组卷网 > 知识点选题 > 应用动能定理解多段过程问题
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解析
| 共计 39 道试题
1 . 如图,光滑轨道CDEF是一“过山车轨道”的简化模型,最低点D处入口、出口不重合,E点是半径为R=0.5m的竖直圆轨道的最高点,DF部分水平,末端F点与其右侧的水平传送带平滑连接,传送带以速率v=1m/s逆时针匀速转动,水平部分长度L=2m。物块B静止在水平面的最右端F处。质量为的物块A从轨道上某点由静止释放,恰好通过竖直圆轨道最高点E,然后与B发生碰撞并粘在一起。若B的质量是A的k倍,A、B与传送带的动摩擦因数均为μ=0.1,物块均可视为质点,物块A与物块B的碰撞时间极短,重力加速度
(1)求物块A释放点距水平轨道的高度H
(2)求k=4时物块A、B在传送带上向右滑行的最远距离;
(3)讨论k在不同数值范围时,A、B碰撞后传送带对它们所做的功W的表达式。
2 . 风洞是以人工的方式控制气流,是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一、某同学在实验室模拟风洞控制小球在光滑水平桌面运动。如图所示,光滑水平桌面高为h,长方形为桌面,,以A点为坐标原点,沿边为x轴,沿边为y轴。通过特殊控制,使矩形区域存在沿x轴方向的风,使小球在该区域运动中始终受到沿x轴正方向的恒定风力F;矩形区域无风;控制矩形区域存在沿y轴负方向的风,使小球在该区域运动中始终受到沿y轴负向的恒定风力F,已知,小球质量为m,重力加速度为g,除风洞区域外其他位置空气对小球作用力为零。求:
(1)自位置静止释放的小球离开桌面的位置坐标;
(2)如果小球自位置静止释放,小球自点离开桌面,求的值,并计算这种情况小球落地点到A点的距离;
(3)在区域内静止释放小球,小球恰能从点离开桌面,求所有释放点位置的横纵坐标满足的关系式(表达式不用标注取值范围);
(4)如果在区域存在沿轴负方向的风,使小球在该区域运动中始终受到沿轴负向的恒定风力,同时去掉区域风,在区域内由静止释放小球,小球恰能从点离开桌面,求所有释放点位置的横纵坐标满足的关系式(表达式中不用标注取值范围)。
   
3 . 如图所示,固定在竖直平面内直轨道AB与光滑圆弧轨道BC相切,圆弧轨道的圆心角为θ=37°,半径为r=1m,C端水平,AB段的动摩擦因数为0.5。竖直墙壁CDH=0.1m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高,底边长L=0.2m的斜面。一个质量m=0.2kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离Bs=1m处由静止释放,从C点水平抛出。已知BC两点速度大小满足关系,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求∶
(1)小物块运动到C点时对轨道的压力;
(2)小物块从C点抛出到击中斜面的时间;
(3)改变小物体从轨道上释放的初位置,求小物体击中斜面时速度大小的最小值。
   
4 . 如图所示,CD左侧存在场强大小,方向水平向左的匀强电场,一个质量为、电荷量为的光滑绝缘小球,从底边BC长为、倾角的光滑直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑,运动到斜面底端C点后进入一光滑竖直半圆形细圆管内(C处为一小段长度可忽略的光滑圆弧,圆管内径略大于小球直径,半圆直径CD在竖直线上),恰能到达细圆管最高点D点,随后从D点离开后落回斜面上某点P,(重力加速度为g)求:
(1)小球到达C点时的速度;
(2)C点对轨道的正压力
(3)小球从D点运动到P点的时间t
   
2023-08-24更新 | 647次组卷 | 5卷引用:河南省新乡市铁路中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题
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5 . 如图所示,两足够长直轨道间距,轨道所在平面与水平面夹角,一质量的“半圆柱体”滑板P放在轨道上,恰好处于静止状态,P的上表面与轨道所在平面平行,前后面均为半径的半圆,圆心分别为O。某时刻可视为质点的小滑块以初速度沿冲上滑板P,与滑板共速时小滑块恰好位于O点。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑板P与小滑块间的动摩擦因数为g,求:
(1)滑板P恰好静止时与一侧长直轨道间的摩擦力f的大小;
(2)滑板P与轨道间的动摩擦因数
(3)滑块滑到O点过程中系统摩擦产生的热量Q
   
