《江蘇省高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 專(zhuān)題三 功和能綜合應(yīng)用一沖A集訓(xùn)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 專(zhuān)題三 功和能綜合應(yīng)用一沖A集訓(xùn)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
功和能綜合應(yīng)用(一)
1.(2018宿遷學(xué)測(cè)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(guò)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(guò)程中,重力勢(shì)能的減少量ΔEp;
(3)石塊落地時(shí)速度的大小v.
2.(2018無(wú)錫學(xué)測(cè)模擬)如圖2所示,摩托車(chē)做特技表演時(shí),以v0=10 m/s的速度從地面沖上高臺(tái),t=5 s后以同樣大小的速度從高臺(tái)水平飛出.人和車(chē)的總質(zhì)量m=1.8102 kg,臺(tái)高h(yuǎn)
2、=5.0 m.摩托車(chē)沖上高臺(tái)過(guò)程中功率恒定為P=2 kW,不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2.求:
圖2
(1)人和摩托車(chē)從高臺(tái)飛出時(shí)的動(dòng)能Ek;
(2)摩托車(chē)落地點(diǎn)到高臺(tái)的水平距離s;
(3)摩托車(chē)沖上高臺(tái)過(guò)程中克服阻力所做的功Wf.
3.(2018鎮(zhèn)江學(xué)測(cè)模擬)2016年11月1日廣東珠海開(kāi)幕的第十一屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上,空軍“八一”飛行表演隊(duì)的6架殲-10戰(zhàn)斗機(jī)為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)千名觀眾帶來(lái)了一場(chǎng)震撼表演.如圖3所示,某次飛行表演中,飛行員駕駛飛機(jī)在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)時(shí)飛行員頭朝下,已知飛行員質(zhì)量為m,飛行員在最低點(diǎn)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(jī)在最高點(diǎn)時(shí),座椅對(duì)飛行員的彈力大小和飛機(jī)在地面上起飛前一樣.求飛機(jī)在最高點(diǎn)時(shí)的速度v1;
(2)求飛機(jī)在最低點(diǎn)的最大飛行速度v2;
(3)為保證飛行員安全,在飛機(jī)以(1)中的速度v1從最高點(diǎn)加速飛到最低點(diǎn)的過(guò)程中,求飛機(jī)對(duì)飛行員所做功的最大值Wm.
4.(2018蘇州學(xué)測(cè)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(diǎn))從傾斜軌道上距半圓形軌道底部高為h處由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)B點(diǎn)
4、滑上半圓形軌道.已知物塊與傾斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,g取10 m/s2,不計(jì)小物塊在B點(diǎn)處能量的損失.
圖4
(1)若h=1 m,求物塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)若物塊能到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)C,求h的最小值;
(3)求物塊經(jīng)最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)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(dòng)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(chē)飛出高臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng),由h=gt′2
可得t′==1 s
s=v0t′=10 m
(3)由動(dòng)能定理可得,在沖上高臺(tái)過(guò)程中,
Pt-mgh-Wf=ΔEk=0
代入數(shù)據(jù)可得Wf=1103 J.
3.見(jiàn)解析
解析 (1)在最高點(diǎn)座椅對(duì)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(diǎn)向心加速度最大時(shí)速度也最大,an==5g
得v2=
(3)由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)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(jiàn)解析
解析 (1)由靜止滑到B點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理有
mgh-μmgcos 30=mv2-0
在B點(diǎn),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(duì)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(diǎn)C,此時(shí)對(duì)應(yīng)的高度為hmin,在C點(diǎn)的速度為v0.
根據(jù)動(dòng)能定理有
mghmin-μmgcos 30-2mgR=mv02-0
經(jīng)最高點(diǎn)C時(shí),有mg=m
解得hmin=0.5 m
(3)同理可得
mgh-μmgcos 30-2mgR=mv2-0
在最高點(diǎn),F(xiàn)N+mg=m
解得FN=(100h-50) N(h≥0.5 m)
則物塊對(duì)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