備戰(zhàn)2025年高考物理(浙江專用)押浙江卷計算大題16動力學(xué)動量能量計算題(學(xué)生版+解析)_第1頁
備戰(zhàn)2025年高考物理(浙江專用)押浙江卷計算大題16動力學(xué)動量能量計算題(學(xué)生版+解析)_第2頁
備戰(zhàn)2025年高考物理(浙江專用)押浙江卷計算大題16動力學(xué)動量能量計算題(學(xué)生版+解析)_第3頁
備戰(zhàn)2025年高考物理(浙江專用)押浙江卷計算大題16動力學(xué)動量能量計算題(學(xué)生版+解析)_第4頁
備戰(zhàn)2025年高考物理(浙江專用)押浙江卷計算大題16動力學(xué)動量能量計算題(學(xué)生版+解析)_第5頁
已閱讀5頁,還剩26頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

/押浙江卷計算大題16動力學(xué)動量能量猜押題型考情分析命題思路16大題一般作為計算題的第二題,難度還是有的,在浙江物理選考真題卷的計算大題中占據(jù)重要地位,能夠綜合考查學(xué)生的物理思維、分析問題以及運用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。情境設(shè)置多元化:題目常常創(chuàng)設(shè)豐富多樣的物理情境,涵蓋生活實際、科技應(yīng)用以及經(jīng)典物理模型等方面。在2025年1月的真題中,以游戲為情境,讓學(xué)生運用動量守恒和動能關(guān)系去分析碰撞前后球的運動狀態(tài)變化,這一情境貼近生活,卻需要學(xué)生具備較強的知識遷移能力,將實際問題轉(zhuǎn)化為物理模型求解。知識綜合度高:動力學(xué)動量能量計算大題幾乎不會單獨考查某一個知識點,而是將牛頓運動定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、機械能守恒定律以及能量守恒定律等多個核心知識交織融合。數(shù)學(xué)能力要求高:為了準(zhǔn)確求解這類計算大題,學(xué)生需要熟練運用數(shù)學(xué)工具。整體而言,浙江物理選考中動力學(xué)動量能量計算大題難度呈穩(wěn)中有升態(tài)勢。早期的題目雖然也考查知識綜合運用,但物理過程相對簡單清晰,學(xué)生較容易找到解題思路。近年來,題目所設(shè)置的物理過程愈發(fā)復(fù)雜,多物體、多階段的運動情景頻繁出現(xiàn),對學(xué)生分析和拆解復(fù)雜問題的能力提出了更高要求。比如在2024年的部分真題中,物體的運動過程不僅包含多次碰撞,碰撞后還涉及不同的運動形式,每個階段的銜接緊密,需要學(xué)生細致分析每個狀態(tài)變化的原因與遵循的物理規(guī)律,這無疑增加了題目的難度。不過,題目在難度提升的同時,也注重梯度設(shè)置,一般前1-2問較為基礎(chǔ),考查基本概念和簡單應(yīng)用,后幾問則逐步深入,考查學(xué)生對知識的深度理解與綜合運用,從而有效區(qū)分不同能力層次的學(xué)生。常考考點:牛頓運動定律、動能定理、機械能守恒定律、動量與動量定理1.如圖甲所示,斜軌道AB高度?可調(diào),LCA恒為2m,水平直軌道AD長度LAD=1m,豎直圓軌道DE半徑R=0.4m,在最低點處稍微錯開,在DE右側(cè),傾角θ=37°的直軌道FG與半徑也為R的圓弧管道GH平滑連接,長度LFG=2.5m。在H處圓弧的切線水平,H的右側(cè)緊靠著一放置在光滑平臺上質(zhì)量m=1kg的長木板b,長度L=1m,其上表面與軌道末端所在水平面平齊,木板右端固定一豎直擋板。質(zhì)量為m的滑塊a從B點由靜止下滑,與AB、AD、長木板間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.5,(1)若滑塊a恰能過E點,求a到E點的速度大小v和釋放點的高度?1(2)若要保證滑塊a能到達豎直圓軌道且第一次到達豎直圓軌道時不脫離軌道,求斜軌道AB高度的調(diào)節(jié)范圍;(3)滑塊a與長木板右側(cè)的豎直擋板可發(fā)生彈性碰撞,若滑塊a最終能停在長木板上,求AB高度的調(diào)節(jié)范圍。2.