2019年高考物理大一轮复习 专题强化练五 应用动力学观点和能量观点解决力学压轴题 新人教版

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1、2019年高考物理大一轮复习专题强化练五应用动力学观点和能量观点解决力学压轴题新人教版1．(xx·惠州市第三次调研)单板滑雪U形池如图7所示，由两个完全相同的圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R＝3.2m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离s＝7.5m，假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度vB＝16m/s，运动员从B点运动到C点做匀变速直线运动所用的时间t＝0.5s，从D点跃起时的速度vD＝6.0m/s.设运动员连同滑板的质量m＝50kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2.求：图7

2、(1)运动员在B点对圆弧轨道的压力；(2)运动员从D点跃起后在空中运动的时间；(3)运动员从C点运动到D点的过程中需要克服摩擦阻力所做的功．解析　(1)由FN－mg＝，可得FN＝4500N由牛顿第三定律知，压力为4500N.(2)运动员从D点跃起后在空中做竖直上抛运动，设运动员上升的时间为t1，根据运动学公式vD＝gt1运动员在空中完成动作的时间t′＝2t1＝＝1.2s(3)运动员从B点到C点，做匀变速直线运动，运动过程的平均速度BC＝＝解得运动员到达C点时的速度vC＝－vB＝14.0m/s运动员从C点到D点的过程中，克服摩擦力和重力做功

3、，根据动能定理－Wf－mgR＝mv－mv得运动员克服摩擦力做功Wf＝mv－mv－mgR代入数值解得Wf＝2400J答案　(1)4500N　(2)1.2s　(3)2400J2．飞机若仅依靠自身喷气式发动机产生的推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图8所示，航空母舰的水平跑道总长l＝180m，其中电磁弹射器是一种长度为l1＝120m的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力F牵．一架质量为m＝2.0×104kg的飞机，其喷飞式发动机可以提供恒定的推力F推＝1.2×1

4、05N.考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关，假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍，在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍．飞机离舰起飞的速度v＝100m/s，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点．请你求出(计算结果均保留二位有效数字)：图8(1)飞机在后一阶段的加速度大小；(2)电磁弹射器的牵引力F牵的大小；(3)电磁弹射器输出效率可以达到80%，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量．解析　(1)设后一阶段飞机加速度为a2，平均阻力为Ff2＝0.2mg，则F推－Ff2＝ma2所以飞机在后一阶段的

5、加速度大小：a2＝4.0m/s2(2)解法一　设电磁弹射阶段飞机加速度为a1、末速度为v1，平均阻力为Ff1＝0.05mg则v＝2a1l1，v2－v＝2a2(l－l1)得：a1＝39.7m/s2由：F牵＋F推－Ff1＝ma1，得F牵＝6.8×105N解法二　由动能定理得：F牵l1＋F推l－Ff1l1－Ff2(l－l1)＝mv2解得F牵＝6.8×105N(3)电磁弹射器对飞机做功：W＝F牵l1＝8.2×107J则其消耗的能量：E＝＝1.0×108J答案　(1)4.0m/s2　(2)6.8×105N　(3)1.0×108J3．如图9所示，质量

6、为m＝0.1kg的小球置于平台末端A点，平台的右下方有一个表面光滑的斜面体，在斜面体的右边固定一竖直挡板，轻质弹簧拴接在挡板上，弹簧的自然长度为x0＝0.3m，斜面体底端C点距挡板的水平距离为d2＝1m，斜面体的倾角为θ＝45°，斜面体的高度h＝0.5m．现给小球一大小为v0＝2m/s的初速度，使之在空中运动一段时间后，恰好从斜面体的顶端B点无碰撞地进入斜面，并沿斜面运动，经过C点后再沿粗糙水平面运动，过一段时间开始压缩轻质弹簧．小球速度减为零时，弹簧被压缩了Δx＝0.1m．已知小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，设小球经过C点时无能量

7、损失，重力加速度g取10m/s2，求：图9(1)平台与斜面体间的水平距离d1；(2)小球在斜面上的运动时间t1；(3)弹簧压缩过程中的最大弹性势能Ep.解析　(1)小球到达斜面顶端时，竖直分速度为vBy＝v0tanθ又根据自由落体运动知识知，vBy＝gt水平方向小球做匀速直线运动则d1＝v0t，解得：d1＝0.4m.(2)在B点小球的速度为vB，则vB＝小球由B点到C点过程中，由牛顿第二定律知：mgsinθ＝ma，v－v＝2a·vC＝vB＋at1，解得：t1＝0.2s，vC＝3m/s.(3)小球在水平面上运动的过程中，由功能关系知：mv＝

8、μmg(d2－x0)＋μmg·Δx＋Ep，解得：Ep＝0.5J答案　(1)0.4m　(2)0.2s　(3)0.5J4．(xx·四川卷，10)在如图10所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用