《2017届高三物理一轮复习_专题三_动力学和能量观点的综合应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017届高三物理一轮复习_专题三_动力学和能量观点的综合应用（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点一 考点二 考点三 限时自测 练出高分 1 多运动组合问题主要是指直线运动 平抛运动和竖直面内的组合问题 2 解题策略 1 动力学方法观点 运动学基本规律 2 能量观点 机械能守恒定律 能量守恒定律 3 解题关键 1 抓住物理情景中出现的运动状态和 将物理过程分解成几个简单的子过程 2 两个相邻过程连接点的是联系两过程的纽带 也是解题的关键 很多情况下平抛运动的末速度的方向是解题的重要突破口 圆周运动 牛顿运动定律 动能定理 运动过程 速度 考点逐项排查 答案 1 如图所示 设一个质量m 50kg的跳台花样滑雪运动员 可看成质点 从静止开始沿斜面雪道从A点滑下 沿切线从B点进入半径R 15
2、m的光滑竖直平面圆轨道BPC 通过轨道最高点C水平飞出 经t 2s落到斜面雪道上的D点 其速度方向与斜面垂直 斜面与水平面的夹角 37 运动员与雪道之间的动摩擦因数 0 075 不计空气阻力 当地的重力加速度g取10m s2 sin37 0 60 cos37 0 80 试求 1 运动员运动到C点时的速度大小vC vC vD 题组阶梯突破 解析答案 2 1 3 2 运动员在圆轨道最低点P受到轨道支持力的大小FN 3 A点距过P点的水平地面的高度h 解析答案 2 1 3 2 水上滑梯可简化成如图所示的模型 倾角为 37 斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接 起点A距水面的高度H 7 0m BC长d 2
3、 0m 端点C距水面的高度h 1 0m 一质量m 50kg的运动员从滑道起点A点无初速度地自由滑下 运动员与AB BC间的动摩擦因数均为 0 10 cos37 0 8 sin37 0 6 运动员在运动过程中可视为质点 求 1 运动员沿AB下滑时加速度的大小a 2 运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小v 3 保持水平滑道左端点在同一竖直线上 调节水平滑道高度h和长度d到图中B C 位置时 运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大 求此时滑道B C 距水面的高度h 2 1 3 1 运动员沿AB下滑时加速度的大小a 2 运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点
4、时速度的大小v 等于A到C水平距离说明 W 500J为定值 解析答案 2 1 3 3 保持水平滑道左端点在同一竖直线上 调节水平滑道高度h和长度d到图中B C 位置时 运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大 求此时滑道B C 距水面的高度h 解析答案 2 1 3 轨迹恰好与抛物线重合 解析答案 2 1 3 h vC 解析答案 2 1 3 多过程问题的解题技巧1 合 初步了解全过程 构建大致的运动图景 2 分 将全过程进行分解 分析每个过程的规律 3 合 找到子过程的联系 寻找解题方法 技巧点拨 返回 1 传送带模型是高中物理中比较常见的模型 典型的有水平和倾斜两种情况 一般设问的角度有两个 1
5、动力学角度 首先要正确分析物体的运动过程 做好分析 然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移 找出物体和传送带之间的关系 2 能量角度 求传送带对物体所做的功 物体和传送带由于相对滑动而产生的 因放上物体而使电动机多消耗的电能等 常依据功能关系或定律求解 2 传送带模型问题中的功能关系分析 1 功能关系分析 W Ek Ep Q 2 对W和Q的理解 传送带做的功 W 产生的内能Q 受力 位移 热量 能量守恒 Fx传 Ffx相对 考点逐项排查 答案 也可能一直加速 而货物的最终速度应小于等于v 货物在传送带上相对地面的运动 可能先加速后匀速 题组阶梯突破 解析答案 5 4