如圖所示,傾角為θ的斜面AB與長度為L1的水平面BC平滑連接,tanθ=58,光滑細管道CD是由兩個半徑均為R=0.2m的四分之一圓弧組成,G為兩圓弧的連接點,入口C和出口D處切線均水平,出口D的右側(cè)是光滑水平臺階,臺階右側(cè)地面EF(足夠長)上放置長度L2=2.0m,質(zhì)量M=0.5kg的木板,木板緊靠臺階右側(cè)且水平上表面與臺階齊平。質(zhì)量m=0.3kg的滑塊P從斜面上高度?0(1)求水平面BC的長度L1(2)求滑塊經(jīng)過G點時對管道的壓力大??;(3)若滑塊能滑上木板,且不滑離木板,求滑塊釋放的高度?和滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ23.如圖所示,足夠長光滑水平面上物塊A、B緊靠在一起,中間夾有少量炸藥,B右側(cè)有一長度L=5.7m的水平傳送帶,傳送帶與水平面等高,在兩端與水平面平滑連接,傳送帶以v0=4m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動。傳送帶左側(cè)水平面上有一圓弧槽,傳送帶右側(cè)有一固定軌道,其中bcd段是以O(shè)為圓心,半徑為R=1m的一段圓弧,ab段軌道將水平面和bcd段軌道平滑連接。某時刻炸藥爆炸,兩物塊分離后分別向左、右沿軌道運動。A向左滑上圓弧槽,物塊B沿ac段運動過程對軌道的最小作用力為0。已知A、B的質(zhì)量均為m,圓弧槽的質(zhì)量為8m,A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5(1)B經(jīng)過c點時的速度大?。?2)A滑下圓弧槽前上滑的最大高度和第一次分離時A的速度大?。?3)圓弧槽最終速度的大小。4.某固定裝置的豎直截面如圖所示,水平高臺上的直軌道CD、圓弧軌道DEF、直軌道FG平滑連接。高臺左側(cè)水平軌道AB略低,軌道上放置一塊質(zhì)量為m、長度為L的平板,平板上表面與CD等高。高臺右側(cè)有一水平地面HI,與高臺的高度差為h。初始時,平板處于靜止?fàn)顟B(tài),其右端與高臺的CB側(cè)距離足夠大。讓一質(zhì)量也為m的滑塊以速度v0滑上平板,并帶動平板向右運動。當(dāng)平板到達CB時將立即被鎖定,滑塊繼續(xù)向前運動。若滑塊落到HI段,將與地面發(fā)生碰撞,碰撞時間極短(支持力遠大于重力),反彈后豎直分速度減半,水平速度同時發(fā)生相應(yīng)變化。已知,m=1kg,v0=10m/s,?=5m,L=10m,滑塊與平板上表面間的動摩擦因數(shù)μ(1)求平板被鎖定瞬間,滑塊的速度大小v以及此時滑塊離平板右端的距離x;(2)要使滑塊不脫離圓弧軌道,求圓弧軌道半徑R的取值范圍;(3)若滑塊沿著軌道運動至G點飛出,求其最終距G點的水平距離d。5.如圖所示是某種滑塊運動裝置,長度L=1m的傳送帶AB,以速度v=6m/s向左勻速傳動,豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的圓型光滑管道固定在水平地面上,左側(cè)凹槽內(nèi)有總質(zhì)量M=2kg的滑板,滑板由水平板和四分之一圓弧板兩部分構(gòu)成,水平板上表面平直粗糙,長度L1=1.5m,圓弧板表面光滑,半徑R=0.4m,距離滑板左端L2=0.25m處有一鎖定裝置K,滑板一旦碰到K就被鎖定,速度瞬間為0。現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊,從傳送帶的右側(cè)以速度v0沖上傳送帶,接著進入圓管完成圓周運動后從(1)要使滑塊能滑上滑板,滑塊在B點的最小速度vB(2)若滑塊能滑上滑板,求滑塊在E點的速度vE與初速度v(3)若滑塊以v=4m/s6.一自上而下的傳送裝置可簡化為如下模型。如圖所示,水平光滑軌道OA上安裝了一理想彈簧發(fā)射器,彈簧原長小于OA間距離,彈簧左端固定在O處,彈簧右端放置一小滑塊P,使滑塊向左壓縮彈簧且不拴接,在軌道右側(cè)有一順時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶,其左右端分別與軌道A點和細管道B點等高相切,水平固定粗糙平臺CD與細管道最低點C等高相切,在水平地面上有一左端帶擋板的木板,木板上表面與平臺CD等高且木板與平臺緊密接觸。