人教版2020屆高三物理功和能綜合精選16題

1、人教版2020屆高三物理功和能綜合精選16題2020屆高三物理功和能專題精選16題9 / 271 .如圖，ABC|為固定在豎直平面內(nèi)的軌道, 半徑R = 2 5m'圓心角。- 10c的光滑圓弧, m=0,1kg,在A處時(shí)速度水平向左、大小為AB段為長0.75m的粗糙水平桿，BC段為A13相切于.穿在軌道上的小球質(zhì)量 已知小球與|ab|之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.05,求：(卜取(1)小球向左經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小*七；(2)小球在圓弧上達(dá)到最高點(diǎn) C與水平包之間的高度差h ；(3)小球從最大高度c開始，需多長時(shí)間，再次經(jīng)過 B點(diǎn)。(4)小球通過BI點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F"2.如圖所示，在粗

2、糙水平臺(tái)階上靜止放置 一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊，它與水平臺(tái)階 表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)月0.5,且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m。在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè) 以。點(diǎn)為圓心的圓弧形擋板，現(xiàn)用 F=5N 的水平恒力拉動(dòng)小物塊，一段時(shí)間后撤去 拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板。(g 取 10m/s2)(1)若小物塊恰能擊中擋板的上邊緣 P點(diǎn), P點(diǎn)的坐標(biāo)為(1.6m, 0.8m),求其離開 O 點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)為使小物塊擊中擋板，求拉力 F作用的距離范圍;(3)改變拉力F的作用時(shí)間，使小物塊擊中擋板的不同位置，求擊中擋板時(shí)小物塊動(dòng) 能的最小值。(結(jié)果可保留根式)3. 2012年11月，我國艦載機(jī)在航母

3、上首降成功。假設(shè)著艦過程中航母靜止不動(dòng)，某 一艦載機(jī)質(zhì)量 m 2.5 104kg ,著艦速度Vo 50m/s ,著艦過程艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為f 1.2 105N ,若空氣阻力和甲板阻力保持不變。(1)若飛機(jī)著艦后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，僅受空氣阻力和甲板阻力作用，飛機(jī)將在甲板上以 一 2 .a。 2m/s的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，航母甲板至少多長才能保證飛機(jī)不滑到海里；(2)為了讓飛機(jī)在有限長度的跑道上停下來，甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機(jī)減速，同時(shí)考慮到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況，飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。若飛機(jī)著艦 后就鉤住阻攔索，如圖所示為飛機(jī)鉤住阻攔索后某時(shí)刻的情景，此時(shí)飛機(jī)的加速度大小a 38

4、m/s2,速度v 40m/s ,阻攔索夾角106 ,兩滑輪間距 S 40m ,sin53 0.8, cos53 0.6。求此時(shí)阻攔索承受張力 T的大小和飛機(jī)從著艦到圖示 時(shí)刻阻攔索對飛機(jī)所做的功W。4 .跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員腳著專用滑雪板，不借助任何外力，從起滑臺(tái)起滑，在助滑道上獲 得高速度，于臺(tái)端飛出，沿拋物線在空中飛行，在著陸坡著陸后，繼續(xù)滑行至水平停 止區(qū)靜止。如圖所示為一簡化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由傾角為b = 37 ”斜面AB和半徑為艮1 . 10m的光滑圓弧bc組成，兩者相切于4AB豎直高度差hl 30m 豎直跳臺(tái)CD高度差為 = 5m,著陸坡de是傾角為的斜坡，長|L = 1

5、30m ,下端與半徑為七光滑圓弧EF相切，且EF下端與停止區(qū)相切于用運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止滑下，通過 C點(diǎn)，以速度匕=水平飛出落到著陸坡上，然后運(yùn)動(dòng)員通過技巧使垂直于斜坡速度降為 0,以沿斜坡的分速度繼續(xù)下滑，經(jīng)過 EF到達(dá)停止區(qū)FG若運(yùn)動(dòng) 員連同滑雪裝備總質(zhì)量為 80kg。（不計(jì)空氣阻力， 血刃 二。6,807自求：匕）運(yùn)動(dòng)員在c點(diǎn)對臺(tái)端的壓力大?。籬）滑板與斜坡AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)；匕3）運(yùn)動(dòng)員落點(diǎn)距離D多遠(yuǎn)；運(yùn)動(dòng)員在停止區(qū)靠改變滑板方向增加制動(dòng)力，若運(yùn)動(dòng)員想在60m之內(nèi)停下，制動(dòng)力至少是總重力的幾倍？ 設(shè)兩斜坡粗糙程度相同，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字y5 .如圖所示，在 2010上海世博會(huì)上，拉

