2022高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律素养提升课七动力学方法和能量观点的综合应用

物理第五章机械能及其守恒定律素养提升课(七)动力学方法和能量观点的综合应用

(2020·济宁市期末质量检测)如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，O为圆心，OC竖直，OA水平，B为圆弧的最低点，B点紧靠一足够长的平台MN。D点位于A点正上方。现从D点无初速度释放一个可视为质点的小球，在A点进入圆弧轨道，从C点飞出后做平抛运动，不计空气阻力，重力加速度为g。(1)通过计算说明小球能否重新落回到轨道内侧；(2)若DA之间的高度差为3R，求小球落地点P到B点的距离L。题型一动力学方法和动能定理的应用【对点练1】

(2018·高考全国卷Ⅰ)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为(

)

A．2mgR

B．4mgRC．5mgR D．6mgR√【对点练2】

(2020·房山区上学期期末)跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，一简化后的跳台滑雪的雪道示意图如图所示。助滑坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC为R＝10m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切于C点，AC间的竖直高度差h1＝40m，CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡DE上的E点。运动员运动到C点时的速度是20m/s，CE间水平方向的距离x＝40m。不计空气阻力，g取10m/s2。求：(1)运动员从A点滑到C点过程中阻力做的功；(2)运动员到达C点时对滑道的压力大小；(3)运动员落到E点时的瞬时速度大小。如图所示，BC是高处的一个平台，BC右端连接内壁光滑、半径r＝0.2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方一根劲度系数k＝100N/m的轻弹簧直立于水平地面上，弹簧下端固定，上端恰好与管口D端平齐。一可视为质点的小球在水平地面上的A点斜向上抛出，恰好从B点沿水平方向进入高处平台，A、B间的水平距离xAB＝1.2m，小球质量m＝1kg。已知平台离地面的高度h＝0.8m，小球与BC间的动摩擦因数μ＝0.2，小球进入管口C端时，它对上管壁有10N的作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep＝0.5J。若不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2。求：题型二动力学方法和能量观点的综合应用(1)小球通过C点时的速度大小vC；(2)平台BC的长度L；(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm。【对点练3】

(2020·衡阳市第一次联考)滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图甲所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h＝0.8m高的平台，运动员(连同滑板)恰好能无碰撞地从B点沿圆弧切线方向进入竖直光滑圆弧轨道，然后由C点滑上涂有特殊材料的水平面，水平面与滑板间的动摩擦因数从C点起按图乙规律变化。已知圆弧与水平面相切于C点，B、C为圆弧的两端点。圆弧轨道的半径R＝1m；O为圆心，圆弧对应的圆心角为53°，已知g取10m/s2，sin37°＝0.60,cos37°＝0.80，不计空气阻力，运动员(连同滑板)质量m＝50kg，可视为质点。求：(1)运动员