动力学和能量观点的综合应用-【精练】（解析版）--2026届高考物理.pdfVIP

真题演练动力学和能量观点的综合应用

1.(2025·海南·高考真题)足够长的传送带固定在竖直平面内，半径R=0.5m，圆心角θ=53°的圆弧轨道与

平台平滑连接，平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平

台与B碰成一整体，B随后滑上传送带，已知m=4kg，m=1kg，A、B可视为质点，AB与传送带间

AB

的动摩擦因数恒定，在传送带上运动的过程中，因摩擦生热Q=2.5J，忽略轨道及平台的摩擦，g=

10m/s2

(1)A滑到圆弧最低点时受的支持力；

(2)A与B整个碰撞过程中损失的机械能；

(3)传送带的速度大小。

【答案】(1)72N，方向竖直向上；

(2)1.6J

(3)0.6m/s或2.6m/s

【详解】(1)A从开始到滑到圆弧最低点间，根据机械能守恒mgR-Rcos53°=1mv2

AA0

2

解得v=2m/s

0

2

在最低点根据牛顿第二定律F-mg=mv0

NAAR

解得F=72N，方向竖直向上；

N

(2)根据题意AB碰后成一整体，根据动量守恒mv=m+mv

A0AB共

解得v=1.6m/s

共

1212

故A与B整个碰撞过程中损失的机械能为ΔE=mv-m+mv=1.6J

A0AB共

22

(3)第一种情况，当传送带速度v小于v时，AB滑上传送带后先减速后匀速运动，设AB与传送带间的

共

动摩擦因数为μ，对AB根据牛顿第二定律μm+mg=m+ma

ABAB

设经过时间t后AB与传送带共速，可得v=v-at11

共

v+v共

该段时间内AB运动的位移为x=t

11

2

传送带运动的位移为x=vt