2020高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题14计算题1力与运动含解析

2019年

J； （3）当k＞9时，滑块A从OP段右侧离开，A克服摩擦力所做的功为16k J

（2）设碰撞后A、B速度分别为vA、vB，且设向右为正方向，由于弹性碰撞，则有：

mAv0=mAvA+mBvB ④ mAv02=mA+mB ⑤

联立④⑤式并代入数据解得m/s ⑥

m/s ⑦

假设滑块A、B都能在OP段滑动，滑块A、B在OP段的加速度（aA=aB=μg）相等，由⑥⑦式知在任意时刻vB＞vA，滑块A、B不会再一次发生碰撞． 由题知，当滑块A刚好能够到达P点有 ⑧ 代入数据解得k=9 ⑨ 讨论：

（1）当k=1 时，vA=0，滑块A停在O点，A克服摩擦力所做的功为WfA=0 ⑩ （2）当1＜k≤9时，滑块A停在OP之间，A克服摩擦力所做的功为J

（3）当k＞9时，滑块A从OP段右侧离开，A克服摩擦力所做的功为WfA=μmAgL=16kJ

5．【2017·广东省××市4月模拟】某工地一传输工件的装置可简化为如图所示的情形，AB为一段足够大的圆弧固定轨道，圆弧半径R=5．6m，BC为一段足够长的水平轨道，CD为一段圆弧固定轨道，圆弧半径r=1m，三段轨道均光滑．一长为L=2m、质量为M=1kg的平板小车最初停在BC轨道的最左端，小车上表面刚好与AB轨道相切，且与CD轨道最低点处于同一水平面．一可视为质点、质量为m=2kg的工件从距AB

2019年

轨道最低点h高处沿轨道自由滑下，滑上小车后带动小车也向右运动，小车与CD轨道左端碰撞（碰撞时间极短）后即被粘在C处．工件只有从CD轨道最高点飞出，才能被站在台面DE上的工人接住．工件与小车的动摩擦因数为μ=0．5，取g=10m/s2，，求:

（1）若h为2．8m，则工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为多大？ （2）要使工件能被站在台面DE上的工人接住h的取值范围。 【答案】（1）40N；（2）

【解析】（1）工件从起点滑到圆弧轨道底端B点,设到B点时的速度为vB，根据动能定理：

工件做圆周运动，在B点，由牛顿第二定律得： 由①②两式可解得：N=40N

由牛顿第三定律知,工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为N′=N=40N

（2）①由于BC轨道足够长,要使工件能到达CD轨道,工件与小车必须能达共速,设工件刚滑上小车时的速度为v0,工件与小车达共速时的速度为v1，假设工件到达小车最右端才与其共速，规定向右为正方向，则对于工件与小车组成的系统，由动量守恒定律得：

mv0=（m+M）v1 由能量守恒定律得：

对于工件从AB轨道滑下的过程，由机械能守恒定律得：

代入数据解得：h1=3m．

②要使工件能从CD轨道最高点飞出,h1=3m为其从AB轨道滑下的最大高度,设其最小高度为h′,刚滑上小车的速度为v′0,与小车达共速时的速度为v′1,刚滑上CD轨道的速度为v′2，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：

2019年

mv′0=（m+M）v′1…⑥

由能量守恒定律得：

工件恰好滑到CD轨道最高点，由机械能守恒定律得： 工件在AB轨道滑动的过程，由机械能守恒定律得： 联立。⑥⑦⑧⑨,代入数据解得：h′=m

综上所述,要使工件能到达CD轨道最高点,应使h满足：m

【名师点睛】（1）工件在光滑圆弧上下滑的过程，运用机械能守恒定律或动能定理求出工件滑到圆弧底端B点时的速度．在B点，由合力提供向心力，由牛顿第二定律求出轨道对工件的支持力，从而得到工件对轨道的压力．

（2）由于BC轨道足够长，要使工件能到达CD轨道，工件与小车必须能达共速，根据动量守恒定律、能量守恒定律求出滑上小车的初速度大小，根据机械能守恒求出下滑的高度h=3m，要使工件能从CD轨道最高点飞出，h=3m为其从AB轨道滑下的最大高度，结合动量守恒定律和能量守恒定律、机械能守恒定律求出最小高度，从而得出高度的范围．

6．【2017·河南省南阳、信阳等六市高三第二次联考】如图所示，传送带I与水平面央角为30°，传送带Ⅱ与水平面夹角为37°，两传送带与一小段光滑的水平面BC平滑连接，两传送带均顺时针匀速率运行．现将装有货物的箱子轻放至传送带I的A点，运送到水平面上后，工作人员将箱子内的物体取出，箱子速度不变继续运动到传送带Ⅱ上，传送带Ⅱ的D点与高处平台相切。已知箱子的质量m=lkg，传送带I的速度ν1=8m/s，AB长L1=15．2m，与箱子间的动摩擦因数为．传送带Ⅱ的速度ν2=5m/s，CD长L2=8．2m．箱子与传送带Ⅱ间的动摩擦因数为μ2=0．5，已知sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10 m/s2．

（1）求装着物体的箱子在传送带I上运动的时间；

2019年

（2）通过计算说明箱子能否被运送到高处平台上（能达到D点就认为可运送到平台上）；

（3）求箱子在传送带Ⅱ上向上运动的过程中产生的内能．

【答案】（1）t=3．5s （2）S=8．2m,恰能到平台 （3）Q=26．8J

（2）在传送带Ⅱ上箱子先向上做匀减速运动，根据牛顿第二定律： ；摩擦力为：整理可以得到：根据运动学公式：则：

当达到传送带速度时，由于，所以箱子继续减速运动则根据牛顿第二定律：；整理可以得到：