题型专练02 涉及能量问题的直线运动或曲线运动综合-2023年高考物理【热点·重点·难点】专练（上海专用）

题型专练二涉及能量问题的直线或曲线运动综合（原卷版） 命题趋势 上海市2013-2022年高考物理“涉及能量问题的直线运动或曲线运动综合”考题分布 2013：T19、22A 2014：T11、16、22A 2015：T20、23、31 2016：T7、23、25、31 2017：T10、17、19 2018：T11、20 2019：T3、20 2020：T10、16、20 2021：T19 2022：T12、19 限时检测 一、解答题 1.如图所示，一足够长的水平轨道与半径为R=4m的竖直光滑一圆弧形轨道BC底端 相切，质量为m=1kg的木块在一大小为F=10N、方向与水平成a=37^∘角斜向上的拉 力作用下，从轨道上的A点由静止开始运动，当木块到达B点即将进入圆轨道时，撤去 拉力F。已知木块与水平轨道的动摩擦因数μ=0.5，AB间的水平距离为s=12m﹐ sin37^°=0.6，cos37^∘=0.8，g=10m/s^，求： （1）木块到达B点时的速度v，大小及木块从A运动到B的时间t_13 （2)木块在C点时对轨道的压力N_c大小； （3)木块从离开C点到再次回到C点的时间t_2 B 2．如图所示，半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上 轨道之间有一条水平轨道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因 数为μ的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，若小球在两圆轨道的最高点对轨 试卷第1页，共3页 道压力都恰好为零，求 (1)小球经过甲轨道最高点时的速度大小； (2)小球滑过C点时的速度大小： (3)水平轨道CD段的长度。 甲 77777777777777777777777777 D 3.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O,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 点静止开始下滑，滑块质量m=O.1kg,轨道BCD的半径R=O.8m,管道DEF的半径r =01m,滑块与轨道FG间的动摩擦因数=0.4，其余各部分轨道均光滑且无能量损失， 轨道FG的长度L=3m,g取10ms2。 (1)若滑块恰能过D点，求高度H的大小： (2)若滑块在运动过程中不脱离轨道，求经过管道DEF的最高点F时的最小速度； (3)若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终能静止在水平轨道FG上，求可调高度H 的范围 G 4.如图，半径R-1m的光滑圆弧轨道BCD固定在竖直平面内，B端与粗糙程度均匀的 斜面AB相切，AB与水平方向的夹角037°。质量m=1kg的小滑块（可视为质点），从 A点由静止释放，到达C点时的速度vc=2√5ms。已知A、B两点的高度差h=1.5m, 不计空气阻力，g取10m/s2,sin37°0.6，cos37°-0.8求： (1)滑块经过B点时速度va的大小： (2)滑块与斜面间的动摩擦因数4： (3)若调整A点的高度，使得滑块经过D点时，与轨道间恰无弹力作用，则滑块经过 B点时的速度V'应为多少？ (4)若A、B两点间的高度差减小为-0.8m。某同学认为：当滑块从A点由静止释放 时，立即对其施加适当大小的水平向右拉力F(到达B点后立即撒去F),滑块一定能 试卷第1页，共3页 沿轨道到达D点。该方案是否可行？请说明理由。 D 5,如图所示为北京2022年冬奥会一自由式滑雪大跳台技巧比赛场地示意图，比赛场地 由出发区AB、助滑坡BC、第一过渡区CD、跳台DE、第二过渡区EF、着陆坡FG和 终点区GH组成、在H处安置半径为R=1.Om的圆形轨道，进出口H、H,靠近带相互错 开，HW足够长。第一过渡区和终点区的的最低点在同一水平地面上，出发区距地面的 高度h。=8.4m,跳台最高点E和着陆坡最高点F离地面的高度均为h。=4.0m,着陆坡 度37。运动员从助滑坡顶端B由静止滑下，离开跳台在空中完成预定动作到达F点正 上方的最高点M后水平飞出，M点离水平地面(GH所在水平面)的高度为7.6m,在 落到倾斜雪道G上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不 弹起，此后立即做匀加速运动经过G点。假设运动员连同滑雪板的总质量m=88kg, 除缓冲外运动员可视为质点，滑雪板与雪道G羽的动摩擦因数“=02，不计其余滑道 和空气的阻力，不计经过各转折点处的能量损失，si37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)运动员从M点水平飞出的速度M (2)运动员在倾斜雪道FG上滑行的时间（结果可用根号表示）： (3)若运动员能够进入圆形轨道且不脱离轨道，雪道GH的长度应满足什么条件？ B个A hg=8.4m ho=4.0m G 6.如图，长L=5m的