热点16 动力学与能量观点的综合应用公开课.docx
《热点16 动力学与能量观点的综合应用公开课.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《热点16 动力学与能量观点的综合应用公开课.docx(5页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、热点16动力学与能量观点的综合应用i.滑板工程是极限运动历史的鼻祖,在滑板公园里经常看到各种滑板场地,如图甲所示.现 有一个滑板场可简化为如图乙所示模型,由足够长的斜直轨道、半径4=2 m的凹形圆弧轨 道和半径心=3.6 m的凸形圆弧轨道三局部组成的滑板组合轨道.这三局部轨道依次平滑连 接,且处于同一竖直平面内.其中M点为凹形圆弧轨道的最低点,N点为凸形圆弧轨道的最 高点,凸形圆弧轨道的圆心。与M点在同一水平面上.一可视为质点、质量为m=1 kg的 滑板从斜直轨道上的P点无初速度滑下,经屈点滑向N点.在凸形圆弧最右侧距离L=0.9 m 的位置有一个高度2=3 m、倾角为53。的斜面.不计一切阻
2、力,重力加速度g取10m/s2, sin 53=0.8, cos 53=0.6.甲滑板公园假设尸点距水平面的高度小= 3.2 m,求滑板滑至M点时,轨道对滑板的支持力大小/n;(2)假设滑板滑至N点时恰好对轨道无压力,求滑板的下滑点尸距水平面的高度在(2)的条件下,假设滑板滑至N点时刚好做平抛运动,滑板能否与右侧斜面发生碰撞(不考 虑碰撞后反弹),假设能,请计算出碰撞的具体位置;假设不能,请说明理由.答案(1)42 N (2)5.4 m (3)能,见解析解析(1)滑板由尸点滑至M点的过程中,由机械能守恒有mgh得0M=8m/s.对滑板滑至M点时受力分析,由牛顿第二定律有FN,ng=看得Fn=4
3、2 N.滑板滑至N点时恰好对轨道无压力,那么有 mg=n得 n=6 m/s滑板从尸点到N点机械能守恒,那么有 mgH=.解得 H=5.4 m.(3)假设滑板能与右侧斜面发生碰撞,那么由平抛运动的规律有y=&巴x=W,Ri-y tan530=x-7?2-L,Ri-y tan530=x-7?2-L,联立解得,=0.8 s.故滑板能与右侧斜面发生碰撞,那么碰撞点距离斜面底端的水平距离为0.3 m,距离斜面底端的高度为0.4m.2.(2020.浙江杭高5月测试)如下图,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处 于自然状态时其右端位于B点.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=
4、0.8m的圆环剪去了左上角135。的圆弧,为其竖直直径,尸点到桌面的竖直距离也是 H.用质量为阳=0.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到。点,释放后弹簧恢复原长时物块恰好停止 在B点.用同种材料、质量为及=0.2 kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B 点后,到离开桌面前其位移与时间的关系为=8,2落物块从桌面右边缘。点飞离桌面后, 由P点沿圆轨道切线落入圆轨道(取g= 10 m/s2).求3、P间的水平距离;判断m能否沿圆轨道到达M点;求释放后仅在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功.答案(1)7.6 m (2)不能(3)11.2J解析(1)设物块由。点以初速度如做平抛运动,落到尸点时竖
5、直速度为4,那么有1VyR=5g 匕 x=VDt, vy=gt, tan 45= 一. 乙U D解得。o=4 m/s, xi = 1.6 m由x=St2t2可知,物块过B点后做初速度为。0=8 m/s,加速度大小为=4 m/s2的减速运 动,到达。点的速度为。小贝 I 女)2Vd1=2ax2,解得工2=6 m所以5、P间的水平距离为x=xi+x2 = 7.6 m.。2i(2)设物块到达Af点的临界速度为小,那么有=得。m = 4 = 2也 m/s,假设物块能沿轨道到达M点,其速度为0M, 那么有坐 解得0M川16 8也 m/s2吸 m/s,即物块不能到达M点.设弹簧长为AC时的弹性势能为Ep,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 热点 16 动力学 能量 观点 综合 应用 公开
限制150内