（浙江選考）2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 19-23題：20題專練小卷

20題專練小卷1.如圖甲所示為一景區(qū)游樂(lè)滑道,游客坐在坐墊上沿著花崗巖滑道下滑,他可依靠手、腳與側(cè)壁間的摩擦來(lái)控制下滑速度。滑道簡(jiǎn)化圖如乙所示,滑道由AB、BC、CD三段組成,各段之間平滑連接。AB段和CD段與水平面夾角為1,豎直距離均為h0,BC段與水平面夾角為2,豎直距離為h0。一質(zhì)量為m的游客從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,到達(dá)底端D點(diǎn)時(shí)的安全速度不得大于,已知sin1=、sin2=,坐墊與滑道底面間摩擦及空氣阻力均不計(jì),若未使用坐墊,游客與滑道底面間的摩擦力大小Ff恒為重力的,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中游客始終不離開(kāi)滑道,問(wèn):(1)游客使用坐墊自由下滑(即與側(cè)壁間無(wú)摩擦),則游客在BC段增加的動(dòng)能Ek多大?(2)若游客未使用坐墊且與側(cè)壁間無(wú)摩擦下滑,則游客到達(dá)D點(diǎn)時(shí)是否安全?(3)若游客使用坐墊下滑,則克服側(cè)壁摩擦力做功的最小值是多少?2.如圖所示,在水平軌道右側(cè)安放半徑為R=0.2 m的豎直圓形光滑軌道,水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料,調(diào)節(jié)其初始長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1 m,水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端固定,彈簧處于自然狀態(tài)。質(zhì)量為m=1 kg的小物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道右側(cè)以初速度v0=2 m/s沖上軌道,通過(guò)圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回,經(jīng)水平軌道返回圓形軌道。物塊A與PQ段間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,軌道其他部分摩擦不計(jì),重力加速度g取10 m/s2。求:(1)物塊A與彈簧剛接觸時(shí)的速度大小v1;(2)物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度h1;(3)調(diào)節(jié)PQ段的長(zhǎng)度L,A仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道,當(dāng)L滿足什么條件時(shí),物塊A能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離軌道。20題專練小卷1.答案 (1)mgh0(2)不安全(3)mgh0解析 (1)重力在BC段做的功即為增加的動(dòng)能Ek可得Ek=WG=mgh0(2)在AD段,由動(dòng)能定理,得mg-12Ffh0=vD=到達(dá)D點(diǎn)時(shí)不安全(3)到達(dá)D點(diǎn)的速度為,對(duì)應(yīng)的功最小。在AD段,由動(dòng)能定理,得mg(h0+h0+h0)-W=,解得W=mgh02.答案 (1)v1=2 m/s(2)h1=0.2 m=R(3)1 mL<1.5 m或L0.25 m解析 (1)設(shè)物塊A與彈簧剛接觸時(shí)的速度大小為v1,物塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程,由動(dòng)能定理,可得:-mgL=代入數(shù)據(jù)解得:v1=2 m/s(2)物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度為h1,由動(dòng)能定理得:-mgL-mgh1=0-代入數(shù)據(jù)解得:h1=0.2 m=R,符合實(shí)際(3)若A沿軌道上滑至最大高度h2時(shí),速度減為0,則h2滿足:0<h2R由動(dòng)能定理得:-2mgL1-mgh2=0-聯(lián)立解得:1 mL1<1.5 m若A能沿軌道上滑至最高點(diǎn),則滿足:mmg由動(dòng)能定理得:-2mgL2-mg2R=聯(lián)立解得:L20.25 m綜上所述,要使物塊A能第一次返回圓形軌道并沿軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離軌道,L滿足的條件是:1 mL<1.5 m或L0.25 m。2