6、脫維亞館的風(fēng)洞飛行表演，令參觀者大開眼界，最吸引眼球的就是正中心那個(gè)高為H=10m,直徑D=4m的透明垂直風(fēng)洞風(fēng)洞是人工產(chǎn)生和控制的氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動(dòng).在風(fēng)力作用的正對 面積不變時(shí)，風(fēng)力 F=0.06v2 (v為風(fēng)速).在本次風(fēng)洞飛行上升表演中，表演者的質(zhì)量 m=60kg ,為提高表演的觀賞性，控制風(fēng)速v與表演者上升的高度 h間的關(guān)系如圖2所示.g=10m/s2.求：(1)表演者上升達(dá)最大速度時(shí)的高度hi.(2)表演者上升的最大高度 h2.(3)為防止停電停風(fēng)事故，風(fēng)洞備有應(yīng)急電源，若在本次表演中表演者在最大高度h2時(shí)突然停電，為保證表演者的人身安全，則留給風(fēng)洞自動(dòng)接通應(yīng)急

7、電源滯后的最長時(shí)間tm.(設(shè)接通應(yīng)急電源后風(fēng)洞一直以最大風(fēng)速運(yùn)行)6 .飛機(jī)迫降時(shí)著地速度的大小為144km/h,方向與地面平行，飛機(jī)與地面間的摩擦數(shù)0.8.迎面空氣阻力為fi = kiv2,升力為f2= k2v2 (ki、k2為比例系數(shù))，若飛機(jī)滑行 時(shí)V2與位移x的關(guān)系如圖所示，飛機(jī)質(zhì)量為20噸，且設(shè)飛機(jī)剛?cè)舻貢r(shí)與地面無壓力。求：比例系數(shù)k2是多少？(2)比例系數(shù)ki和飛機(jī)滑行的距離為多少？(3)飛機(jī)滑行過程中空氣阻力和摩擦力各做多少功？7 .在某電視臺(tái)舉辦的沖關(guān)游戲中，AB是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，其末端水平，圓心角 0= 60°,半徑R= 2.5m, BC是長度為Li=

8、8m的水平傳送帶，CD是長度為 L2= i3.5m的水平粗糙軌道，AB、CD軌道與傳送帶平滑連接，參賽者抱緊滑板(參賽 者和滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，滑板質(zhì)量忽略不計(jì))從A處由靜止下滑，并通過 B點(diǎn)恰好滑到D點(diǎn)。已知參賽者質(zhì)量 m= 60kg,傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滑板與傳送帶、水平軌道的動(dòng)摩擦 因數(shù)分別為 國=0.4、區(qū)=0.3,取g= 10m/s2,求：(1)參賽者運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道B處對軌道的壓力的大??；(2)傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的速度的大小和方向;(3)傳送帶由于傳送參賽者多消耗的電能。8 .某?？萍寂d趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的賽車軌道，軌道由水平直軌道AB、圓軌道BCD (B點(diǎn)與D點(diǎn)在同一水平面上但不重合)、水平直軌

9、道 DE、圓弧軌道EP和管 道式圓弧軌道 PF組成，整個(gè)軌道處在同一豎直面內(nèi)，AB段粗糙，其他軌道均光滑，EO2和FO3均沿豎直方向。已 知 Ri= 0.5 m , R2=1.2 m , 0 =60。°一遙控電動(dòng)賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量 m =1kg,其電動(dòng)機(jī) 額定輸出功率 P=10W,靜止放在 A點(diǎn)。通 電后，賽車開始向 B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，t0=5s后關(guān)閉電源，賽車?yán)^續(xù)運(yùn)動(dòng)，到達(dá) B點(diǎn)時(shí)速度 vB=5m/s。求：(1)賽車運(yùn)動(dòng)到 C點(diǎn)時(shí)的速度及其對軌道的壓力；(2)賽車克服阻力所做的功；(3)要使賽車沿軌道運(yùn)動(dòng)到達(dá) F 點(diǎn)水平飛出，且對管道 F處的上 壁無壓力，賽車的通電時(shí)間應(yīng)滿足的條件。(

