第26练动力学和能量观点的综合应用公开课教案教学设计课件资料.docxVIP

第26练动力学和能量观点的综合应用

1．如图所示的装置是由竖直挡板P及两条带状轨道Ⅰ和Ⅱ组成．轨道Ⅰ由光滑轨道AB与粗糙直轨道BD连接而成，A、B两点间的高度差为h＝0.5m．在轨道BD上有一位置C，C点与B点的高度差为H、水平间距为L＝1m．光滑轨道Ⅱ由轨道AE、半径分别为R1＝1m、R2＝0.5m的半圆形螺旋轨道EFG和轨道GB连接而成，且F点与A点等高．轨道Ⅰ、轨道Ⅱ与光滑水平轨道AM在A处衔接，挡板P竖立在轨道AM上，轨道上各连接点均为平滑连接．一质量为m＝1kg的小滑块(小滑块可以看成质点)从C点由静止释放，沿轨道Ⅰ下滑，与挡板P碰撞，碰撞后的动能为碰撞前动能的一半，且碰后小滑块既可沿轨道Ⅰ返回，也可沿轨道Ⅱ返回．小滑块与BD间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2.

(1)若小滑块沿轨道Ⅰ返回，且恰好能到达B点，则H的大小为多少？

(2)若改变直轨道BD的倾角，使小滑块在直轨道上的下滑点与B点的水平距离L保持不变，小滑块沿轨道Ⅱ返回(只考虑首次返回)，求H的大小范围．

(3)在满足(2)问的条件下，请写出小滑块刚过F点(只考虑首次通过F点)时对轨道的压力大小与H的关系．

2．某兴趣学习小组设计了一个游戏装置，如图所示．它由足够长的斜面AB、水平轨道BC、固定在水平面上的光滑竖直圆轨道(最低点D处左右两侧内外略错开)和数个高度、宽度相等的台阶组成．游戏时滑块从斜面上合适位置由静止释放，经过圆轨道后从C点水平飞出并直接落到设定的台阶上则视为游戏成功(全程不脱离轨道)．已知斜面AB的倾角θ＝37°，圆轨道半径R＝0.2m，水平轨道DC段长L2＝1.76m，台阶的高和宽都为d＝0.2m，滑块与斜面AB之间的动摩擦因数μ1＝0.5，与水平轨道BC之间的动摩擦因数为μ2＝0.25，滑块质量m＝10g，且可视为质点，忽略空气阻力，各部分平滑连接．游戏中滑块从斜面上距B点L0＝2.8m处由静止释放，恰能通过圆轨道的最高点E，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：

(1)滑块恰能通过圆轨道最高点ExxxvE的大小；

(2)滑块在水平轨道BD段运动过程中摩擦力对其做的功W；

(3)要让滑块直接落到第2个台阶上，为使游戏成功，滑块释放处与B点之间的距离L应满足的条件．