將滑塊P由靜止釋放,P經(jīng)過水平傳送帶和三個豎直的半圓形光滑細管道,與靜止在CD平臺末端的小滑塊Q發(fā)生彈性碰撞,碰后P恰好能返回C點,碰后Q滑上木板,然后Q與木板左端擋板發(fā)生彈性碰撞。已知管道半徑均為R,滑塊P、木板質(zhì)量分別為mP=m、m木=6m,釋放滑塊P時彈簧彈性勢能的大小為EP=3mgR,傳送帶長度為L1=4R,傳送帶速度大小為v=3gR,平臺CD長度為L2=2R,木板長為L3=1.5R(1)求滑塊P到達B點過程中傳送帶對滑塊P做的功W;(2)求滑塊Q的質(zhì)量mQ(3)求滑塊Q與木板間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q熱7.(23-24高三下·浙江縣域教研聯(lián)盟·一模)如圖為某游戲裝置原理示意圖,水平桌面上固定一個半圓形、內(nèi)側(cè)表面光滑的豎直擋板,其半徑R1=2m,擋板兩端A、B在桌面邊緣,A處固定一個彈射器,B與半徑R2=1m的光滑圓弧軌道CDE在同一豎直平面內(nèi),過C點的軌道半徑與豎直方向夾角θ=53°,半徑R3=2m的四分之一光滑豎直圓管道EF與圓弧軌道CDE稍有錯開。在水平光滑平臺左側(cè),有一質(zhì)量m=1kg的足夠長木板左端恰好與F端齊平,右側(cè)固定有一根勁度系數(shù)k=50N/m的彈簧。質(zhì)量m=1kg的小物塊經(jīng)彈射裝置以某一水平初速度由A點切入擋板內(nèi)側(cè),從B點飛出桌面后,沿C點切線方向進入圓弧軌道(1)物塊到達C點時對軌道的壓力大?。唬?)物塊被彈射前彈簧的彈性勢能Ep(3)若彈射器內(nèi)彈性勢能Ep1=38(4)在(3)的基礎(chǔ)上,木板繼續(xù)壓縮彈簧,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則物塊與木板剛要相對滑動時,木板的速度。8.如圖所示,一質(zhì)量M=1.0kg,高h=0.7m的平板車靜置在光滑水平地面上,其左端靜止放置一輛質(zhì)量m=0.2kg大小可忽略的四驅(qū)電動玩具小車,右側(cè)同一豎直平面有固定的光滑圓弧軌道AC,軌道半徑R=1.25m,圓心角為2θ,θ=37°,左右兩端點A、C等高,圓弧最低點B位于水平地面上。緊接C點,有一長s=1.59m的傾斜傳送帶,上表面DE沿圓弧C點的切線方向,傳送帶以v=2m/s的速度順時針運動。玩具小車啟動后,恰好能從A點沿AC圓弧切線進入軌道,并最終到達E點后飛離。已知玩具車在平板車和傳送帶上運動時,均產(chǎn)生自重0.8倍的動力(忽略摩擦阻力和空氣阻力),且從C點到D點速度不變。sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)玩具小車在A點速度大小vA;(2)玩具小車在B點受到支持力的大小FN;(3)平板車的長度l;(4)傳送帶由于運送玩具小車而多輸出的機械能?E。9.(23-24高三上·浙江衢州、麗水、湖州三地·期中)如圖所示裝置由傾斜軌道AB,關(guān)于豎直線OC對稱且半徑可調(diào)的圓弧軌道BCD,以速度v順時針轉(zhuǎn)動的傳送帶EF和足夠長水平軌道MN組成。軌道AB和BCD平滑連接,F(xiàn)M間不計空隙。開始時,小物塊甲從AB某處靜止釋放,經(jīng)BCD后從D點拋出,由E點水平進入傳送帶后與MN上靜止的另一小物塊乙發(fā)生彈性正碰。已知CE的水平距離S=1.5m,CE豎直距離H=0.55m,傳送帶EF長L=2m,v=5m/s,物塊甲和乙均可視為質(zhì)點,物塊甲的質(zhì)量m1=0.02kg。到達E點時,物塊甲只有速度水平才能滑上傳送帶,其與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.4(1)當(dāng)軌道BCD的半徑R1=0.2m時,甲從距B點0.2m處釋放,求甲在(2)要使甲能滑上傳送帶,求軌道BCD的半徑R2(3)在(2)問中,要使甲、乙只發(fā)生一次碰撞,求物塊乙的質(zhì)量m210.