10、假定賽車關(guān)閉電源時(shí)仍處 于AB軌道上。管道上下壁間距比 小車自身高度略大)9 .如圖是一種常見的圓桌，桌面中間嵌一半徑為r=1.5m、可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤，桌面與圓盤面在同一水平面內(nèi)且兩者間縫隙可不考慮。已知桌面離地高度為h=0.8m,將一可視為質(zhì)點(diǎn)的小碟子放置在圓盤邊緣，若緩慢增大圓盤的角速度，碟子將從圓盤上甩出并滑上桌面，再從桌面飛出，落地點(diǎn)與桌面飛出點(diǎn)的水平距離是0.4m.已知碟子質(zhì)量m=0.1kg,碟子與圓盤間的最大靜摩擦力Fmax=0.6N.求：(1)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)，桌面摩擦力對它做的功；(3)若碟子與桌面動(dòng)摩擦因數(shù)為尸0.225 ,要使碟子不滑

11、出桌面，則桌面半徑至少是多少？10 .利用彈簧彈射和傳送帶可以將工件運(yùn)送至高處。如圖所示，傳送帶與水平方向成37度角，順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)的速度v = 4m/s。B、C分別是傳送帶與兩輪的切點(diǎn)，相距 L= 6.4m。傾角也是37的斜面固定于地面且與傳送帶上的B點(diǎn)良好對接。一原長小于斜面長的輕彈簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一質(zhì)量m=1kg的工件(可視為質(zhì)點(diǎn))。用力將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，工件離開斜面頂端滑到B點(diǎn)時(shí)速度vo=8m/s, A、B間的距離x=1m,工件與斜面、傳送帶問的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，均為 尸0.5,工件到達(dá) C點(diǎn)即為運(yùn)送過程結(jié)束。g取10m/s2, sin37= 0.6

12、, cos37°=0.8,(1)彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)的彈性勢能；(2)工件沿傳送帶由 B點(diǎn)上滑到C點(diǎn)所用的時(shí)間；(3)工件沿傳送帶由B點(diǎn)上滑到C點(diǎn)的過程中，工件和傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱 量。11 .如圖，質(zhì)重為 m=1kg的小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))在半徑為止開始釋放，它運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)時(shí)速度為v=2m/s.當(dāng)滑塊經(jīng)過 去.滑塊在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離后，通過換向軌道由 長s=1m的斜面CD上，CD之間鋪了一層 勻質(zhì)特殊材料，其與滑塊間的動(dòng)摩擦系數(shù)可在0W科w 15、可調(diào)節(jié).斜面底部 D點(diǎn)與光滑地面平滑相連，地面上一根輕彈簧一端固定在O點(diǎn)，自然狀態(tài)下另一端恰好在D點(diǎn).認(rèn)為滑塊通過 C和D前后速

13、度大小不R=0.4m的1/4圓弧A端由靜B后立即將圓弧軌道撤C點(diǎn)過渡到傾角為0 =37：=0.6 cos37° =0.8 不計(jì)空氣變，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.取g=10m/s2, sin37阻力.(1)求滑塊對B點(diǎn)的壓力大小以及在 AB上克服阻力所做的功;(2)若設(shè)置 科=0求質(zhì)點(diǎn)從C運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間；(3)若最終滑塊停在 D點(diǎn)，求科的取值范圍.人教版2020屆高三物理功和能綜合精選16題11/2712 .三維彈球(3D Pinball)是 Window里面附帶的一款使用鍵盤操作的電腦游戲，小 王同學(xué)受此啟發(fā)，在學(xué)校組織的趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上，為大家提供了一個(gè)類似的彈珠游戲。如圖所示，將一

14、質(zhì)量為 0.1kg的小彈珠(可視為質(zhì)點(diǎn))放在。點(diǎn)，用彈簧裝置將其彈出， 使其沿著光滑的半圓形軌道OA和AB運(yùn)動(dòng)，BC段為一段長為L=2.0m的粗糙水平面，DEFG為矩形墊子(墊子邊緣的高度忽略不計(jì))。圓弧OA和AB的半徑分別為r=0.2m , R=0.4m ,滑塊與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)為 科=0.4 C點(diǎn)離墊子的高度為 h=0.8m,水平距 離為x=0.6m,墊子的長度 EF為1m,求：(1)要使小滑塊恰好不脫離圓弧軌道，在B位置小滑塊受到半圓軌道的支持力；(2)在滿足第問的情況下，小滑塊能否落入墊子？若能，則落入墊子時(shí)距左邊緣DE的距離；(3)為了不讓小滑塊飛出墊子，滑塊被彈射離開彈簧時(shí)的最大

