2025年高考物理復(fù)習(xí)七：能量觀點在兩類典型問題中的應(yīng)用（含解析）

PAGE專題強化練(七)能量觀點在兩類典型問題中的應(yīng)用(40分鐘50分)一、選擇題1.(6分)(2024·鞍山模擬)如圖所示,上表面粗糙的長木板B靜止在光滑的水平面上,物塊A疊放在長木板右端,輕彈簧一端連接在物塊A上,另一端連接在豎直墻面上,開始時彈簧處于原長,現(xiàn)對B施加一水平向右恒定的拉力F,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)且只分析A未離開B的過程,則正確的說法是 ()A.施加拉力后最初的一段時間內(nèi),物塊A和木板B一定無相對滑動B.施加拉力的瞬間,物塊A所受的摩擦力為零C.施加拉力后的某一過程中,拉力做的功一定不小于A、B和彈簧整體機械能的增量D.施加拉力后,在A與B相對滑動過程中,A對B的摩擦力做功的絕對值等于A、B間產(chǎn)生的熱量2.(6分)(多選)(2023·南寧模擬)如圖所示,現(xiàn)將一長為L、質(zhì)量為m且分布均勻的金屬鏈條通過裝有傳送帶的斜面輸送到高處。斜面與傳送帶靠在一起連成一直線,與水平方向夾角為θ,斜面光滑,鏈條與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)。傳送帶以較大的恒定速率順時針轉(zhuǎn)動。已知鏈條處在斜面或者傳送帶上任意位置時,支持力都均勻作用在接觸面上。將鏈條放在傳送帶和斜面上,當(dāng)位于傳送帶部分的長度x=L4時,鏈條恰能保持靜止?，F(xiàn)將鏈條從位于傳送帶部分的長度x=L3的位置由靜止釋放,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是(A.釋放瞬間鏈條的加速度為gB.鏈條與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=tanC.鏈條始終在滑動摩擦力的作用下,從x=L2的位置靜止釋放,到完全進入傳送帶的瞬間,速度大小v=D.若鏈條的機械能增加量為ΔE,傳送帶消耗的電能為E耗,不計電路中產(chǎn)生的電熱,ΔE等于E耗【加固訓(xùn)練】(2023·滄州模擬)如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面所成的角為37°,在電動機的帶動下,傳送帶以2m/s的恒定速率順時針運行,現(xiàn)將一質(zhì)量為20kg的貨物(可視為質(zhì)點)輕輕放在傳送帶底端,貨物被傳送到h=3m的高處,貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是 ()A.貨物先受到滑動摩擦力作用,后受到靜摩擦力作用B.貨物在傳送帶上運動的時間為6sC.貨物的機械能增加了1280JD.貨物與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為640J3.(6分)(多選)如圖甲,勁度系數(shù)k=10N/m的輕彈簧左端固定在豎直墻上,右端連接一個質(zhì)量為M的木板B。開始時彈簧處于原長,木板靜止在光滑的水平桌面上、一質(zhì)量m=1kg的物塊A(可視為質(zhì)點)從木板左端以初速度2m/s滑上木板,最終恰好停在木板的右端。圖乙中A為物塊的v-t圖線;B為木板的v-t圖線且為正弦圖線。已知重力加速度g=10m/s2,根據(jù)圖中所給信息可得()A.木板的長度為2mB.t=1s時,彈簧的彈性勢能為1.5JC.t=1s時,木板受到物塊的摩擦力與彈簧的彈力大小相等D.2s內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱為2J4.(6分)(多選)(2023·重慶模擬)如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個完全相同的水平傳送帶甲和乙,它們相互垂直且等高,兩傳送帶由同一電機驅(qū)動,它們正常工作時都勻速運動,速度大小分別為v甲、v乙,并滿足v甲+v乙=v,式中v為已知定值,即兩傳送帶的速度可調(diào)但代數(shù)和始終不變。