2017年高考江苏卷(物理)-动能定理

2018年03月29日 浏览:
2017年高考江苏卷

16.计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.

(16分)如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R.,C的质量为m,A、B的质量都为,与地面的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面.整个过程中B保持静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求:

(1)未拉A时,C受到B作用力的大小F;

(2)动摩擦因数的最小值μmin;

(3)A移动的整个过程中,拉力做的功W.


优径升有4d2070af技高广途-a599司c9ca科软上限公学网慧件习东元答案

(1)

(2)

(3)

解析

(1)由题意可知C受力平衡,受力分析图如图所示:

根据平衡条件可得:2Fcos30°=mg,解得C受到B作用力的大小为:;

(2)C恰好降落到地面时,B对C支持力最大为Fm,受力分析如图所示:

则根据共点力的平衡条件可得:2Fmcos60°=mg,解得:Fm=mg;所以B受到C压力的水平分量最大为:,B对的面的压力为:,B受地面的摩擦力为:f=μmg,根据题意有:,解得:,所以动摩擦因数的最小值为:;

(3)C下降的高度为:,A的位移为:

司c9ca慧43bb科学b27d术软上436f心件习途优径-a599公得488f升东技高a03b66ec有4d2070af是广99f1限学829c网智上元

摩擦力做功的大小为:,根据动能定理有:W-Wf+mgh=0,

解得:;

考查方向

本题考查了动能定理的应用;物体的弹性和弹力;共点力平衡的条件及其应用;功的计算等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与功有关系等知识点交汇命题。

解题思路

(1)根据共点力的平衡条件求解C受到B作用力的大小F;(2)先根据共点力平衡条件求解B受到C水平方向最大压力,再求出B对地面的压力,根据摩擦力的计算公式求解;(3)根据动能定理求解A移动的整个过程中,拉力做的功W;

易错点

本题关键是运用动能定理解题时,首先要选取研究过程,然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功,初末动能为多少,根据动能定理列方程解答;