15、初速度。13 .動(dòng)畫片熊出沒中有這樣一個(gè)情節(jié)：某天 熊大和熊二中了光頭強(qiáng)設(shè)計(jì)的陷阱，被掛在了 樹上(如圖甲)，聰明的熊大想出了一個(gè)辦法，讓自己和熊二蕩起來使繩斷裂從而得救，其過程可簡化如圖乙所示，設(shè)懸點(diǎn)為O,離地高度為H=6m,兩熊可視為質(zhì)點(diǎn)且總質(zhì)量m=500kg,重心為A,蕩下過程重心到懸點(diǎn)的距離l=2m且保持不變，繩子能承受的最大張力為T=104N,光頭強(qiáng)位于距離 。點(diǎn)水平距離s=5m的B點(diǎn)處，不計(jì)一切阻力。(1)熊大和熊二為了解救自己，蕩至最高點(diǎn)時(shí)繩與豎直方向的夾角“至少為多大?(2)設(shè)熊大和熊二剛好在向右擺到最低點(diǎn)時(shí)繩子斷裂，則他們的落地點(diǎn)離光頭強(qiáng)的距離為多少？(3)改變重心A到O的距

16、離1,且兩熊到最低點(diǎn)繩子恰好斷裂，有無可能在落地時(shí)砸 中光頭強(qiáng)？請通過計(jì)算說明。14 .在某次行動(dòng)中，蜘蛛俠為了躲避危險(xiǎn)，在高為hA=20 m的A樓頂部經(jīng)過一段距離Lo= 14.4 m的助跑后從N點(diǎn)水平跳出，已知 N點(diǎn)離鐵塔中軸線水平距離為 L = 32 m,重 力加速度為g=10 m/s2,假設(shè)蜘蛛俠可被看作質(zhì)點(diǎn)，蜘蛛絲不能伸長。(1)要使蜘蛛俠能落到鐵塔中軸線上，他跳出的初速度至少為多少？(2)由于體能的限制，蜘蛛俠助跑的最大加速度為5 m/s2,在跳出1.6 s后發(fā)現(xiàn)按照預(yù)定路線不能到達(dá)鐵塔中軸線上，于是他立即沿垂直速度方向朝鐵塔中軸線上某位置P發(fā)射蜘蛛絲，使得他在蜘蛛絲的作用下繞P點(diǎn)運(yùn)

17、動(dòng)，假設(shè)蜘蛛絲從發(fā)射到固定在P點(diǎn)的時(shí)間可忽略不計(jì)，請問他能否到達(dá)鐵塔中軸線上？如果能，請計(jì)算出到達(dá)的位置，如 果不能，請說明原因。(3)蛛蛛俠注意到在鐵塔后方有一個(gè)小湖，他決定以 5 m/s2的加速度助跑后跳出，擇機(jī) 沿垂直速度方向朝鐵塔中軸線上某位置發(fā)出蛛蛛絲，在到達(dá)鐵塔中軸線時(shí)脫離蜘蛛絲 躍入湖中，假設(shè)鐵塔足夠高，欲使落水點(diǎn)最遠(yuǎn)，他經(jīng)過鐵塔的高度為多少？15 .如圖甲所示為水上樂園的超級(jí)大喇叭”滑道，它主要由螺旋滑道和喇叭型滑道兩部分組成，圖乙是喇叭型滑道正視圖?，F(xiàn)有游客乘坐浮圈，從平臺(tái) A處由靜止開始下滑， 經(jīng)螺旋滑道沖入喇叭型滑道，恰好能到達(dá)C處。已知游客與浮圈的總質(zhì)量M=232.5k

18、g ,A處距地面高 H=20m,喇叭型滑道最低處 B距地面高h(yuǎn)=1m。若B、C、D可視為在同 一豎直圓內(nèi)，半徑 R=9m, C處與圓心等高，只考慮浮圈在螺旋滑道AB內(nèi)受到的阻力。求：在螺旋滑道內(nèi)滑行過程，7?圈克服阻力做的功Wi;(2)當(dāng)浮圈滑至B處時(shí)，質(zhì)量為50kg的游客受到的彈力 Fn的大?。?3)若只讓浮圈(無游客)滑下，要使浮圈能過最高點(diǎn)D,則浮圈在A處的初速度vo至少多L大？(已知浮圈質(zhì)量 m=10kg ,浮圈在螺旋滑道中克服阻力做功為(1)問中Wi的"倍)16 .如圖所示為放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成，其中傾斜直軌AB與水平直軌CD