將一工件A(視為質(zhì)點)輕放到傳送帶甲上,工件離開傳送帶甲前已經(jīng)與傳送帶甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳送到傳送帶乙上,且不會從傳送帶乙的右側(cè)掉落。已知工件的質(zhì)量為m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。兩傳送帶正常工作時,下列說法正確的是 ()A.工件在傳送帶甲和乙上共速前受到的摩擦力一定相同B.當(dāng)v甲=v乙時,工件在傳送帶乙上留下的滑動痕跡最短C.當(dāng)v甲=0.5v乙時,工件與兩傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的總熱量最小D.驅(qū)動傳送帶的電機因傳送工件至少需要額外做的功為m【加固訓(xùn)練】在一水平向右勻速運動的長傳送帶的左端A點,每隔相同的時間輕放上一個相同的工件。經(jīng)測量,發(fā)現(xiàn)前面那些已經(jīng)和傳送帶達到相同速度的工件之間的距離均為L。已知傳送帶的速率恒為v,工件與傳送帶間動摩擦因數(shù)為μ,工件質(zhì)量為m,重力加速度為g,則下列說法正確的是 ()A.工件在傳送帶上加速運動的時間一定等于2B.傳送帶對每個工件做的功為mv2C.每個工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量一定等于μmgLD.傳送帶因傳送每一個工件而多消耗的能量為mv2二、計算題5.(12分)(2023·咸陽模擬)如圖所示,在大型超市的倉庫中,要利用皮帶運輸機將貨物由平臺D運送到高h=2.5m的平臺C上。為了便于運輸,倉儲員在平臺D與皮帶間放了一個14圓周的光滑軌道ab,軌道半徑R=0.8m,軌道最低點與皮帶平滑連接。已知皮帶和水平面間的夾角θ=37°,皮帶和貨物間的動摩擦因數(shù)μ=0.75,運輸機的皮帶以v0=1m/s的速度順時針勻速運動(皮帶和輪子之間不打滑)?，F(xiàn)倉儲員將質(zhì)量m=200kg的貨物由軌道a端靜止釋放,求(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)貨物到達圓軌道最低點b時對軌道的壓力大小。(2)貨物沿皮帶向上滑行多遠才能相對皮帶靜止。(3)皮帶將貨物由A運送到B需對貨物做多少功。6.(14分)(2023·重慶模擬)如圖甲,物體A的質(zhì)量m1=1kg,靜止在光滑水平面上的木板B的質(zhì)量m2=2kg,某時刻A以v0=6m/s的初速度從左端滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時,給B施加一個水平方向的拉力F,F隨時間變化如圖乙,共作用1.5s,以水平向右為正方向;已知A與B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,木板B足夠長(忽略物體A的大小)。求:(1)0~1s內(nèi),物體A和木板B的加速度分別為多大;(2)1.5s末,A、B的速度分別為多大;(3)最終,物體A和木板B由于摩擦產(chǎn)生的熱量(用分?jǐn)?shù)表示)?！炯庸逃?xùn)練】(2024·石家莊模擬)“高臺滑雪”一直受到一些極限運動愛好者的青睞。挑戰(zhàn)者以某一速度從某曲面飛出,在空中表演各種花式動作,飛躍障礙物(壕溝)后,成功在對面安全著陸。某實驗小組在實驗室中利用物塊演示分析該模型的運動過程:如圖所示,ABC為一段半徑為R=5m的光滑圓弧軌道,B為圓弧軌道的最低點。P為一傾角θ=37°的固定斜面,為減小在斜面上的滑動距離,在斜面頂端表面處鋪了一層防滑薄木板DE,木板上邊緣與斜面頂端D重合,圓形軌道末端C與斜面頂端D之間的水平距離為x=0.32m。一物塊以某一速度從A端進入,沿圓形軌道運動后從C端沿圓弧切線方向飛出,再經(jīng)過時間t=0.2s恰好以平行于薄木板的方向從D端滑上薄木板,物塊始終未脫離薄木板,斜面足夠長。