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 21 道试题
1 . 如图,劲度系数为100N/m的轻弹簧一端固定在倾角足够长斜面的顶端,另一端拴接物块A,弹簧与斜面平行。物块B锁定在A上,点为弹簧原长位置,A与斜面间的动摩擦因数。A、B质量均为。不计厚度的挡板P固定在水平面上,左侧的平面光滑,木板C长度,质量,紧挨着挡板P。木板C右端与足够长的固定平台间的距离。物块A、挡板P、木板C的上表面及平台等高。质量均为个物块从左向右依次静置于平台上,相邻两物块间的距离均为,物块1位于平台的最左端。已知B与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数,各物块与平台间的动摩擦因数均为。将弹簧压缩,使AB从斜面上距点,处由静止释放,重力加速度,所有物块均可视为质点。AB释放后的运动过程中:
(1)求AB物块下滑速度最大时离点的距离
(2)求A对B作用力的最大值;
(3)调整斜面长度使AB物块速度最大时恰好到达斜面底端,此时撤去弹簧并解除AB间的锁定。A与挡板碰撞后物块B滑上木板C,木板C与平台碰撞后立即停止,物块B与物块1相碰后粘在一起,两物块继续运动,然后与物块2相碰,碰后三物块粘在一起继续运动……,所有碰撞时间极短。已知,不计物块由斜面到平面的能量损失。求:
①物块B与物块1碰撞前瞬间的速度大小;
②物块B与前个物块碰后粘成的整体与物块碰撞前的动能。

2024-06-11更新 | 250次组卷 | 1卷引用:2024届山东省青岛市高三下学期第三次适应性检测(三模)物理试题
2 . 如图所示,半径R=1m的光滑圆环形滑杆MNP竖直固定放置,左侧端点M和圆心O1的连线与竖直方向夹角的余弦值cosθ=0.15,右侧端点Р和圆心O1O2在同一水平线上,P点的切线沿竖直方向。现有一质量m1=0.2kg的小橡胶环A以=1.2m/s的初速度水平抛出,恰好沿滑杆左侧端点M的切线套入滑杆,在滑杆的最高点静止着质量m2=0.2kg的小橡胶环B。在右侧端点Р的正下方h=4.15m处,有一质量m3=0.1kg、长度L=3m的长直木杆C竖直静止在水平面上,但跟水平面并不黏合。已知小橡胶环B与长直木杆C之间的滑动摩擦力大小f=2N,最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,小橡胶环A、B均可视为质点,两小橡胶环之间和小橡胶环与水平面间的碰撞都是弹性碰撞;小橡胶环B套入长直木杆C后,长直木杆C不倾倒,且每次与水平面碰撞瞬间都会立即停下而不反弹、不倾倒。不计空气阻力,取g=10m/s2。
(1)小橡胶环A到达滑杆最低点Q时所受弹力大小;
(2)小橡胶环B在长直木杆C上上滑的最大距离;
(3)长直木杆C跟水平面第一次碰撞瞬间损失的机械能;
(4)小橡胶环B在长直木杆C上运动的总路程。

