#寒假AI学季#
这道16分的高三物理月考压轴大题,高一同学敢不敢挑战一下?
一连三问,每一问都有全网最详细的原创解析。
想学好物理,老师透彻地讲解是必不可少的,并且自己还得多多锻炼分析能力才行。
抓好冬仨月,快速赶上去。
01高三进行月考的力学大题,高一还适用,高二适用,请看全网当中最详细的,是原创的解析,。
15.(16分)图示情形下,有光滑水平面AB,其与同高度的水平传送带BC平滑连接,传送带长度是L,L等于2.4m,该传送带以v运行,v为2m/s,且沿逆时针方向做匀速运动,此水平面上有两个小物块a、b处于静置状态,它们质量分别是m1和m2,m1为1kɡ,m2为0.8kɡ,两物块中间压缩着一水平轻质弹簧并且处于锁定状态,弹簧具有弹性势能Ep,Ep等于18J,在水平面上a的左方有一质量为m3的小滑块c处于静置状态,m3为4kɡ 。将锁定解除,小物块a、b被弹开之后,马上把弹簧取走,b滑上传送带,从传送带C端水平飞出去,落到水平地面上的D点,接着a与c发生弹性正碰,已知BC与地面间存在的高度差h为0.8m,a、b跟传送带之间的动摩擦因数均是µ为0.5,取ɡ等于10m/ s2,求:
本题附图。
(1)C、D间的水平距离x;
(2)a在传送带上因摩擦产生的总热量Q;
(3)c的最终速度大小u。
不建议过多刷题。建议真正吃透、学会。
02第一问的详细分析和求解
第一问的简要分析
对于第一问,要求出“C、D间的水平距离x”,物块b从传送带最右端的C点开始运动,它运动到地面上的D点,在从C点到D点这个过程中,物块b所做的是平抛运动。
平抛是这样一种运动行为,包括在水平方向上呈现出的匀速直线运动状态,以及在竖直方向上展现出的自由落体运动状态相合成所得的运动 。
要求出水平距离,需要知道两点,其一,是点C处的水平速度,其二,是自由落体运动的时间。
下面具体说①②两点。
自由落体运动所经历的时间,通过自由落体运动的高度h等于0.8m,能够比较轻易地计算得出。
为了求得位于点C之处的水平速度,其中会用到两点必备信息:一是处于点B之处的速度,二是传送带擦摩之下所做的功的情形状况,依据题目所给题意条件,这两者均能够被计算得出。
往下,是第一问的详细求解。
第一问的详细求解
快速形成思路之后,就快速形成卷面。
小物块a、b被弹开的过程:
首先,把二者视为一个系统,接着得知弹簧弹力属于系统内力,然后发现系统在水平方向上不存在外力,所以该系统满足动量守恒,随后给定规定水平向右为正方向的条件。
设定弹簧弹开以后,a的速度是v1,b的速度是v2,依据动量守恒定律得出式子0=m1v1+m2v2----①。
学好物理,要熟悉具体场景该用什么。
a被弹开,b也被弹开,弹簧的弹性势能完全转化成了a、b二者的动能,依据机械能守恒定律得出,Ep等于二分之一m1乘以v1的平方,加上二分之一m2乘以v2的平方 --- ② 。
首先要明确,联立①和②之后呢来求解,得出v2等于正负5m/s,由于从题意当中能够知道b肯定是要向右运动的。所以这里v2最终确定为正5m/s,那么v1的值,就等于负的0.8乘以v2,计算得出v1等于负4m/s,这也就表明弹簧弹开之后a它是向左运动的这样子的情况。
b以v2=5m/s向右的速度滑上逆时针向左转动的传送带:

弹性正碰,常用这两个定律联立求解。
B速度比传送带速度大,所以不管传送带按什么时针方向转动,B受到传送带施加的摩擦力都是向左的 。
是不是存在这样的情况,有同学提出疑问,b它有没有可能在滑到传送带某个位置的时候,速度会减小一直到变为零,进而无法到达C点呢 ?
