強(qiáng)化訓(xùn)練一功和能一

1、.功和能一1如圖1所示，一玩溜冰的小孩可看成質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m30 kg，他在左側(cè)平臺(tái)上滑行一段間隔 后平拋，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑，A、B為圓弧兩端點(diǎn)，其連線程度圓弧半徑為R1.0 m，對(duì)應(yīng)圓心角為106，平臺(tái)與AB連線的高度差為h0.8 m計(jì)算中取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6求：圖11小孩平拋的初速度大小；2小孩運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力答案13 m/s21 290 N，方向豎直向下解析1由于小孩無(wú)碰撞進(jìn)入圓弧軌道，即小孩落到A點(diǎn)時(shí)速度方向沿A點(diǎn)切線方向，那么vygtv0tan 53，又hgt2得t0.4 s，即v0，

2、代入數(shù)值得v03 m/s.2設(shè)小孩在最低點(diǎn)O的速度為v，選最低點(diǎn)所在平面為零勢(shì)能面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有mv2mvmghR1cos 53，在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律，有FNmgm，代入數(shù)據(jù)解得FN1 290 N，由牛頓第三定律可知，小孩對(duì)軌道的壓力為1 290 N，方向豎直向下22019杭西高4月測(cè)試如圖2所示，豎直平面內(nèi)的軌道由直軌道AB和圓弧軌道BC組成兩軌道在B點(diǎn)平滑連接，小球從斜面上A點(diǎn)由靜止開場(chǎng)滑下，滑到斜面底端后又滑上一個(gè)半徑為R0.4 m的圓弧軌道g10 m/s2圖21假設(shè)接觸面均光滑，小球剛好能滑到圓弧軌道的最高點(diǎn)C，求斜面上A點(diǎn)高h(yuǎn)；2假設(shè)小球質(zhì)量m0.1 kg，斜面上A點(diǎn)

3、高h(yuǎn)2 m，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為mg，求全過(guò)程中摩擦阻力做的功答案11 m20.8 J解析1小球剛好到達(dá)C點(diǎn)，重力提供向心力，由牛頓第二定律得：mgm，從A到C過(guò)程，由動(dòng)能定理得：mgh2Rmv2，解得：h2.5R2.50.4 m1 m；2在C點(diǎn)，由牛頓第二定律和牛頓第三定律得：mgmgm，從A到C過(guò)程，由動(dòng)能定理得：mgh2RWfmv0，解得：Wf0.8 J.32019嘉興市教學(xué)測(cè)試如圖3所示是一種常見的圓桌，桌面中間嵌一半徑為r1.5 m、可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤，桌面與圓盤面在同一程度面內(nèi)且兩者間縫隙可不考慮桌面離地高度為h0.8 m，將一可視為質(zhì)點(diǎn)的小碟子放置在圓盤邊緣，假設(shè)緩慢

4、增大圓盤的角速度，碟子將從圓盤上甩出并滑上桌面，再?gòu)淖烂骘w出，落地點(diǎn)與桌面飛出點(diǎn)的程度間隔 是0.4 m碟子質(zhì)量m0.1 kg，碟子與圓盤間的最大靜摩擦力Ffmax0.6 N，g取10 m/s2，求：不計(jì)空氣阻力，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力圖31碟子從桌面飛出時(shí)的速度大??；2碟子在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，桌面摩擦力對(duì)它做的功；3假設(shè)碟子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.225，要使碟子不滑出桌面，那么桌面半徑至少是多少？答案11 m/s20.4 J32.5 m解析1根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：hgt2，xvt，得vx1 m/s.2設(shè)碟子從圓盤上甩出時(shí)的速度為v0，那么Ffmaxm，即v03 m/s由動(dòng)能定理得：Wfmv2

