2022高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律素养提升课六动力学方法和能量观点的综合应用课后训练.docx

《2022高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律素养提升课六动力学方法和能量观点的综合应用课后训练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律素养提升课六动力学方法和能量观点的综合应用课后训练.docx（3页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、素养提升课(六)动力学方法和能量观点的综合应用(建议用时：25分钟)1如图所示，半径均为R的四分之一光滑圆弧轨道AB、BC在B处平滑连接构成轨道ABC，其中AB为细管道。轨道ABC竖直放置，且固定在水平台阶CE上，圆心连线O1O2水平，台阶距离水平地面的高度为R，质量为m的小球静置于水平管口A点，若小球受微小扰动，从静止开始沿轨道ABC运动，已知小球直径略小于管道内径，重力加速度为g。(1)小球通过C点时，求轨道对小球的弹力大小FC；(2)小球从C点飞出落到地面上，求落地点(图中未画出)到C点的距离s；(3)某同学将该小球从地面上的D点斜向右上方抛出，小球恰好从C点水平飞入轨道， 已知水平距离

2、DO2R，求小球沿轨道上滑到最高点时离地面的高度h。解析：(1)由A到C，由机械能守恒定律得2mgRmv在C点，根据牛顿第二定律可得FCmgm解得FC5mg；(2)小球从C点飞出做平抛运动，水平方向有xvCt竖直方向有Rgt2解得x2R落地点到C点的距离s3R；(3)小球从D到C的过程可以看做由C到D的平抛运动，设小球到达C点的速度大小为vC，则有2RvCtRgt2，解得vC设小球从C点上滑的最大高度为h，对小球上滑到最高点的过程，根据动能定理可得mghmvC2，解得hR所以hhR2R。答案：(1)5mg(2)3R(3)2R2(20201月浙江选考)如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的

3、固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连)、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r0.1 m，OE长L10.2 m，AC长L20.4 m，圆轨道和AE光滑，滑块与AB、OE之间的动摩擦因数0.5。滑块质量m2 g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。求：(1)滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度vF大小；(2)当h0.1 m且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力FN大小及弹簧的弹性势能Ep0；(3)要使游戏成功，弹簧的弹性势能Ep与高度h之间满足的关系。解析：(1)滑块恰过F点的条件mgmvF1 m/s。(2)滑块从E到B，由动能定理得mghmgL20mv在E点，由牛顿第二定律得FNmgmFN0.14 N从O到B点Ep0mghmg(L1L2)0得Ep08.0103 J。(3)滑块恰能过F点时的弹性势能Ep12mgrmgL1mv7.0103 J到B点减速到0Ep1mgh1mg(L1L2)0得h10.05 m若滑块恰好能停在B点，则mgcos mgsin 得tan 0.5，此时h20.2 m从O到B点Epmghmg(L1L2)2103(10h3) J其中0.05 mh0.2 m。答案：见解析