一游戲裝置豎直截面如圖所示,該裝置由固定在水平地面上傾角θ=37°的直軌道AB、螺旋圓形軌道BCDE,傾角θ=37°的直軌道EF、水平直軌道FG組成,除FG段外各段軌道均光滑,且各處平滑連接。螺旋圓形軌道與軌道AB、EF相切于BE處。凹槽GHIJ底面HI水平光滑,上面放有一無動力擺渡車,并緊靠在豎直側(cè)壁GH處,擺渡車上表面與直軌道下FG、平臺JK所在的水平面高度差為y=1.25m。已知螺旋圓形軌道半徑R=0.5m,B點高度為1.2R,F(xiàn)G長度LFG=2.5m,HI長度L0=9m,擺渡車長度L=3m、質(zhì)量M=2kg,將一質(zhì)量也為m=1kg的滑塊從傾斜軌道AB上高度(1)求滑塊過C點的速度大小vC和滑塊對軌道的作用力大小F(2)若在滑塊落到擺渡車上的瞬間,工人立刻推動擺渡車,使得擺渡車立刻獲得與滑塊水平方向速度相同的速度,此后的運動過程中,滑塊始終不脫離擺渡車,求滑塊與擺渡車之間的動摩擦因數(shù)μ需要滿足的條件;(3)在(2)的條件下,求擺渡車與滑塊組成的系統(tǒng)在從一起開始運動到第4次碰撞前所損失的機械能。

押浙江卷計算大題16動力學(xué)動量能量猜押題型考情分析命題思路16大題一般作為計算題的第二題,難度還是有的,在浙江物理選考真題卷的計算大題中占據(jù)重要地位,能夠綜合考查學(xué)生的物理思維、分析問題以及運用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。情境設(shè)置多元化:題目常常創(chuàng)設(shè)豐富多樣的物理情境,涵蓋生活實際、科技應(yīng)用以及經(jīng)典物理模型等方面。在2025年1月的真題中,以游戲為情境,讓學(xué)生運用動量守恒和動能關(guān)系去分析碰撞前后球的運動狀態(tài)變化,這一情境貼近生活,卻需要學(xué)生具備較強的知識遷移能力,將實際問題轉(zhuǎn)化為物理模型求解。知識綜合度高:動力學(xué)動量能量計算大題幾乎不會單獨考查某一個知識點,而是將牛頓運動定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、機械能守恒定律以及能量守恒定律等多個核心知識交織融合。數(shù)學(xué)能力要求高:為了準(zhǔn)確求解這類計算大題,學(xué)生需要熟練運用數(shù)學(xué)工具。整體而言,浙江物理選考中動力學(xué)動量能量計算大題難度呈穩(wěn)中有升態(tài)勢。早期的題目雖然也考查知識綜合運用,但物理過程相對簡單清晰,學(xué)生較容易找到解題思路。近年來,題目所設(shè)置的物理過程愈發(fā)復(fù)雜,多物體、多階段的運動情景頻繁出現(xiàn),對學(xué)生分析和拆解復(fù)雜問題的能力提出了更高要求。比如在2024年的部分真題中,物體的運動過程不僅包含多次碰撞,碰撞后還涉及不同的運動形式,每個階段的銜接緊密,需要學(xué)生細致分析每個狀態(tài)變化的原因與遵循的物理規(guī)律,這無疑增加了題目的難度。不過,題目在難度提升的同時,也注重梯度設(shè)置,一般前1-2問較為基礎(chǔ),考查基本概念和簡單應(yīng)用,后幾問則逐步深入,考查學(xué)生對知識的深度理解與綜合運用,從而有效區(qū)分不同能力層次的學(xué)生。常考考點:牛頓運動定律、動能定理、機械能守恒定律、動量與動量定理1.如圖甲所示,斜軌道AB高度?可調(diào),LCA恒為2m,水平直軌道AD長度LAD=1m,豎直圓軌道DE半徑R=0.4m,在最低點處稍微錯開,在DE右側(cè),傾角θ=37°的直軌道FG與半徑也為R的圓弧管道GH平滑連接,長度LFG=2.5m。在H處圓弧的切線水平,H的右側(cè)緊靠著一放置在光滑平臺上質(zhì)量m=1kg的長木板b,長度L=1m,其上表面與軌道末端所在水平面平齊,木板右端固定一豎直擋板。質(zhì)量為m的滑塊a從B點由靜止下滑,與AB、AD、長木板間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.5,(1)若滑塊a恰能過E點,求a到E點的速度大小v和釋放點的高度?1(2)若要保證滑塊a能到達豎直圓軌道且第一次到達豎直圓軌道時不脫離軌道,求斜軌道AB高度的調(diào)節(jié)范圍;(3)滑塊a與長木板右側(cè)的豎直擋板可發(fā)生彈性碰撞,若滑塊a最終能停在長木板上,求AB高度的調(diào)節(jié)范圍?!