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 222 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 | 397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 . 如图所示为过“冲关”简易模型,它由竖直面内光滑圆形轨道和粗糙水平轨道的组成,Q点为圆形轨道最低点,M点为最高点,圆形轨道半径。水平轨道PN右侧并排放置两块相同木板cd,两木板间相互接触但不粘连,木板上表面与水平轨道PN平齐,木板质量,长度。两个小物块ab静止在水平轨道PN的右端,质量分别为,物块间有一被压缩的轻质弹簧,用细绳将它们连接,已知弹簧的弹性势能。物块aQ点的距离,物块ab与水平面间、木板cd与地面间动摩擦因素均为、物块b与木板cd之间的动摩擦因数均为。现剪短细绳后两物块瞬间被弹出,使两物块都获得水平速度。重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)剪短细绳的瞬间物块ab速度的大小(弹出过程两物块的位移可忽略不计);
(2)通过计算分析物块a能否经过最高点M,若不能求物块a距离水平轨道PN的最大高度H
(3)物块b向右运动,与木板cd相互作用,物块b最终停下来时距离出发点的距离。(结果可用分数表示)。
   
2024-01-24更新 | 357次组卷 | 1卷引用:2024届吉林省白山市高三上学期一模物理试题
3 . 如图所示为一处于竖直平面内的实验探究装置的示意图,该装置由速度可调的固定水平传送带、光滑圆弧轨道BCD和光滑细圆管EFG组成,其中水平传送带长B点在传送带右端转轴的正上方,轨道BCD和细圆管EFG的圆心分别为、圆心角均为,半径均为,且B点和G点分别为两轨道的最高点和最低点。 在细圆管EFG的右侧足够长的光滑水平地面上紧挨着一块与管口下端等高、长、质量木板(与轨道不粘连)。现将一块质量的物块(可视为质点)轻放在传送带的最左端A点,由传送带自左向右传动,在B处的开口和ED处的开口正好可容物块通过。已知物块与传送带之间的动摩擦因数,物块与木板之间的动摩擦因数,重力加速度
(1)若物块进入圆弧轨道BCD后恰好不脱轨,求物块在传送带上运动的时间;
(2)若传送带的速度为3m/s,求物块经过圆弧轨道EFG最低点G时,轨道对物块的作用力大小;
(3)若传送带的最大速度为5m/s,在不脱轨的情况下,求滑块在木板上运动过程中产生的热量Q与传送带速度v之间的关系。
   
4 . 如图所示,倾角为θ=37°的斜面固定在水平地面上,斜面底端固定一弹性挡板,斜面上距离挡板一段距离处放置一质量为m的薄板B,其上下表面均与斜面平行,薄板由两段不同材质的板拼接而成,上半段粗糙、下半段光滑。薄板B最上端放置一质量也为m的物块,初始时A和B在外力作用下均处于静止状态。t=0时撇去外力,A、B开始运动,在第2s末,物块刚好运动到薄板光滑段,第3s末与薄板同时运动到斜面底端弹性挡板处。已知物体与弹性挡板的碰撞为弹性碰撞,A与B粗糙段间的动摩擦因数,整个薄板与斜面间的动摩擦因数,重力加速度g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)在0~2s时间内A和B加速度的大小;
(2)薄板B的总长度;
(3)通过计算分析物块是否能从薄板左端滑出,若能,求出物块滑离薄板时的速度;若不能,求出与弹性挡板碰撞后物块在薄板上粗糙部分运动的总路程。

