4功能关系在力学中的应用Word文档格式.docx

1、（Lx）B小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfxC小物块克服摩擦力所做的功为Ff（Lx）D小物块和小车增加的机械能为Fx答案ABC2（单选）（2014广东16）图3是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中（）A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能答案B3如图4甲所示，一倾角为37的传送带以恒定速度运行，现将一质量m1 kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g10 m/s2，sin 370

2、.6，cos 370.8.则下列说法正确的是（）A物体与传送带间的动摩擦因数为0.875B08 s内物体位移的大小为18 mC08 s内物体机械能的增量为90 JD08 s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126 J答案AC几个重要的功能关系1重力的功等于重力势能的变化，即WGEp.2弹力的功等于弹性势能的变化，即W弹Ep.3合力的功等于动能的变化，即WEk.4重力（或弹簧弹力）之外的其他力的功等于机械能的变化，即W其他E.5一对滑动摩擦力做的功等于系统中内能的变化，即QFfl相对考题2动力学方法和动能定理的综合应用例2光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图5所示装置，其中直轨道bc粗糙，直轨道cd

3、光滑，两轨道相接处为一很小的圆弧质量为m0.1 kg的滑块（可视为质点）在圆轨道上做圆周运动，到达轨道最高点a时的速度大小为v4 m/s，当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行，到达轨道cd上的d点时速度为零若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计，已知圆轨道的半径为R0.25 m，直轨道bc的倾角37，其长度为L26.25 m，d点与水平地面间的高度差为h0.2 m，取重力加速度g10 m/s2，sin 370.6.求：图5（1）滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小；（2）滑块与直轨道bc间的动摩擦因数；（3）滑块在直轨道bc上能够运动的时间答案（1）

4、5.4 N（2）0.8（3）7.66 s4如图6（a）所示，一物体以一定的速度v0沿足够长斜面向上运动，此物体在斜面上的最大位移与斜面倾角的关系由图（b）中的曲线给出设各种条件下，物体运动过程中的摩擦系数不变g10 m/s2，试求：图6（1）物体与斜面之间的动摩擦因数；（2）物体的初速度大小；（3）为多大时，x值最小答案（1）（2）5 m/s（3） 1应用动力学分析问题时，一定要对研究对象进行正确的受力分析、结合牛顿运动定律和运动学公式分析物体的运动2应用动能定理时要注意运动过程的选取，可以全过程列式，也可以分过程列式（1）如果在某个运动过程中包含有几个不同运动性质的阶段（如加速、减速阶段），

5、可以分段应用动能定理，也可以对全程应用动能定理，一般对全程列式更简单（2）因为动能定理中功和动能均与参考系的选取有关，所以动能定理也与参考系的选取有关在中学物理中一般取地面为参考系（3）动能定理通常适用于单个物体或可看成单个物体的系统如果涉及多物体组成的系统，因为要考虑内力做的功，所以要十分慎重在中学阶段可以先分别对系统内每一个物体应用动能定理，然后再联立求解考题3综合应用动力学和能量观点分析多过程问题例3 （14分）如图7所示，倾角30、长L4.5 m的斜面，底端与一个光滑的圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道底端切线水平一质量为m1 kg的物块（可视为质点）从斜面最高点A由静止开始沿斜面下滑，经过斜

6、面底端B后恰好能到达圆弧轨道最高点C，又从圆弧轨道滑回，能上升到斜面上的D点，再由D点由斜面下滑沿圆弧轨道上升，再滑回，这样往复运动，最后停在B点已知物块与斜面间的动摩擦因数为，g10 m/s2，假设物块经过斜面与圆弧轨道平滑连接处速率不变求：（1）物块经多长时间第一次到B点；（2）物块第一次经过B点时对圆弧轨道的压力；（3）物块在斜面上滑行的总路程答案（1） s（2）30 N，方向向下（3）9 m （18分）如图8所示，有一个可视为质点的质量为m1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以v01.8 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进人固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，最后小

7、物块无碰撞地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平，传送带沿顺时针方向匀速运行的速度为v3 m/s，小物块与传送带间的动摩擦因数0.5，圆弧轨道的半径为R2 m，C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角53，不计空气阻力，重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，cos 53（1）小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；（2）小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量答案（1）22.5 N，方向竖直向下（2）32 J知识专题练训练4题组1力学中的几个重要功能关系的应用1将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出，抛出时的速度大小为v0，小

8、球落到地面时的速度大小为2v0，若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是（）A小球克服空气阻力做的功小于mghB重力对小球做的功等于mghC合外力对小球做的功小于mvD重力势能的减少量等于动能的增加量答案AB2.如图1所示，足够长传送带与水平方向的倾角为，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（）A物块a重力势能减少mghB摩擦力对a做的功大于a机械能的增加C摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和D任意时刻，

9、重力对a、b做功的瞬时功率大小相等答案ABD题组2动力学方法和动能定理的综合应用3某家用桶装纯净水手压式饮水器如图2所示，在手连续稳定的按压下，出水速度为v，供水系统的效率为，现测量出桶底到出水管之间的高度差H，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S，水的密度为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A出水口单位时间内的出水体积QvSB出水口所出水落地时的速度C出水后，手连续稳定按压的功率为D手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和4（单选）如图3所示，质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc，滑块与轨道的动摩擦因数相同滑块在a、c两点时

10、的速度大小均为v，ab弧长与bc长度相等空气阻力不计，则滑块从a到c的运动过程中（）图3A小球的动能始终保持不变B小球在bc过程克服阻力做的功一定等于mghC小球经b点时的速度大于D小球经b点时的速度等于答案C5如图4所示，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为x10 m的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R10 m的圆弧轨道，两轨道相切于B点在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g10 m/s2.求：图4 （1）小球在AB段运动的加速度的大小；（2）小球从D点运动到A点所用的时间（结果可用根式表示） 答

11、案（1）25 m/s2（2）（） s题组3综合应用动力学和能量观点分析多过程问题6如图5所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R0.8 m的圆环剪去了左上角135的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R.用质量m10.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点用同种材料、质量为m20.2 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动，其位移与时间的关系为x6t2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道不计空气阻力g10 m/s2，求：（1）物块m2过B

12、点时的瞬时速度v0及与桌面间的滑动摩擦因数；（2）BP之间的水平距离； （3）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要有计算过程）；（4）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功答案（1）6 m/s0.4（2）4.1 m（3）不能（4）5.6 J7如图6所示，高台的上面有一竖直的圆弧形光滑轨道，半径Rm，轨道端点B的切线水平质量M5 kg的金属滑块（可视为质点）由轨道顶端A由静止释放，离开B点后经时间t1 s撞击在斜面上的P点已知斜面的倾角37，斜面底端C与B点的水平距离x03 mg取10 m/s2，sin 37 0.6，cos 370.8，不计空气阻力（1）求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小；（2）若金属滑块M离开B点时，位于斜面底端C点、质量m1 kg的另一滑块，在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动，恰好在P点被M击中已知滑块m与斜面间动摩擦因数0.25，求拉力F大小；（3）滑块m与滑块M碰撞时间忽略不计，碰后立即撤去拉力F，此时滑块m速度变为4 m/s，仍沿斜面向上运动，为了防止二次碰撞，迅速接住并移走反弹的滑块M，求滑块m此后在斜面上运动的时间答案（1）150 N（2）13 N（3）（0.5） s