平面足夠高，現(xiàn)將物塊甲和乙由靜止釋放，物塊甲沿斜面下滑，當甲將彈簧壓縮到N點時，甲的速度減為零，ON=L/2，已知物塊甲與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=，θ＝30°,重力加速度g取10m/s2，忽略空氣阻力，整個過程細繩始終沒有松弛且乙未碰到滑輪,則下列說法正確的是（）A.物塊甲由靜止釋放到滑至斜面體上N點的過程，物塊甲先勻加速運動緊接著做勻減速運動到速度減為零B.物塊甲在與彈簧接觸前的加速度大小為0.5m/s2C.物塊甲位于N點時，彈簧所儲存的彈性勢能的最大值為15mgL/8D.物塊甲位于N點時，彈簧所儲存的彈性勢能的最大值為3mgL/83、如圖甲所示，游樂場的過山車可以底朝上在豎直圓軌道上運行，可抽象為圖乙的模型。傾角為45°的直軌道AB，半徑R=10m的光滑豎直圓軌道和傾角為37°的直軌道EF，分別通過水平光滑銜接軌道BC、C'E平滑連接，另有水平減速直軌道FG與EF平滑連接，EG間的水平距離L=40m?，F(xiàn)有質量m=500kg的過山車，從高h=40m處的A點靜止下滑，經(jīng)BCDC'EF最終停在G點。過山車與軌道AB、EF的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.2，與減速直軌道FG的動摩擦因數(shù)μ2=0.75，過山車可視為質點，運動中不脫離軌道，求：（1）過山車運動至圓軌道最低點C時的速度大?。唬?）過山車運動至圓軌道最高點D時對軌道的作用力；（3）減速直軌道FG的長度x。(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8)4、如圖，水平傳送帶以v=4m/s速度順時針方向運行，右側等高光滑水平面上靜置一個各表面均光滑的滑槽（內壁為90。圓弧面且最低點與水平面相切），半徑R=0.4m，質量M=1.6kg，傳送帶左側有一表面粗糙的固定斜面，傾角θ=370，斜面通過一小段圓弧面與光滑水平面帶平滑連接（此段水平面與皮帶等高且長度忽略）?，F(xiàn)有一質量m=0.4kg的小物塊（可視為質點），以vo=6m/s水平速度向左滑上傳送帶，當小物塊離開傳送帶瞬間立即給滑槽一水平向右的初速度v2=1m/s，且使傳送帶逆時針方向轉動，轉動速度大小不變。已知小物塊與傳送帶、斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，傳送帶兩轉軸間的距離L=5m，取g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：（1）小物塊從滑上傳送帶至第一次離開傳送帶過程中所經(jīng)歷的時間。（2）小物塊脫離滑槽時對地的速度大小。（3）從小物塊由斜面低端第一次開始上滑算起，到第4次滑離斜面的過程中所經(jīng)過的總路程。5、如圖所示，光滑水平平臺AB上有一根輕彈簧，一端固定于點A，自然狀態(tài)下另一端恰好在點B.平臺B端連接兩個內壁光滑、半徑均為R=0.2m的1/4細圓弧管道BC和CD，D端與水平光滑地面DE相切。E端通過光滑小圓弧與一粗糙斜面EF相接，斜面與水平面的傾角θ可在0°<0<75°范圍內變化（調節(jié)好后即保持不變）.一質量為m=0.1kg的小物塊（略小于細管道內徑）將彈簧壓縮后由靜止開始釋放，被彈開后以v0=2m/s的速度進入管道.小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=,取g=10m/s2，不計空氣阻力，求：（1）小物塊通過B點時對細管道的壓力大小和方向；（2）8取不同值時，在小物塊運動的全過程中因摩擦產生的熱量Q與tanθ的關系式.二、能量觀點和動量觀點分析綜合問題1、靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質量分別為mA=1.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離L=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.20.重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。唬?）物塊A、B中的哪一個先停止?該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少?（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？2、如圖，水平面MN右端N處與水平傳送帶恰好平齊且很靠近，傳送帶以速率，v=1m/s逆時針勻速轉動，水平部分長度L=1m.物塊B靜止在水平面的最右端N處，質量為m=1kg的物塊A在距N點s=2.25m處以v0=5m/s的水平初速度向右運動，與B發(fā)生碰撞并粘在一起，若B的質量是A的k倍，A、B與水平面和傳送帶間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2，兩物塊均可視為質點，取g=10m/s2.（1）求A到達N點與B碰撞前的速度大?。唬?）求碰撞后瞬間A、B的速度大小及碰撞過程中產生的內能；（3）討論k在不同數(shù)值范圍時，A、B碰撞后傳送帶對它們所做的功W的表達式.3、在光滑的水平桌面上有等大的質量分別為M=0.6kg，m=0.2kg的兩個小球，中間夾著一個被壓縮的具有EP=10.8J彈性勢能的輕彈簧（彈簧與兩球不相連），原來處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)突然釋放彈簧，球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=0.425m的豎直放置的光滑半圓形軌道，如圖所示。g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A:球m從軌道底端A運動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為3.4N·sB：M離開輕彈簧時獲得的速度為9m/sC：若半圓形軌道半徑可調，則球m從B點飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大而減小D：彈簧彈開過程，彈力對m的沖量大小為1.8N·s4、如圖所示，半徑R=0.1m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切,AB距離x=1m.質量m=0.1kg的小滑塊1放在半圓形軌道末端的B點，另一質量也為m=0.1kg的小滑塊2,從A點以v=m/s的初速度在水平面上滑行，兩滑塊相碰，碰撞時間極短，碰后兩滑塊粘在一起滑上半圓形軌道.已知滑塊2與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2.兩滑塊均可視為質點.求：（1）碰后瞬間兩滑塊共同的速度大小v；（2）兩滑塊在碰撞過程中損失的機械能?E；（3）在C點軌道對兩滑塊的作用力大小N.5、如圖所示，AB為固定在豎直平面內的圓弧軌道，軌道末端B處切線水平，質量ma=0.5kg的小球a用細線懸掛于0點，線長L=0.5m，靜止時小球a在B處，細線能承受的最大拉力T=9N.質量mb=1kg的小球b從軌道上距底端B高h=0.3m處由靜止釋放，與a球發(fā)生對心碰撞，碰后瞬間細線恰好被拉斷.已知小球a、b落地點的水平距離之比為2：1，g取10m/s2.求：（1）細線被拉斷瞬間小球a的速度；（2）小球6在圓弧軌道上克服阻力所做的功W.6、如圖所示，半徑為R1=1.8m的四分之一光滑圓弧軌道與半徑為R2=0.3m的半圓光滑細圓管平滑連接并固定，光滑水平地面上緊靠管口處有一長度為L=2.0m、質量為M=1.5kg的木板，木板上表面正好與管口底部相切，木板的左方有一足夠長的水平臺階，其上表面與木板上表面高度相同。現(xiàn)讓質量為m2=2kg的物塊b靜止于B處，質量為m1=1kg的物塊a從光滑圓弧軌道頂