2019复习物理高考综合计算题附详细答案

#（20分）如图为某生产流水线工作原理示意图。足够长的工作平台上有一小孔A,一定长度的操作板（厚度可忽略不计）静止于小孔的左侧，某时刻开始，零件（可视为质点）被无初速度地放上操作板中点，同时操作板在电动机带动下向右做匀加速直线运动直至运动到A孔的右侧（忽略小孔对操作板运动的影响），最终零件运动到A孔时速度恰好为零，并由A孔下落进入下一道工序。已知零件与操作板间的动摩擦因素旷。。5,与工作台间的动摩擦因素「0.025,操作板与工作台间的动摩擦因素从板与工作台间的动摩擦因素从=0.3。试问：3（1）电动机对操作板所施加的操作板 ;，工作台 A1 工作台力是恒力还是变力（只要回答是“变力”或“恒力”即可）？（2）操作板做匀加速直线运动的加速度。的大小为多少？（3）若操作板长乙=2m,质量M=3kg,零件的质量机=0.5kg,重力加速度取g=10m/s2,则操作板从A孔左侧完全运动到右侧过程中，电动机至少做了多少功？答案25.（19分）解：（1）细绳被拉断瞬时，对劭棒有：Fmcos37°=mgsin37°+BIabL （2分）TOC\o"1-5"\h\zL=1A （2分）（2）因为4=%\o"CurrentDocument"Icd=l+lR=2A （2分）又由闭合欧姆定可得\o"CurrentDocument"BLv=I（R+ （2分）cdcdR+Rab\o"CurrentDocument"联立可得v=6m/s （2分）（3）金属棒cd从静止开始运动直至细绳刚好被拉断的过程中有：cU2 …Q=--t=12Rt （2分）abR ababUU2Q==-t=12Rt （2分）（1分）（1分）可得Qab=Qr=0.5JQcd=（2I）2Rcdt=4l2R$2J（1分）Qcd=（2I）2Rcdt=4l2R$2J（1分）1a-at2=2⑤（1分）⑥（2分）（2分）（3）将a=2m/s2及l=2m代入上述方程可得:1 ，，、、3m（1分），t=2T1分）由能量守恒得TOC\o"1-5"\h\z•一1 八 八 八\o"CurrentDocument"mgssin37°=—mv2+Q+Q+Q （2分）2 abcdR即可得s=4m （1分）（20分）（1）变力（2分）（2）设零件相对于工作台运动距离为％，历时为Z时与操作板分离，此后零件在工作台上做匀减速运动直到A点时速度减为零。设零件的质量为m,板长为心取水平向右为正方向，则有：^1mg=ma1 ①（1分）TOC\o"1-5"\h\z一旦mg=ma ②（1分）2 2\o"CurrentDocument"_八x=-a12 ③（1分）1从开始运动到零件与板分离，板的位移大小比零件多L/2,则有@（1分）零件从开始运动到运动到A点，总位移大小为L/2,则有0-（at）2Lx+ 1——二2a22（2uu+u2）g联立以上各式可得：a=2u2代入数据得：a=2m/s2由能量守恒可知电动机做功至少包含以下几部分:①操作板动能的增加1 ・一— 一一（1分）AE=-M-（v12aL）2-0=12Jk（1分）②零件在运动t时间内动能的增加, 1 ，、八1■AE=—m•（ugt）2-0=JK22 1 12③零件在运动t时间内与操作板摩擦而产生的内能TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"E=Rmg•自=0.25J （1分）31 2④操作板在运动t时间内与工作台摩擦而产生的内能\o"CurrentDocument"E=R（m+M）g•（L+x）=14J （1分）43 2⑤操作板从与零件分离到运动至工作台右侧过程中与工作台摩擦而产生的内能\o"CurrentDocument"E=RMg,（――x）=6J （1分）53 2所以电动机做功至少为\o"CurrentDocument"E八E+AE+E+E+E