高三12月份月考大题,不太容易拿满分,高一预习、高二复习均适用

360影视 2024-11-30 22:48 5

摘要:本文这道传送带题,虽不牵涉复杂的位移计算,但能拿满分的同学不是很多。

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传送带题目,历来经久不衰。建议归纳整理。

本文这道传送带题,虽不牵涉复杂的位移计算,但能拿满分的同学不是很多。

学好物理,注意弄清楚运动过程细节、熟悉定理定律适用条件。

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高三月考大题,不太容易拿满分,高一预习、高二复习均适用

20.(16分)如图所示,光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE各部分平滑连接,水平区域FG足够长,圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开,滑块落到FG区域时马上停止运动。

现将一质量为m=0.2kɡ的滑块从AB轨道上某一位置(附图中的点P处、距离传送带的上表面所在的平面高度为h处)由静止释放,若已知圆轨道半径R=0.2m,水平面BD的长度x1=3 m,传送带长度x2=94m,距离落地区的竖直高度H=0.2m,滑块始终不脱离圆轨道,且与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.2,传送带以恒定速度v0=4m/s逆时针转动(不考虑传送带轮的半径对运动的影响,ɡ取10 N/kɡ)。

本题附图。

(1)若h=1.2 m,求滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力,并判断滑块最终停止于何处;

(2)若滑块不脱离圆轨道且从E点飞出,求滑块释放点高度h的取值范围;

(3)求滑块静止时距B点的水平距离x与释放点高度h的关系。

第一问的详细分析和求解

滑块从光滑曲面轨道的h高度运动至B点过程中,滑块受到自身竖直向下的重力和轨道支持力两个力的作用。

轨道的支持力始终与运动方向垂直不做功。

只有重力做功。以BD所在的平面为零时面,由机械能守恒定律,滑块在h高度处的重力势能全部转化为B点处的动能。

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设滑块在B点处的速度为vB,则(1/2)mvB2=mɡh---------①滑块运动至B点处,自身重力(竖直向下)和轨道支持力F(竖直向上)两个力的合力,提供其做圆周运动的向心力,则F-mɡ=mvB2

联立①②解得F=13mɡ=26N。由牛顿第三定律知滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力大小为26N,方向竖直向下。

耐心细致分析,完全有信心学好物理。

再说“滑块最终停止于何处”。

假如滑块刚好能做圆周运动、恰好能通过最高点C,在最高点C点处只有重力提供向心力。由mɡ=mvC2/RvC2=ɡR。11-2R)=(1/2)mvC2,解得h=(5/2)R=0.5米。

现在高度是h=1.2 m,能够让滑块做完整的圆周运动。

注意判定临界状态。

滑块最初能量为mɡhBD段将损耗能量为µmɡx1,私下经比较mɡh>µmɡx1,表明滑块经过D处后还有能力在传送带上右滑。设滑块从D点处在传送带上右滑位移为s,则由mɡh=µmɡ(x1+s)得s=3米。即滑块在传送带向左的摩擦力作用下滑行3米静止。此后滑块在传送带向左的摩擦力作用下做匀加速直线运动,到达D点处动能为(1/2)mv2,(1/2)mvD2=µmɡs

做题时,沉下心,仔细分析,不可急躁。

D点处,传送带深情地对滑块说“哥就送到你这了,往下的路兄弟自己走吧”。滑块说“不要紧,在路况摩擦相同情况下,兄弟我还有滑行3米的能量”。

,则有(1/2)mvD21。故s1=s=3米。即滑块最终停止于B点处。1=µmɡs即可。依据都是动能定理。

注意场景。什么场合下该想到什么。

再苦再累,就这百日。闯过去!

第二问的简要分析和求解

第二问求“若滑块不脱离圆轨道且从E点飞出,求滑块释放点高度h的取值范围”。

“不脱离圆轨道”的意思是:刚好能做圆周运动、恰好能通过最高点C,由第一问知释放时的竖直高度h=0.5米。

“能从E点飞出”的意思是:滑块从释放、做完整的圆周运动、滑过BD段、滑至传送带最右端E点处,速度刚好大于零。

注意透彻理解题意。

从能量观点说,刚释放时竖直高度h2处的机械能,几乎全消耗在克服BD段和DE段的摩擦做功。由mɡh2=µmɡ(x1+x2)得h2=µ(x1+x2)=1.4米。

故,滑块释放点高度h的取值范围是h>1.4米。

第二问不算难吧?

平时做题,自己尽量挤时间用于体会、吸收、拓展。这样才保证事半功倍,这比忙着刷题效率要高。

第二问不算难吧。

求解第三问,注意分类讨论。

释放高度h决定着滑块静止位置。

1=0.6米。

故当0.5米<h<0.6米时,滑块做完圆周运动后将停止与BD段某位置。由µmɡx=mɡhx=h/µ=5h

往下还有分类讨论三种情形。

情形二:当滑块释放时竖直高度h满足0.6米<h<1.2米时,滑块做完圆周运动后、滑过BD段、在传送带上右滑将近3米后、再在传送带上左滑、直至滑上BD段,在即将滑至B点处能量消耗殆尽静止。

滑块静止时距B点的水平距离为x,滑块在BD段上滑行的路程为(2x1-x),由动能定理,mɡh=µmɡ(2x1-x),解得x=-5h+6。

以上是情形二。

情形三:当h满足1.2米<h<1.4米时,滑块从释放点P处经BCD后直至将近点E处速度为零,然后沿传送带返回、经过BD段、再做顺时针圆周运动、滑上AB轨道后再下来、最后停止于BD段上。

向右滑上传送带或向左滑离传送带,滑块在D点处的动能是相等的。故连同情形二,在传送带上的路程不予考虑。

1+x),由mɡh=µmɡ(2x1+x),解得x=5h-6。

深入思考,耐心分析,不惧怕任何。

第三问的情形四。

第三问的分类讨论,注意分析清楚运动临界点、临界状态。

物理,考来考去,三十多年来一直是那几种题型。

完全有信心学好物理!

提前预祝您高考必胜!

作者简介

中共党员,高中教务主任,常年兼任高中数学、物理、化学等科目。中考数学命题组成员。

专注教育领域,持续发布中考、高考压轴大题的多角度原创详细权威解析,力求篇篇经典。从不照搬答案。

整个高中,俺将一直是您的良师益友。

发文涉及科目主要有中高考数学、物理,偶尔也有英语、化学、作文。

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来源:永远期待下一个角色

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