动能定理求解多过程问题【典例1】 如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧，BC 是水平的，其宽度d ＝0.50 m ，盆边缘的高度为h ＝0.30 m ，在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止开始下滑。
已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10。
小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B 点的距离为( )A ．0.50 mB ．0.25 mC ．0.10 mD ．0【典例2】如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的滑块与挡板P 的距离为x 0，滑块以初速度v 0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。
若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的总路程是( )A.1μ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022g cos θ＋x 0tan θ B.1μ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022g sin θ＋x 0tan θC.2μ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022g cos θ＋x 0tan θ D.1μ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022g cos θ＋x 0cot θ【典例3】在某游乐闯关节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，两位同学观看后对此进行了讨论。
如图所示，他们将选手简化为质量m ＝60 kg 的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向的夹角α＝53°，绳的悬挂点O 距水面的高度为H ＝3 m 。
不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。
取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F ；(2)若绳长l ＝2 m ，选手摆到最高点时松手落入水中。
设水对选手的平均浮力F 1＝800 N ，平均阻力F 2＝700 N ，求选手落入水中的深度d ；(3)若选手摆到最低点时松手，甲同学认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；乙同学却认为绳越短，落点距岸边越远。
请通过推算说明你的观点。
【跟踪短训】1.如图所示，AB、CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部B、C分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R为2.0 m，一个物体在离弧底E高度为h＝3.0 m处，以初速度v＝4.0 m/s沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数均为0.02，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共运动的路程是多少？(g取10 m/s2)2.如图所示，质量m＝6.0 kg的滑块(可视为质点)，在F＝60 N的水平拉力作用下从A点由静止开始运动，一段时间后撤去拉力F，当滑块由平台边缘B点飞出后，恰能从水平地面上的C点沿切线方向落入竖直圆弧轨道CDE，并从轨道边缘E点竖直向上飞出，经过0.4 s后落回E点。
已知A、B间的距离L＝2.3 m，滑块与平台间的动摩擦因数μ＝0.5，平台离地面高度h＝0.8 m，B、C两点间水平距离x＝1.2 m，圆弧轨道半径R＝1.0 m。
重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。
求：(1)滑块运动到B点时的速度大小；(2)滑块在平台上运动时受水平拉力F作用的时间；(3)滑块沿圆弧轨道由C到E过程克服摩擦做的功。
3.如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37°，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD 右端与竖直光滑圆周轨道相连。
小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道。
小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与倾斜轨道AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R。
求：(在运算中，根号中的数值无需算出)(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小；(2)小球刚到C时对轨道的作用力；(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R′应该满足的条件。
4．如图甲所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O 位置。
质量为m 的物块A (可视为质点)以初速度v 0从距O 点右方x 0的P 点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O ′点位置后，A 又被弹簧弹回。
A 离开弹簧后，恰好回到P 点。
A 与水平面间的动摩擦因数为μ。
求：(1)A 从P 点出发又回到P 点的过程，克服摩擦力所做的功； (2)O 点和O ′点间的距离x 1；(3)如图乙所示，若将另一个与A 完全相同的物块B (可视为质点)与弹簧右端拴接，将A 放在B 右边，向左推A 、B ，使弹簧右端压缩到O ′点位置，然后从静止释放，A 、B 共同滑行一段距离后分离。
分离后A 向右滑行的最大距离x 2。
5. 如图，一轻弹簧原长为2R ，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处，另一端位于直轨道上B 处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点，AC ＝7R ，A 、B 、C 、D均在同一竖直平面内。
质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑，最低到达E 点(未画出)，随后P 沿轨道被弹回，最高到达F 点，AF ＝4R ，已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ＝14，重力加速度大小为g 。
(取sin37°＝35，cos 37°＝45)(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小； (2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能；(3)改变物块P 的质量，将P 推至E 点，从静止开始释放。
已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后，恰好通过G 点。
G 点在C 点左下方，与C 点水平相距72R 、竖直相距R ，求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量。
6. 如图所示，质量为m ＝1 kg 的可视为质点的小物体轻轻放在匀速运动的传送带上的P 点，随传送带运动到A 点后水平抛出，小物体恰好无碰撞地沿圆弧切线从B 点进入竖直光滑圆弧轨道下滑，圆弧轨道与质量为M ＝2 kg 的足够长的小车左端在最低点O 点相切，小物体在O 点滑上小车，水平地面光滑，当小物体运动到障碍物Q 处时与Q 发生无机械能损失的碰撞。
碰撞前小物体和小车已经相对静止，而小车可继续向右运动(小物体始终在小车上)，小车运动过程中和圆弧无相互作用。
已知圆弧半径R ＝1.0 m ，圆弧对应的圆心角θ为53°，A点距水平地面的高度h＝0.8 m，小物体与小车间的动摩擦因数为μ＝0.1，重力加速度g＝10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。
试求：(1)小物体离开A点的水平速度v1；(2)小物体经过O点时对轨道的压力大小；(3)第一次碰撞后直至静止，小物体相对小车的位移和小车做匀减速运动的总时间。
参考答案【典例1】 如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧，BC 是水平的，其宽度d ＝0.50 m ，盆边缘的高度为h ＝0.30 m ，在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止开始下滑。
已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10。
小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B 点的距离为( )A ．0.50 mB ．0.25 mC ．0.10 mD ．0【答案】 D【典例2】如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的滑块与挡板P 的距离为x 0，滑块以初速度v 0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。
若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的总路程是( )A.1μ⎝⎛⎭⎪⎫v 022g cos θ＋x 0tan θ B.1μ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022g sin θ＋x 0tan θC.2μ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022g cos θ＋x 0tan θD.1μ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022g cos θ＋x 0cot θ【答案】 A【典例3】在某游乐闯关节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，两位同学观看后对此进行了讨论。
如图所示，他们将选手简化为质量m ＝60 kg 的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向的夹角α＝53°，绳的悬挂点O 距水面的高度为H ＝3 m 。
不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。
取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F ；(2)若绳长l ＝2 m ，选手摆到最高点时松手落入水中。
设水对选手的平均浮力F 1＝800 N ，平均阻力F 2＝700 N ，求选手落入水中的深度d ；(3)若选手摆到最低点时松手，甲同学认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；乙同学却认为绳越短，落点距岸边越远。
请通过推算说明你的观点。
【答案】：(1)1 080 N (2)1.2 m (3)略【跟踪短训】1.如图所示，AB、CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部B、C分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R为2.0 m，一个物体在离弧底E高度为h＝3.0 m处，以初速度v＝4.0 m/s沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数均为0.02，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共运动的路程是多少？(g取10 m/s2)【答案】280 m2.如图所示，质量m＝6.0 kg的滑块(可视为质点)，在F＝60 N的水平拉力作用下从A点由静止开始运动，一段时间后撤去拉力F，当滑块由平台边缘B点飞出后，恰能从水平地面上的C点沿切线方向落入竖直圆弧轨道CDE，并从轨道边缘E点竖直向上飞出，经过0.4 s后落回E点。
已知A、B间的距离L＝2.3 m，滑块与平台间的动摩擦因数μ＝0.5，平台离地面高度h＝0.8 m，B、C两点间水平距离x＝1.2 m，圆弧轨道半径R＝1.0 m。
重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。
求：(1)滑块运动到B点时的速度大小；(2)滑块在平台上运动时受水平拉力F作用的时间；(3)滑块沿圆弧轨道由C到E过程克服摩擦做的功。
【答案】(1)3 m/s (2)0.8 s (3)27 J3.如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37°，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD 右端与竖直光滑圆周轨道相连。
小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道。
小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与倾斜轨道AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R。