已知物塊質(zhì)量m=3kg,薄木板質(zhì)量M=1kg,木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ1=1924,木板與物塊之間的動摩擦因數(shù)μ2=56,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,不計空氣阻力,(1)物塊滑到圓軌道最低點B時,對軌道的壓力(結(jié)果用小數(shù)表示,5=2.24);(2)物塊相對于木板運動的距離;(3)物塊在斜面上運動的過程中,薄木板對物塊摩擦力做的功。解析版一、選擇題1.(6分)(2024·鞍山模擬)如圖所示,上表面粗糙的長木板B靜止在光滑的水平面上,物塊A疊放在長木板右端,輕彈簧一端連接在物塊A上,另一端連接在豎直墻面上,開始時彈簧處于原長,現(xiàn)對B施加一水平向右恒定的拉力F,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)且只分析A未離開B的過程,則正確的說法是 ()A.施加拉力后最初的一段時間內(nèi),物塊A和木板B一定無相對滑動B.施加拉力的瞬間,物塊A所受的摩擦力為零C.施加拉力后的某一過程中,拉力做的功一定不小于A、B和彈簧整體機械能的增量D.施加拉力后,在A與B相對滑動過程中,A對B的摩擦力做功的絕對值等于A、B間產(chǎn)生的熱量【解析】選C。由題干可知,施加水平向右的恒力F后,物塊A與木板B立即發(fā)生相對滑動,故A項錯誤;由上述分析可知,施加拉力后,兩者之間立即發(fā)生相對滑動,此時物塊A與木板間存在滑動摩擦力,故B項錯誤;由能量守恒可知,拉力F所做的功等于物塊A與木板B、彈簧整體機械能的增量以及A、B物體之間摩擦產(chǎn)生的熱,即施加拉力后的某一過程中,拉力做的功一定不小于A、B和彈簧整體機械能的增量,故C項正確;由功能關(guān)系可知,A、B之間產(chǎn)生的熱量等于A、B之間摩擦力與A、B兩物體間的相對位移的乘積,即Q=f·ΔxAB,故D項錯誤。2.(6分)(多選)(2023·南寧模擬)如圖所示,現(xiàn)將一長為L、質(zhì)量為m且分布均勻的金屬鏈條通過裝有傳送帶的斜面輸送到高處。斜面與傳送帶靠在一起連成一直線,與水平方向夾角為θ,斜面光滑,鏈條與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)。傳送帶以較大的恒定速率順時針轉(zhuǎn)動。已知鏈條處在斜面或者傳送帶上任意位置時,支持力都均勻作用在接觸面上。將鏈條放在傳送帶和斜面上,當(dāng)位于傳送帶部分的長度x=L4時,鏈條恰能保持靜止?，F(xiàn)將鏈條從位于傳送帶部分的長度x=L3的位置由靜止釋放,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是(A.釋放瞬間鏈條的加速度為gB.鏈條與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=tanC.鏈條始終在滑動摩擦力的作用下,從x=L2的位置靜止釋放,到完全進入傳送帶的瞬間,速度大小v=D.若鏈條的機械能增加量為ΔE,傳送帶消耗的電能為E耗,不計電路中產(chǎn)生的電熱,ΔE等于E耗【解析】選A、C。當(dāng)位于傳送帶部分的長度x=L4時,鏈條恰能保持靜止,則根據(jù)平衡條件可得14μmgcosθ=mgsinθ,將鏈條從位于傳送帶部分的長度x=L3的位置由靜止釋放瞬間,根據(jù)牛頓第二定律13μmgcosθ-mgsinθ=ma,聯(lián)立解得a=gsinθ3,μ=4tanθ,故A正確,B錯誤;從x=L2的位置靜止釋放瞬間,摩擦力大小為12μmgcosθ,完全進入傳送帶時摩擦力大小為μmgcosθ,摩擦力大小隨著鏈條進入傳送帶的長度而均勻增加,故摩擦力做功為W=12μmgcosθ+μmgcosθ2×L2=38μmgLcosθ,根據(jù)動能定理W-mgL2sinθ=12mv2,聯(lián)立解得【加固訓(xùn)練】(2023·滄州模擬)如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面所成的角為37°,在電動機的帶動下,傳送帶以2m/s的恒定速率順時針運行,現(xiàn)將一質(zhì)量為20kg的貨物(可視為質(zhì)點)輕輕放在傳送帶底端,貨物被傳送到h=3m的高處,貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是 ()A.