3 . 一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道,倾角的直轨道、水平直轨道组成,除段外各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道相切于处。凹槽底面水平光滑,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁处,摆渡车上表面与直轨道下、平台所在的水平面高度差为y=1.25m。已知螺旋圆形轨道半径B点高度为长度长度,摆渡车长度、质量M=2kg,将一质量也为的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放,滑块在段运动时的阻力为其重力的0.9倍,当滑块落到摆渡车上时不反弹,但其水平方向速度不变。(摆渡车碰到竖直侧壁立即反弹但速度大小不变,,滑块视为质点,不计空气阻力,
(1)求滑块过C点的速度大小和滑块对轨道的作用力大小
(2)若在滑块落到摆渡车上的瞬间,工人立刻推动摆渡车,使得摆渡车立刻获得与滑块水平方向速度相同的速度,此后的运动过程中,滑块始终不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数需要满足的条件;
(3)在(2)的条件下,求摆渡车与滑块组成的系统在从一起开始运动到第4次碰撞前所损失的机械能。
2023-11-06更新 | 585次组卷 | 1卷引用:2023届浙江省宁波光华学校高三下学期选考适应性训练(三模)物理试题
4 . 在火力发电厂,将煤块制成煤粉的球磨机的核心部件是一个半径的躺卧圆筒。圆筒绕水平中心轴旋转,将筒内的钢球带到一定高度后,钢球脱离筒壁落下将煤块击碎,截面简化如图。设筒内仅有一个质量为m=0.2kg、大小不计的钢球,初始静止在最低点A.(
(1)启动电机使圆筒加速转动,钢球与圆筒保持相对静止,第一次到达与圆心等高的位置B时,圆筒的角速度,求此时钢球线速度的大小和该过程中圆筒对钢球所做的功W
(2)当钢球通过C点时,另一装置瞬间让钢球与圆筒分离(分离前后钢球速度不变),此后钢球仅在重力作用下落到位置D.CD连线过O点,与水平方向成45°。求分离时圆筒的角速度
(3)停止工作后将圆筒洗净,内壁视为光滑。将一钢球从位置C正下方的E点由静止释放,与筒壁碰撞6次后恰好又回到E点。若所有碰撞都是弹性的(即碰撞前后沿半径方向速度大小相等方向相反,沿切线方向速度不变),求钢球从释放开始至第一次回到E点所用的时间;若改变钢球释放的高度,钢球能否与筒壁碰撞3次后回到释放点,并简要说明理由(取)。


2023-04-22更新 | 2965次组卷 | 4卷引用:2023届广东省深圳市高三下学期第二次调研考试物理试题
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5 . 某校科技小组参加了如图甲所示的过山车游戏项目,为更好研究过山车运动项目中所遵循的物理规律,科技组成员设计出如图乙所示的装置,图中P为弹性发射装置,AB为倾角为的倾斜轨道,BC为水平轨道,为竖直圆轨道,为足够长的倾斜轨道,各段轨道均平滑连接,以A点为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知滑块质量为m,圆轨道半径R,轨道AB长为BC长为ABBC段动摩擦因数为,其余各段轨道均光滑。弹射装置P位置可在坐标平面内调节,使水平弹出的滑块均能无碰撞从A点切入斜面,滑块可视为质点。
(1)若滑块从y = 0.45m的某点弹出,求滑块弹出时的初速度
(2)若改变弹射装置位置,求弹出点的坐标(xy)应满足的关系;
(3)若滑块从A点切入后不脱离轨道,求弹出时滑块纵坐标y应满足的条件。
2022-12-17更新 | 1860次组卷 | 4卷引用:黄金卷04-【赢在高考·黄金8卷】备战2023年高考物理模拟卷(湖北专用)

6 . 某兴趣小组设计的连锁机械游戏装置如图所示。左侧有一固定的四分之一圆弧轨道,其末端B水平,半径为3L;在轨道末端等高处有一质量为m的“”形小盒C(可视为质点),小盒C与大小可忽略、质量为3m的物块D通过光滑定滑轮用轻绳相连,左侧滑轮与小盒C之间的绳长为2L;物块D压在质量为m的木板E左端,木板E上表面光滑,下表面与水平桌面间动摩擦因数(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),木板E右端到桌子右边缘固定挡板(厚度不计)的距离为L;质量为m且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与木板E相连,木板E与定滑轮间轻绳水平,细杆F下端到地面的距离也为L;质量为0.25m的圆环(可视为质点)套在细杆F上端,环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等,大小为0.5mg。开始时所有装置均静止,现将一质量为m的小球(可视为质点)从圆弧轨道顶端A处由静止释放,小球进入小盒C时刚好能被卡住(作用时间很短可不计),此时物块D对木板E的压力刚好为零。木板E与挡板相撞、细杆F与地面相撞均以原速率反弹,最终圆环刚好到达细杆的底部。不计空气阻力,重力加速度为g,求:

(1)小球与小盒C相撞后瞬间,小盒C的速度;
(2)小球在四分之一圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;
(3)木板E与挡板碰后,向左返回的最大位移;
(4)细杆F的长度。