这可由运动学规律验证:
b在传送带向右做匀减速运动,其加速度是-µɡ,也就是-5m/s2 ,假设b在传送带上运动,当位移为s的时候速度减至零,由0-v22 =2(-µɡ)s这个式子可得出s等于2.5米,而s大于L,L是2.4米,这意味着b运动到传送带最右端C点时,还有能力再往右边行进0.1米,并且还具有向右的速度 。
学好物理,要多质疑、多提问。
设有一个情况,b运动到了传送带最右端C点,并且其此时的速度为vC ,经由运动学相关公式 得到vC2-v22=2(-µɡ)L ,由此得出vC=±1m/s ,随后选定vC=+1m/s 。
谁要是期望提升档次、进行大规模的活动,那么依据动能定理能够得出,负的动摩擦因数乘以质量二乘以重力加速度再乘以长度L,等于二分之一乘以质量二乘以速度C的平方,减去二分之一乘以质量二乘以速度二的平方 。
b以vC=1m/s向右的速度做平抛运动:
先设定,b沿C到D动的时候所需的时间会定为t ,依据h等于(二分之一)ɡt的平方,以及x等于vC与t相乘,最终得到x算出变为0.4米。
要沉下心耐心细节分析,别轻视,别大意
03第二问的详细分析和求解
第二问求“a在传送带上因摩擦产生的总热量Q”。
由第一问知弹簧弹开后a以v1=-4m/s的速度向左运动。
左边存在着小滑块c,它正等着与a碰撞,从而擦出爱情的火花呢!此次a和c进行的是弹性正碰,这种碰撞完全符合动量守恒定律的要件。
凡遇到碰撞,要想到动量守恒、且规定正方向。
现在依旧规定朝着右边的方向是正方向,假设碰撞之后a的速度是v3,c的速度是v4 。
做过的典型题,注意归类总结。
a系统的初动量是负的m1v1 ,c系统的初动量也是处于负的m1v1状态,而后有个作为一个整体的末动量,它是m1v3与m3v4相加后的结果,所以,负的m1v1等于m1v3加上m3v4,这能得到式子① 。
a与c进行弹性正碰,依据机械能守恒定律得出,(1/2)乘以m1再乘以v1的平方,等于(1/2)乘以m1再乘以v3的平方高中物理变态题,加上(1/2)乘以m3再乘以v4的平方 ----②。
那啥,从①能得出v3等于负的4乘以括号v4加1括号这些,从②又能得出v3的平方加上4乘以v4的平方等于16 ,把前面那个关于v3的式子代入到这里(v3的平方加4乘以v4的平方这儿)进行化简,就得到5乘以v4的平方加上8乘以v4等于0了,求出v4等于负的1.6米每秒,也就是碰撞之后c就像离婚了一样朝着左边扬长而去再也不回头喽。
这俩定律求解结果有公式。但不建议死记
v3等于负4乘以括号v4加上1括号,其结果是2.4m/s,也就是说,光棍汉a以2.4m/s向右的速度踏上传送带,且无奈地承受着传送带向左的摩擦力。
a处于传送带上,它存在着那样一种情况,即有没有可能还未滑至C点因而速度就已减至为零呢,这种情况是完全有可能出现的,这是由于啊,a的速度是2.4m/s,这个速度并不够大 。
仍旧是那,不管传送带是顺着转动还是反着转动。只要以向右速度运动的a的运动速度比传送带以某一方向运动时的运转速度快。那么a受到来自传送带的摩擦力肯定必然必定是朝着左边的。。
要锻炼善于判断、善于分析。
按照参照物是地面来设定,a于传送带上速度减成零的时候,其滑动的位移是s1,所花费的时间是t1高中物理变态题,依据v3 = µɡt1能够得出t1等于0.48秒。再运用动量定理(也就是合外力的冲量等同于动量变化量),0减去m1v3等于负的µm1ɡ乘以t1,这同样不触犯法律。
s1等于二分之一乘以µɡ再乘以t1的平方,其结果为0.576米,该数值小于传送带的长度2.4米,也就是说尚未滑到传送带的最右端 。