貨物先受到滑動摩擦力作用,后受到靜摩擦力作用B.貨物在傳送帶上運動的時間為6sC.貨物的機械能增加了1280JD.貨物與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為640J【解析】選D。貨物剛放在傳送帶上時,對貨物有μmgcos37°-mgsin37°=ma,解得a=0.4m/s2,達到與傳送帶等速需要的時間為t=va=20.4s=5s,此過程貨物運動的位移的大小為x=vt2=12×2×5m=5m=30.6m,剛好到達傳送帶頂端,所以貨物在傳送帶上一直做勻加速直線運動,一直受到滑動摩擦力作用,故A錯誤;貨物在傳送帶上運動的時間為5s,故B錯誤;貨物的機械能增加了ΔE=mgh+12mv2=640J,故C錯誤;貨物與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmg3.(6分)(多選)如圖甲,勁度系數(shù)k=10N/m的輕彈簧左端固定在豎直墻上,右端連接一個質(zhì)量為M的木板B。開始時彈簧處于原長,木板靜止在光滑的水平桌面上、一質(zhì)量m=1kg的物塊A(可視為質(zhì)點)從木板左端以初速度2m/s滑上木板,最終恰好停在木板的右端。圖乙中A為物塊的v-t圖線;B為木板的v-t圖線且為正弦圖線。已知重力加速度g=10m/s2,根據(jù)圖中所給信息可得()A.木板的長度為2mB.t=1s時,彈簧的彈性勢能為1.5JC.t=1s時,木板受到物塊的摩擦力與彈簧的彈力大小相等D.2s內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱為2J【解析】選A、D。由于v-t圖像與t軸圍成的面積表示位移,通過圖像可知,A一直向右運動,位移s=2m,B先向右后向左運動,總位移為0。因此,A運動的位移即為木板長度,即2m,A正確;由于v-t圖像的斜率表示加速度,可知A減速運動的加速度為1m/s2。而A在僅受摩擦力的作用下做勻減速運動,根據(jù)牛頓第二定律可知f=ma=1N,由木板B的v-t圖像可知,t=0.5s時,B的速度最大,此時由于切線斜率為0,故B的加速度為0。對B進行受力分析可知,此時彈簧彈力與摩擦力二力平衡,且彈簧伸長量的大小應(yīng)為B的位移x,則有kx=f,解得x=0.1m,由正弦圖線的對稱性可知,t=1s時,B的速度為0,即位于簡諧運動的振幅處,B向右的位移為2x。對0~1s過程列能量守恒:12mv02=12mv12+f(sA-2x)+Ep,其中A在1s內(nèi)的位移為sA=v0+v12t=2+12×1=1.5m,聯(lián)立可得Ep=0.2J,B錯誤;1s時,木板的v-t圖切線斜率不為0,說明木板此時仍有加速度,故摩擦力與彈簧彈力并不相等,C錯誤;2s內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱Q=f4.(6分)(多選)(2023·重慶模擬)如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個完全相同的水平傳送帶甲和乙,它們相互垂直且等高,兩傳送帶由同一電機驅(qū)動,它們正常工作時都勻速運動,速度大小分別為v甲、v乙,并滿足v甲+v乙=v,式中v為已知定值,即兩傳送帶的速度可調(diào)但代數(shù)和始終不變。將一工件A(視為質(zhì)點)輕放到傳送帶甲上,工件離開傳送帶甲前已經(jīng)與傳送帶甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳送到傳送帶乙上,且不會從傳送帶乙的右側(cè)掉落。已知工件的質(zhì)量為m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。兩傳送帶正常工作時,下列說法正確的是 ()A.工件在傳送帶甲和乙上共速前受到的摩擦力一定相同B.