应用动能定理解多段过程问题解答题练习题及答案-云南高中物理-组卷网

解答题 | 较难(0.4) |

名校

1 . 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，BC和DE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，B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H，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 | 3149次组卷 | 41卷引用：云南省曲靖市马龙县第三中学2017－2018学年高一下学期3月份月考物理试题

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19-20高二上·天津·期中

解答题 | 较易(0.85) |

应用动能定理解多段过程问题带电物体（计重力）在匀强电场中的一般运动洛伦兹力的公式及简单计算

名校

2 . 如图所示，质量为

、电荷量为

的带正电荷的小滑块，从半径为

的光滑固定绝缘

圆弧轨道上由静止自

端滑下。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知

，方向水平向右，

，方向垂直纸面向里，

。求：
（1）滑块到达

点时的速度；
（2）在

点时滑块所受洛伦兹力；
（3）在

点滑块对轨道的压力。

2023-08-03更新 | 2309次组卷 | 15卷引用：云南省玉溪市民族中学2021-2022年高二下学期5月物理试题

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2020·浙江·高考真题

解答题 | 适中(0.65) |

应用动能定理解多段过程问题利用能量守恒解决实际问题

真题名校

3 . 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道

和

相连）、高度h可调的斜轨道

组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径

，

长

，

长

，圆轨道和

光滑，滑块与

、

之间的动摩擦因数

。滑块质量m=2g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。求
（1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度

大小；
（2）当

且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力

大小及弹簧的弹性势能

；
（3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能

与高度h之间满足的关系。

2020-01-10更新 | 10578次组卷 | 51卷引用：云南省临沧市民族中学-2022-2023学年高二上学期第三次月考物理试题

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2019·天津·高考真题

解答题 | 较易(0.85) |

通过牛顿第二定律求解向心力应用动能定理解多段过程问题

真题名校

4 . 完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功．航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示．为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板

是与水平甲板

相切的一段圆弧，示意如图2，

长

，

水平投影

，图中

点切线方向与水平方向的夹角

（

）．若舰载机从

点由静止开始做匀加速直线运动，经

到达

点进入

．已知飞行员的质量

，

，求

（1）舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功

；
（2）舰载机刚进入

时，飞行员受到竖直向上的压力

多大．

2019-06-09更新 | 12491次组卷 | 53卷引用：云南省曲靖市宣威市第三中学2022-2023学年高二下学期第二次月考物理试题

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2024高三·全国·专题练习

解答题 | 较易(0.85) |

绳球类模型及其临界条件应用动能定理解多段过程问题

名校

5 . 如图所示，质量m＝3kg的小物块以初速度v₀＝4m/s水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R＝3.75m，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心O的连线与竖直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数μ＝0.1，轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r＝0.4m的半圆弧轨道，C点是半圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g取10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
（1）求小物块经过B点时对轨道的压力大小；
（2）若MN的长度为L＝6m，求小物块通过C点时对轨道的压力大小；
（3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L′。

2023-08-11更新 | 2040次组卷 | 6卷引用：云南省开远市第一中学校2022-2023学年高一下学期5月月考物理试题

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2022·山东·二模

解答题 | 困难(0.15) |

应用动能定理解多段过程问题完全弹性碰撞1：动碰静带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动

名校

6 . 如图所示，圆心为O、半径为R=0.3的光滑绝缘

圆弧轨道固定在绝缘水平面的右侧，轨道最低点A与水平面平滑连接，B点为轨道的最高点。与轨道相切于C点的虚线GCF右侧区域内（不包含GCF）存在电场强度大小E=1600V/m、方向水平向右的匀强电场。t=0时刻，电荷量为+0.01C的物块a以v₁=9m/s的速度由M点水平向右运动，不带电的物块b以v₂=3m/s的速度由N点水平向左运动，某时刻a、b发生正碰（碰撞时间极短），碰后粘在一起组成物块c。已知物块a、b的质量分别为m_a=0.8kg、m_b=0.4kg，与水平面之间的动摩擦因数分别为μ₁=0.2、μ₂=0.4，M、N之间的距离L₁=2.28m，N、A之间的距离L₂=0.98m。物块均可视为质点，碰撞前后物块所受的摩擦力大小保持不变，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）物块a、b碰撞过程中损失的机械能；
（2）物块c在A点的速度大小；
（3）物块c运动到B点时对圆弧轨道的压力；
（4）物块c落到水平面时的速度大小。

2022-02-28更新 | 1991次组卷 | 3卷引用：云南省云天化中学2022-2023学年高三下学期第三次质量检测物理试题

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17-18高三上·陕西西安·期中

解答题 | 适中(0.65) |

应用动能定理解多段过程问题机械能与曲线运动结合问题

名校

7 . 如图所示，从A点以某一水平速度v₀抛出一质量m=1 kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入∠BOC=37°的固定光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=4 kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6 m、h=0.15 m，R=0.75 m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ₁=0.7，长木板与地面间的动摩擦因数μ₂=0.2，g=10 m/s²求：（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）
（1）小物块的初速度v₀及在B点时的速度大小；
（2）小物块滑至C点时，对圆弧轨道的压力大小；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。