19、長均為L=3m,圓弧形軌道 APD和BQC均光滑，BQC的半徑為r=1m, APD的半徑為R=2m , AB、CD與兩圓弧形軌道相切， O2A、O1B與豎直方向的夾角均為=37°。現(xiàn)有一質(zhì)量為 m= 1kg的小球穿在滑軌上，以V0的初速度從B點(diǎn)開始沿AB向上運(yùn)動(dòng)，小球與兩段直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為產(chǎn)1/3,設(shè)小球經(jīng)過軌道連接處均無能量損失。(g=10m/s2, sin37 = 0.6, cos37°=0.8),(1)要使小球能通過圓弧形軌道APD的最高點(diǎn)，初速度 vo至少多大?人教版2020屆高三物理功和能綜合精選16題(2)若以題(1)中求得的最小初速度 V0從B點(diǎn)向上運(yùn)

20、動(dòng)，小球剛能通過圓弧形軌道APD的最高點(diǎn)，求小球第一次到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力；(3)若以題(1)中求得的最小初速度 V0從B點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，小球剛能通過圓弧形軌道 APD的最高點(diǎn)，計(jì)算說明小球能經(jīng)過C點(diǎn)的次數(shù)。DC13 / 27人教版2020屆高三物理功和能綜合精選16題1. (1)、七=口、1111； ( 2) h = 00125m; ( 3)需要時(shí)間【= *02.樂呂；(4)小球?qū)壍?的壓力為|F = l01N,豎直向下。【解析】【詳解】(1)小球從A到B作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：*詈=0根據(jù)S誼=奢，代入數(shù)據(jù)得：vB O S 1叫。(2)小球在BC段運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)

21、械能守恒，則有： U =代入數(shù)據(jù)得：h = 0.0125 m。(3)小球從最高點(diǎn)返回R點(diǎn)，可以看做簡諧運(yùn)動(dòng)周期T = 2找卡=jrs返回時(shí)間4-i(4)小球在b點(diǎn)時(shí)的向心力公式，F(xiàn)y-mg -，解得根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫镕= I 01 N|,豎直向下。2. (1) 4m/s (2) 2.5m<x< 3.3m (3) 2715 J【解析】【詳解】(1)設(shè)小物體離開 。點(diǎn)時(shí)的速度為Vo,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，水平方向：x Vot,豎直方向1.2y 2或，其中 x 1.6m, y 0.8m ,解得：v0 4m / s ；17 / 27(2)為使小物塊擊中擋板，小物塊必須能運(yùn)動(dòng)到。

22、點(diǎn)，設(shè)拉力F作用的最短距離為 xi,由動(dòng)能定理：Fx1mgs0,解得x=2.5m;為使小物體擊中擋板，小物塊的平拋初速度不能超過 由動(dòng)能定理：4m/s,設(shè)拉力F作用的最長距離為X2,FX2mgs - mvo,2解得X2=3.3m則為使小物塊擊中擋板，拉力作用的距離范圍為2.5mvxw 3.3m(3)設(shè)小物塊擊中擋板的任意一點(diǎn)坐標(biāo)為(X, y),則有x=vt,1.2y ”，由機(jī)械能守恒定律得Ek 1 mv2x2+y2=R2,由P點(diǎn)坐標(biāo)可求R2=3.2m2化簡得Ek2mgR 3mgy 44y15，一,什一斗八山斗八y (式中物理量均取國際單位制的單位)4由數(shù)學(xué)方法求得4 15Ek 2 J- y ,

23、-y 4Ekmin 2同。3. (1)航母甲板至少625m長才能保證飛機(jī)不滑到海里；(2)此時(shí)攔阻索承受的張力大小為8.5X15N,飛機(jī)從著艦到圖示時(shí)刻，攔阻索對飛機(jī)做的功為-1.24 X 10【解析】【詳解】(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：0 v(22a°x代入數(shù)據(jù)解得：x 625m(2)有牛頓第二定律得 ma f解得：f 5 104 N飛機(jī)著艦受力如圖：尸 、* F:/根據(jù)牛頓第二定律有：ma 2Tsin37 f F代入數(shù)據(jù)解得：T 8.5 105NS從著艦到圖本位置飛機(jī)前進(jìn)的位移為：x1 Stan37 15mFx1 WT fx1 VEk1212mv 一 mv022WT1.24 1