敬鸢浮?1)2m/s,2.5m(2)1.5m<?≤1.9(3)3.48【來源】2025年浙江省普通高校招生選考科目考試物理測評卷(八)【詳解】(1)滑塊恰能過最高點E,在該點有mg=m解得v=2由B到E由動能定理得mg解得?(2)滑塊第一次到達豎直圓軌道時不脫離軌道,則有兩種情況:①若滑塊能經(jīng)過最高點E,結(jié)合上述可知?≥結(jié)合上述解得?≥2.5②滑塊不能越過圓軌道上與圓心等高點處,臨界條件為滑塊在O1等高點時速度恰好為0,由動能定理得解得?又滑塊能到達圓軌道,故有mg??此時滿足該情況的?取值范圍為1.5綜合上述可知,滿足條件的?的取值范圍是1.5m<?≤1.9(3)滑塊a最終能停在長木板上,臨界條件分為兩者:①滑塊a到H點時速度恰好為0,在FG段,滑塊a與FG間的動摩擦因數(shù)μ2隨距離呈現(xiàn)線性關(guān)系,則滑塊克服摩擦力做的功根據(jù)幾何關(guān)系可知,H點的高度為?滑塊a從B到H過程,根據(jù)動能定理有mg解得?②滑塊a與擋板發(fā)生彈性碰撞后,回到木板左端時恰好和木板共速,對該過程由動量守恒定律有m由能量守恒定律有1解得v滑塊由B點到H點過程,由動能定理可得mg解得?綜合上述高度?的范圍為3.482.如圖所示,傾角為θ的斜面AB與長度為L1的水平面BC平滑連接,tanθ=58,光滑細管道CD是由兩個半徑均為R=0.2m的四分之一圓弧組成,G為兩圓弧的連接點,入口C和出口D處切線均水平,出口D的右側(cè)是光滑水平臺階,臺階右側(cè)地面EF(足夠長)上放置長度L2=2.0m,質(zhì)量M=0.5kg的木板,木板緊靠臺階右側(cè)且水平上表面與臺階齊平。質(zhì)量m=0.3kg的滑塊P從斜面上高度?0(1)求水平面BC的長度L1(2)求滑塊經(jīng)過G點時對管道的壓力大?。?3)若滑塊能滑上木板,且不滑離木板,求滑塊釋放的高度?和滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2【答案】(1)1.2m(2)6N(3)5【來源】2025年浙江省普通高校招生選考科目考試物理測評卷(三)【詳解】(1)滑塊恰好能到達D點,即到達D點時速度恰為零。對滑塊從A到D的過程,根據(jù)動能定理有mg解得L(2)對滑塊從G到D的過程,根據(jù)動能定理得?mgR=0?解得v在G點根據(jù)牛頓第二定律有F解得F根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊對管道的壓力大小為6N(3)滑塊恰不能滑上木板時,釋放高度為?0=5.0m。要使滑塊恰不滑離木板,即滑塊恰能運動到木板右端,此時兩者速度相同。對滑塊從A到滑塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒,有m由能量守恒定律有1聯(lián)立解得?故53.如圖所示,足夠長光滑水平面上物塊A、B緊靠在一起,中間夾有少量炸藥,B右側(cè)有一長度L=5.7m的水平傳送帶,傳送帶與水平面等高,在兩端與水平面平滑連接,傳送帶以v0=4m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動。傳送帶左側(cè)水平面上有一圓弧槽,傳送帶右側(cè)有一固定軌道,其中bcd段是以O(shè)為圓心,半徑為R=1m的一段圓弧,ab段軌道將水平面和bcd段軌道平滑連接。某時刻炸藥爆炸,兩物塊分離后分別向左、右沿軌道運動。A向左滑上圓弧槽,物塊B沿ac段運動過程對軌道的最小作用力為0。已知A、B的質(zhì)量均為m,圓弧槽的質(zhì)量為8m,A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5(1)B經(jīng)過c點時的速度大??;(2)A滑下圓弧槽前上滑的最大高度和第一次分離時A的速度大??;(3)圓弧槽最終速度的大小?!敬鸢浮?1)2(2)3.6m,(3)22【來源】2025年浙江省普通高校招生選考科目考試物理測評卷(一)【詳解】(1)ab段軌道向下彎曲,物塊B不可能與軌道間無作用力,bc段軌道向上彎曲,由沿半徑指向圓心的分力提供向心力,在b點物塊B速度最大,所需向心力最大,若物塊在其他位置對軌道無作用力,則在b點會脫離,即物塊B在b點對軌道的最小作用力為0。