7 . 如图所示的简化模型,主要由光滑曲面轨道、光滑竖直圆轨道、水平轨道、水平传送带和足够长的落地区组成,各部分平滑连接,圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开,滑块落到区域时马上停止运动。现将一质量为的滑块从轨道上某一位置由静止释放,若已知圆轨道半径,水平面的长度,传送带长度,距离落地区的竖直高度,滑块始终不脱离圆轨道,且与水平轨道和传送带间的动摩擦因数均为,传送带以恒定速度逆时针转动(不考虑传送带轮的半径对运动的影响)。
(1)要使滑块恰能运动到E点,求滑块释放点的高度
(2)若,则滑块最终停于何处?
(3)求滑块静止时距B点的水平距离x与释放点高度h的关系。
2022-05-12更新 | 1983次组卷 | 4卷引用:2022届浙江省五校高三下学期联考物理试题
8 . 如图所示,质量M=1kg的平板置于光滑的水平面上,板上最右端放一质量m=1kg可视为质点的小物块,平板与物块间的动摩擦因数,距平板左端L=0.8m处有一固定弹性挡板,平板撞上挡板后会原速率反弹。现对平板施一水平向左的恒力F=5N,物块与平板一起由静止开始运动,已知重力加速度,整个过程中物块未离开平板。求:
(1)第一次碰撞过程中,平板所受合外力对平板的冲量;
(2)第三次碰撞时物块离平板右端的距离;
(3)物块最终离木板右端的距离;
(4)若将恒力F撤去,调节初始状态平板左端与挡板的距离L,仅给小物块一个水平向左的初速度,使得平板与挡板只能碰撞6次,求L应满足的条件。(假设平板足够长)
2022-04-30更新 | 2979次组卷 | 3卷引用:2022届山东省潍坊市高三下学期二模统考物理试题
9 . 如图所示,一质量、长的长木板静止放置于光滑水平面上,其左端紧靠一半径的光滑圆弧轨道,但不粘连。圆弧轨道左端点与圆心的连线与竖直方向夹角为60°,其右端最低点处与长木板上表面相切。距离木板右端处有一与木板等高的固定平台,平台上表面光滑,其上放置有质量的滑块。平台上方有一固定水平光滑细杆,其上穿有一质量的滑块,滑块通过一轻弹簧连接,开始时弹簧处于竖直方向。一质量的滑块点以某一初速度水平抛出下落高度后恰好能从点沿切线方向滑入圆弧轨道。下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板,带动向右运动,与平台碰撞后即粘在一起不再运动。随后继续向右运动,滑上平台,与滑块碰撞并粘在一起向右运动。组合体在随后运动过程中一直没有离开平台,且没有滑离细杆。与木板间动摩擦因数为。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。重力加速度,求:
(1)滑块到达点的速度大小;
(2)滑块到达圆弧最低点时对轨道压力的大小;
(3)滑块滑上平台时速度的大小;
(4)若弹簧第一次恢复原长时,的速度大小为。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大?
2022-04-28更新 | 1346次组卷 | 5卷引用:2022届山东省济宁市高三下学期二模考试物理试题
10 . 2022年北京冬奥会的冰壶项目被喻为“冰上象棋”。如图,为场地中心线上的三个点,一冰壶B静止在半径的营垒圆形边界N处。队员使壶A以速度P点沿中心线出发,在与初速度同向恒力作用下,经M处脱手。脱手后,队友用冰刷擦拭间的冰面,A以速度N处与B正碰(碰撞时间极短)。A、B可视为质点,质量均为,已知未用冰刷擦拭过的冰面动摩擦因数,擦拭后变为间距,重力加速度取,不计空气阻力,冰刷始终不接触冰壶。
(1)求段冰面k的大小;
(2)第一次碰撞后,B恰好停在营垒中心O处,求碰后A的速度大小
(3)已知A、B碰撞前后速度均满足比值不变,若每次碰后,只擦拭A前方冰面使。试通过计算说明,最终B将停在营垒的哪个区域?(营垒各区域尺寸如图)
2022-04-21更新 | 2878次组卷 | 6卷引用:2022届广东省深圳市高三下学期第二次调研考试物理试题
共计 平均难度:一般