高考物理三轮冲刺重难点训练：能量守恒定律（解析版）

3.0 envi 2025-02-14 14 4 724KB 39 页 3知币
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能量守恒定律【原卷】
1．如图所示，电动机带动下，皮带的传输速度不变，AB 为皮带上方的水平段。小物块由静
止轻放在皮带左端 A处，经过一段时间，物块的速度等于皮带的速度，已知传动轮的半径
为R，物块与皮带之间的动摩擦因数为 μ。
(1)为使物块运动到皮带右端 B处时能脱离皮带，皮带的传输速度 v和AB 段的长度 l应分
别满足什么条件？
(2)若AB 段的长度足够长，已知皮带的传输速度为 v，现每隔一段相等的时间就在 A处释
放一个质量为 m的物块，经过一段时间后，皮带右侧相邻物块之间的距离增大到最大值 d
之后保持不变，直到脱离皮带。求皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功，并求电动机
对皮带做功的平均功率。
2．如图，粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角 =37°。小滑块（可看
作质点）A的质量为 mA=1kg，小滑块 B的质量为 mB=3kg，其左端连接一水平轻质弹簧。
若滑块 A在斜面上受到大小为 4N，方向垂直斜面向下的恒力 F作用时，恰能沿斜面匀速
下滑。现撤去 F，让滑块 A从距斜面底端 L=4m 处，由静止开始下滑。取 ，
sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)滑块 A与斜面间的动摩擦因数；
(2)撤去 F后，滑块 A到达斜面底端时的速度大小；
(3)滑块 A与弹簧接触后的运动过程中弹簧最大弹性势能。
1
3．如图所示，一半径为 R的粗糙圆弧轨道固定在竖直面内，A、B两点在同一条竖直线上，
OA 与竖直方向的夹角为 。一质量为 m的小球以初速度 v0水平抛出，小球从 A点沿
切线方向进入圆弧轨道，且恰好能运动到 B点。小球可视为质点，空气阻力不计，重力加
速度为 g。求：
(1)小球在 A点的速度 v；
(2)小球抛出点距 A点的高度 h；
(3)小球从 A点运动到 B点的过程中，因与轨道摩擦产生的热量 Q。
4．如图所示，倾角 的光滑斜面底端固定一垂直于斜面的挡板，一质量 M=3kg 的木板 A
放置在斜面上，下端离挡板的距离 d=10m，A的上端放置有一质量为 m=1kg 的小物块 B。
现由静止同时释放 A和B，A与挡板发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短，在运动
过程中，B始终没有从 A上滑落，且 B未与挡板发生碰撞。A、B间的动摩擦因数 μ=
，g为重力加速度。求：
(1)A 与挡板第一次碰撞前瞬间的速度 ；
(2)A 与挡板从第一次碰撞后至第二次碰撞时所经历的时间 t；
(3)从开始释放到最后的整个过程摩擦产生的热量 Q。
2
5．如图所示，在距水平地面高 h1=1.2m 的光滑水平台面上，一个质量 m=1kg 的小物块压缩
弹簧后被锁扣 K锁住，储存的弹性势能 Ep=2J。现打开锁扣 K，物块与弹簧分离后将以一
定的水平速度向右滑离平台，并恰好从 B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道 BC。已
知B点距水平地面的高 h2=0.6m，圆弧轨道 BC 的圆心为 O，C点的切线水平，并与水平
地面上长为 L=2.1m 的粗糙直轨道 CD 平滑连接，小物块沿轨道 BCD 运动并与右边的竖直
墙壁会发生碰撞，重力加速度 g=10m/s2，空气阻力忽略不计。试求：
(1)小物块运动到 B的瞬时速度 vB大小；
(2)小物块在圆弧轨道 BC 上滑到 C时对轨道压力 Nc大小（保留一位小数）；
(3)若小物块与墙壁只发生一次弹性碰撞，且不会从 B点飞出，那么小物块与轨道 CD 之间
的动摩擦因数 μ应该满足怎样的条件。
6．如图所示，质量为 M=2kg 的木板，静止在光滑水平面上，木板左端固定着一根轻质弹簧，
一质量 m=1kg 的木块（可视为质点），从木板右端以某一初速度开始向左滑行，最终回
到了木板右端刚好未从木板滑出。若在木块压缩弹簧的过程中，弹簧弹性势能的最大值为
6J，木块与木板间滑动摩擦力大小保持不变。求：
(1)木块初速度 的大小；
(2)木块在木板上滑动的过程中系统损失的机械能。
3
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