設(shè)物塊B通過b點時的速度為vb,根據(jù)牛頓第二定律有物塊B從b到c的過程,根據(jù)動能定理有?mgR解得v(2)物塊B由a點到b點的過程,根據(jù)動能定理有?mgR從爆炸后到B運動到a點的過程,根據(jù)動能定理有?μmgL=解得v爆炸過程,物塊A、B構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,則有m解得爆炸后物塊A的速度大小也為v物塊A與圓弧槽作用的過程中,二者水平方向動量守恒,設(shè)二者水平方向速度相同時共同速度為v3,由水平方向動量守恒有由機械能守恒有1聯(lián)立得?=3.6設(shè)物塊A第一次滑下圓弧槽時,圓弧槽的速度為v4,物塊A的速度為v5,由動量守恒定律和機械能守恒定律有m解得v4=2則第一次分離時A的速度大小為7m(3)結(jié)合上述,物塊A向右運動過程,假設(shè)未滑出傳送帶,則有1解得s=4.9假設(shè)成立。則物塊A向左返回后離開傳送帶時的速度大小為v該速度大于2m/s,可知,物塊A能追上圓弧槽。設(shè)物塊A與圓弧槽第二次作用后,圓弧槽的速度為v6,物塊A的速度為v7,由動量守恒定律和機械能守恒定律有m解得v6=物塊A的速度小于圓弧槽的速度,則圓弧槽最終的速度大小為v64.某固定裝置的豎直截面如圖所示,水平高臺上的直軌道CD、圓弧軌道DEF、直軌道FG平滑連接。高臺左側(cè)水平軌道AB略低,軌道上放置一塊質(zhì)量為m、長度為L的平板,平板上表面與CD等高。高臺右側(cè)有一水平地面HI,與高臺的高度差為h。初始時,平板處于靜止?fàn)顟B(tài),其右端與高臺的CB側(cè)距離足夠大。讓一質(zhì)量也為m的滑塊以速度v0滑上平板,并帶動平板向右運動。當(dāng)平板到達CB時將立即被鎖定,滑塊繼續(xù)向前運動。若滑塊落到HI段,將與地面發(fā)生碰撞,碰撞時間極短(支持力遠大于重力),反彈后豎直分速度減半,水平速度同時發(fā)生相應(yīng)變化。已知,m=1kg,v0=10m/s,?=5m,L=10m,滑塊與平板上表面間的動摩擦因數(shù)μ(1)求平板被鎖定瞬間,滑塊的速度大小v以及此時滑塊離平板右端的距離x;(2)要使滑塊不脫離圓弧軌道,求圓弧軌道半徑R的取值范圍;(3)若滑塊沿著軌道運動至G點飛出,求其最終距G點的水平距離d?!敬鸢浮?1)5m/s,0(2)R≤0.5m或(3)20【來源】2025屆浙江省溫州市高三下學(xué)期二模物理試題【詳解】(1)平板與滑塊運動至共速過程,根據(jù)動量守恒有m解得v=5根據(jù)能量守恒定律有μ解得Δ此時滑塊離平板右端距離x=L?(2)當(dāng)滑塊恰過圓弧軌道最高點時,根據(jù)牛頓第二定律有mg=m從滑上高臺到運動至圓弧軌道最高點過程,根據(jù)動能定理有?mg?2解得R滑塊從滑上高臺到恰到達圓弧軌道圓心等高處過程,根據(jù)動能定理有?mg?解得R要使滑塊不脫離圓弧軌道,則有R≤0.5m或(3)滑塊從G點飛出至第一次落地做平拋運動,則有?=12gt解得d1=5第一次反彈后有v第一次反彈過程根據(jù)動量定理有FN1解得v第一次反彈后至第二次落地滑塊做斜拋運動,則有d第二次反彈過程根據(jù)動量定理有FN2解得v可知,之后滑塊做豎直上拋運動,綜上所述可知,最遠水平距離d=5.如圖所示是某種滑塊運動裝置,長度L=1m的傳送帶AB,以速度v=6m/s向左勻速傳動,豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的圓型光滑管道固定在水平地面上,左側(cè)凹槽內(nèi)有總質(zhì)量M=2kg的滑板,滑板由水平板和四分之一圓弧板兩部分構(gòu)成,水平板上表面平直粗糙,長度L1=1.5m,圓弧板表面光滑,半徑R=0.4m,距離滑板左端L2=0.25m處有一鎖定裝置K,滑板一旦碰到K就被鎖定,速度瞬間為0?,F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊,從傳送帶的右側(cè)以速度v0沖上傳送帶,接著進入圓管完成圓周運動后從(1)要使滑塊