第六章专题强化练九动力学和能量观点的综合应用

1.如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v顺时针运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同．在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是()A．W＝0，Q＝mv2 B．W＝0，Q＝2mv2C．W＝eq\f(mv2,2)，Q＝mv2 D．W＝mv2，Q＝2mv22．(2023·江苏省金陵中学高三检测)如图，水平传送带以恒定速度v顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧．将小物块P轻放在传送带左端，P在接触弹簧前速度已达到v，与弹簧接触后弹簧的最大形变量为d.P的质量为m，与传送带之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g.从P开始接触弹簧到弹簧第一次达到最大形变的过程中()A．P的速度一直减小B．摩擦力对P做功的功率一直减小C．摩擦力对P做的功W<μmgdD．弹簧的弹性势能变化量ΔEp＝eq\f(1,2)mv2－μmgd3.如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体轻轻地放置在木板上的右端，已知物体与木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体放到木板上到物体相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，则力F对木板所做的功为()A.eq\f(mv2,4) B.eq\f(mv2,2)C．mv2 D．2mv24．如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在t＝0时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动的v－t图像如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为m＝1kg，已知木板足够长，g取10m/s2，则()A．小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.1B．在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量70JC．小物块的初速度为v0＝4m/sD．0～2s与2～3s物块和木板构成的系统机械能减少量之比为17∶15．(2023·江苏省百校联考)如图甲，倾角为θ的传送带始终以恒定速率v2逆时针运行，t＝0时速度大小为v1(v1>v2)的小物块从传送带的底端滑上传送带，其速度随时间变化的v－t图像如图乙，则()A．0～t3时间内，小物块所受的摩擦力始终不变B．小物块与传送带间的动摩擦因数满足μ>tanθC．t2时刻小物块离传送带底端的距离最远D．小物块返回传送带底端时的速率小于v16．(2023·安徽省六安中学高三检测)如图所示，水平轨道AB长为2R，其A端有一被锁定的轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上．圆心在O1、半径为R的光滑圆弧轨道BC与AB相切于B点，并且和圆心在O2、半径为2R的光滑细圆管轨道CD平滑对接，O1、C、O2三点在同一条直线上．光滑细圆管轨道CD右侧有一半径为2R，圆心在D点的eq\f(1,4)圆弧挡板MO2竖直放置，并且与地面相切于O2点．质量为m的小滑块(可视为质点)从轨道上的C点由静止滑下，刚好能运动到A点，触发弹簧，弹簧立即解除锁定，小滑块被弹回，小滑块在到达B点之前已经脱离弹簧，并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点D(计算时圆管直径可不计，重力加速度为g)．求：(1)小滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ；(2)弹簧锁定时具有的弹性势能Ep；(3)小滑块通过最高点D后落到挡板上时具有的动能Ek.7．(2023·江苏省八校联盟高三月考)如图所示，倾角为53°的光滑斜面末端B与水平传送带平滑衔接．一质量为m＝2kg的滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放，A点与B端的竖直高度差为h＝3.2m．已知传送带逆时针匀速运行的速度为4m/s，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，传送带足够长，重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8.自滑块由A点释放开始，求：(1)滑块第一次到达B端时的速度大小；(2)滑块第二次到达B端的时间；(3)60s时间内，电动机消耗的电能．8.“高台滑雪”一直受到一些极限运动爱好者的青睐．挑战者以某一速度从某曲面飞出，在空中表演各种花式动作，飞跃障碍物(壕沟)后，成功在对面安全着陆．某实验小组在实验室中利用物块演示分析该模型的运动过程：如图所示，ABC为一段半径为R＝5m的光滑圆弧轨道，B为圆弧轨道的最低点．P为一倾角θ＝37°的固定斜面，为减小在斜面上的滑动距离，在斜面顶端表面处铺了一层防滑薄木板DE，木板上边缘与斜面顶端D重合，圆形轨道末端C与斜面顶端D之间的水平距离为x＝0.32m．一物块以某一速度从A端进入，沿圆形轨道运动后从C端沿圆弧切线方向飞出，再经过时间t＝0.2s恰好以平行于薄木板的方向从D端滑上薄木板，物块始终未脱离薄木板，斜面足够长．已知物块质量m＝3kg，薄木板质量M＝1kg，木板与斜面之间的动摩擦因数μ1＝eq\f(19,24)，木板与物块之间的动摩擦因数μ2＝eq\f(5,6)，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，不计空气阻力，求：(1)物块滑到圆轨道最低点B时，对轨道的压力(计算结果可以保留根号)；(2)物块相对于木板运动的距离；(3)整个过程中，系统由于摩擦产生的热量．9．如图所示，竖直放置的半径为R＝0.2m的螺旋圆形轨道BGEF与水平直轨道MB和BC平滑连接，倾角为θ＝30°的斜面CD在C处与直轨道BC平滑连接．水平传送带MN以v0＝4m/s的速度沿顺时针方向运动，传送带与水平地面的高度差为h＝0.8m，MN间的距离为LMN＝3.0m，小滑块P与传送带和BC段轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，轨道其他部分均光滑．直轨道BC长LBC＝1m，小滑块P的质量为m＝1kg.重力加速度g取10m/s2.(1)若滑块P第一次到达与圆轨道圆心O等高的F点时，对