24、07J嬴125m；國I15倍;2由動(dòng)能定理得：其中：VEk代入數(shù)據(jù)解得：4. 5800N【解析】【詳解】在C點(diǎn)由牛頓第二定律得：解得：匕網(wǎng)期！根據(jù)牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員對臺(tái)端壓力大小5800N從A點(diǎn)到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：二)弋設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開C點(diǎn)后開始做平拋運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn)水平位移豎直位移'P -酒I ,聯(lián)立得運(yùn)動(dòng)員落點(diǎn)距離D的距離8P 125ml -烝；h)P點(diǎn)沿斜坡速度4，.四0 1型初需. 441115 ,從落點(diǎn)P到最終停下由動(dòng)能定理得mg(Ir - fip)sin6 - gmgfl, -+ mgRJl , cosO) - fd = 0 - pm1解得fM383N故 f/mg 7.7 倍5

25、. (1) 4m (2) 8m (3) 0.52s【解析】【詳解】(1)由圖 2 可知 v2=1.2 X f)00h則風(fēng)力 F=0.06v 2=7.2 x 2030h當(dāng)表演者在上升過程中的最大速度Vm時(shí)有F=mg代入數(shù)據(jù)得hi=4m.(2)對表演者，由動(dòng)能定理得WF-mgh2=0因Wf與h成線性關(guān)系，風(fēng)力做功Wr=工h2由 F=0.06v2=7.2 X 12030h 得h=0 時(shí)，F(xiàn)0=7.2 X 陽h=h2 時(shí)，F(xiàn)h2=7.2 x 2B0h2, m=60kg代入數(shù)據(jù)化解得h2=8m(3)當(dāng)應(yīng)急電源接通后以風(fēng)洞以最大風(fēng)速運(yùn)行時(shí)滯后時(shí)間最長,表演者減速的加速度為表演者從最高處到落地過程有代入數(shù)據(jù)

26、化簡得tm =s=0.52 s人教版2020屆高三物理功和能綜合精選16題6. (1)k2=l25kg/m (2) ki=100kg/m, s 100m (3) Wfi8 106J ,W 摩擦=-8xiGj(1)剛著地時(shí)與地面無壓力,(2)fi+ i N= ma,f2=mg,則 k2= l25kg/mki壇v229 / 27由圖象知，a為常數(shù)，則§k2=0 m所以 ki = I00kg/m , a = 8m/s2著地速度的大小 V0= i44km/h =40m/s2滑行的距離為s 曳 i00m2a(3)fi與v2成正比，v2與x成線性關(guān)系，則fi與x成線性關(guān)系Wfifi x 也 x

27、8 I06J22mv0又Wfi+W摩擦0貝u W摩擦= -8X10j7. ( 1) 1200N(2) 9m/s(3) 2160J【解析】【詳解】(1)參賽者從A到B的過程，由機(jī)械能守恒定律得:12mgR 1 cos53- mvB 02代入數(shù)據(jù)解得：vb= 5m/s在B點(diǎn)，對參賽者，由牛頓第二定律得:2 vb Fn mg m R代入數(shù)據(jù)解得：F n = 1200N由牛頓第三定律知參賽者運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道B處對軌道的壓力為:18 / 27Fn，=Fn= 1200N,方向豎直向下；(2)參賽者由C到D的過程，由動(dòng)能定理得：1 一 22mgL2 0 mvC解得：vc = 9m/s > vb= 5m/

28、s所以傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針。假設(shè)參賽者在傳送帶一直加速，設(shè)到達(dá)C點(diǎn)的速度為v,由動(dòng)能定理得:12121mgL1- mv mvB22解得：v 89m / s vc 9m/s所以參賽者在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)再勻速運(yùn)動(dòng)，所以傳送帶應(yīng)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小為 v 傳=vc= 9m/s。vc vB 9 5.(3)參賽者在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t -一B -s 1s此過程中參賽者1g0.4 10與傳送帶間的相對位移大小為：Z = v傳t- vB vc t2解得4x= 2 m1212傳送田由于傳送參賽著多消耗的電能為：E Q Ek1mg x mvc mvB22代入數(shù)據(jù)解得：E = 2160J。8. (

