江蘇省高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 專題三 功和能綜合應(yīng)用一沖A集訓(xùn)

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1、 功和能綜合應(yīng)用(一) 1．(2018宿遷學(xué)測模擬)如圖1所示，把質(zhì)量m＝0.5 kg的石塊從h＝10 m高處以θ＝30角斜向上方拋出，初速度是v0＝5 m/s，從拋出到落地過程中，石塊克服空氣阻力做功14 J，重力加速度g＝10 m/s2.求： 圖1 (1)石塊的水平分初速度的大小vx； (2)石塊從拋出到落地過程中，重力勢能的減少量ΔEp； (3)石塊落地時速度的大小v. 2．(2018無錫學(xué)測模擬)如圖2所示，摩托車做特技表演時，以v0＝10 m/s的速度從地面沖上高臺，t＝5 s后以同樣大小的速度從高臺水平飛出．人和車的總質(zhì)量m＝1.8102 kg，臺高h(yuǎn)

2、＝5.0 m．摩托車沖上高臺過程中功率恒定為P＝2 kW，不計空氣阻力，取g＝10 m/s2.求： 圖2 (1)人和摩托車從高臺飛出時的動能Ek； (2)摩托車落地點到高臺的水平距離s； (3)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功Wf. 3．(2018鎮(zhèn)江學(xué)測模擬)2016年11月1日廣東珠海開幕的第十一屆中國國際航空航天博覽會上，空軍“八一”飛行表演隊的6架殲－10戰(zhàn)斗機為現(xiàn)場數(shù)千名觀眾帶來了一場震撼表演．如圖3所示，某次飛行表演中，飛行員駕駛飛機在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，在最高點時飛行員頭朝下，已知飛行員質(zhì)量為m，飛行員在最低點能承受的最大豎直加

3、速度為5g，g為重力加速度． 圖3 (1)若飛機在最高點時，座椅對飛行員的彈力大小和飛機在地面上起飛前一樣．求飛機在最高點時的速度v1； (2)求飛機在最低點的最大飛行速度v2； (3)為保證飛行員安全，在飛機以(1)中的速度v1從最高點加速飛到最低點的過程中，求飛機對飛行員所做功的最大值Wm. 4．(2018蘇州學(xué)測模擬)如圖4甲所示，位于豎直平面內(nèi)的軌道，由一段傾斜的直軌道AB和光滑半圓形軌道BC平滑連接而成，AB的傾角為30，半圓形軌道的半徑R＝0.1 m，直徑BC豎直．質(zhì)量m＝1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從傾斜軌道上距半圓形軌道底部高為h處由靜止開始下滑，經(jīng)B點

4、滑上半圓形軌道．已知物塊與傾斜軌道間的動摩擦因數(shù)為，g取10 m/s2，不計小物塊在B點處能量的損失． 圖4 (1)若h＝1 m，求物塊運動到圓軌道最低點B時對軌道的壓力； (2)若物塊能到達(dá)圓軌道的最高點C，求h的最小值； (3)求物塊經(jīng)最高點C時對軌道壓力F隨高度h的變化關(guān)系，并在圖乙坐標(biāo)系中作出F－h(huán)圖象． 答案精析 1．(1) m/s　(2)50 J　(3)13 m/s 解析　(1)vx＝v0cos θ＝ m/s (2)ΔEp＝mgh＝50 J (3)由動能定理得WG＋Wf＝mv2－mv02 解得v＝13 m/s. 2．(1)9103 J　(2)1

5、0 m　(3)1103 J 解析　(1)Ek＝mv02＝1.8102102 J＝9103 J (2)摩托車飛出高臺后做平拋運動，由h＝gt′2 可得t′＝＝1 s s＝v0t′＝10 m (3)由動能定理可得，在沖上高臺過程中， Pt－mgh－Wf＝ΔEk＝0 代入數(shù)據(jù)可得Wf＝1103 J. 3．見解析 解析　(1)在最高點座椅對飛行員彈力FN＝mg 由重力和彈力的合力提供向心力得FN＋mg＝m 聯(lián)立得v1＝ (2)最低點向心加速度最大時速度也最大，an＝＝5g 得v2＝ (3)由最高點到最低點過程運用動能定理得 2mgR＋Wm＝－，得Wm＝－mgR. 4．(

6、1)110 N，方向豎直向下　(2)0.5 m　(3)見解析 解析　(1)由靜止滑到B點，根據(jù)動能定理有 mgh－μmgcos 30＝mv2－0 在B點，根據(jù)牛頓第二定律有FN－mg＝m 解得FN＝110 N 根據(jù)牛頓第三定律，物塊對軌道的壓力大小為110 N，方向豎直向下． (2)設(shè)物塊恰好能到達(dá)圓軌道的最高點C，此時對應(yīng)的高度為hmin，在C點的速度為v0. 根據(jù)動能定理有 mghmin－μmgcos 30－2mgR＝mv02－0 經(jīng)最高點C時，有mg＝m 解得hmin＝0.5 m (3)同理可得 mgh－μmgcos 30－2mgR＝mv2－0 在最高點，F(xiàn)N＋mg＝m 解得FN＝(100h－50) N(h≥0.5 m) 則物塊對軌道的壓力F＝FN＝(100h－50) N(h≥0.5 m)，作出F－h(huán)圖象如圖所示． 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375