高考物理一轮复习 微专题5 动力学和能量观点的综合应用练习（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

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1、微专题五动力学和能量观点的综合应用1如图甲所示，在倾角为37的粗糙的足够长斜面的底端，一质量m1 kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧，滑块与弹簧不连接t0时释放滑块，计算机通过传感器描绘出滑块的vt图像如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线在t10.1 s时滑块已上滑s0.2 m的距离，取g10 m/s2.求：(1)滑块与斜面间的动摩擦因数的大小；(2)压缩弹簧时，弹簧具有的弹性势能Ep.答案：(1)0.5(2)4.0 J解析：(1)由图象可知t10.1 s时滑块离开弹簧向上做匀减速运动，加速度的大小a m/s210 m/s2根据牛顿第二定律有：mgsin 37mgcos 37ma解得：0

2、.5.(2)由图线可知，t10.1 s时的速度大小v2.0 m/s由功能关系可得：Epmv2mgsin 37smgcos 37s代入数据解得：Ep4.0 J.2如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带长L8 m，匀速运动的速度v05 m/s. 一质量m1 kg的小物块轻轻放在传送带上xP2 m的P点小物块随传送带运动到Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N点若小物块经过Q处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数0.5，重力加速度取g10 m/s2.求：(1)N点的纵坐标；(2)从P点到Q点，小物块在传送带上运动时，系统产生的热量；(3)若将小物块轻放在传送带上的某些

3、位置，最终小物块均能沿光滑圆弧轨道运动(小物块始终在圆弧轨道运动不脱轨)到达纵坐标yM0.25 m的M点，求这些位置的横坐标范围答案：(1)1 m(2)12.5 J(3)7 mx7.5 m和0x5.5 m解析：(1)小物块在传送带上匀加速运动的加速度ag5 m/s2设小物块加速到与传送带速度相同时所用时间为tt1 s运动的位移x2.5 mxPQ在N点由牛顿第二定律mgm从Q到N的运动过程，由机械能守恒定律mvmgyNmv又R.解得yN1 m(2)小物块在传送带上相对传送带滑动的位移xv0tx2.5 m产生的热量Qmgx12.5 J.(3)设在坐标为x1处将小物块轻放在传送带上，若刚能到达圆心右侧的M点，由能量守恒得：mg(Lx1)mgyM代入数据解得x1 7.5 m当小物块恰好到达与圆心等高的右侧时mg(Lx2)mgyN代入数据解得x27 m若刚能到达圆心左侧的M点，则必定恰好能通过最高点C，mg(Lx3)mgyNmvmgm，可解得x35.5 m故小物块放在传送带上的位置坐标范围7 mx7.5 m和0x5.5 m.