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1、2020高考物理二輪專題訓(xùn)練10 力學(xué)多過程問題的處理方法
1.(16分)如圖1所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點,彈簧處于自然狀態(tài)時其右端位于B點.水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑圓弧形軌道MNP,其半徑R=0.8 m,OM為水平半徑,P點到桌面的豎直距離也是R,∠PON=45°,第一次用質(zhì)量m1=1.1 kg的物塊(可初為質(zhì)點)將彈簧緩慢壓縮到C點,釋放后物塊停在B點(B點為彈簧原長位置),第二次用同種材料、質(zhì)量為m2=0.1 kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點釋放,物塊過B點后做勻減速直線運動,其位移與時間的關(guān)系為x=6t-2t2(m),
2、物塊從桌面右邊緣D點飛離桌面后,由P點沿圓軌道切線落入圓軌道.(g=10 m/s2,不計空氣阻力)
圖1
求:(1)BC間的距離;
(2)m2由B運動到D所用時間;
(3)物塊m2運動到M點時,m2對軌道的壓力.
2.(15分)如圖2所示,半徑R=1.0 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=37°,另一端點C為軌道的最低點.C點右側(cè)的水平路面上緊挨C點放置一木板,木板質(zhì)量M=1 kg,上表面與C點等高.質(zhì)量m=1 kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0=1.2 m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道.已知物塊與
3、木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,木板與路面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.05.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2.試求:
圖2
(1)物塊經(jīng)過軌道上的C點時對軌道的壓力大小;
(2)設(shè)木板受到的最大靜摩擦力跟滑動摩擦力相等,則木板至少多長才能使物塊不從木板上滑下?
3.(15分)如圖3所示,質(zhì)量M=5 kg、上表面光滑的長度為L=1 m的木板,在F=
25 N的水平拉力作用下,以初速度v0=5 m/s沿水平地面向右勻速運動.現(xiàn)有足夠多的小鐵塊(可視為質(zhì)點),它們的質(zhì)量均為m=1 kg,將一小鐵塊無初速地放在木板的最右端,當(dāng)木板運動了L時,又無初速地在木
4、板的最右端放上第2塊小鐵塊,只要木板運動了L就在木板的最右端無初速放一小鐵塊.取g=10 m/s2.試問
圖3
(1)第1塊小鐵塊放上后,木板運動L時,木板的速度多大?
(2)最后放在木板上的小鐵塊是第幾塊?
4.(16分)如圖4所示,水平放置的圓盤上,在其邊緣C點固定一個小桶,桶的高度不計,圓盤半徑為R=1 m,在圓盤直徑CD的正上方,與CD平行放置一條水平滑道AB,滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上,且B點距離圓盤圓心的豎直高度h=1.25 m,在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=0.4 kg的物塊(可視為質(zhì)點),物塊與滑道的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,現(xiàn)用力F=4 N的水平作用力拉動物塊,同時圓盤從圖示位置以角速度ω=2π rad/s,繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,拉力作用在物塊上一段時間后撤掉,最終物塊由B點水平拋出,恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi).重力加速度取10 m/s2.
圖4
(1)若圓盤轉(zhuǎn)過一圈時,物塊恰好落入桶內(nèi),求拉力作用的最短時間?
(2)若拉力作用時間為0.5 s,求所需滑道的長度.
答案
1.(1)0.45 m (2)0.5 s (3)(4-) N
2.(1)46 N (2)6 m
3.(1)4.8 m/s (2)第13塊
4.(1)0.3 s (2)4 m