（通用版）2020高考物理三輪沖刺 高考熱點排查練熱點15 動力學與能量觀點的綜合應用（含解析）

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1、熱點15　動力學與能量觀點的綜合應用 1.(2019·湖南婁底市下學期質量檢測)如圖1，Ⅰ、Ⅱ為極限運動中的兩部分賽道，其中Ⅰ的AB部分為豎直平面內半徑為R的光滑圓弧賽道，最低點B的切線水平；Ⅱ上CD為傾角為30°的斜面，最低點C位于B點的正下方，B、C兩點距離也等于R.質量為m的極限運動員(可視為質點)從AB上P點處由靜止開始滑下，恰好垂直CD落到斜面上．(不計空氣阻力，重力加速度為g)求： 圖1 (1)極限運動員落到CD上的位置與C的距離； (2)極限運動員通過B點時對圓弧軌道的壓力； (3)P點與B點的高度差． 答案　(1)R　(2)mg　方向豎直向下　(3)R 解析　

2、(1)設極限運動員在B點的速度為v0，落在CD上的位置與C的距離為x，速度大小為v，在空中運動的時間為t，則xcos30°＝v0t R－xsin30°＝gt2 ＝gt， 聯立解得x＝0.8R (2)由(1)可得：v0＝ 通過B點時，FN－mg＝m 極限運動員對軌道的壓力大小為FN′， 則FN′＝FN， 解得FN′＝mg，方向豎直向下； (3)設P點與B點的高度差為h， 則mgh＝mv 解得h＝R. 2．(2019·湖南長沙、望城、瀏陽、寧鄉(xiāng)3月調研)某電動機工作時輸出功率P與拉動物體的速度v之間的關系如圖2(a)所示．現用該電動機在水平地面拉動一物體(可視為質點)，運動

3、過程中輕繩始終處在拉直狀態(tài)，且不可伸長，如圖(b)所示．已知物體質量m＝1kg，與地面間的動摩擦因數μ1＝0.35，在出發(fā)點C左側s距離處另有長為d＝0.5m的粗糙材料鋪設的地面AB段，物體與AB段間的動摩擦因數為μ2＝0.45.(g取10m/s2) 圖2 (1)若s足夠長，電動機功率為2W時，物體在地面能達到的最大速度是多少； (2)若啟動電動機，物體在C點從靜止開始運動，到達B點時速度恰好達到0.5m/s，則BC間的距離s是多少；物體能通過AB段嗎？如果不能，則停在何處？ 答案　(1)m/s　(2)0.25m 不能　物體最后停在AB中點位置 解析　(1) 電動機拉動物體后，物體速度最大時，加速度為零，則水平方向所受拉力F等于摩擦力 F1＝Ff1＝μ1mg＝3.5N 根據P＝Fv有：vm＝＝m/s； (2)當物體運動速度小于0.5m/s時，繩子對物體的拉力為恒力，物體做勻加速運動，拉力F＝＝4N 由牛頓第二定律得F－Ff1＝ma1 解得：a1＝0.5m/s2 由s＝得，BC間的距離s＝0.25m 物體過B點后，Ff2＝μ2mg＝4.5N，做減速運動，運動速度不會大于0.5m/s，拉力仍為恒力，物體做勻減速運動F－Ff2＝ma2，解得：a2＝－0.5 m/s2 物體滑行x＝＝0.25m＝ 則物體最后停在AB中點位置． 3