2023-06-20更新 | 1129次组卷 | 4卷引用:河南省信阳高级中学2023-2024学年高三上学期11月月考物理试题
6 . 科技馆有套机械装置,其结构简图如图所示。传动带AB部分水平,其长度L=1.2m,传送带以v1=3m/s的速度顺时针匀速转动,大皮带轮半径,其最底端C点与粗糙圆弧轨道DEFD点在同一水平线上,圆弧轨道半径R=0.5m,E点为圆弧轨道的最低点,圆弧DE对应的圆心角为αEF段圆弧。某同学将一质量为m=0.5kg可视为质点的物块轻放在水平传送带左端A处,物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道并从F点飞出,当经过F点时,物块对圆弧的摩擦力f=2N,已知物块与传送带及圆弧轨道F点的动摩擦因数μ=0.5,距离F点高h=0.75m处有一挡板。问:
(1)物块从AB的时间;
(2)圆弧DE弧对应的圆心角α
(3)物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功;
(4)经过调整使得物块沿切线进入圆弧轨道D点的速度为6m/s,物块能否碰到挡板?并说明原因。
   
2023-05-22更新 | 403次组卷 | 4卷引用:河南省济源市济源高级中学2023-2024学年高三上学期10月阶段检测物理试卷
13-14高一下·广东佛山·期末
7 . 滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道,BCDE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点,圆心角为60°,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m,一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,BE两点与水平面CD的竖直高度分别为hH,且g=10m/s2。求:
(1)运动员从A运动到达B点时的速度大小和在空中飞行的时间
(2)轨道CD段的动摩擦因数、离开圆弧轨道末端时,滑板对轨道的压力;
(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?如能,请求出回到B点时的速度大小;如不能,则最后停在何处?

2023-04-20更新 | 3237次组卷 | 41卷引用:河南省驻马店市A类重点高中2020-2021学年高一下学期期末联考物理试题
8 . 如图所示,光滑固定斜面AB的倾角BC为水平面,BC长度lBC=1.1m,CD为光滑的圆弧,半径R=0.6m。一个质量m=2kg的物体,从斜面上A点由静止开始下滑,物体与水平面BC间的动摩擦因数,轨道在BC两点平滑连接。当物体到达D点时,继续竖直向上运动,最高点距离D点的高度h=0.2m。不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2。求:
(1)物体运动到C点时的速度大小
(2)A点距离水平面的高度H
(3)物体最终停止的位置到C点的距离s

2023-03-09更新 | 3797次组卷 | 20卷引用:河南省开封市杞县高中北校区2022-2023学年高一下学期4月月考物理试题
9 . 如图是由弧形轨道、圆轨道(轨道底端B略错开,图中未画出)、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧(右端固定),圆轨道与水平直轨道相交于B点,且B点位置可改变,现将B点置于AC中点,质量m=2kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道高H=0.6m处静止释放。已知圆轨道半径R=0.1m,水平轨道长LAC=1.0m,滑块与AC间动摩擦因数μ=0.2,弧形轨道和圆轨道均视为光滑,不计其他阻力与能量损耗,求:
(1)滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小;
(2)轻弹簧获得的最大弹性势能;
(3)若H=0.4m,改变B点位置,使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道,求BC长度满足的条件。

   

10 . 如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D端齐平,质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,进入管口C端时与管壁间恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep,已知小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5求:
(1)小球达到B点时的速度大小vB
(2)水平面BC的长度s
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm

2022-12-08更新 | 2172次组卷 | 44卷引用:河南省郑州市新密市实验中学2021-2022学年高一下学期第七次段考物理试题
共计 平均难度:一般