高考物理二轮总复习精品课件 专题分层突破练5 动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用.ppt

1234567891011绳B端向右运动位移为L时,软绳速度为0,停止运动。拉力F先比摩擦力大,后比摩擦力小,软绳先做加速运动后做减速运动。0≤x≤L时,摩擦力为变力,所以加速度不恒定,A错误。当x=L时,绳子停止运动,软绳的左端不能经12345678910119.(多选)(2023湖北宜昌高三期末)英国物理学家乔治·阿特伍德在1784年制做一种测定重力加速度的机械叫阿特伍德机,受此启发,某实验小组设计了如图所示的机械。具有共同水平轴的竖直轻质转盘的半径关系为R2=2R1,物块A、B由细绳相连,物块B、C分别与绕在内、外盘上的细绳相连,开始时物块均处于静止状态,它们的质量分别为mA=2m,mB=mC=m。某时刻物块被自由释放,物块A、B下降,C上升。当物块A下降高度h时,A、B间的细绳突然断裂。已知细绳足够长,重力加速度为g,不计转盘与轴以及细绳间的摩擦,忽略空气阻力,运动过程中物块不会碰到转盘。下列说法正确的是()1234567891011答案ABD1234567891011123456789101110.(2023山东滨州高三期末)如图所示,质量为m=2kg的小物块,用长L=0.4m的细线悬挂于O点,现将细线拉直并与水平方向夹角α=30°,由静止释放,小物块下摆至最低点B处时,细线达到其最大承受力并瞬间断开,小物块恰好从水平传送带最左端滑上传送带,传送带以v0的速度逆时针匀速运转,其上表面距地面高度H=1.6m,小物块最后从传送带左端飞出,并恰好从光滑斜面顶端沿斜面方向滑上斜面。斜面高h=1.0m,倾角θ=60°,斜面底端挡板上固定一轻弹簧。小物块沿斜面下滑一段距离后,压缩弹簧,小物块沿斜1234567891011(1)绳子能承受的最大拉力的大小;(2)传送带速度大小满足的条件;(3)弹簧的最大弹性势能。答案(1)40N(2)v0≥2m/s(3)31J1234567891011解析(1)小球从静止摆到最低点过程中,根据机械能守恒定律有解得vB=2m/s小球在B点时,根据向心力公式有联立解得F=40N根据牛顿第三定律,刚到最低点细线达到其最大承受力F=40N。1234567891011(2)由于小物块恰好沿斜面方向落到光滑斜面上,即小物块落到斜面顶端时速度方向沿斜面方向,则vy=gt联立以上各式得vx=2m/s因为vB=2m/s,则传送带速度v0≥2m/s即可。1234567891011123456789101111.(2023江苏徐州高三期末)如图所示,水平轨道OC的右端C贴近同高度的水平传送带轨道的左端,其中OB段光滑,BC段粗糙,传送带与竖直面内的光滑半圆形轨道DE相切于D点,已知lBC=lCD=L=2m,圆轨道半径R=0.4m,弹簧左端固定在墙壁上,自由放置时其右端在B点。一个质量m=0.5kg的物块(视为质点)将弹簧压缩到A点并锁定,物块与水平轨道BC、传送带间的动摩擦因数均为μ=0.25,重力加速度g取10m/s2。1234567891011(1)若传送带逆时针转动,要使物块始终不脱离轨道,解除锁定前弹簧的弹性势能Ep满足什么条件。(2)若传送带顺时针转动,锁定前弹簧的弹性势能取第(1)问中的最大值,若要使物块在半圆轨道上运动的过程中不脱离轨道,试计算传送带的速度v的范围。(3)在第(1)问的情形下,且弹簧的弹性势能取最大值,试写出物块最后的静止位置到C点的间距d与传送带速度v间的定量关系。1234567891011解析(1)若传送带逆时针转动,要使物块始终不脱离轨道,物块最多上升到半圆轨道与圆心等高处,则根据能量守恒定律,解除锁定前弹簧弹性势能的最大值为Ep=μmg·2L+mgR=7J所以解除锁定前弹簧弹性势能Ep≤7J。1234567891011(2)物块被弹簧弹出滑到C点的过程中,根据能量守恒定律有解得vE=2m/s物块从D到E的过程中,根据机械能守恒定律有123456789101112345678910111234567891011(3)设物块返回传送带后一直向左加速运动,根据动能定理有后滑上水平轨道,先向左减速运动,被弹簧弹回后再向右减速运动,设其总路程为s,根据动能定理有1234567891011解得s=3