专题5.5 动力学观点和能量观点解决力学综合问题（精练）（原卷版）.doc

专题5.5 动力学观点和能量观点解决力学综合问题1(2019·安徽皖南八校联考)如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，一质量为m1 kg初速度大小为v2的小物块，从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带；若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示则( )A小物块向左运动的过程中离A处的最大距离为4 mB03 s时间内，小物块受到的摩擦力的冲量大小为2 N·sC04 s时间内，传送带克服摩擦力做功为16 JD小物块与传送带之间由摩擦产生的热能为18 J2(2019·华东师范大学附中模拟)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3. (2019·江苏如东高中模拟)如图甲所示，质量为m1 kg的滑块(可视为质点)，从光滑、固定的圆弧轨道的最高点A由静止滑下，经最低点B后滑到位于水平面的木板上已知木板质量M2 kg，其上表面与圆弧轨道相切于B点，且长度足够长整个过程中木板的vt图象如图乙所示，g10 m/s2.求：(1)滑块经过B点时对圆弧轨道的压力；(2)滑块与木板之间的动摩擦因数；(3)滑块在木板上滑过的距离4. (2019·浙江效实中学模拟)如图，轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道B处，弹簧处于自然状态直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF4R.已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g.(取sin 37°，cos 37°)(1)求P第一次运动到B点时速度的大小(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能(3)改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点G点在C点左下方，与C点水平相距R、竖直相距R.求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量5. (2019·江西白鹭洲中学模拟)如图所示，质量M0.4 kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上，在A点有质量m0.1 kg的小物体(可视为质点)以v04.0 m/s速度水平抛出，恰以平行斜面的速度落在薄板的最上端B并在薄板上运动，当小物体落在薄板上时，薄板无初速度释放开始沿斜面向下运动，小物体运动到薄板的最下端C时，与薄板速度恰好相等，已知小物体与薄板之间的动摩擦因数为0.5，sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2.求：(1)A点与B点的水平距离；(2)薄板BC的长度6. (2019·山东青岛二中模拟)如图所示，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，它以v03的初速度由A点开始向B点滑行，AB5R，并滑上光滑的半径为R的圆弧BC，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，P、Q位于同一直径上，旋转时两孔均能达到C点的正上方若滑块滑过C点后穿过P孔，又恰能从Q孔落下，则平台转动的角速度应满足什么条件？7. (2019·湖北孝感高级中学模拟)如图所示，半径R1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角37°，另一端点C为轨道的最低点C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量M1 kg，上表面与C点等高质量为m1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v01.2 m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道已知物块与木板间的动摩擦因数0.2，取g10 m/s2.求：(1)物块经过C点时的速度vC；(2)若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.8. (2019·重庆巴蜀中学模拟)如图所示，半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角37°的粗糙斜面轨道DC相切于C，圆轨道的直径AC与斜面垂直。质量为m的小球从A点左上方距A高为h的斜上方P点以某一速度水平抛出，刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧，之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到抛出点等高的D处。已知当地的重力加速度为g，取Rh，sin37°0.6，cos37°0.8，不计空气阻力，求：(1)小球被抛出时的速度v0；(2)小球到达半圆轨道最低点B时，对轨道的压力大小；(3)小球从C到D过程中克服摩擦力做的功W。9(2019·陕西西安中学模拟)为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角60°，长L12m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示。现将一个小球从距A点高h0.9m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为，g取10m/s2，求：(1)小球初速度的大小；(2)小球滑过C点时的速率；(3)要使小球不离开轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。10(2019·四川雅安中学模拟)如图所示，质量分别为m、2m的物体a、b通过轻绳和不计摩擦的定滑轮相连，均处于静止状态a与水平面上固定的劲度系数为k的轻质弹簧相连，Q点有一挡板，若有物体与其垂直相碰会以原速率弹回，现剪断a、b之间的绳子，a开始上下往复运动，b下落至P点后，在P点有一个特殊的装置使b以落至P点前瞬间的速率水平向右运动，当b静止时，a恰好首次到达最低点，已知PQ长s0，重力加速度为g，b距P点高h，且仅经过P点一次，b与水平面间的动摩擦因数为，a、b均可看作质点，弹簧在弹性限度范围内，试求：(1)物体a的最大速度；(2)物体b停止的位置与P点的距离11(2019·贵州遵义四中模拟)如图所示轻弹簧一端固定在水平面上的竖直挡板上，处于原长时另一端位于水平面上B点处，B点左侧光滑，右侧粗糙水平面的右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接，斜面倾角为37°，斜面上有一半径为R1 m的光滑半圆轨道与斜面切于D点，半圆轨道的最高点为E，G为半圆轨道的另一端点，LBC2.5 m，A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内使质量为m0.5 kg的小物块P挤压弹簧右端至A点，然后由静止释放P，P到达B点时立即受到斜向右上方，与水平方向的夹角为37°，大小为F5 N的恒力，一直保持F对物块P的作用，结果P通过半圆轨道的最高点E时的速度为vE m/s.已知P与水平面、P与斜面间的动摩擦因数均为0.5，g取10m/s2.sin 37°0.6.