當(dāng)v甲=v乙時,工件在傳送帶乙上留下的滑動痕跡最短C.當(dāng)v甲=0.5v乙時,工件與兩傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的總熱量最小D.驅(qū)動傳送帶的電機因傳送工件至少需要額外做的功為m【解析】選B、C、D。選傳送帶乙為參考系,工件滑上傳送帶乙時的速度如圖,工件受到的滑動摩擦力方向與相對運動方向相反,所以工件在兩傳送帶上受到的摩擦力大小相等,但方向不同,故A錯誤;由牛頓第二定律可得,工件在傳送帶上的加速度為a=Fm=μmgm=μg,設(shè)工件在傳送帶乙上的滑動痕跡為x,則v甲2+v乙2=2μgx,又因為v甲+v乙=v,解得x=v2-2v甲v乙2μg,由數(shù)學(xué)知識可得,當(dāng)v甲=v乙時,x取最小值,故B正確;設(shè)工件在傳送帶甲上的滑動痕跡為x1,工件與兩傳送帶因摩擦產(chǎn)生的總熱量為Q,則v甲2=2μgx1,Q=μmg(x+x1),整理得Q=m(v2+3v甲2-2v甲v)2,則當(dāng)v甲=v3時,Q取最小值,此時v乙=2v3,故C正確;根據(jù)能量守恒定律可知,電動機額外做的功等于產(chǎn)生的熱量與工件的末動能之和,則有W=m(v2+3v【加固訓(xùn)練】在一水平向右勻速運動的長傳送帶的左端A點,每隔相同的時間輕放上一個相同的工件。經(jīng)測量,發(fā)現(xiàn)前面那些已經(jīng)和傳送帶達到相同速度的工件之間的距離均為L。已知傳送帶的速率恒為v,工件與傳送帶間動摩擦因數(shù)為μ,工件質(zhì)量為m,重力加速度為g,則下列說法正確的是 ()A.工件在傳送帶上加速運動的時間一定等于2B.傳送帶對每個工件做的功為mv2C.每個工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量一定等于μmgLD.傳送帶因傳送每一個工件而多消耗的能量為mv2【解析】選D。工件在傳送帶上先做勻加速直線運動,然后做勻減速直線運動,每個工件滑上傳送帶后運動的規(guī)律相同,由此可知L=vT,解得將相鄰兩個物塊放到傳送帶上的時間間隔為T=Lv,而不能確定加速時間,故A錯誤;傳送帶對每個工件做的功為:W=12mv2-0=12mv2,故B錯誤;設(shè)工件加速運動的時間為t,工件與傳送帶相對滑動的路程為:Δx=vt-vt2=vt2,摩擦產(chǎn)生的熱量為:Q=12μmgvt,加速時間不確定,無法得出每個工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量,故C錯誤;根據(jù)能量守恒得,傳送帶傳送一個工件多消耗的能量為:E=12mv2+μmgΔx=12mv2+12μmgvt,對于工件加速過程,有:v=at=μgt,二、計算題5.(12分)(2023·咸陽模擬)如圖所示,在大型超市的倉庫中,要利用皮帶運輸機將貨物由平臺D運送到高h=2.5m的平臺C上。為了便于運輸,倉儲員在平臺D與皮帶間放了一個14圓周的光滑軌道ab,軌道半徑R=0.8m,軌道最低點與皮帶平滑連接。已知皮帶和水平面間的夾角θ=37°,皮帶和貨物間的動摩擦因數(shù)μ=0.75,運輸機的皮帶以v0=1m/s的速度順時針勻速運動(皮帶和輪子之間不打滑)?，F(xiàn)倉儲員將質(zhì)量m=200kg的貨物由軌道a端靜止釋放,求(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)貨物到達圓軌道最低點b時對軌道的壓力大小。答案:(1)6000N【解析】(1)貨物由a到b的過程中,根據(jù)機械能守恒有mgR=12mv解得v=4m/s在b點,重力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有F-mg=mv解得F=6000N根據(jù)牛頓第三定律得,貨物到達圓軌道最低點b時對軌道的壓力大小為6000N;(2)貨物沿皮帶向上滑行多遠才能相對皮帶靜止。答案:(2)0.625m【解析】(2)設(shè)貨物沿皮帶向上滑行x時相對皮帶靜止,貨物減速上滑過程中,根據(jù)動能定理有(-μmgcos37°-mgsin37°)x=12mv02-解得x=0.625m(3)皮帶將貨物由A運送到B需對貨物做多少功。