屆一輪課件5-4功能關系與能量守恒定律的應用(編輯修改稿)
2025-05-26 06:42 本頁面
【文章內容簡介】 光滑圓弧軌道，下端 B 恰與小車右端平滑對接．小車質量 M＝ 3 k g ，車長 L ＝ 2 . 0 6 m ，車上表面距地面的高度 h ＝ 0 . 2 m ，現有一質量 m ＝ 1 k g 的滑塊，由軌道頂端無初速度釋放，滑到 B 端后沖上小車． 圖 5 － 4 － 3 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數 μ ＝0 . 3 ，當車運動了 t0＝ 1 . 5 s 時，車被地面 裝置鎖定 ( g ＝ 1 0 m/ s2) ．試求： ( 1) 滑塊到達 B 端時，軌道對它支持力的大?。? ( 2) 車被鎖定時，車右端距軌道 B 端的距離； ( 3) 從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于摩擦而產生的內能大?。? 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 【解析】 ( 1) 由機械能守恒定律和牛頓第二定律得 m gR ＝12m v2B， FN B－ mg ＝ mv2BR 則： FN B＝ 30 N. ( 2) 設 m 滑上小車后經過時間 t1與小車同速，共同速度大小為 v 對滑塊有： μ m g ＝ ma1， v ＝ vB－ a1t1 對于小車： μ m g ＝ Ma2， v ＝ a2t1 解得： v ＝ 1 m /s ， t1＝ 1 s ，因 t1 t0 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 故滑塊與小車同速后，小車繼續(xù)向左勻速行駛了 s ，則小車右端距 B 端的距離為 l 車 ＝v2t1＋ v ( t0－ t1) ． 解得 l 車 ＝ 1 m ( 3) Q ＝ μ m gl 相對 ＝ μ m g (vB＋ v2t1－v2t1) ． 解得 Q ＝ 6 J 【答案】 ( 1 ) 3 0 N ( 2 ) 1 m ( 3 ) 6 J 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 【遷移應用】 2. ( 多選 ) 將三個木板 1 、 2 、 3 固定在墻角，木板與墻壁和地面構成了三個不同的三角形，如圖 5 － 4 － 4 所示，其中1 與 2 底邊相同， 2 和 3 高度相同．現將一個可以視為質點的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放，并沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動摩擦因數 μ 均相同．在這三個過程中，下列說法正確的是 ( ) 圖 5 － 4 － 4 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 A ．沿著 1 下滑到底端時，物塊的速度最大 B ．物塊沿著 3 下滑到底端的過程中，產生的熱量是最多的 C ．物塊沿著 1 和 2 下滑到底端的過程中，產生的熱量是一樣多的 D ．沿著 1 和 2 下滑到底端時，物塊的速度不同；沿著 2和 3 下滑到底端 時，物塊的速度相同 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 【解析】 設斜面和水平方向夾角為 θ ，斜面長度為 L ，則物體下滑過程中克服摩擦力做功為： W ＝ m gμ L c os θ ， L c os θ 即為底邊長度，由圖可知 1 和 2 底邊相等且小于 3 的，故摩擦生熱關系為： Q1＝ Q2 Q3，故 B 、 C 正確； 設物體滑到底端時的速度為 v ，根據動能定理得： m gh－ m gμ L c os θ ＝12m v2－ 0 ，根據圖中斜面高度和底邊長度可知滑到底邊時速度大小關系為： v1 v2 v3，故 A 正確 D 錯誤． 【答案】 A B C 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 傳送帶模型中的功能關系 模型特點：相對運動．如子彈打木塊、物體上下疊在一起運動、物體在傳送帶上運動的問題是此類問題的典型題型． 解題策略： ( 1 ) 要正確分析物體的運動過程，判斷物體是一直勻加速運動還是先勻加速再勻速運動． ( 2) 計算力所做的功時，位移是對地位移；計算因滑動摩擦產生的內能時，常用功能關系 Q ＝ Ffs ，需注意的是 s 為物體之間的相對路程；只有存在滑動摩擦力時才有內能產生． 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 ( 2022 山師大附中檢測 ) 如圖 5 － 4 － 5 所示，傳送帶與水平面之間的夾角 θ ＝ 30176。 ，其上 A 、 B 兩點間的距離L ＝ 5 m ，傳送帶在電動機的帶動下以 v ＝ 1 m /s 的速度勻速運動． 圖 5 － 4 － 5 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 現將一質量 m ＝ 10 k g 的小物體 ( 可視為質點 ) 輕放在傳送帶的 A 點，已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數 μ ＝32，在傳送帶將小物體從 A 點傳送到 B 點的過程中，求： ( 取 g＝ 10 m /s2) ( 1) 傳送帶對小物體做的功． ( 2) 電動機做的功 ． 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 【審題指導】 ( 1) 物體是否一直做勻加速直線運動？傳送帶對物體做功時，哪些能發(fā)生轉化？根據功能關系計算傳送帶對物體做的功． ( 2) 傳送帶與物體之間發(fā)生了相對滑動，怎樣計算因摩擦產生的熱量？電動機做的功使哪些能量發(fā)生了轉化？利用功能關系計算電動機做的功． 菜 單 課時作業(yè) 高三一輪總復習 物理 明考向兩級集訓 固考基教材梳理 析考點重難突破 提考能素養(yǎng)速升 【解析】 ( 1) 小物塊加速過程根據牛頓第二定律有： μ m g c os θ － mg s in θ ＝ ma 物塊上升的加速度 a ＝14g ＝ m /s2 當物塊的速度 v ＝ 1 m /s 時，位移是：
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