能滑上滑板,滑塊在B點的最小速度vB(2)若滑塊能滑上滑板,求滑塊在E點的速度vE與初速度v(3)若滑塊以v=4m/s【答案】(1)v(2)vE=vE=6vE=(3)7【來源】2025屆浙江省嘉興市高三上學(xué)期12月教學(xué)測試(一模)物理試卷【詳解】(1)要使滑塊能滑上滑板,則滑塊可以通過D點即可,所以滑塊到達D點的最小速度為v從B到達D點過程,根據(jù)動能定理?mg×2R=代入數(shù)據(jù),解得v(2)滑塊沖上傳送帶,在傳送帶上,根據(jù)牛頓第二定律μ解得,摩擦力產(chǎn)生的加速度大小為a=6若v0<v=6m/s2aL=解得v若加速后滑塊恰好和傳送帶共速,則2aL=解得v若滑塊在傳送帶上一直減速,當(dāng)減速后恰好與傳送共速時?2aL=解得v即,當(dāng)2m/sμ解得v當(dāng)26μ解得v當(dāng)v0?解得v所以,滑塊在E點的速度vE與初速度vvE=vE=6vE=(3)假設(shè)滑塊和滑板在碰到K前可以共速,則根據(jù)動量守恒mv=對滑板根據(jù)動能定律μ聯(lián)立,解得x=所以,假設(shè)不成立。即碰到K滑塊和滑板還沒有共速,設(shè)此時滑塊的速度大小為v1,滑板的速度大小為vmv=m對滑板,根據(jù)動能定理μ聯(lián)立,解得v1=2此過程產(chǎn)生的內(nèi)能為Q此后,滑板碰到K后靜止,滑塊的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則Q滑塊在滑板上運動過程中產(chǎn)生的內(nèi)能是Q=6.一自上而下的傳送裝置可簡化為如下模型。如圖所示,水平光滑軌道OA上安裝了一理想彈簧發(fā)射器,彈簧原長小于OA間距離,彈簧左端固定在O處,彈簧右端放置一小滑塊P,使滑塊向左壓縮彈簧且不拴接,在軌道右側(cè)有一順時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶,其左右端分別與軌道A點和細管道B點等高相切,水平固定粗糙平臺CD與細管道最低點C等高相切,在水平地面上有一左端帶擋板的木板,木板上表面與平臺CD等高且木板與平臺緊密接觸。將滑塊P由靜止釋放,P經(jīng)過水平傳送帶和三個豎直的半圓形光滑細管道,與靜止在CD平臺末端的小滑塊Q發(fā)生彈性碰撞,碰后P恰好能返回C點,碰后Q滑上木板,然后Q與木板左端擋板發(fā)生彈性碰撞。已知管道半徑均為R,滑塊P、木板質(zhì)量分別為mP=m、m木=6m,釋放滑塊P時彈簧彈性勢能的大小為EP=3mgR,傳送帶長度為L1=4R,傳送帶速度大小為v=3gR,平臺CD長度為L2=2R,木板長為L3=1.5R(1)求滑塊P到達B點過程中傳送帶對滑塊P做的功W;(2)求滑塊Q的質(zhì)量mQ(3)求滑塊Q與木板間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q熱【答案】(1)?1.5mgR;(2)mQ=3m【詳解】(1)根據(jù)能量守恒定律E解得v設(shè)物體在傳送帶上減速到與傳送帶速度相同的位移為s,則s=代入數(shù)據(jù)有s=3R<故物塊在傳送帶上先減速后勻速,根據(jù)動能定理W=代入數(shù)據(jù)解得滑塊P到達B點過程中傳送帶對滑塊P做的功W為W=?1.5mgR(2)設(shè)P與Q碰撞前的速度大小為v1,碰后P的速度大小為v2,Q的速度為v3,則P從Bm解得v從C到D過程中由動能定理?2解得v對P滑塊從D到C根據(jù)動能定理?2解得v根據(jù)動量守恒和機械能守恒可知m1解得v解得m(3)由(2)可得,Q碰后速度v進入長木板上表面,先判斷長木板是否移動,Q對長木板摩擦力向左f地面對長木板最大靜摩擦力f故長木板先不動,Q做勻減速運動,可得?解得vQ以速度v4m1可得碰后Q的速度大小v長木板的速度大小為vQ向右減速a長木板向左減速aQ向右做減速運動直至速度減為零后再向左做加速運動直到兩者共速,再一起減速,做出v?t圖像如圖可得v=?相對位移Δ可得Δ則滑塊未滑離木板,滑塊Q與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q7.