5、mv，代入數(shù)據(jù)得：Wf0.4 J.3當(dāng)?shù)踊阶烂孢吘墪r(shí)速度恰好減為零，對(duì)應(yīng)的桌子半徑取最小值設(shè)碟子在桌子上滑動(dòng)的位移為x，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgx0mv，代入數(shù)據(jù)得：x2 m，由幾何知識(shí)可得桌子半徑的最小值為：R2.5 m.42019臺(tái)州中學(xué)第四次統(tǒng)練某同學(xué)在設(shè)計(jì)連鎖機(jī)關(guān)游戲中，設(shè)計(jì)了如圖4所示的起始觸發(fā)裝置，AB段是長(zhǎng)度連續(xù)可調(diào)的豎直伸縮桿，BCD段是半徑為R的四分之三圓弧彎桿，DE段是長(zhǎng)度為2R的程度桿，與AB桿稍稍錯(cuò)開豎直桿外套有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置質(zhì)量為m的套環(huán)每次將彈簧的長(zhǎng)度壓縮至P點(diǎn)后鎖定，設(shè)PB的高度差為h，解除鎖定后彈簧可將套環(huán)彈出在觸發(fā)器的右側(cè)有多

6、米諾骨牌，多米諾骨牌的最高點(diǎn)Q和P等高，且與E的程度間隔 為x8R，彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能Ep9mgR，套環(huán)與程度桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，與其他部分的摩擦不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g.求：圖41當(dāng)h3R時(shí)，套環(huán)到達(dá)桿最高點(diǎn)C處的速度大??；2在上問(wèn)中當(dāng)套環(huán)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)桿的作用力大小和方向；3假設(shè)h在R6R連續(xù)可調(diào)，要使該套環(huán)恰好擊中Q點(diǎn)，那么h需調(diào)節(jié)為多長(zhǎng)？答案129mg方向豎直向上35R解析1從P到C，由能量守恒定律：EpmghRmv解得vC2在C點(diǎn)，對(duì)套環(huán)由牛頓第二定律得，F(xiàn)mgm得F9mg根據(jù)牛頓第三定律，套環(huán)對(duì)桿的作用力為9mg，方向豎直向上3從P到E，由能量守恒定律有，Ep

7、mghRmg2RmvxvE聯(lián)立解得h5R.52019杭州市期末如圖5所示，在光滑的程度平臺(tái)上A處有一質(zhì)量 m0.1 kg的小球壓縮輕質(zhì)彈簧小球與彈簧不拴連使其具有 Ep0.2 J的彈性勢(shì)能，平臺(tái)的B端連接兩個(gè)半徑都為R且內(nèi)壁都光滑的四分之一細(xì)圓管BC及細(xì)圓管CD，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑，B點(diǎn)和D點(diǎn)都與程度面相切在地面的 E處有一小圓弧圖中未畫出，小球在經(jīng)過(guò) E處時(shí)的動(dòng)能不損失且安裝了一個(gè)可改變傾角的長(zhǎng)斜面EF，地面DE長(zhǎng)度為0.3 m且與小球間的動(dòng)摩擦因數(shù)10.5，小球與可動(dòng)斜面 EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)2.現(xiàn)由靜止釋放小球，小球彈出后進(jìn)入細(xì)圓管，運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)時(shí)對(duì)上管壁有 FN1 N的彈力求：g取10 m/s2圖51細(xì)圓管的半徑 R；2小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力大??；3當(dāng)斜面 EF與地面的夾角在090范圍內(nèi)為何值時(shí)小球沿斜面上滑的長(zhǎng)度最短？并求出最短長(zhǎng)度計(jì)算結(jié)果可用根式表示答案10.2 m27 N360 m解析1小球由A運(yùn)動(dòng)到B，由能量守恒得Epmv得：vB2 m/s由牛頓第三定律知，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)上管壁對(duì)小球有FN1 N的彈力由牛頓第二定律可得FNmg得：R0.2 m.2小球由B運(yùn)動(dòng)到D，由動(dòng)能定理得mg2Rmvmv在D處，由牛頓第二定律