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 47 道试题

1 . 如图甲所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端点在O位置。质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点右方s0处的P点向左运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后,A又被弹簧弹回。A离开弹簧后,恰好回到P点,物块A与水平面间的动摩擦因数为μ

(1)求物块A从P点出发又回到P点的过程中克服摩擦力所做的功;

(2)求O点和O′点间的距离s1

(3)如图乙所示,若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接,将A放在B右边,向左推A、B,使弹簧右端压缩到O′点位置,然后从静止释放,A、B共同滑行一段距离后分离。求分离后物块A向右滑行的最大距离s2的大小。

   

2 . 如图所示,质量为的滑块(可视为质点)放在光滑平台上,向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点,释放后滑块以一定速度从A点水平飞出后,恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC,然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD,同一竖直平面内的光滑半圆轨道DE与水平面CD相切于D点。已知圆弧轨道BC的半径AB两点的高度差,光滑圆BC对应的圆心角为,滑块与CD部分的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)弹簧压缩至P点时的弹性势能;
(2)滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力;
(3)滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道,轨道DE的半径满足的条件。
3 . “抛石机”是古代战争中常用的一种设备,其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度,短臂的长度。在某次攻城战中,敌人城墙高度H=12m,士兵们为了能将石块投入敌人城中,在城外堆出了高的小土丘,在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中,开始时长臂处于静止状态,其与水平底面夹角。现对短臂施力,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点,P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力,重力加速度
(1)求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v
(2)求石块转到最高点的过程中弹框对石块所做的功;
(3)已知城墙上端的水平宽度,若石块要击中敌人城墙顶部,则抛出石块的速度取值范围是多少?
   
2023-11-19更新 | 341次组卷 | 2卷引用:江西省宜春市高安二中,丰城九中,樟树中学,万载中学五校2023-2024学年高一上学期第一次联考物理试题
4 . 如图,光滑的水平地面上有一原长为的轻质弹簧,其左端固定在竖直墙壁上,与弹簧右端相距一定距离处固定一倾角为、长为l的坡道,与物块间的动摩擦因数为,坡道底端与水平地面平滑连接。一质量为m的物块(可视为质点)从坡道上的某一点由静止滑下,当物块第一次由坡道底端返回坡道的中点时速度恰好减为0,弹簧始终在弹性限度内,并保持水平,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
   
A.物块在坡道上运动时的加速度大小总是相等的
B.物块释放点距离坡道顶点的距离为
C.弹簧最大的弹性势能为
D.物块从开始运动至第一次在坡道上速度为0,其位移大小为
2023-11-17更新 | 469次组卷 | 2卷引用:江西省鹰潭市2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理试题
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5 . 如图所示,由竖直平面内的细管做成的轨道固定在水平地面上,其中段是半径为的四分之一光滑圆弧,段是半径均为的四分之一光滑圆弧,段水平,长度可调。一质量为的小球自点由静止进入轨道,从点离开轨道后做平抛运动,落到水平地面上的点(图中未画出)。已知小球在段运动时受到的阻力始终等于小球所受重力的一半,重力加速度大小为。求:

(1)段的长度需要满足的条件;

(2)小球对轨道的最大作用力

(3)落点点最远时,小球着地时的动能

6 . 如图所示,ABCD为放在E=1.0×103V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中BCD部分是直径为20cm的半圆环,AB=15cm,今有m=10g、q=104C的小球从静止由A起沿轨道运动,求:
(1)运动到图中C处时速度的大小;
(2)在C处时对轨道的压力;
(3)要使小球能运动到D点,开始时小球的位置应离B点的距离。
   
2023-08-17更新 | 1300次组卷 | 4卷引用:江西省新余市实验中学2023-2024学年高二上学期暑假班8月月考物理试题
7 . 某幼儿园在空地上做了一个如图甲所示的滑梯,可简化为图乙所示的模型,倾角为α的倾斜部分AB和水平部分BC由同种材料构成,一小孩从滑梯顶部A由静止滑下,经过两部分连接处时速度大小不变,发现小孩在倾斜部分和水平部分运动的时间恰好相等。已知A点到水平部分的高度为h,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(  )

      

A.小孩与滑梯间的动摩擦因数为
B.小孩运动过程中的最大速度为
C.小孩在倾斜部分运动的时间为
D.小孩在倾斜部分和水平部分运动时产生的热量之比为
8 . 如图所示,光滑水平台上有一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量可视为质点的小物块压缩而处于静止状态,且弹簧与物块不栓接,弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一传送带,AB,物块与传送带间的动摩擦因数,与传送带相邻的粗糙水平面BC,它与物块间的动摩擦因数,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与BC平滑连接﹐圆弧对应的圆心角为,在圆弧的最高点F处有一固定挡板,物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带以的速率顺时针转动,不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失。当弹簧储存的能量全部释放时,小物块能滑到圆轨道上,取。求:
(1)小物块离开弹簧后第一次经过B点时速度多大?
(2)若小物块离开弹簧后刚好能到达E点,求右侧圆弧的轨道半径R应该为多大?
(3)在满足(2)问中R值的情况下,若传送带的速度调为,通过计算分析小物块能否与挡板碰撞?
   
9 . 某同学自制了一游戏装置。如图所示,BC段为四分之一的光滑圆弧轨道,其半径为2RCD段为内壁光滑的细口径半圆管道,其半径为R,管的口径远小于圆弧半径,圆弧轨道和半圆管道在最低点C处相切,BD在同一水平面上,将一质量为m的小球从圆弧轨道B点正上方的A点释放,小球沿切线进入圆弧轨道,从D点飞出后打在四分之一圆弧的P处,PD的连线与竖直方向的夹角用θ表示,该同学发现改变小球的释放高度hθ也会随之变化。已知重力加速度为g,小球可视为质点,不计一切摩擦力和阻力。
(1)若使得小球在通过D点时对半圆管道没有压力,求小球释放时离B点的高度;
(2)当时,求小球打在圆弧上时的动能;
(3)要使得小球从D点飞出后打在圆弧上的动能最小,求此时h的值。
   
2023-07-19更新 | 174次组卷 | 1卷引用:江西省南昌市2022-2023学年高一下学期6月期末物理试题
10 . 如图所示,一竖直面内的装置由倾斜轨道、水平轨道、水平轨道和半径为的竖直圆轨道(最低点分别与水平轨道平滑连接)组成,所有轨道均光滑。现让质量为的小球从斜面上高度为处静止释放,无能量损失的经过点,再经点滑上竖直圆轨道。小球可看做质点,已知重力加速度为
(1)求小球第一次运动到圆轨道最低点时的速度大小及此时小球对轨道的压力大小;
(2)若使小球带上电荷,并在两条虚线之间的区域加上宽度为,方向水平向左的匀强电场,电场强度为,求小球运动到圆轨道最高点时受到轨道的支持力(假设所有轨道绝缘,小球运动过程中电荷量保持不变);
(3)在(2)的情境中,为使小球不脱离竖直圆轨道,求释放高度的取值范围。
   
共计 平均难度:一般