计算题06机械能守恒定律的应用-备战2020高考物理满分卷题型专练

计算题06机械能守恒定律的应用 时间：50分钟 满分：100分 1．（2020·通榆县第一中学高三月考）如图所示，将质量为m＝0.1kg的小球从平台末端A点以v0＝2m/s的初速度水平抛出，平台的右下方有一个表面光滑的斜面体，小球在空中运动一段时间后，恰好从斜面体的顶端B无碰撞地进入斜面，并沿斜面运动，而后经过C点再沿粗糙水平面运动。在粗糙水平面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。之后小球开始压缩轻质弹簧，最终当小球速度减为零时，弹簧被压缩了Δx＝0.1m。已知斜面体底端C距挡板的水平距离为d2＝1m，斜面体的倾角为θ＝，斜面体的高度h＝0.5m。小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，设小球经过C点时无能量损失，重力加速度g＝10m/s2，求： (1)平台与斜面体间的水平距离d1 (2)压缩弹簧过程中的最大弹性势能Ep 2．（2020·上海上外浦东附中高三月考）如图，粗糙直轨道AB与水平方向的夹角θ＝37°；曲线轨道BC光滑且足够长，它们在B处光滑连接．一质量m＝0.2kg的小环静止在A点，在平行于AB向上的恒定拉力F的作用下，经过t＝0.8s运动到B点，立即撤去拉力F，小环沿BC轨道上升的最大高度h=0.8m．已知小环与AB间动摩擦因数μ＝0.75．（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求： （1）小环上升到B点时的速度大小； （2）拉力F的大小； （3）简要分析说明小环从最高点返回A点过程的运动情况． 3．（2020·北京市师达中学高三）如图所示，竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量M=3.0kg的小物块B静止在水平面上。质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h=0.80m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s²。求： (1)A经过Q点时速度的大小； (2)A与B碰后共同速度的大小； (3)碰撞过程中，A与B组成的系统所损失的机械能ΔE。 4．（2019·湖南省湖南师大附中高二开学考试）如图所示，半径为R=1.5m的光滑员弧支架竖直放置，圆心角θ=60°，支架的底部CD离地面足够高，圆心O在C点的正上方，右侧边缘P点固定一个光滑小轮，可视为质点的小球A、B分别系在足够长的跨过小轮的轻绳两端，两球的质量分别为mA=0.3kg、mB=0.1kg。将A球从紧靠小轮P处由静止释放，若A球运动到C点时刻，轻绳突然断裂，g=10m/s2，求： （1）在轻绳断裂瞬间，A球对圆弧轨道的压力为多大； （2）从轻绳断裂瞬间开始，经过多长时间两球重力功率的大小相等？（计算结果可用根式表示） 5．（2020·四川省高三）如图'水平地面上固定着竖直面内半径R=2.75m的光滑圆弧槽，圆弧对应的圆心角为37°，槽的右端与质量m=lkg、长度L=2m且上表面水平的木板相切，槽与木板的交接处静止着质量m1=2kg和m2=1kg的两个小物块（可视为质点）。现点燃物块间的炸药，炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能，使两物块都获得水平速度，此后m2沿圆弧槽运动，离开槽后在空中能达到的最大高度为h=0.45m。已知m1与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求： (1)物块到达圆弧槽左端时的速率v； (2)炸药爆炸释放的化学能E； (3)木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q。 6．（2020·湖南省长沙一中高三月考）香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉，在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱，将站在冲浪板上的米老鼠模型托起，稳定地悬停在空中，伴随着音乐旋律，米老鼠模型能够上下运动，引人驻足，如图所示。这一景观可做如下简化，假设水柱以一定的速度从喷口竖直向上喷出，水柱的流量为Q（流量定义：在单位时间内向上通过水柱横截面的水的体积），设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同，冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底部。水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水在竖直方向的速度立即变为零，在水平方向朝四周均匀散开。已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为M，水的密度为ρ，重力加速度大小为g，空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计。 （1）求喷泉单位时间内喷出的水的质量； （2）由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时间很短，因此在分析水对冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力。试计算米老鼠模型在空中悬停时，水到达冲浪板底部的速度大小； （3）要使米老鼠模型在空中悬停的高度发生变化，需调整水泵对水做功