2019高考物理考前三个月——专题四学案7

关
h＝0.45 m．不计空气阻力，重力加速度取 10 m/s2 求：
(1)小物块落地点距飞出点的水平距离 x； (2)小物块落地时的动能 Ek； (3)小物块的初速度大小 v0.
学案7
解析 (1)平抛运动规律：
h＝12gt2，得 t＝ 2gh＝0.3 s，
本
x＝vt＝0.9 m
学 案 栏
(2)机械能守恒：Ek＝mgh＋12mv2＝0.9 J
栏
目 解．高考对此问题的考查主要涉及的运动形式有：变力作用
开
关 下的直线运动、曲线运动，题目难度中等．
学案7
例2 如图 3 所示,在一次国际城市运动会中，
要求运动员从高为 H 的平台上 A 点由静
止出发，沿着动摩擦因数为μ的滑道向
本
下运动到 B 点后水平滑出，最后落在水
学 案
池中.设滑道的水平距离为 L，B 点的高
图3
栏
度 h 可由运动员自由调节（取 g=10 m/s2).求：
目
开
（1）运动员到达 B 点的速度与高度 h 的关系.
关
（2）运动员要达到最大水平运动距离，B 点的高度 h 应调
为多大？对应的最大水平距离 smax 为多少
（3）若图中 H=4 m,L=5 m，动摩擦因数μ=0.2,则水平运动
距离要达到 7 m,h 值应为多少？
由②③④⑤得：s＝2 －h2＋H－μLh＋L
本 学
＝L＋2 －h－H－2μL2＋H－4μL2
⑥
案 栏 目
当 h＝H－2μL时，s 有最大值，smax＝H－μL＋L
⑦
开 关
(3)将 H＝4 m，L＝5 m，μ＝0.2，s＝7 m 代入⑥式得
7＝2 －h2＋4－0.2×5h＋5
解得 h＝3＋2 5 m≈2.62 m 或 h＝3－2 5 m≈0.38 m
开 关
末状态的动能和对应过程中外力所做的功.
学案7
突破练习
(2012·北京·22)如图 4 所示，质量
为 m 的小物块在粗糙水平桌面
上做直线运动，经距离 l 后以速
本 学
度 v 飞离桌面，最终落在水平地
案 栏
面上．已知 l＝1.4 m，v＝3.0 m/s，
图4
目 开
m＝0.10 kg，物块与桌面间的动摩擦因数 μ＝0.25，桌面高
目 开 关
(3)动能定理：－μmgl＝12mv2－12mv0 2，
代入数据得：v0＝4 m/s.
学案7
解析 (1)运动员由 A 点运动到 B 点
由动能定理得：
本 学 案 栏
ຫໍສະໝຸດ Baidu
mg(H－h)－μmgcos
L θ·cos
θ
＝12mvB 2
①
目
开 解得 vB＝ 2gH－h－μL
②
关
(2)运动员离开 B 点后在竖直方向做自由落体运动
h＝12gt2
③
学案7
在水平方向做匀速直线运动
s′＝vBt
④
从 A 点出发，运动员水平方向运动距离 s＝s′＋L ⑤
学案7
③当F>3 N时，M、m相对滑动，此时铁块受到的摩擦力为 Ff＝μ2mg＝2 N Ff－F图象如图所示．
本 学 案 栏 目 开 关
答案 (1)0.5 m (2)见解析图
学案7
点拨提升
1.对于连结体问题，在利用牛顿运动定律求解加速度时，
本
一定要注意研究对象的选取.
学 案
2.在利用牛顿运动定律分析多过程问题时，一定要对研
开
所以物体在传送带上留下的划痕为 Δx＝x1＋x2＝24.5 m.
关
答案 (1)600 N
(2)物体将从传送带的右边离开，分析见解析
(3)24.5 m
学案7
考题 2 对利用动能定理分析多过程问题的考查
本
对于物体在变力作用下的多过程运动问题，不能利用牛
学
案 顿运动定律和运动学公式求解，可利用动能定理进行求
目 开 关
小和方向都不变，加速度大小为a＝FMf＝μg＝1 m/s2.
学案7
取向右为正，物体向右发生的位移为 x1＝－2v－2－av0 2＝2－×3－2－142 m＝3.5 m
物体从滑上到离开传送带运动的时间为
本 学 案
t＝－－v－a v0＝－－3－1 4 s＝7 s
栏 目
这段时间内皮带向左运动的位移为 x2＝vt＝3×7 m＝21 m
学 案
程中，在传送带上留下划痕的长度．
栏 目 开
解析 (1)由机械能守恒得 MgR＝12Mv0 2，则物体下滑到轨道末端
关 时速度为 v0＝ 2gR＝4 m/s
设轨道末端对物体的支持力为 FN，由牛顿第二定律得 FN－Mg＝ v2
MR
解得 FN＝600 N，由牛顿第三定律得物体对轨道的压力为 600 N.
学案7
(2)物体将从传送带的右边离开．
以地面为参考系，由于 v0>v，物体滑上传送带后先向右做匀 减速运动直到速度为零，然后向左做匀加速运动，直到物体
本 速度与皮带速度相等后与皮带相对静止，期间物体的加速度
学
案 大小和方向都不变，
栏 目 开
加速度大小为 a＝FMf＝μg＝1 m/s2.
关
物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零，对地向右发生
案 栏
v＝3 m/s，已知物体与传送带间的动摩擦因数 μ＝0.1，g
目 开
取 10 N/kg，求：
关
图2
学案7
(1)在14圆形轨道末端，物体对轨道的压力；
(2)若两皮带轮之间的距离是 6 m，物体冲上传送带后就移走光滑
曲面，物体将从哪一边离开传送带？通过计算说明你的结论；
本 (3)若皮带轮间的距离足够大，从物体滑上到离开传送带的整个过
的位移 x＝022－－va02＝2×02－－421 m＝8 m＞6 m.
表明物体将从右边离开传送带．
学案7
(3)以地面为参考系，若两皮带轮间的距离足够大，则物体
本
滑上传送带后先向右做匀减速运动直到速度为零，然后向
学
左做匀加速运动，直到速度与传送带速度相等后与传送带
案
栏
相对静止，从传送带左端掉下．整个过程物体的加速度大
栏 目
究对象进行正确的受力分析，只有在合力不变时，才可
开 关
把牛顿运动定律和运动学公式相结合分析物体的运动.
学案7
突破练习
如图 2 所示，质量 M＝20 kg 的物体从半径为 R＝0.8 m 的
1/4 光滑圆形轨道的顶端释放，到达底端时水平进入水平
本
学
传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左传动，速率为
答案 (1)vB＝ 2gH－h－μL
(2)h＝H－2μL smax＝H－μL＋L (3)2.62 m 或 0.38 m
学案7
点拨提升
1.在分析问题时首先要抓住题目所给临界条件：速度方
本
向恰好沿 AB 方向.
学 案
2.在利用动能定理求解问题时可对单一过程列式，也可
栏 目
对 全过程列式，不论是哪种方式，都应找准物体初、