6、 6 7 5 一质量为M 2kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动 被一水平向左飞来的子弹击中 子弹从物块中穿过 如图甲所示 地面观察者记录了小物块被击穿后的速度随时间的变化关系 如图乙所示 图中取向右运动的方向为正方向 已知传送带的速度保持不变 g取10m s2 1 指出传送带的速度v的方向及大小 说明理由 2 计算物块与传送带间的动摩擦因数 解析 1 当速度等于2m s以后随传送带一起匀速运动 所以传送带的速度方向向右 大小为2m s 解析答案 5 4 6 7 5 一质量为M 2kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动 被一水平向左飞来的子弹击中 子弹从物块中穿过 如图甲所示 地面观察者
7、记录了小物块被击穿后的速度随时间的变化关系 如图乙所示 图中取向右运动的方向为正方向 已知传送带的速度保持不变 g取10m s2 3 计算物块对传送带总共做了多少功 系统有多少能量转化为内能 解析传送带与物块存在摩擦力的时间只有3s 传送带在这段时间内的位移x vt 2 3m 6m所以物块对传送带所做的功为W Ffx 4 6J 24J选传送带为参考系 物块相对于传送带通过的路程 所以转化为内能EQ Ffx 4 9J 36J 解析答案 5 4 6 7 6 在物资运转过程中常使用如图所示的传送带 已知某传送带与水平面成 37 角 传送带的AB部分长L 5 8m 传送带以恒定的速率v 4m s按图示
8、方向传送 若在B端无初速度地放置一个质量m 50kg的物资P 可视为质点 P与传送带之间的动摩擦因数 0 5 g取10m s2 sin37 0 6 求 1 物资P从B端开始运动时的加速度大小 B相对传送带沿传送带向上运动 Ff 解析 1 mgsin Ff maFN mgcos Ff FN联立解得加速度为a gsin gcos 10m s2 解析答案 5 4 6 7 6 在物资运转过程中常使用如图所示的传送带 已知某传送带与水平面成 37 角 传送带的AB部分长L 5 8m 传送带以恒定的速率v 4m s按图示方向传送 若在B端无初速度地放置一个质量m 50kg的物资P 可视为质点 P与传送带之
9、间的动摩擦因数 0 5 g取10m s2 sin37 0 6 求 2 物资P到达A端时的动能 解析答案 5 4 6 7 解析答案 5 4 6 7 解析答案 5 4 6 7 传送带问题的分析流程和技巧1 分析流程 技巧点拨 2 相对位移一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Q Ff x相对 其中x相对是物体间相对路径长度 如果两物体同向运动 x相对为两物体对地位移大小之差 如果两物体反向运动 x相对为两物体对地位移大小之和 3 功能关系 1 功能关系分析 WF Ek Ep Q 2 对WF和Q的理解 传送带的功 WF Fx传 产生的内能Q Ffx相对 技巧点拨 返回 1 模型介绍 根据运动情况可
10、以分成水平面上的滑块 木板模型和在斜面上的滑块 木板模型 2 处理方法 系统往往通过系统内摩擦力的相互作用而改变系统内物体的运动状态 既可由动能定理和牛顿运动定律分析单个物体的运动 又可由能量守恒定律分析动能的变化 能量的转化 在能量转化方面往往用到 E内 E机 Ffx相对 并要注意数学知识 如图象 归纳法等 在此类问题中的应用 考点逐项排查 8 如图所示 一个质量为m 15kg的特制柔软小猴模型 从离地面高h1 6m的树上自由下落 一辆平板车正沿着下落点正下方所在的平直路面以v0 6m s的速度匀速前进 已知模型开始自由下落时 平板车前端恰好运动到距离下落点正下方s 3m处 该平板车总长L
11、7m 平板车板面离地面高h2 1m 模型可看作质点 不计空气阻力 假定模型落到板面后不弹起 在模型落到板面的瞬间 司机刹车使平板车开始以大小为a 4m s2的加速度做匀减速直线运动 直至停止 g取10m s2 模型下落过程中未与平板车车头接触 模型与平板车板面间的动摩擦因数 0 2 求 1 模型将落在平板车上距车尾端多远处 2 通过计算说明 模型是否会从平板车上滑下 3 模型在平板车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少 题组阶梯突破 8 9 1 模型将落在平板车上距车尾端多远处 x1 解析答案 8 9 2 通过计算说明 模型是否会从平板车上滑下 解析答案 8 9 3 模型在平板车上相对滑动的
12、过程中产生的总热量Q为多少 解析答案 8 9 8 9 1 物块到达B点时对圆弧轨道的压力 2 物块滑上薄木板时的速度大小 vB vE 解析答案 8 9 3 达到共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间 返回 解析答案 8 9 1 多选 如图所示 倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动 在传送带的A端无初速度放置一物块 选择B端所在的水平面为参考平面 物块从A端运动到B端的过程中 其机械能E与位移x的关系图象可能正确的是 共速前受沿传送带向下的摩擦力 共速后受沿传送带向上的摩擦力 共速前已到B端 Wf始终做正功 则对应于图象B 共速后到达B端 Wf先做正功后做负功 则对应
