黑龙江省大庆市喇中高考物理最近考题选 功和能.doc

05高三高考最近考题选——功和能 如图所示,ABCD为竖直平面内固定的光滑轨道，其中AB为斜面，BC段是水平的， CD段为半径R= 0. 2 m的半圆，圆心为O，与水平面相切于C点，直径CD垂直于BC。现将小球甲从斜面上距BC高为的A点由静止释放，到达B点后只保留水平分速度沿水平面运动，与静止在C点的小球乙发生弹性碰撞，己知甲、乙两球的质量均为m=1.0，重力加速度g取10 m/s2.(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点）求： (1)?? 甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，则甲、乙碰后瞬间，乙对半圆轨道最低点C处的压力F; (2)?? 在满足（1）的条件下，求斜面与水平面的夹角θ (3)?? 若将甲仍从A点释放，増大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到C点的距离范围. （1）；（2）；（3） 【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、向心力、动能定理的应用。 【解析】（1）乙恰能通过轨道的最高点D，则重力恰好通过向心力，设乙到达D点时的速度为，得： 乙球从C到D的过程中机械能守恒，得： 联立以上两式得： 乙球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心加速度，得： 所以： 由牛顿第三定律可知，乙对半圆轨道最低点C处的压力与轨道对小球的支持力大小相等，即： （2）甲与乙的质量相同，所以甲与乙发生弹性碰撞的过程二者交换速度，所以甲到达C的速度等于乙在C点的速度，即： 甲从A滑到B的过程中机械能守恒，得： 甲到达B点后只保留水平分速度沿水平面运动，则： 所以： 则： （3）将甲仍从A点释放，增大甲的质量为M，甲到达C的速度仍然是，保持乙的质量不变，仍然发生弹性碰撞，以向左为正方向，则：根据动量守恒定律，得： 根据机械能守恒定律，得： 联立解得：， 当甲的质量比乙的质量大很多是时候，乙球的速度最大，，即最大速度约为原来速度的2倍。 乙离开圆轨道后做平抛运动，运动的时间： 水平方向做匀速直线运动，速度最小时的水平方向的位移： 速度最大时的水平方向的位移： 即： 答：（1）甲、乙碰后瞬间，乙对半圆轨道最低点C处的压力是； （2）斜面与水平面的夹角是； （3）若将甲仍从A点释放，增大甲的质量，保持乙的质量不变，乙在轨道上的首次落点到C点的距离范围是。 如图所示，半径分别为R和r（Rr）的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内．两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个小球夹住，但不拴接．同时释放两小球， (1)已知小球a的质量为m，若a、b球恰好能通过 各自的圆轨道的最高点，求小球b的质量； (2)若ma=mb=m，且要求a、b都还能够通过各自的 最高点，则弹簧在释放前至少具有多犬的弹性势能？ （1）；（2） 解析（1）根据牛顿第二定律得a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点的速度分别为： ① ② 由动量守恒定律：?③ 根据机械能守恒定律得： ④ ?⑤ 联立①②③④⑤得： ，即： （2）若，由动量守恒定律得： 当b球恰好能通过圆轨道的最高点时，最小 根据机械能守恒得： 答：（1）小球b的质量为； （2）若，且要求a、b都还能够通过各自的最高点，则弹簧在释放前至少具有的弹性势能 如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L＝0.2 m，动摩擦因数μ＝0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1 m的高度差，DEN是半径为r＝0.4 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过．在左端竖直墙上固定一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m＝0.2 kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿DEN轨道滑下．求： (1)小球到达N点时的速度； (2)压缩的弹簧所具有的弹性势能． ?(1)2?m/s　(2)0.44 J 如图所示为某物流公司用传送带传送货物情景示意图。传送带与水平面的夹角θ=37°，在发动机的作用下以v0=2m/s的速度匀速运动。在传送带底端P处放一质量m=2kg的小货物，货物被传送到最高点Q。已知传送带长度L=8m，货物与传送带的动摩擦因数μ=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）货物刚被放到传送带上时的加速度大小a； （2）货物从P到Q的过程中，发动机所做的功W。 （1）由牛顿第二定律有 μmgcosθ-mgsinθ=ma????? …………（3分） 解得?????????? a=0.4m/s2??????? …………（2分） （2）设经过时间t 货物速度达到v0=2m/s，与传送带之间相对静止，通过的距离为x1，传送带通过的距离为x2，货物相对传送到通过的距离为x，则 ?????????? ……