29、1)0(2) 37.5J(3) 5s < t < 5.55s【解析】【分析】根據(jù)動(dòng)能定理即可求得 C點(diǎn)的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出對對軌道的壓力；由動(dòng)能定理 可以求出賽車的工作時(shí)間。【詳解】1 212(1)從B一 C過程根據(jù)動(dòng)能te理：-mg - Ri= mvC mvB2 2解得：vc= 5 m/s2在C點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律：mg+FN=m-CRi解得：Fn=0(2) A-B過程：設(shè)賽車克服阻力所做的功為Wf,一 1c根據(jù)動(dòng)能7E理：Pt0-Wf= mvB2解得：Wf=37.5J(3) C-F 過程：-mg , R2 (1- cos )1 2=mvF212一mvB2解得：vf= 1m

30、/s可知，在恰好能過 C點(diǎn)的臨界情況下，賽車到達(dá)F點(diǎn)時(shí)速度為lm/s。而要使賽車在F點(diǎn)對管道上壁無壓力并從 F點(diǎn)水平飛出,在F點(diǎn)的速度應(yīng)滿足 00FwJgR2 = JT2 m/s綜合上述結(jié)論可得lm/s多F0/T2 m/s(2分)12A-F 過程：Pt-Wf-mg R2 (1- cos ) = mvF解得：5s4w 5.55s本題是力學(xué)綜合問題，關(guān)鍵要將物體的運(yùn)動(dòng)過程分析清楚，各個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和受力特 點(diǎn)，然后根據(jù)動(dòng)能定理、向心力公式列式求解。9. (1) 1m/s(2)0.4J(3)2.5m(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律:x vt解得:(2)碟子從圓盤上甩出時(shí)的速度為Voxg 1m/s2h2Fma

31、xVom一r解得:Vo 3m/s由動(dòng)能定理得：Wf 1mv2 1mv；22代入數(shù)據(jù)得:Wf0.4J(3)當(dāng)物體滑到餐桌邊緣時(shí)速度恰好減為零，對應(yīng)的餐桌半徑取最小值。設(shè)物體在餐桌上 滑動(dòng)的位移為s,由動(dòng)能定理有：12mgs 0 mv餐桌的最小半徑為：R . r2 s2可得：s=2.5m10. (1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【詳解】(1)由能量守恒定律得，彈簧的最大彈性勢能為：1 2EP mgxsin 37 mgx cos37 mv02解得：Ep=42J(2)工件在減速到與傳送帶速度相等的過程中，加速度為a1，由牛頓第二定律得：mg sin 37 mg cos37ma1解得

32、：a1 = 10m/s2工件與傳送帶共速需要時(shí)間為:V0 va1解得：t1 = 0.4s22工件滑行位移大小為：K vv2a1解得：Xi 2.4 m L因?yàn)?tan37 ,所以工件將沿傳送帶繼續(xù)減速上滑，在繼續(xù)上滑過程中加速度為a2,則有：mg sin 37 mg cos37ma2解得：a2= 2m/s2假設(shè)工件速度減為 0時(shí)，工件未從傳送帶上滑落，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:t2-a2解得：t2 = 2s2工件滑行位移大小為：X2 2a2解得：X2=4m工件運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，故假設(shè)成立。工作在傳送帶上上滑的總時(shí)間為：t=ti+t2=2.4s(3)第一階段：工件滑行位移為：xi=2.4m。'

33、傳送甲位移x1 vt1 1.6m ,相對位移為： Vx1 0.8m。摩擦生熱為：Q1mgVx1cos37解得：Q=3.2J第二階段：工件滑行位移為：x2=4m, ,傳送甲位移為：x2 vt2 8m相對位移為：x2 4 m摩擦生熱為：Q2mg x2 cos37解得：Q2= 16J總熱量為：Q=19.2J。11. (1) 20N, 2J; (2) 與；(3) 0.125 y 0.75 或 3【解析】【分析】(1)根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊在B點(diǎn)所受的支持力，從而得出滑塊對B點(diǎn)的壓力，根據(jù)動(dòng)能定理求出AB端克服阻力做功的大小.(2)若科=0根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出C到D的時(shí)間.