13、于图象C BD 解析答案 2 1 3 2 如图所示 质量为m的长木块A静止于光滑水平面上 在其水平的上表面左端放一质量为m的滑块B 已知木块长为L 它与滑块之间的动摩擦因数为 现用水平向右的恒力F拉滑块B 1 当长木块A的位移为多少时 B从A的右端滑出 2 求上述过程中滑块与木块之间产生的内能 解析答案 2 1 3 3 如图所示 一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切 C为圆弧轨道的最低点 圆弧BC所对圆心角 37 已知圆弧轨道半径为R 0 5m 斜面AB的长度为L 2 875m 质量为m 1kg的小物块 可视为质点 从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑 从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D
14、 sin37 0 6 cos37 0 8 重力加速度g 10m s2 求 1 物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小FC mg 解析答案 2 1 3 3 如图所示 一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切 C为圆弧轨道的最低点 圆弧BC所对圆心角 37 已知圆弧轨道半径为R 0 5m 斜面AB的长度为L 2 875m 质量为m 1kg的小物块 可视为质点 从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑 从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D sin37 0 6 cos37 0 8 重力加速度g 10m s2 求 2 物块与斜面间的动摩擦因数 返回 解析答案 2 1 3 2 1 3 4 1 如图 质量为M的小车
15、静止在光滑水平面上 小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道 BC段是长为L的水平粗糙轨道 两段轨道相切于B点 一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下 重力加速度为g 1 若固定小车 求滑块运动过程中对小车的最大压力 解析答案 2 1 3 4 解析答案 2 1 3 4 2 如图所示 水平桌面上有一轻弹簧 左端固定在A点 自然状态时其右端位于B点 D点位于水平桌面最右端 水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP 其形状为半径R 0 8m的圆环剪去了左上角135 的圆弧 MN为其竖直直径 P点到桌面的竖直距离也是R 用质量m1 0 4kg的物块a将弹簧缓慢压缩到C点 释放后弹簧恢复原
16、长时物块恰停止在B点 用同种材料 质量为m2 0 2kg的物块b将弹簧缓慢压缩到C点释放 物块过B点后其位移与时间的关系式为x 6t 2t2 物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆弧轨道 g取10m s2 求 1 B P间的水平距离 2 通过计算 判断物块b能否沿圆弧轨道到达M点 3 物块b释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功 2 1 3 4 解析答案 2 1 3 4 解析答案 2 1 3 4 解析答案 2 1 3 4 3 如图所示 x轴与水平传送带重合 坐标原点O在传送带的左端 传送带长L 8m 匀速运动的速度v0 5m s 一质量m 1kg的小物块轻轻放在传送带上xP 2m的P点 小物块随传送带运动到Q点后冲上光滑斜面且刚好到达N点 小物块到达N点后被收集 不再下滑 若小物块经过Q处无机械能损失 小物块与传送带间的动摩擦因数 0 5 重力加速度g 10m s2 1 求N点的纵坐标 2 求小物块在传送带上运动产生的热量 3 若将小物块轻轻放在传送带上的某些位置 最终均能沿光滑斜面越过纵坐标yM 0 5m的M点 求这些位置的横坐标范围 2 1 3 4 解析答案 2 1 3 4 解析答案
