高中物理力学经典难题.doc

高中物理力学经典难题篇一：高中物理力学经典的题库(含答案) 高中物理力学计算题汇总经典 精解（50题） 1如图1-73所示，质量10的木楔静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素002在木楔的倾角为30的斜面上，有一质量10的物块由静止开始沿斜面下滑当滑行路程14时，其速度14在这过程中木楔没有动求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（重力加速度取102） 图1-73 2某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10内高度下降1700造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动试计算： （1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? （2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（取10） （3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? （注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体） 3宇航员在月球上自高处以初速度水平抛出一小球，测出水平射程为（地面平坦），已知月球半径为，若在月球上发射一颗月球的卫星，它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4把一个质量是2的物块放在水平面上，用12的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为02，物块运动2秒末撤去拉力，取10求 （1）2秒末物块的即时速度 （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离 5如图1-74所示，一个人用与水平方向成30角的斜向下的推力推一个重200的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为040（10）求 图1-74 （1）推力的大小 （2）若人不改变推力的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间30后撤去，箱子最远运动多长距离? 6一网球运动员在离开网的距离为12处沿水平方向发球，发球高度为24，网的高度为09 （1）若网球在网上01处越过，求网球的初速度 （2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离 取102，不考虑空气阻力 7在光滑的水平面内，一质量1的质点以速度10沿轴正方向运动，经过原点后受一沿轴正方向的恒力5作用，直线与轴成37角，如图1-70所示，求： 图1-70 （1）如果质点的运动轨迹与直线相交于点，则质点从点到点所经历的时间以及的坐标； （2）质点经过点时的速度 8如图1-71甲所示，质量为1的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力，1末后将拉力撤去物体运动的-图象如图1-71乙，试求拉力 图1-71 9一平直的传送带以速率2匀速运行，在处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间6，物体到达处、相距10则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率，物体能较快地传送到处要让物体以最短的时间从处传送到处，说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍，则物体从传送到的时间又是多少? 10如图1-72所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的1718，已知地球半径为，求火箭此时离地面的高度（为地面附近的重力加速度） 图1-72 11地球质量为，半径为，万有引力常量为，发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇 （1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据 （2）若已知第一宇宙速度的大小为79，地球半径64310，万有引力常量（23）310 10宙速度 2，求地球质量（结果要求保留二位有效数字） 12如图1-75所示，质量20的小车放在光滑水平面上，在小车右端放一质量为10的物块，物块与小车之间的动摩擦因数为05，当物块与小车同时分别受到水平向左60的拉力和水平向右90的拉力，经04同时撤去两力，为使物块不从小车上滑下，求小车最少要多长（取10） 图1-75 13如图1-76所示，带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上，车左端被固定在船上的物体挡住，小车的弧形轨道和水平部分在点相切，且段光滑，段粗糙现有一个离车的面高为的木块由点自静止滑下，最终停在车面上段的某处已知木块、车、船的质量分别为，2，3；木块与车表面间的动摩擦因数04，水对船的阻力不计，求木块在面上滑行的距离是多少?