《(通用版)2020高考物理三輪沖刺 高考熱點(diǎn)排查練熱點(diǎn)15 動(dòng)力學(xué)與能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2020高考物理三輪沖刺 高考熱點(diǎn)排查練熱點(diǎn)15 動(dòng)力學(xué)與能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用(含解析)(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、熱點(diǎn)15 動(dòng)力學(xué)與能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用
1.(2019·湖南婁底市下學(xué)期質(zhì)量檢測(cè))如圖1,Ⅰ、Ⅱ?yàn)闃O限運(yùn)動(dòng)中的兩部分賽道,其中Ⅰ的AB部分為豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓弧賽道,最低點(diǎn)B的切線水平;Ⅱ上CD為傾角為30°的斜面,最低點(diǎn)C位于B點(diǎn)的正下方,B、C兩點(diǎn)距離也等于R.質(zhì)量為m的極限運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))從AB上P點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滑下,恰好垂直CD落到斜面上.(不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g)求:
圖1
(1)極限運(yùn)動(dòng)員落到CD上的位置與C的距離;
(2)極限運(yùn)動(dòng)員通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力;
(3)P點(diǎn)與B點(diǎn)的高度差.
答案 (1)R (2)mg 方向豎直向下 (3)R
解析
2、(1)設(shè)極限運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的速度為v0,落在CD上的位置與C的距離為x,速度大小為v,在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則xcos30°=v0t
R-xsin30°=gt2
=gt,
聯(lián)立解得x=0.8R
(2)由(1)可得:v0=
通過(guò)B點(diǎn)時(shí),F(xiàn)N-mg=m
極限運(yùn)動(dòng)員對(duì)軌道的壓力大小為FN′,
則FN′=FN,
解得FN′=mg,方向豎直向下;
(3)設(shè)P點(diǎn)與B點(diǎn)的高度差為h,
則mgh=mv
解得h=R.
2.(2019·湖南長(zhǎng)沙、望城、瀏陽(yáng)、寧鄉(xiāng)3月調(diào)研)某電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸出功率P與拉動(dòng)物體的速度v之間的關(guān)系如圖2(a)所示.現(xiàn)用該電動(dòng)機(jī)在水平地面拉動(dòng)一物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),運(yùn)動(dòng)
3、過(guò)程中輕繩始終處在拉直狀態(tài),且不可伸長(zhǎng),如圖(b)所示.已知物體質(zhì)量m=1kg,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.35,在出發(fā)點(diǎn)C左側(cè)s距離處另有長(zhǎng)為d=0.5m的粗糙材料鋪設(shè)的地面AB段,物體與AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.45.(g取10m/s2)
圖2
(1)若s足夠長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)功率為2W時(shí),物體在地面能達(dá)到的最大速度是多少;
(2)若啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),物體在C點(diǎn)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好達(dá)到0.5m/s,則BC間的距離s是多少;物體能通過(guò)AB段嗎?如果不能,則停在何處?
答案 (1)m/s (2)0.25m
不能 物體最后停在AB中點(diǎn)位置
解析 (1) 電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)物體后,物體速度最大時(shí),加速度為零,則水平方向所受拉力F等于摩擦力
F1=Ff1=μ1mg=3.5N
根據(jù)P=Fv有:vm==m/s;
(2)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度小于0.5m/s時(shí),繩子對(duì)物體的拉力為恒力,物體做勻加速運(yùn)動(dòng),拉力F==4N
由牛頓第二定律得F-Ff1=ma1
解得:a1=0.5m/s2
由s=得,BC間的距離s=0.25m
物體過(guò)B點(diǎn)后,F(xiàn)f2=μ2mg=4.5N,做減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速度不會(huì)大于0.5m/s,拉力仍為恒力,物體做勻減速運(yùn)動(dòng)F-Ff2=ma2,解得:a2=-0.5 m/s2
物體滑行x==0.25m=
則物體最后停在AB中點(diǎn)位置.
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