高考物理一轮复习 第五章 机械能 从教材走向高考学案作业（含解析）新人教版必修2-新人教版高三必修2物理学案

第五章 机械能高考热点——应用动能定理和机械能守恒定律解决力学综合问题【教材原题】(人教版必修 2〈问题与练习〉·P80·T2)【迁移深化 2】改变条件和情境游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来(图 7.9－4)。我们把这种情形抽象为图 7.9－5 的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。实验发现，只要 h 大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点。如果已知圆轨道的半径为 R，h 至少要等于多大？不考虑摩擦等阻力。2.(2016·全国卷Ⅱ，25)轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为 5m 的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为 l。现将该弹簧水平放置，一端固定在 A 点，另一端与物块 P 接触但不连接。AB 是长度为 5l 的水平轨道，B 端与半径为 l 的光滑半圆轨道 BCD 相切，半圆的直径 BD 竖直，如图 2 所示。物块 P 与 AB 间的动摩擦因数 μ＝0.5。用外力推动物块 P，将弹簧压缩至长度 l，然后放开 P 开始沿轨道运动，重力加速度大小为 g。(1)若 P 的质量为 m，求 P 到达 B 点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到 AB 上的位置与 B 点之间的距离；(2)若 P 能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求 P 的质量的取值范围。图 2【迁移深化 1】改变获得速度的方法【迁移深化 3】改变条件和情境1.如图 1 所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为 R＝0.25 m 的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点 B 相切，半圆轨道的另一端点为 C。在直轨道上距 B 为 x(m)的 A 点，有一可看作质点、质量为 m＝0.1 kg 的小物块处于静止状态。现用水平恒力将小物块推到 B 处后撤去恒力，小物块沿半圆轨道运动到 C 处后，恰好落回到水平面上的 A 点，取g＝10 m/s2。求：图 1(1)水平恒力对小物块做功 WF与 x 的关系式；(2)水平恒力做功的最小值。3.(2018·全国卷Ⅲ，25)如图 3，在竖直平面内，一半径为 R 的光滑圆弧轨道ABC 和水平轨道 PA 在 A 点相切，BC 为圆弧轨道的直径，O 为圆心，OA 和 OB 之间的夹角为α，sin α＝。一质量为 m 的小球沿水平轨道向右运动，经 A 点沿圆弧轨道通过 C 点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在 C 点所受合力的方向指向圆心，且此...