在这个过程当中,因摩擦而产生热病的热量是Q1,它等于µm1ɡ乘以(s1+vt1),其中v代表的是传送带的速度,然后,(s1+vt1)所表达的意思是a和传送带两者相互之间的位移,经过容易的求解得出Q1是7.68J 。
注意摩擦生热与摩擦做功的区别。
a在传送带上滑行,滑行距离是0.576米,之后速度减为零,接着在传送带向左的摩擦力作用下,开始向左做初速为零的匀加速直线运动,一直到与传送带共有相同速度v,v的大小是2m/s 。

假定这个过程所运用的时间是t2,依据-v=-µɡt2这个式子,得以得出t2等于0.4秒,。
此过程中,a的位移大小是s2 ,s2等于t2 ,t2又等于二分之一乘以µɡ再乘以t2的平方 ,其结果为0.4米 。
不建议对运动学嗤之以鼻。
t2时间内传送带的位移大小为vt2=0.8米。
则a与传送带之间的相对位移大小是vt2-s2,其值为0.4米,二者呈同向运动状态,相对位移采用减法计算,而刚才的反向运动所采用的是加法计算。
此过程摩擦生热为Q2=µm1ɡ×(vt2-s2)=2J。
所以,a于传送带上鉴于摩擦而产生的总的热的量Q是Q1加上Q2等于9.68J 。 。 。 。 。
想拿高分,还真不容易哩。
自第二问予以观察,要学好物理,就得锻炼具备较大难度的分析能力,诸如细节方面的分析,临界点状态的分析等等 。
04第三问的详细分析和求解
第三问的简要分析
第三问求“c的最终速度大小u”。
于第二问当中已然明确,c跟a首次碰撞之后,c是以v4等于-1.6米每秒的速度朝着左方匀速滑行,a离开传送带之际具备传送带向左的速度v等于-2米每秒,两者的负号意味着速度的方向是向左的。
只因a的速率比c的速率大,所以a会追上c,进而再续前缘,并且发生第二次弹性正碰 。
常规情况下,在处理弹性碰撞事宜之时,动量守恒定律以及机械能守恒定律,这二者常常会一同登场亮相 。
只要思路正确,就快速书写卷面。
针对由c跟a所构成的系统,假定碰撞之后a的运动速度是v5,依旧将向右规定为正方向。
设有这样一种情况,即存在m3v4与m1v相加,其结果等于m3u加上m1v5,就形成了③这个式子;又存在(1/2)m3v42跟(1/2)m1v2相加,所得结果等于(1/2)m3u2加上(1/2)m1v。
这类题,任何同学讨厌直接给得数,都想看看计算过程。
由③得到v5等于负的4u减去8.4,这是⑤,由④得到v5的平方加上4u的平方等于14.24,这是⑥。
就那么几个定律定理。完全有信心学好!
取⑤进行代入⑥,能够得到5u2加上16.8u再加上14.08等于0起步网校,它根的判别式是16.82减去4乘以5乘以14.08等于0.64 ,很容易就解得u1等于-1.76m/s ,u2等于-1.6m/s 。
c原来具备的速度呈现为v4等于负的1.6米每秒 ,所以将u2是负的1.6米每秒这种情况舍弃 ,也就是说c最终所拥有的速度大小为1.76米每秒 。
第三问没啥含金量。貌似考查了初中求解一元二次方程?
甩掉厌烦和惧怕心理,坚定学好物理!
作者简介
他身为中共产党员,是高中教务主任,常年兼任高中数学科目,还常年兼任高中物理科目,并且常年兼任高中化学等科目,同时还是中考数学命题组成员。
聚焦于教育范畴,不断地发布中考、高考压轴大题的多方面原创详尽且具权威性的解析,一心想要每一篇都堪称经典,从来都不会去照抄答案.
整个高中,俺将一直是您的良师益友。
所发文字涉及的科目主要存在中高考数学,还有中高考物理,偶尔情况下也会有英语,当中还会有化学,另外也包含作文。
整个高中,俺将一直是是您的良师益友。