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 5310 道试题
1 . 如图所示,三个质量均为m的小物块A、B、C,放置在一端带有挡板的足够长的倾角为θ=30o的固定斜面上,A紧靠挡板,一劲度系数为k的轻弹簧将A、B连接,开始时弹簧处于原长,B、C恰能保持静止。现使C获得一初速度v0使其沿斜面向下运动,一段时间后B、C发生碰撞并一块沿斜面向下运动,又经过一段时间A离开挡板,最终三物块都停止运动。已知A、B、C与斜面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内。(弹簧的弹性势能可表示为:k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)
(1)求B、C沿斜面向下移动的最大距离和B、C分离时B的动能
(2)为保证A能离开挡板,求C的初速度的最小值vmin
(3)若三物块都停止时B、C间的距离为,且此时弹簧处于原长,求C开始下滑时的初速度;
(4)请在所给坐标系中,画出第(3)问中C沿斜面向上运动过程中加速度a随位移x变化的图像,并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的ax值(用kmg表示),不要求推导过程。以C开始向上运动的位置为坐标原点,沿斜面向上为正方向。
2024-04-04更新 | 323次组卷 | 1卷引用:山东省德州市2023-2024学年高三上学期物理模拟试题
2 . 北京时间2022年10月31日15时37分,梦天实验舱发射成功,此次发射任务中,航天科工203所研发的空间主动型氢原子钟和频标比对器首次进入空间站执行实验任务,为构建中国空间站高精度时间频率基准发挥重要作用。如图为“203”数字模型,固定在水平地面上。其中数字“2”与“3”均为两个半径R1=2m的两个半圆相切叠加而成,数字“0”是一个半径为R2=5m圆轨道,所有管道均平滑连接。现有一质量m=1kg的小球以初速度v0A点水平进入轨道,恰能通过“0”最高点E,并从F点进入数字“3”,经过G处的弯管后无机械能损失且速度反向进入上面的半圆轨道。已知水平地面CD长度为L=8m,粗糙水平面CDDF与小球的动摩擦因数μ=0.5,其余轨道均光滑且不计空气阻力,小球的直径略小于管道直径,小球直径和管道直径远小于R1R2的大小,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小球经过E点时的速度大小与第一次经过D点时对轨道的压力;
(2)小球的初速度v0
(3)若要求小球不脱离轨道,求水平面DF的长度的最小值s
2024-04-03更新 | 302次组卷 | 1卷引用:浙江省宁波市余姚中学2023-2024学年高一下学期3月质量检测物理(选考)试题
3 . 如图所示,在竖直平面内,一半径为、以O为圆心的光滑圆弧轨道与光滑水平轨道相切于F点,轨道左侧为动摩擦因数的水平轨道,其中虚线右侧的圆弧轨道处于水平向右的匀强电场中。在轨道上放着两个质量均为的小物块ab,物块a不带电,物块b的带电量为。用轻质细绳将ab连接在一起,且ab间夹着一根被压缩的轻质弹簧P(两端未与ab拴接),现将物块ab之间的细绳剪断,脱离弹簧P后,物块a向左运动,在轨道上滑行5m后静止;物块b滑上圆弧轨道后,运动至G点恰好离开轨道,连线沿水平方向。已知物块b所带电量始终不变,,求:
(1)细绳剪断瞬间,物块a的速度大小;
(2)释放ab前弹簧P所储存的弹性势能
(3)匀强电场的场强大小。
2024-04-03更新 | 588次组卷 | 1卷引用:重庆市南开中学校2023-2024学年高三下学期3月月考物理试题
4 . 如图所示,粗糙的水平面上放置一轻质弹簧,弹簧的右端固定,左端与质量为m的滑块甲(视为质点)连接,小球乙(视为质点)静止在C点,让甲在A点获得一个水平向左的初速度,且甲在A点时弹簧处于压缩状态,此时弹簧所蕴含的弹性势能为,当甲运动到B点时弹簧正好恢复到原长,甲继续运动到C点时与乙发生弹性碰撞。已知甲与水平面之间的动摩擦因数为AB两点间距与BC两点间距均为L,下列说法正确的是(  )
A.甲刚到达B点时的速度大小为
B.甲刚到达C点时,弹簧的弹性势能为
C.甲刚到达C点时(与乙发生碰撞前)的动能为
D.若甲、乙碰撞刚结束时,乙的速度为,则乙的质量为
5 . 某游戏装置如图所示,由弹丸发射器、固定在水平地面上倾角为的斜面以及放置在水平地面上的光滑半圆形挡板墙构成。游戏者调节发射器,使弹丸(可视为质点)每次从发射器右侧A点水平发射后都能恰好无碰撞地进入到斜面顶端B点,继续沿斜面中线下滑至底端C点,再沿粗糙水平地面滑至D点切入半圆形挡板墙。已知弹丸质量,弹丸与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.5,发射器距水平地面高度,斜面高度,半圆形挡板墙半径,不考虑C处碰撞地面时的能量损失,。求:
(1)弹丸从发射器A点发射时的速度
(2)向左平移半圆形挡板墙,使C、D两点重合,推导弹丸受到挡板墙的侧压力F与弹丸在挡板墙上转过圆弧所对圆心角之间的函数关系式;
(3)左右平移半圆形挡板墙,改变CD的间距,要使弹丸最后静止的位置不在半圆形挡板墙区域,问CD的长度x应满足什么条件。
2024-04-01更新 | 266次组卷 | 1卷引用:浙江省舟山市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题

