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2022高考物理一轮复习训练:第五章素养提升课(七)动力学方法和能量观点的综合应用(附解析)
2022高考物理一轮复习训练:第五章素养提升课(七)动力学方法和能量观点的综合应用(附解析)
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(建议用时:25分钟)1.(2020·河北张家口期末)弹簧枪发射钢珠前,测量弹簧的弹性势能的装置如图所示,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道,A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为钢珠接收罩,它是一个与轨道的最低点A相平的很大的水平接收罩。在A放置水平向左的弹簧枪(枪的水平长度远小于M的半径),可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠,弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能。g取10m/s2。(1)某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点,水平飞出后落到N的某一点上,求该次发射该钢珠前,弹簧的弹性势能Ep1;(2)另一次发射的小钢珠沿轨道从B点水平飞出后落到N上的位置与A点水平距离为s=4.8m,求该次发射该钢珠前,弹簧的弹性势能Ep2。解析:(1)在B处对小钢珠进行受力分析,由牛顿第二定律:mg=m得:vB==4m/s从发射钢珠到上升至B点过程,由机械能守恒定律:Ep1=ΔEp+ΔEk1=mg·2R+mv得:Ep1=0.4J。(2)小钢珠做平抛运动,有2R=gt2s=vB′·t联立解得:v′B=6m/s 由机械能守恒定律:Ep2=ΔEp+ΔEk2=mg·2R+mvB′2得:Ep2=0.5J。答案:(1)0.4J (2)0.5J2.(2020·江苏五校上学期12月联考)如图所示,半径均为R的四分之一光滑圆弧轨道AB、BC在B处平滑连接构成轨道ABC,其中AB为细管道。轨道ABC竖直放置,且固定在水平台阶CE上,圆心连线O1O2水平,台阶距离水平地面的高度为R,质量为m的小球静置于水平管口A点,若小球受微小扰动,从静止开始沿轨道ABC运动,已知小球直径略小于管道内径,重力加速度为g。(1)小球通过C点时,求轨道对小球的弹力大小FC;(2)小球从C点飞出落到地面上,求落地点(图中未画出)到C点的距离s;(3)某同学将该小球从地面上的D点斜向右上方抛出,小球恰好从C点水平飞入轨道,已知水平距离DO=2R,求小球沿轨道上滑到最高点时离地面的高度h。解析:(1)由A到C,由机械能守恒定律得2mgR=mv在C点,根据牛顿第二定律可得FC-mg=m解得FC=5mg;(2)小球从C点飞出做平抛运动,水平方向有x=vCt竖直方向有R=gt2解得x=2R落地点到C点的距离s==3R; (3)小球从D到C的过程可以看做由C到D的平抛运动,设小球到达C点的速度大小为vC′,则有2R=vC′t′R=gt′2,解得vC′=设小球从C点上滑的最大高度为h′,对小球上滑到最高点的过程,根据动能定理可得mgh′=mv′,解得h′=R所以h=h′+R=2R。答案:(1)5mg (2)3R (3)2R
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高考 - 一轮复习
发布时间:2021-09-20 13:00:07
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文章作者:随遇而安
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