（设船足够长） 图1-76 14如图1-77所示，一条不可伸长的轻绳长为，一端用手握住，另一端系一质量为的小球，今使手握的一端在水平桌面上做半径为、角速度为的匀速圆周运动，且使绳始终与半径的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，若人手做功的功率为，求： 图1-77 （1）小球做匀速圆周运动的线速度大小 （2）小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小 15如图1-78所示，长为050的木板静止、固定在水平面上，在的左端面有一质量为048的小木块（可视为质点），现有一质量为20的子弹以75的速度射向小木块并留在小木块中已知小木块与木板之间的动摩擦因数为01（取10） 图1-78 （1）求小木块运动至右端面时的速度大小 （2）若将木板固定在以10恒定速度向右运动的小车上（小车质量远大于小木块的质量），小木块仍放在木板的端，子弹以76的速度射向小木块并留在小木块中，求小木块运动至右端面的过程中小车向右运动的距离 16如图1-79所示，一质量2的长木板静止于光滑水平面上，的右边放有竖直挡板现有一小物体（可视为质点）质量1，以速度6从的左端水平滑上，已知和间的动摩擦因数02，与竖直挡板的碰撞时间极短，且碰撞时无机械能损失 图1-79 （1）若的右端距挡板4，要使最终不脱离，则木板的长度至少多长? （2）若的右端距挡板05，要使最终不脱离，则木板的长度至少多长? 17如图1-80所示，长木板右边固定着一个挡板，包括挡板在内的总质量为15，静止在光滑的水平地面上小木块质量为，从的左端开始以初速度在上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块恰好滑到的左端就停止滑动已知与间的动摩擦因数为，在板上单程滑行长度为求： 图1-80 （1）若3160，在与挡板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板做正功还是负功?做多少功? （2）讨论和在整个运动过程中，是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的如果不可能，说明理由；如果可能，求出发生这种情况的条件 18在某市区内，一辆小汽车在平直的公路上以速度向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路汽车司机发现前方有危险（游客正在处）经07作出反应，紧急刹车，但仍将正步行至处的游客撞伤，该汽车最终在处停下为了清晰了解事故现场现以图1-81示之：为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度140行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车的起始制动点紧急刹车，经315后停下来在事故现场测得ab175、bc140、bd26问 图1-81 该肇事汽车的初速度是多大? 游客横过马路的速度大小?（取10） 19如图1-82所示，质量10的物块与质量2的物块放在倾角30的光滑斜面上处于静止状态，轻质弹簧一端与物块连接，另一端与固定挡板连接，弹簧的劲度系数400现给物块施加一个平行于斜面向上的力，使物块沿斜面向上做匀加速运动，已知力在前02内为变力，02后为恒力，求（取10） 图1-82 （1）力的最大值与最小值； （2）力由最小值达到最大值的过程中，物块所增加的重力势能 20如图1-83所示，滑块、的质量分别为与，由轻质弹簧相连接，置于水平的气垫导轨上用一轻绳把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后绑紧两滑块一起以恒定的速度向右滑动突然，轻绳断开当弹簧伸长至本身的自然长度时，滑块的速度正好为零问在以后的运动过程中，滑块是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析，证明你的结论 图1-83 21如图1-84所示，表面粗糙的圆盘以恒定角速度匀速转动，质量为的物体与转轴间系有一轻质弹簧，已知弹簧的原长大于圆盘半径弹簧的劲度系数为，物体在距转轴处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动，现将物体沿半径方向移动一小段距离，若移动后，物体仍能与圆盘一起转动，且保持相对静止，则需要的条件是什么? 