功和能综合应用(四)1.(·泰州中学学测模拟)如图 1 所示,雪道与水平冰面在 B 处平滑地连接,小明乘雪橇从雪道上离冰面高度 h=8 m 的 A 处由静止开始下滑,经 B 处后沿水平冰面滑至 C 处停止,已知小明与雪橇的总质量 m=70 kg,用速度传感器测得雪橇在 B 处的速度值为 vB=12 m/s,不计空气阻力和连接处能量损失,小明和雪橇可视为质点,问:(g 取 10 m/s2)图 1(1)从 A 到 C 过程中,小明与雪橇所受重力做了多少功
(2)从 A 到 B 过程中,小明与雪橇损失了多少机械能
(3)若小明乘雪橇最终停在 BC 的中点,则他应从雪道上距冰面多高处由静止开始下滑
2.(·徐州学测模拟)如图 2 所示,竖直放置的光滑圆弧轨道半径为 L,底端切线水平且轨道底端 P 距水平地面的高度也为 L,Q 为圆弧轨道上的一点,它与圆心 O 的连线 OQ 与竖直方向的夹角为 60°
现将一质量为 m、可视为质点的小球从 Q 点由静止释放,重力加速度为 g,不计空气阻力.求:图 2(1)小球在 P 点时的速度大小;(2)变化小球的释放位置,使小球落地点 B 到轨道底端 P 的正下方 A 的距离为 2L,小球从释放到落地的运动过程中,重力做的功.3.(·南京学测训练样题)游乐场要建造一种游乐设施,在设计过程中先用模型来检测设施的可行性.其模型如图 3 所示:轻质弹簧水平放置,一端固定在 A 点,另一端与物块 P(可视为质点)接触但不连接.AB 是光滑的水平轨道,与竖直固定的光滑圆管道 BCD 相切于 B,圆轨道半径为 R(R 远不小于管道直径);倾斜轨道 DE 与圆管道相切于 D,另一端 E 固定在地面,与地面的夹角为 37°;物块与倾斜轨道间的动摩擦因数 μ=0
试验时,物块每次压缩弹簧相似长度后,由静止释放,当物块质量为 3m 时,恰好能越过管道后进入倾斜轨道