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5 . 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AB、螺旋圆形轨道BCDE,倾角的直轨道EF、水平直轨道FG组成,除FG外其余各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道ABEF相切于BE)处。凹槽GHIJ底面HI水平,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁GH处,摆渡车上表面与直轨道FG、平台JK位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径B点高度为1.2RFG长度HI长度,摆渡车的质量、长度将一质量也为的滑块从倾斜轨道AB上高度处静止释放,(摆渡车碰到竖直侧壁IJ立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,
(1)求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小
(2)求滑块过G点的速度大小
(3)摆渡车碰到IJ前,滑块恰好不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数μ2
(4)在(3)的条件下,求滑块从GJ所用的时间t
2023-12-19更新 | 314次组卷 | 1卷引用:福建省“德化一中、永安一中、漳平一中”三校协作2023-2024学年高三上学期12月联考物理试题
6 . 如图所示,一游戏装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、水平直轨道、螺旋圆形轨道、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,OE分别为螺旋圆形轨道的圆心和圆心的等高点。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BCDFG点在同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径长度,摆渡车长度、质量。将一质量的滑块1从倾斜轨道上距B处静止释放,滑块1与轨道和摆渡车间的动摩擦因数分别。(已知摆渡车碰到竖直侧壁立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,,重力加速度)。求:
(1)滑块1刚进入螺旋轨道D时螺旋轨道对滑块1的支持力大小N
(2)若在C点处放一个质量为的另一滑块2(可看出质点),滑块1和滑块2间的碰撞均为弹性碰撞,要想滑块2不脱离螺旋轨道,应为多少;
(3)接第(2)问,若,滑块1停止运动时离摆渡车右端的距离x
2023-12-14更新 | 268次组卷 | 1卷引用:2024届四川省达州市普通高中高三上学期第一次诊断性考试理科综合试题
7 . 如图所示,竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道AB和绝缘的水平轨道BC相切于B,其中AB圆弧轨道的圆心为O,圆心角θ=53°,圆弧轨道光滑,BC轨道粗糙且足够长,滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0.5,轨道AB左侧d=0.6m的区域存在一竖直向下匀强电场BC轨道区域存在水平向右的匀强电场,一质量为m=0.2kg,电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入,滑块恰好能做直线运动,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)滑块的电性和的大小;
(2)若电场大小不变,方向反向,要使滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道,求滑块水平射入电场时的初速度,以及进入A点时的速度;
(3)在第(2)问的条件下,若电场的大小可在0到范围内调节,当取不同值时,求滑块最终因摩擦而产生的热量。(Q可用表示)
2023-12-02更新 | 410次组卷 | 1卷引用:重庆辅仁中学2023-2024学年高二上学期第二次月考物理试卷
8 . 某游戏装置如图所示,一水平传送带长的速度顺时针转动,其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面对接。左边水平台面上有一被压缩的弹簧,弹簧的左端固定,右端与一质量为的物块甲相连(甲与弹簧不拴接,滑上传送带前已经脱离弹簧),甲与传送带间的动摩擦因数B点右边有一个倾角为,高的固定光滑斜面(水平台面与斜面由平滑圆弧连接),斜面的右侧有一高光滑固定桌面。桌面左端依次叠放着质量的木板(厚度不计)和质量的物块乙,乙与木板间的动摩擦因数,桌面上固定一竖直挡板,挡板与木板右端相距,木板与挡板碰撞会原速率返回。现将甲从压缩弹簧的右端静止释放,甲离开斜面后恰好在最高点处与乙发生弹性碰撞,乙始终未滑离木板。甲、乙均可视为质点,已知。求:
(1)甲刚离开斜面时的速度大小;
(2)弹簧最初的弹性势能;
(3)木板运动的总路程。
2023-11-30更新 | 263次组卷 | 1卷引用:重庆市第七中学校2023-2024学年高三上学期11月月考物理试题
9 . 如图所示,在竖直面内,一质量为m1=0.1kg且可视为质点的小物块A静止于质量为m2=0.1kg的长木板B的最左端,物块A位于悬点O的正下方。用长度为L=0.45m的不可伸长的轻绳将质量为m0=0.2kg的小球悬挂在O点,水平拉直轻绳后,将小球由静止释放,小球下摆至最低点与小物块A发生弹性正碰。小物块A运动至长木板B最右端时刚好与B共速,共速后长木板B运动中与平台侧面CN相碰而静止,B的厚度和CN高度相等。小物块A滑上水平平台CD,并进入圆弧管道DE,圆弧管道DECDD点平滑连接,管道的内径略大于小物块A的线度。已知CD的长度为s=0.2m,DE的半径为R=0.4m,EF在竖直直径上,EF的高度为h=0.1m,CDFG为同一高度的水平面,小物块A与长木板B、平台CD之间的动摩擦因数均为μ=0.4,MN和管道DE均光滑,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。
(1)求小物块A在DE最高点时,物块对管道的作用力FN
(2)求长木板B的长度l以及B初始静止时B的右端距离CN的最短距离;
(3)拉直轻绳,减小小球释放点到木板B上表面的竖直高度H,要使A能通过E点且落到FG上,求A最终落点到F点的距离dH间满足的关系(结果用根式表示)。
   
2023-11-30更新 | 582次组卷 | 1卷引用:安徽省皖东智学联盟2023-2024学年高三上学期第二次考试物理试题

10 . 如图所示,质量的物块A与质量(未知)的物块B(均可视为质点)通过轻质弹簧拴接在一起,静止在光滑地面上,时质量的子弹以速度沿水平方向射入物块A并留在其中(时间极短)。时,弹簧第一次压缩量最大,此时弹簧压缩量为,从时间内,物块B运动的距离为。已知碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度。求:

(1)子弹打入物块A后系统损失的动能;

(2)求弹簧恢复原长时物块A、B的速度;

(3)若物块B和弹簧不拴接,A、B分离后B滑上倾角,高度的粗糙斜面(斜面固定在水平面上,经过连接处时无能量损失),然后滑下,与一直在水平面上运动的A再次相碰,物块B与斜面间的动摩擦因数的取值范围。

   

2023-11-23更新 | 922次组卷 | 3卷引用:山东普高大联考2023-2024学年高三上学期11月联合质量测评物理试题
共计 平均难度:一般