图1-84 22设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念，论述人造地球卫星随着轨道半径的增加，它的线速度变小，周期变大 23一质点做匀加速直线运动，其加速度为，某时刻通过点，经时间通过点，发生的位移为1，再经过时间通过点，又经过第三个时间通过点，在第三个时间内发生的位移为3，试利用匀变速直线运动公式证明：（31）2 24小车拖着纸带做直线运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动？说出判断依据并作出相应的证明 25如图180所示，质量为1的小物块以5的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板的质量为4经过时间2以后，物块从木板的另一端以1相对地的速度滑出，在这一过程中木板的位移为0.5，求木板与水平面间的动摩擦因数2 图180图181 26如图181所示，在光滑地面上并排放两个相同的木块，长度皆为1.00，在左边木块的最左端放一小金属块，它的质量等于一个木块的质量，开始小金属块以初速度02.00向右滑动，金属块与木块之间的滑动摩擦因数0.10，取10，求：木块的最后速度 27如图182所示，、两个物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为3、6，今用水平力推，用水平力拉，和随时间变化的关系是92（），32（）求从0到、脱离，它们的位移是多少？ 2篇二：高中物理力学大题-经典例题总结 高中物理力学大题 一解答题（共20小题） 篇三：高中物理力学经典例题解析 高中物理力学经典例题解析 1在光滑的水平桌面上有一长l=2米的木板c，它的两端各有一块档板，c的质量mc=5千克，在c的正中央并排放着两个可视为质点的滑块a和b，质量分别为ma=1千克，mb=4千克。开始时，a、b、c都处于静止，并且a、b间夹有少量塑胶炸药，如图15-1所示。炸药爆炸使滑块a以6米/秒的速度水平向左滑动，如果a、b与c间的摩擦可忽略，两滑块中任一块与档板碰撞后都与挡板结合成一体，爆炸和碰撞所需时间都可忽略。问： (1)当两滑块都与档板相碰撞后，板c的速度多大? (2)到两个滑块都与档板碰撞为止，板的位移大小和方向如何? 分析与解：(1)设向左的方向为正方向。炸药爆炸前后a和b组成的系统水平方向动量守恒。设b获得的速度为ma，则mava+mbvb=0，所以：vb=-mava/mb=-1.5米/秒对a、b、c组成的系统，开始时都静止，所以系统的初动量为零，因此当a和b都与档板相撞并结合成一体时，它们必静止，所以c板的速度为零。 (2)以炸药爆炸到a与c相碰撞经历的时间：t1=(l/2)/va=1/6秒， 在这段时间里b的位移为：sb=vbt1=1.51/6=0.25米， 设a与c相撞后c的速度为vc，a和c组成的系统水平方向动量守恒：mava=(ma+mc)vc， 所以vc=mava/(ma+mc)=16/(1+5)=1米/秒 b相对于c的速度为： vbc=vb-vc=(-1.5)-(+1)=-2.5米/秒 因此b还要经历时间t2才与c相撞： t2=(1-0.25)/2.5=0.3秒， 故c的位移为：sc=vct2=10.3=0.3米， 方向向左，如图15-2所示。 - 1 - 2如图16-1所示，一个连同装备总质量为m=100千克的宇航员，在距离飞船为s=45米与飞船处于相地静止状态。宇航员背着装有质量为m0=0.5千克氧气的贮氧筒，可以将氧气以v=50米/秒的速度从喷咀喷出。为了安全返回飞船，必须向返回的相反方向喷出适量的氧，同时保留一部分氧供途中呼吸，且宇航员的耗氧率为 r=2.510-4千克/秒。试计算： (1)喷氧量应控制在什么范围? 返回所需的最长和最短时间是多少? (2)为了使总耗氧量最低，应一次喷出多少氧?返回时间又是多少? 分析与解：一般飞船沿椭圆轨道运动，不是惯性参照系。但是在一段很短的圆弧上，可以认为飞船作匀速直线运动，是惯性参照系。 (1)设有质量为m的氧气，以速度v相对喷咀，即宇航员喷出，且宇航员获得相对于飞船为v的速度，据动量守恒定律：mv-mv=0 则宇航员返回飞船所需的时间为：t=s/v=ms/mv 而安全返回的临界条件为：m+rt=m0，以t=ms/mv代入上式，得：m2v-m0vm+rms=0，m= 把m0、v、r、m、s代入上式可得允许的最大和最小喷氧量为： mmax=0.45千克，mmin=0.05千克。 返回的最短和最长时间为：tmin=200秒，tmax=1800秒 (2)返回飞船的总耗氧量可表示为：m=m+rt=(ms/vt)+rt 因为ms/vt与rt之积为常量，且当两数相等时其和最小，即总耗氧量最低， - 2 -据：ms/vt=rt，所以相应返回时间为：t= 相应的喷氧量应为：m=rt=0.15千克。 =600秒 想一想：还有什么方法可求出这时的喷氧量?(m=ms/vt=0.15千克) 3如图17-1所示，a、b是静止在水平地面上完全相同的两块长木板的左端和的右端相接触两板的质量皆为m2.0kg，长度皆为l1.0。是质量为1.0 kg的小物块现给它一初速度02.0，使它从板的左端向右滑动已知地面是光滑的，而与板a、b之间的动摩擦因数皆为0.10。求最后a、b、c各以多大的速度做匀速运动取重力加速度10。 参考解答 先假设小物块在木板上移动距离后，停在上这时、三者的速度相等，设为，由动量守恒得 0（2）， 在此过程中，木板的位移为，小物块的位移为由功能关系得 （）（1/2）（1/2）02， 222， 则 （1/2）（2）2（1/2）02， 由、式，得 02（2）， 代入数值得 16 比板的长度大这说明小物块不会停在板上，而要滑到板上设刚滑到板上的速度为1，此时、板的速度为2，则由动量守恒得 0122， 由功能关系，得（1/2）02（1/2）12（1/2）2， 以题给数据代入，得 - 3 - 由1必是正值，故合理的解是当滑到之后，即以20155做匀速运动，而是以1138的初速在上向右运动设在上移动了距离后停止在上，此时和的速度为3，由动量守恒得 21（）3， 解得 30563 由功能关系得 （1/2）12（1/2）22（1/2）（）32， 解得050 比板的长度小，所以小物块确实是停在板上最后、的速度分别为30563，20155，0563 评分标准 本题的题型是常见的碰撞类型，考查的知识点涉及动量守恒定律与动能关系或动力学和运动学等重点知识的综合，能较好地考查学生对这些重点知识的掌握和灵活运动的熟练程度题给数据的设置不够合理，使运算较复杂，影响了学生的得分从评分标准中可以看出，论证占的分值超过本题分值的50%，足见对论证的重视而大部分学生在解题时恰恰不注重这一点，平时解题时不规范，运算能力差等，都是本题失分的主要原因 解法探析 本题参考答案中的解法较复杂，特别是论证部分，、两式之间的两个方程可以省略下面给出两种较为简捷的论证和解题方法 解法一 从动量守恒与功能关系直接论证求解设刚滑到板上的速度为1，此时、板的速度为2，则由动量守恒，得 122， 以系统为对象，由功能关系，得 （1/2）02（1/2）122（1/2）22， 由于1只能取正值，以题给数据代入得到合理的解为 - 4 - 由于小物块的速度1大于、板的速度2，这说明小物块不会停在板上 以上过程既是解题的必要部分，又作了论证，比参考答案中的解法简捷后面部分与参考答案相同，不再缀述 解法二 从相对运动论证，用动量守恒与功能关系求解 以地面为参照系，小物块在a、b上运动的加速度为12，a、b整体的加速度为20252，相对、的加速度1.252假设a、b一体运动，以a、b整体为参照物，当滑至与整体相对静止时，根据运动学公式，有 022， 解得 02216 说明小物块不会停在板上 上述可以看出，从相对运动的角度论证较为简捷，运算也较为简单论证后的解法与参考答案相同 试题拓展 1若长木板个数不变，当小物块的初速度满足什么条件时，、三物体最终的速度相同? 2若长木板个数不变，当小物块的初速度满足什么条件时，小物块能从两长木板上滑过去? 3若小物块的初速度不变，将相同的长木板数增加到三个，最终小物块停在木板上的什么位置，各物体的运动速度分别为多少? 4若其它条件不变，长木板与地面间的动摩擦因数为，并且满足(m)（2），试分析有怎样的情况发生? 5分析子弹打击在光滑水平面上的两相同木块问题，找出它与本题的异同，归纳解法 4如图18-1，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端和质量为m的容器连接，容器放在光滑水平的地面上，当容器位于o点时弹簧为自然长度，在o点正上方有一滴管，容器每通过o点一次，就有质量为m的一个液滴落入容器，开始时弹簧压缩，然后撒去外力使容器围绕o点往复运动，求： - 5 - 篇四：高中物理力学经典例题集锦(1) 高中物理典型例题集锦 力学部分 1、如图9-1所示，质量为m=3kg的木板静止在光滑水平面上，板的右端放一质量为m=1kg的小铁块，现给铁块一个水平向左速度v0=4m/s，铁块在木板上滑行，与固定在木板左端的水平轻弹簧相碰后又返回，且恰好停在木板右端，求铁块与弹簧相碰过程中，弹性势能的最大值ep。 分析与解：在铁块运动的整个过程中，系统的动量守恒，因此弹簧压缩最大时和铁块停在木板右端时系统的共同速度（铁块与木板的速度相同）可用动量守恒定律求出。在铁块相对于木板往返运动过程中，系统总机械能损失等于摩擦力和相对运动距离的乘积，可利用能量关系分别对两过程列方程解出结果。 