(23-24高三下·浙江縣域教研聯(lián)盟·一模)如圖為某游戲裝置原理示意圖,水平桌面上固定一個半圓形、內(nèi)側(cè)表面光滑的豎直擋板,其半徑R1=2m,擋板兩端A、B在桌面邊緣,A處固定一個彈射器,B與半徑R2=1m的光滑圓弧軌道CDE在同一豎直平面內(nèi),過C點的軌道半徑與豎直方向夾角θ=53°,半徑R3=2m的四分之一光滑豎直圓管道EF與圓弧軌道CDE稍有錯開。在水平光滑平臺左側(cè),有一質(zhì)量m=1kg的足夠長木板左端恰好與F端齊平,右側(cè)固定有一根勁度系數(shù)k=50N/m的彈簧。質(zhì)量m=1kg的小物塊經(jīng)彈射裝置以某一水平初速度由A點切入擋板內(nèi)側(cè),從B點飛出桌面后,沿C點切線方向進入圓弧軌道(1)物塊到達C點時對軌道的壓力大小;(2)物塊被彈射前彈簧的彈性勢能Ep(3)若彈射器內(nèi)彈性勢能Ep1=38(4)在(3)的基礎(chǔ)上,木板繼續(xù)壓縮彈簧,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則物塊與木板剛要相對滑動時,木板的速度?!敬鸢浮浚?)FN'=22N;(2)Ep0【詳解】(1)由題知,小物塊恰好能到達圓管軌道的最高點F,則v小物塊從C到F的過程中,根據(jù)動能定理有?mg解得v在C點根據(jù)牛頓第二定律有F解得F根據(jù)牛頓第三定律物塊對軌道的壓力F(2)小物塊從靜止到B的過程中,根據(jù)能量守恒有ES=π小物塊從B到C做平拋運動,在C點沿圓弧切線方向cos解得小物塊剛在彈射器內(nèi)時彈性勢能E(3)小物塊從A到B的過程中,根據(jù)動能定理有Ev從C到F的過程中,根據(jù)動能定理有?mg解得v由小物塊與木板系統(tǒng)動量守恒m由系統(tǒng)能量守恒μ聯(lián)立解得小物塊相對木板滑動的長度Δ(4)小物塊與木板剛好相對滑動時,對整體由牛頓第二定律k對小物塊牛頓第二定律μ解得Δ對系統(tǒng)能量守恒1解得v8.如圖所示,一質(zhì)量M=1.0kg,高h=0.7m的平板車靜置在光滑水平地面上,其左端靜止放置一輛質(zhì)量m=0.2kg大小可忽略的四驅(qū)電動玩具小車,右側(cè)同一豎直平面有固定的光滑圓弧軌道AC,軌道半徑R=1.25m,圓心角為2θ,θ=37°,左右兩端點A、C等高,圓弧最低點B位于水平地面上。緊接C點,有一長s=1.59m的傾斜傳送帶,上表面DE沿圓弧C點的切線方向,傳送帶以v=2m/s的速度順時針運動。玩具小車啟動后,恰好能從A點沿AC圓弧切線進入軌道,并最終到達E點后飛離。已知玩具車在平板車和傳送帶上運動時,均產(chǎn)生自重0.8倍的動力(忽略摩擦阻力和空氣阻力),且從C點到D點速度不變。sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)玩具小車在A點速度大小vA;(2)玩具小車在B點受到支持力的大小FN;(3)平板車的長度l;(4)傳送帶由于運送玩具小車而多輸出的機械能?E?!敬鸢浮浚?)5m/s;(2)6.8N;(3)1.2m;(4)0.96J【來源】2024屆浙江省湖州市等3地高三下學(xué)期二模物理試題【詳解】(1)小車離開平板車后,做平拋運動,在A點的速度為vA,豎直方向有v解得vA=5m/s(2)從A到B由動能定理mgR在B點由牛頓第二定律F解得FN=6.8N(3)小車在平板車上做勻加速運動的加速度為a1,位移為x1,則由牛頓定律0.8mg=m由運動方程v解得x1=1m小車和平板車滿足平均動量守恒m解得x2=0.2m平板車的長度為l=x1+x2=1.2m(4)小車在傳送帶上做勻加速運動,則由牛頓第二定律可知0.8mg?mg解得a2=2m/s2由運動公式s=以及v解得t=0.3s(另一解t=-0.53s舍掉)在時間t內(nèi),傳送帶上某點對地位移x傳=vt=0.6m傳送帶由于運送小車克服小車對其的靜摩擦力做功為W=0.8mg9.(23-24高三上·浙江衢州、麗水、湖州三地·期中)如圖所示裝置由傾斜軌道AB,關(guān)于豎直線OC對稱且半徑可調(diào)的圓弧軌道BCD,以速度v順時針轉(zhuǎn)動的傳送帶EF和足夠長水平軌道MN組成。軌道AB和BCD平滑連接

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論