答案:(3)3500J【解析】(3)由于μ=tanθ,所以貨物上滑達到最大速度后,與傳送帶一起勻速上升,靜摩擦力達到最大值,等于滑動摩擦力,故摩擦力大小不變,方向反向。在x位移內(nèi)皮帶對貨物做功W1=-μmgxcos37°=-750J貨物勻速上升過程的上升高度h1=h-xsin37°=2.125m在勻速上升階段,由功能關(guān)系得W2=mgh1=4250J故皮帶對貨物做的總功W=W1+W2=3500J6.(14分)(2023·重慶模擬)如圖甲,物體A的質(zhì)量m1=1kg,靜止在光滑水平面上的木板B的質(zhì)量m2=2kg,某時刻A以v0=6m/s的初速度從左端滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時,給B施加一個水平方向的拉力F,F隨時間變化如圖乙,共作用1.5s,以水平向右為正方向;已知A與B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,木板B足夠長(忽略物體A的大小)。求:(1)0~1s內(nèi),物體A和木板B的加速度分別為多大;答案:(1)2m/s24m/s2【解析】(1)0~1s內(nèi),A一直做勻減速運動,B一直做勻加速運動,根據(jù)牛頓第二定律,對A有μm1g=m1a1對B有F+μm1g=m2a2解得a1=2m/s2,a2=4m/s2(2)1.5s末,A、B的速度分別為多大;答案:(2)3m/s2.5m/s【解析】(2)1s時A的速度為v1=v0-a1t1=4m/s1s時B的速度為v2=a2t1=4m/s1s后力反向,若一起減速,根據(jù)牛頓第二定律F'=(m1+m2)a,解得a=83m/sA做勻減速運動的最大加速度為a3=2m/s2,即A以a3=2m/s2做勻減速運動,對B分析F'-μm1g=m2a4解得a4=3m/s21.5s時,A的速度為v3=v1-a3t2=3m/s1.5s時,B的速度為v4=v2-a4t2=2.5m/s(3)最終,物體A和木板B由于摩擦產(chǎn)生的熱量(用分?jǐn)?shù)表示)。答案:(3)193【解析】(3)0~1s內(nèi),物體A和木板B相對位移為Δs1=v0+v12t11~1.5s內(nèi),物體A和木板B相對位移為Δs2=v1+v32t2-v1.5s后A做勻減速運動的加速度為a5=2m/s2B做勻加速運動,根據(jù)牛頓第二定律μm1g=m2a6解得a6=1m/s2共速時v=v3-a5t3=v4+a6t3,解得t3=16物體A和木板B相對位移為Δs3=v3+v2t3-v4之后,A和B一起做勻速運動,物體A和木板B由于摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μm1g(Δs1+Δs2+Δs3)解得Q=193【加固訓(xùn)練】(2024·石家莊模擬)“高臺滑雪”一直受到一些極限運動愛好者的青睞。挑戰(zhàn)者以某一速度從某曲面飛出,在空中表演各種花式動作,飛躍障礙物(壕溝)后,成功在對面安全著陸。某實驗小組在實驗室中利用物塊演示分析該模型的運動過程:如圖所示,ABC為一段半徑為R=5m的光滑圓弧軌道,B為圓弧軌道的最低點。P為一傾角θ=37°的固定斜面,為減小在斜面上的滑動距離,在斜面頂端表面處鋪了一層防滑薄木板DE,木板上邊緣與斜面頂端D重合,圓形軌道末端C與斜面頂端D之間的水平距離為x=0.32m。一物塊以某一速度從A端進入,沿圓形軌道運動后從C端沿圓弧切線方向飛出,再經(jīng)過時間t=0.2s恰好以平行于薄木板的方向從D端滑上薄木板,物塊始終未脫離薄木板,斜面足夠長。已知物塊質(zhì)量m=3kg,薄木板質(zhì)量M=1kg,木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ1=1924,木板與物塊之間的動摩擦因數(shù)μ2=56,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,不計空氣阻力,(1)物塊滑到圓軌道最低點B