2011年高考物理一轮复习第五章第四讲能量转化与守恒定律(3)

VCM仿真实验 2011高考物理一轮复习第五章第四讲能量转化与守恒定律

落到水面，机械能守恒，有

1

mg(h1＋h3)＝mv2

2

(由运动学公式v2＝2g(h1＋h2)求解同样对) 解得入水速度大小为v＝2g?h1＋h3?. (2)从C到A对运动员运用动能定理，有 W－mg(h1＋h2)＝0－0 解得W＝mg(h1＋h2)．

2?h1＋h3?

答案：(1) g(2)mg(h1＋h2)

12．(16分)(2010·天津模拟)如图10所示，质量为m的滑块放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为L.今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.

2g?h1＋h3?

图10

(1)试分析滑块在传送带上的运动情况；

(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时弹簧具有的弹性势能； (3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．

解析：(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；若滑块冲上传送带时的速度大于带速，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动．

1

(2)设滑块冲上传送带时的速度为v，由机械能守恒Ep＝mv2.设滑块在传送带上做匀减速运

2动的加速度大小为a，由牛顿第二定律：μmg＝ma.

1

由运动学公式v2－v02＝2aL，解得Ep＝mv02＋μmgL.

2

(3)设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移x＝v0t，v0＝v－at 滑块相对传送带滑动的位移Δx＝L－x 因相对滑动生成的热量Q＝μmg·Δx 解得Q＝μmgL－mv0(v02＋2μgL－v0)．

1答案：(1)见解析 (2)mv02＋μmgL

2(3)μmgL－mv0(v0＋2μgL－v0)

2

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