求：(1)P运动到E点时对轨道的压力大小；(2)弹簧的最大弹性势能；(3)若其他条件不变，增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上，求P在斜面上的落点距D点的距离12(2019·陕西西安市第一中学模拟)如图所示，传送带AB总长为l10 m，与一个半径为R0.4 m的光滑四分之一圆轨道BC相切于B点，传送带速度恒为v6 m/s，方向向右，现有一个滑块以一定初速度从A点水平滑上传送带，滑块质量为m10 kg，滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1，已知滑块运动到B端时，刚好与传送带同速，求：(1)滑块的初速度；(2)滑块能上升的最大高度；(3)求滑块第二次在传送带上滑行时，滑块和传送带系统产生的内能13(2019·四川石室中学模拟)如图所示，AB段为一半径R0.2 m的光滑圆弧轨道，EF是一倾角为30°的足够长的光滑固定斜面，斜面上有一质量为0.1 kg的薄木板CD，开始时薄木板被锁定一质量也为0.1 kg的物块(图中未画出)从A点由静止开始下滑，通过B点后水平抛出，经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板，在物块滑上薄木板的同时薄木板解除锁定，下滑过程中某时刻物块和薄木板能达到共同速度已知物块与薄木板间的动摩擦因数.(g10 m/s2，结果可保留根号)求：(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 ；(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14（东北师大附中2019届第二次模拟）如图所示，右侧为固定的光滑圆弧导轨A，末端水平。左侧B为固定的挡板，C为足够长的传送带。以速度v=5m/s顺时针运动。D为下表面光滑的木板，质量为M=1kg，长度为L=3m。A的末端与C、D三者的上表面等高，最初D紧靠着A。一个质量为m=2kg的滑块(可看作质点)从A上由静止下滑高度h=1.8m后，滑上木板D。已知滑块恰能滑到木板D的左端，且此刻木板洽与B相撞，若木板与挡板、导轨每次碰撞后，速度均变为零(但不粘连)，滑块与木板及传送带间的动摩擦因数都相等，g=10m/s2,D与B碰后C、D间的缝隙很小忽略不计。求： (1)动摩擦因数；(2)滑块第一次滑上传送带运动到最左端过程中，电动机对传送带多做的功；(3)滑块第一次返回轨道A的最大高度；(4)滑块从开始释放直到停止运动的过程中，在木板上发生相对滑动的总时间。15（广东省广州市2019届高三一模）倾角为的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“ ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处。现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求（1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；（2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。16（天津市新华中学2019届高三模拟）如图所示，光滑的水平面AB 与半径，光滑竖直半圆 轨道BCD在B点相切，D为轨道最高点.用轻质细线连接甲、乙两小球，中间夹一轻质弹簧，弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为，乙球的质量为，甲、乙两球静止。现固定甲球，烧断细线，乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D点.重力加速度取甲、乙两球可看作质点.（1）试求细线烧断前弹簧的弹性势能；（2）若甲球不固定，烧断细线，求从烧断细线开始到乙球脱离弹簧过程中，弹簧对乙球的冲量I.17（广西桂林市、贺州市、崇左市2019届高三联合调研）如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量为M=2kg的平板车C，其右端固定挡板上固定一根轻质弹簧，平板车上表面Q点左侧粗糙右侧光滑，且粗糙段长为L=2m，小车的左边紧靠着一个固定在竖直平面内半径为r=5m的四分之一光滑圆形轨道，轨道底端的切线水平且与小车的上表面相平。现有两块完全相同的小木块A、B(均可看成质点)，质量都为m=1kg，B放于小车左端，A从四分之一圆形轨道顶端P点由静止释放，滑行到车上立即与小木块B发生碰撞(碰撞时间极短)碰后两木块粘在一起沿平板车向右滑动，一段时间后与平板车达到相对静止，此时两个木块距Q点距离d=1m，重力加速度为g=10m/s2。求：(1)木块A滑到圆弧轨道最低点时，木块A对圆形轨道的压力大小；(2)木块与小车之间的滑动摩擦因数；(3)若要两木块最终能从小车C左侧滑落，则木块A至少应从P正上方多高地方由静止释放。(忽略空气阻力，弹簧都在弹性限度内)18（2019年重庆市南开中学高三模拟）如图，质量为的滑块放在足够长的木板左端，两者间的动摩擦因数为；木板的质量，与地面间的动摩擦因数为。某时刻滑块、木板开始运动，初速度大小均为，方向相反。之后一旦滑块与木板速度相等，就设法使木板速度立即反向（大小不变）。取重力加速度大小，求：（1）第一次共速时的速度大小;（2）全过程滑块的位移大小；（3）整个过程中滑块与木板间的摩擦生热。19（辽宁省鞍山市第一中学2019届高三模拟）如图所示，光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车，车的B点右侧的上表面是粗糙水平轨道，车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C点，B与C之间距离L=0.9m，一个质量m=2kg的小物块，置于车的B点，车与小物块均处于静止状态，突然有一质量的子弹，以速度v=50m/s击中小车并停留在车中，设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数，g取10m/s2则，（1）通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，并求当小物块再次回到B点时，小物块的最大速度大小; （2）若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm，求弹簧的最大弹性势能。20（天津市和平区2019届高三模拟）如图甲所示，一长木板的止在水平地面上，在t=0时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，以后长木板运动v-t图象如图所示，已知小物块与长木板的质量均为m=1kg，已知木板足够长，（g=10m/s2），求：（1）小物块与长木板间动摩擦因数的值（2）在整个运动过程中，系统所产生的热量1. (2016·全国卷)如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF4R.已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g.(取sin 37°，cos 37°)(1)求P第一次运动到B点时速度的大小；(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能；(3)改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点G点在C点左下方，与C点水平相距R、竖直相距R.求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量