34、(3)最終滑塊停在 D點(diǎn)有兩種可能，一個(gè)是滑塊恰好從C下滑到D,另一種是在斜面 CD和水平面見多次反復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終靜止在D點(diǎn)，結(jié)合動(dòng)能定理進(jìn)行求解.【詳解】2(1)滑塊在B點(diǎn)，受到重力和支持力，在 B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：F-mg=m_v_ ,R代入數(shù)據(jù)解得：F=20N, 由牛頓第三定律得：F' =20N從A到B ,由動(dòng)能定理得：mgR- W= mv2,2代入數(shù)據(jù)得：W=2J.(2)在 CD 間運(yùn)動(dòng)，有： mgsin 0 =ma 加速度為：a=gsin 9=10X 0.6m=6m/s2,根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：s= vt+1 at22代入數(shù)據(jù)解得：t=1s.3(3)最終滑塊停在 D點(diǎn)有兩

35、種可能： a、滑塊恰好能從 C下滑到D.則有：mgsin s-? jumgcos 0S2= 0 - mv2,2代入數(shù)據(jù)得：四=1, b、滑塊在斜面 CD和水平地面間多次反復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終靜止于D點(diǎn).當(dāng)滑塊恰好能返回 C有：-囪mgcos 0 ?2= 0- - mv2,2代入數(shù)據(jù)得到：崗=0.125, 當(dāng)滑塊恰好能靜止在斜面上，則有：mgsin 0 =2mgcos Q代入數(shù)據(jù)得到：咫=0.75.所以，當(dāng)0.125W任0.75,滑塊在CD和水平地面間多次反復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終靜止于 D點(diǎn).綜上所述，科的取值范圍是0.125 w稅0.75或 尸1解決本題的關(guān)鍵理清滑塊在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和動(dòng)能

36、定理進(jìn)行求解， 涉及到時(shí)間問題時(shí)，優(yōu)先考慮動(dòng)力學(xué)知識(shí)求解.對于第三問，要考慮滑塊停在D點(diǎn)有兩種可能.12. (1) 6N (2) 0.2m (3) 2 6Q m/s【解析】【詳解】2(1)對大圓弧AB的A點(diǎn)：mg mv R12_12A到B的過程機(jī)械能寸恒：一mvA 2mgR mvB22對B點(diǎn)：FN mg2mvBR由以上三式可得：Fn 6N1 2 12(2)從 B 至 C 由動(dòng)能te理：mgL mvC - - mvB2 2得到vC 2m/ s一， 12由平拋運(yùn)動(dòng)：h -gt2S Vet聯(lián)立以上各式解得：s 0.8m 0.6m所以小滑塊能落入盒子中。落入的位置距離 E點(diǎn)： x s x 0.2m12

37、(3)由平拋運(yùn)動(dòng)：h gt '.x Xef Vet由。至C用動(dòng)能定理：mgR mgL mve 2 1 mv02 22解得：V0 2、. 6m/s13. (1)60o (2)1m (3)砸不到【解析】【詳解】(1)在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：T-mg=m I11由機(jī)械能守恒定律得：mgl (1-cosa) =mv2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：“ =60。日(2)由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：(H-l) =2gt2水平位移為：x=vt落地點(diǎn)距離光頭強(qiáng)的距離d=s-x聯(lián)立解得：d=1m(3)仍在最低點(diǎn)使繩子斷裂，則可知擺角仍為60。，令現(xiàn)擺長為I；則平拋速度為:v = 2或(1-8s60。)= 3'平

38、拋時(shí)間:3自 m v s=5m則平拋距離為：x=vt=:口 1 由數(shù)學(xué)知識(shí)可知有：l ' J=3m時(shí)xm= 故沒有可能砸到光頭強(qiáng).本題屬于實(shí)際問題，關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的物理模型，要把握每個(gè)過程遵守的物理規(guī)律，運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)以及功能關(guān)系進(jìn)行研究14. vo=16 m/s。(2)離地面 0.8 m 處(3)y= 13.6 m【解析】【詳解】(1)當(dāng)蜘蛛俠跳到鐵塔的最底端時(shí)，下落距離hA=20 m,目hA=2gt2,L=vot, (1)由(1就得：vo= 16 m/So(2)在助跑階段，以最大加速度a= 5 m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)跳出速度vx,則vx2= 2aLo(l)設(shè)跳出t0=1.6 s后，水平位移為 x1、豎直位移為y1、豎直速度為 vy,則x1=