高中物理功能关系

高中物理功能关系专项突破1、如图所示，AB为倾角的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、0两点在同一竖茛线上，轻弹簧一端固定在A点,另一0由端在斜面上C点处，现有一质量m=2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后（不栓接）释放，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为（式中X单位是m,t单位是s），假设物块笫一次经过B点后恰能到达P点，，g取1Om/s2。(1)若，试求物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功；(2)B、C两点间的距离x(3)若在P处安装一个竖直弹性挡板，小物块与挡板碰撞时间极短且无机械能损火，小物块与弹簧相互作用不损失机械能，试通过计箅判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道？2、如图所示，一质量M=2．0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0．60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量m=l．0kg的小铁块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v0=3．0m/s，铁块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.2，最终小铁块到达长木板最右端时达到共同速度。忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g=l0m/s2。求（1）小铁块在弧形轨道上滑动过程中克服摩擦力所做的功Wf;（2）小铁块和长木板达到的共同速度v和长木板长度L。3、一滑块（可视为质点）经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量m=0.50kg，滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s，AB长x=4.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数=0.10，圆弧轨道的半径R=0.50m，滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m.取g=l0m/s2.求（1）滑块第一次经过B点时速度的大小；（2）滑块刚刚滑上圆弧轨道时，对轨道上B点压力的大小；（3）滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.4、如图所示，一半径R=0.2m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管（图中圆管未画出）进入轨道ABC。已知AB段为光滑的弧形轨道，A点离B点所在水平面的高度h=1.2m；BC斜面与AB轨道对接且倾角为37°，滑块与圆盘及BC斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？（2）求滑块到达B点时的机械能（取地面为零势能参考面）。（3）从滑块到达B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离。5、如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g。求：(1)水平外力F的大小；静止时圆槽对小球1的支持力大小；(2)1号球刚运动到水平槽时的速度；(3)整个运动过程中，2号球对1号球所做的功．6、如图所示，AB为一长为l并以速度顺时针匀速转动的传送带，BCD部分为一半径为r、竖直放置的粗糙半圆形轨道，直径BD恰好竖直，并与传送带相切于B点。现将一质量为m的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为＞。求：（1）滑块到达B点时对轨道的压力大小；（2）滑块恰好能到达D点，求滑块在粗糙半圆形轨道中克服摩擦力的功；（3）滑块从D熙再次掉到传送带上E点，求AE的距离。7、如图所示，水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小.传送带的运行速度v0=4.0m/s，将质量m=1kg的可看做质点的滑块无初速地放在传送带的A端.已知传送带长度L=4.0m，离地高度h=0.4m，“9”字全髙H=0.6m，“9”字上半部分圆弧半径R=0.1m，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，试求：(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力；(3)滑块从D点抛出后的水平射程。8、如图所示为一固定的游戏轨道，左右两侧的斜直管道PA与PB分别与半径R=1cm的“8”字型圆形管道的低端圆滑连接，处于同一竖直平面内。两斜直管道的倾角相同，高度相同，粗糙程度也相同，管口A、B两处均用光滑小圆弧管连接（其长度不计，管口处切线竖直），管口到低端的竖直高度H2=0.4m，“8”字型管道内壁光滑，整个管道粗细均匀，装置固定在竖直平面内。质量m=0.5kg的小物块从距管口A的正上方H1=5m处自由下落，第一次到达最低点P处时的速度大小为10m/s，此后经管道运动到B处并竖直向上飞出，然后又再次落回，……，如此反复。忽略物块进入管口时因碰撞而造成的能损，忽略空气阻力，小物块视为质点，管道内径大小不计，最大静摩擦力大于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：（1）小物块第一次到达“8”字型管道顶端时对管道的作用力F（2）小物块第一次离开管口B后上升的最高点距管口处的距离h（3）小物块能离开两边槽口的总次数9、如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道，两轨道相切于B点.在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力.已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度大小为g.求（1）小球在AB段运动的加速度的大小;（2）小球从D点运动到A点所用的时间.10、如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求：（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功；（2）小船经过B点时的速度大小；（3）小船经过B点时的加速度大小a。11、题23图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其中主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点的距离为L.测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与0等高的位置由静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(sL),之后继续摆动至与坚直方向成θ角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求⑴摆锤在上述过程中损失的机械能⑵在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功⑶橡胶片与地面间的动摩擦因数12、某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过时,装置可安全工作.一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动.轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦.(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm;(3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v’和撞击速度v的关系.13、如图1所示，一个物体放在粗糙的水平地面上。从t=0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动。在0到t0时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图2所示。已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等。则（）A．t0时刻，力F做功的功率等于0B．在0到t0时间内，力F大小恒定C．在0到t0时间内，物体的速度逐渐变大D．在0到t0时间内，力F做功的功率逐渐变小14、在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果，假设人体受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的1／8，风洞内人体可上下移动的空间总高度为H．开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移；后来，人从最高点A开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则有（）A．表演者向上的最大加速度是gB．表演者向下的最大加速度是C．B点的高度是D．由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH15、起重机从静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法不正确的是(A.起重机对货物的最大拉力为P/v1B．起重机对货物的最大拉力为P/v2C.重物的最大速度v2=P/mgD．重物做匀加速运动的时间为16、质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其V-t图象如图所示，则下列说法正确的是：A.F1和F2大小相等B.F1和F2对A、B做功之比为2：1C.A、B所受摩擦力大小相等D.全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：217、如图所示，在倾角=30o的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m。两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2。则下列说法中正确的是（A）下滑的整个过程中A球机械能守恒（B）下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒（C）两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s（D）系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J18、图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v-t图像，以水平向右的方向为正方向。以下判断正确的是()（A）在0~3.0s时间内，合力对质点做功为10J（B）在1.0s~5.0s时间内，合力的平均功率为4W（C）在t=6.0s时，质点加速度为零（D）在4.0s~6.0s时间内，质点的平均速度为3m/s19、如图所示，假设某次罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘踢进，此时的速度为。横梁下边缘离地面的高度为h，足球质量为m，运动员对足球做的功为W1，足球运动过程中克服空气阻力做功为W2，选地面为零势能面，下列说法正确的是A.运动员对足球做的功为WB.足球机械能的变化量为W1—W2C.足球克服阻力做功为D.运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能为20、一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能与位移关系的图像如图所示，其中0—s1过程的图线为曲线，s1——s2过程的图线为直线．则物体A．0—s1所受合力一定是变力，且不断减小B．s1—s2可能在做变加速直线运动C．s1—s2可能在做匀速直线运动D．0—s2的动能可能在不断增大21、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是A．斜面倾角α=60°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度