设弹簧压缩量最大时和铁块停在木板右端时系统速度分别为v和v，由动量守恒得：mv0=(m+m)v=(m+m)v 所以，v=v=mv0/(m+m)=1x4/(3+1)=1m/s 铁块刚在木板上运动时系统总动能为：ek=mv02=0.5x1x16=8j 弹簧压缩量最大时和铁块最后停在木板右端时，系统总动能都为： ek=(m+m)v2=0.5x(3+1)x1=2j 铁块在相对于木板往返运过程中，克服摩擦力f所做的功为： wf=f2l=ek-ek=8-2=6j 铁块由开始运动到弹簧压缩量最大的过程中，系统机械能损失为：fs=3j 由能量关系得出弹性势能最大值为：ep=ek-ek-fs=8-2-3=3j 说明：由于木板在水平光滑平面上运动，整个系统动量守恒，题中所求的是弹簧的最大弹性势能，解题时必须要用到能量关系。在解本题时要注意两个方面：是要知道只有当铁块和木板相对静止时(即速度相同时)，弹簧的弹性势能才最大；弹性势能量大时，铁块和木板的速度都不为零；铁块停在木板右端时，系统速度也不为零。 - 1 - 是系统机械能损失并不等于铁块克服摩擦力所做的功，而等于铁块克服摩擦力所做的功和摩擦力对木板所做功的差值，故在计算中用摩擦力乘上铁块在木板上相对滑动的距离。 2、如图8-1所示，质量为m=0.4kg的滑块，在水平外力f作用下，在光滑水平面上从a点由静止开始向b点运动，到达b点时外力f突然撤去，滑块随即冲上半径为 r=0.4米的1 4光 滑圆弧面小车，小车立即沿光滑水平面pq运动。设：开始时平面ab与圆弧cd相切，a、b、c三点在同一水平线上，令ab连线为x轴，且ab=d=0.64m，滑块在ab面上运动时，其动量随位移的变化关系为，小车质量m=3.6kg，不计能量损失。求： (1)滑块受水平推力f为多大? (2)滑块通过c点时，圆弧c点受到压力为多大? (3)滑块到达d点时，小车速度为多大? (4)滑块能否第二次通过c点? 若滑块第二次通过c点时，小车与滑块的速度分别为多大? (5)滑块从d点滑出再返回d点这一过程中，小车移动距离为多少? (g取10m/s2) 分析与解：(1)由，代入x=0.64m，可得滑块到b点速度为： vb=1.6/m =3.2m/s 1 2 ab，由动能定理得：fs= vb2mvb2 所以 f=m2s =0.43.22/(20.64)=3.2n (2)滑块滑上c立即做圆周运动，由牛顿第二定律得： n-mg=mvc r2 而vc=vb 则n=mg+mvc r2=0.410+0.43.2/0.4=14.2n 2 - 2 - (3)滑块由cd的过程中，滑块和小车组成系统在水平方向动量守恒，由于滑块始终紧贴着小车一起运动，在d点时，滑块和小车具有相同的水平速度vdx 。由动量守恒定律得：mvc=(m+m)vdx 所以 vdx=mvc/(m+m)=0.4x3.2/(3.6+0.4)=0.32m/s (4)滑块一定能再次通过c点。因为滑块到达d点时，除与小车有相同的水平速度vdx外，还具有竖直向上的分速度vdy，因此滑块以后将脱离小车相对于小车做竖直上抛运动(相对地面做斜上抛运动)。因题中说明无能量损失，可知滑块在离车后一段时间内，始终处于d点的正上方(因两者在水平方向不受力作用，水平方向分运动为匀速运动，具有相同水平速度)， 所以滑块返回时必重新落在小车的d点上，然后再圆孤下滑，最后由c点离开小车，做平抛运动落到地面上。由机械能守恒定律得： 1 2mvc=mgr+21 2 (m+m)vdx+21 2mvdy 2所以 以滑块、小车为系统，以滑块滑上c点为初态，滑块第二次滑到c点时为末态，此过程中系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒(注意：对滑块来说，此过程中弹力与速度不垂直，弹力做功，机械能不守恒)得： mvc=mvc+mv 即1 2mvc2=1 2mvc2+1 2mv2 上式中vc、v分别为滑块返回c点时，滑块与小车的速度， v=2mvc/(m+m)=2x0.4x3.2/(3.6+0.4)=0.64m/s vc=(m-m)vc/(m+m)=(0.4-3.6)x3.2/(0.4+3.6)=-2.56m/s(与v反向) (5)滑块离d到返回d这一过程中，小车做匀速直线运动，前进距离为： s=vdx2vdy/g=0.3221.1/10=0.07m 3、如图10-1所示，劲度系数为 k的轻质弹簧一端与墙固定，另一端与倾角为的斜面体小车连接，小车置于光滑水平面上。在小车上叠放一个物体，已知小车质量为 m，物体质量为m，小车位于o点时，整个系统处于平衡状态。现将小车从o点拉到b点，令ob=b，无初速释放后，小车即在水平面b、c间来回运动，而物体和小车之间始终没有相对运动。求： (1)小车运动到b点时的加速度大小和物体所受到的摩擦力大小。(2)b的大小必须满足什么条件，才能使小车和物体一起运动过程中，在某一位置时，物体和小车之间的摩擦力为零。 - 3 - 分析与解： (1)所求的加速度a和摩擦力f是小车在b点时的瞬时值。