6 . 一闯关游戏装置处于竖直截面内,如图所示,该装置由倾角的直轨道AB,螺旋圆形轨道BCDEF,水平直轨道FG,传送带GH,水平直轨道HI,两个相同的四分之一圆管道拼接成的管道IJ,水平直轨道JK组成。其中螺旋圆形轨道与轨道ABFG相切于BE)和CF)。直线轨道FGHI通过传送带GH平滑连接,管道IJ与直线轨道HI相切于I点,直线轨道JK右端为弹性挡板,滑块与弹性挡板碰撞后能原速率返回。已知螺旋圆形轨道半径FG,传送带GHHI,四分之一圆轨道IJ的半径。滑块与FGHIJK间的动摩擦因数,与传送带间的动摩擦因数,其余轨道光滑。现将一质量为的滑块从倾斜轨道AB上某高度h处静止释放(滑块视为质点,所有轨道都平滑连接,不计空气阻力,

(1)若滑块恰好经过圆形轨道最高点D,求滑块过C点对轨道的压力及滑块静止释放时的高度;

(2)若滑块从AB上高处静止释放,且传送带静止,那么滑块最终静止的位置距离H点的水平距离有多远;

(3)若滑块从AB上高处静止释放,且传送带以恒定的线速度顺时针转动,要使滑块停在JK上(滑块不会再次通过轨道IJ回到HI上),求传送带的线速度v需满足的条件。

2024-04-01更新 | 509次组卷 | 1卷引用:重庆市巴蜀中学2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试卷

7 . 两段斜面ABBC连接成V字形,连接点B处可以视作一段极短的光滑圆弧,两段斜面长度均为,倾角,一定质量的小物块从AB段斜面顶端由静止开始运动,小物块与AB段动摩擦因数为、与BC段动摩擦因数为g

(1)若,求小物块在两段斜面上运动的总路程;

(2)若,求小物块体第一次沿斜面AB向上运动的最远距离;

(3)求第(2)问中小物块在ABBC斜面上运动的总路程。

2024-04-01更新 | 672次组卷 | 1卷引用:2024届江苏省苏锡常镇高三下学期3月一模物理试卷

8 . 如图所示,处于竖直平面内的轨道装置,由倾角光滑直轨道AB、圆心为的半圆形光滑轨道BCD、圆心为的光滑圆弧外轨道DEF组成,DF两点在竖直方向上,且B为轨道间的相切点,BD点处于同一直线上。已知滑块质量,轨道BCDDEF的半径均为。滑块开始时从轨道AB上某点由静止释放,重力加速度取

(1)若释放点距离B点的竖直高度为h,求滑块在最低点C时轨道对滑块支持力与高度h的函数关系;

(2)若释放点距离地面的竖直高度为,滑块在轨道BCD上的P(图中未画出)点刚好脱离轨道,求滑块能达到距离地面的最大高度;(结果保留两位有效数字)

(3)若释放点距离地面的竖直高度为,忽略在D处能量损失,求滑块从F点抛出后水平位移和重力的冲量。(结果保留两位有效数字)

2024-03-31更新 | 274次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市平遥县第二中学2023-2024学年高三下学期3月月考理科综合物理试题
9 . 如图所示为竖直平面内的轨道,足够长的倾斜直轨道AB与粗糙水平轨道BC平滑连接,轨道AB与水平面的夹角为MN是由特殊材料制成的特殊装置,小物块和MN碰后,小物块速度大小不变,方向竖直向下。有一质量为0.6kg的小物块,与倾斜直轨道AB间的动摩擦系数为,小物块在平行于斜面方向的恒定外力F作用下沿倾斜直轨道AB向下做匀速直线运动,其速度大小为,当小物块到达B点时,撤去外力F小物块运动到C点与圆弧轨道间的缝隙处速度恰好为零,随即滑入半径为光滑圆弧轨道(圆心恰好在B点)运动到达D点,并从D点飞出落到坡面PO上(不考虑小物块的反弹),坡面PO的抛物线方程为D点坐标为,已知重力加速度为,小物块视为质点,C点与圆弧轨道间的缝隙宽度忽略不计,求:
(1)小物块在直轨道AB上匀速直线运动时,外力F的大小为多少及方向?
(2)小物块在光滑圆弧轨道运动的过程中,小物块重力功率的最大值为多少?(结果可用根号表示)
(3)无外力作用下将小物块从足够长倾斜直轨道AB上某Q点静止释放,当QB长度为多少时,小物块落到坡面PO时的动能最小,最小动能是多少?(要求:写出必要的分析过程)
2024-03-31更新 | 306次组卷 | 1卷引用:重庆市巴蜀中学校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
10 . 如图所示,有一小物体自平台边缘的A点以、仰角(速度与水平方向的夹角)为37°的初速度从平台边缘的A点抛出,能够恰好沿固定斜面顶端B点下滑(AB点等高),斜面顶端的高度为,斜面固定放置在水平地面上,其底端C点与水平地面平滑连接,小物体与斜面及水平地面的动摩擦因数相等均为μ,小物体最终停止在水平地面上的D点,C点和D点的水平距离为3m,不计空气阻力,重力加速度为,求:
(1)小物体从A点运动到B点的时间为多少?
(2)小物体与斜面及水平地面的动摩擦因数μ为多少?
2024-03-31更新 | 526次组卷 | 1卷引用:重庆市巴蜀中学校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
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