专题3.5 多过程中的功能关系的综合应用-【鼎力高考】2023年高考物理靶向冲刺强化训练（三大题型+提升模拟）

2023年高考物理靶向冲刺强化训练 （三大题型+提升模拟） 专题3.5 多过程中的功能关系的综合应用 1．如图甲所示是高速公路出口的匝道，车辆为了防止在转弯时出现侧滑的危险，必须在匝道的直道上提前减速。现绘制出水平面简化图，如图乙所示，一辆质量为的汽车原来在水平直道上做匀速直线运动，行驶速度，恒定阻力。现将汽车的减速运动简化为两种方式：方式一为“不踩刹车减速”，司机松开油门使汽车失去牵引力，在水平方向上仅受匀速运动时的恒定阻力作用；方式二为“刹车减速”，汽车做匀减速直线运动的加速度大小。 （1）求汽车原来匀速直线行驶时的功率； （2）司机在离弯道口Q距离为x1的地方开始减速，全程采取“不踩刹车减速”，汽车恰好能以的安全速度进入弯道，求汽车在上述减速直线运动过程中克服阻力做的功以及距离x1； （3）如图乙所示，在离弯道口Q距离为125 m的P位置，司机先采取“不踩刹车减速”滑行一段距离x2后，立即采取“刹车减速”，汽车仍恰好能以的安全速度进入弯道，求x2的大小。 2．如图所示，在大型超市的仓库中，要利用皮带运输机将货物由平台D运送到高的平台C上。为了便于运输，仓储员在平台D与皮带间放了一个圆周的光滑轨道，轨道半径，轨道最低点与皮带平滑连接。已知皮带和水平面间的夹角，皮带和货物间的动摩擦因数，运输机的皮带以的速度顺时针匀速运动（皮带和轮子之间不打滑）。现仓储员将质量货物由轨道的a端静止释放，求： （1）货物到达圆轨道最低点b时对轨道的压力大小。 （2）货物沿皮带向上滑行多远才能相对皮带静止。 （3）皮带将货物由A运送到B需对货物做多少功。 3．如图甲，一足够长的传送带与水平面的夹角，皮带在电动机的带动下沿顺时针方向转动，速率始终不变。时刻在传送带适当位置放上一具有初速度的小物块。取沿斜面向上为正方向，物块在传送带上运动的速度随时间的变化如图乙所示。已知小物块质量，g取，计算结果可以保留根号，求： （1）内物块的加速度大小； （2）传送带与滑块之间的动摩擦因数； （3）整个过程中摩擦产生的热量大小 （4）0-3s时间内电动机多消耗的电能。 4．如图所示轨道由两个圆弧轨道与一倾斜轨道构成。一质量为1kg的物块压缩弹簧后从A点出发，经过长为5m，动摩擦因数为的粗糙轨道AB后进入两段圆弧轨道，且圆弧半径满足，物块进入轨道DE后，在E点有一振波器，能使物块以与水平方向夹角为的角度从E点飞出且速度大小保持不变，物块飞出后落在倾斜角为的足够长的斜面EF上。除AB段粗糙外其余轨道均光滑，，，，求： （1）若物块在B点的速度为20m/s，求物块在B点对轨道的压力； （2）若物块全程不脱离圆弧轨道，求弹簧的弹性势能的最小值； （3）弹簧弹性势能为275J，若使物块在轨道EF上方飞行时间最久，求该时间值。 5．如图所示，光滑倾斜轨道AB与光滑水平轨道BE在B点平滑连接。在水平轨道C点上方有一光滑螺旋状竖直圆轨道，可以认为入口和出口几乎重合，其半径。在E点右下侧有一足够长的粗糙倾斜轨道，与水平面夹角，其上端靠近E点铁定一个长木板，木板与粗糙倾斜轨道间动摩擦因数，木板下端有一不计厚度的弹性挡板与木板固定连接。现将一质量，可视为质点的物块从距离水平轨道高的A点静止释放，经过竖直圆轨道之后再通过一小段光滑圆弧滑上木板上端，其速度方向刚好平行于木板上表面。在物块与挡板碰前瞬间解除木板的锁定，物块与弹性挡板作用过程不损失机械能，最后物块恰好没有从木板上端掉下。已知物块与木板之间动摩擦因数，，，，不计空气阻力。求： （1）物块通过圆轨道最高点D时对轨道的压力大小； （2）物块与挡板碰撞后瞬间，物块与木板的速度大小之比k； （3）木板的长度L。 6．一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道，倾角的直轨道、水平直轨道组成，除段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道、相切于处．凹槽底面水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁处，摆渡车上表面与直轨道下、平台位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径，B点高度为，长度，长度，摆渡车长度、质量。将一质量也为的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放，滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍。（摆渡车碰到竖直侧壁立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力，，） （1）求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小； （2）摆渡车碰到前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数； （3）在（2）的条件下，求滑块从G到J所用的时间。 7．如图所示的装置由安装在水平台面上的高度H可调的斜轨道KA、水平直轨道AB、圆心为O1的竖直半圆轨道BCD、圆心为O2的竖直半圆管道DEF、水平直轨道FG等组成，F、D、B在同一竖直线上，轨道各部分平滑连接，已知滑块（可视为质点）从K点静止开始下