取m、m和弹簧组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律：kb=(m+m)a所以a=kb/(m+m)。 取m为研究对象，在沿斜面方向有：f-mgsin=macos 所以，f=mgsin+mcos=m(gsin+cos) (2)当物体和小车之间的摩擦力的零时，小车的加速度变为a，小车距o点距离为b，取m为研究对象，有：mgsin=macos 取m、m和弹簧组成的系统为研究对象，有：kb=(m+m)a 以上述两式联立解得：b=(m+m)gtg 说明：在求解加速度时用整体法，在分析求解m受到的摩擦力时用隔离法。整体法和隔离法两者交互运用是解题中常用的方法，希读者认真掌握。 4、质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为xo，如图11-1所示。一物块从钢板正上方距离为 3xo的a处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时，它们恰能回到o点。若物块质量为2m，仍从a处自由落下，则物块与钢板回到o点时，还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点o点的距离。 - 4 - 分析与解：物块自由下落，与钢板碰撞，压缩弹簧后再反弹向上，运动到o点，弹簧恢复原长。碰撞过程满足动量守恒条件。压缩弹簧及反弹时机械能守恒。自由下落3xo，根据机械能守恒： 所以 物块与钢板碰撞时，根据动量守恒： mv0=(m+m)v1（v1为碰后共同速度） v1=v0/2= 物块与钢板一起升到o点，根据机械能守恒：2mv12+ep=2mgx0 1 如果物块质量为2m，则：2mvo=(2m+m)v2 ，即v2=vo 设回到o点时物块和钢板的速度为v，则：3mv22+ep=3mgx0+3mv2 2 从o点开始物块和钢板分离，由1式得： ep=mgx0 代入2得：m(vo)2+mgx0=3mgx0+3mv2 所以，v2=gx0 即 5、如图12-1所示，有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计)，质量分别为m和m，半径分别为r和r，两板之间用一根长为0.4m的轻绳相连结。开始时，两板水平放置并叠合在一起，静止于高度为0.2m处。然后自由下落到一固定支架c上，支架上有一半径为r(r<r<r)的圆孔，圆孔与两薄板中心均在圆板中心轴线上，木板与支架发生没有机械能损失的碰撞。碰撞后，两板即分离，直到轻绳绷紧。在轻绳绷紧的瞬间，两物体具有共同速度v，如图12-2所示。求：(1)若m=m，则v值为多大 (2)若m/m=k，试讨论 v的方向与k值间的关系。- 5 -篇五：高中物理力学分析及经典题目 力学知识回顾以及易错点分析： 一 ：竖直上抛运动的对称性 如图122，物体以初速度v0竖直上抛， a、b为途中的任意两点，c为最高点，则： (1)时间对称性 物体上升过程中从ac所用时间tac和下降过程中从ca所用时间tca相等，同理tabtba. (2)速度对称性 物体上升过程经过a点的速度与下降过程经过a点的速度大小相等 关键一点 在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解 易错现象 1、忽略自由落体运动必须同时具备仅受重力和初速度为零 2、忽略竖直上抛运动中的多解 3、小球或杆过某一位置或圆筒的问题 二、运动的图象运动的相遇和追及问题 1、图象： 图像在中学物理中占有举足轻重的地位，其优点是可以形象直观地反映物理量间的函数关系。位移和速度都是时间的函数，在描述运动规律时，常用xt图象和vt图象. (1) xt图象 物理意义：反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。表示物体处于静止状态 图线斜率的意义 图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小 图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向两种特殊的xt图象 (1)匀速直线运动的xt图象是一条过原点的直线 (2)若xt图象是一条平行于时间轴的直线，则表示物体处 于静止状态 （2）vt图象 物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化 的规律 图线斜率的意义 a图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小. b图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向 图象与坐标轴围成的“面积”的意义 a图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。 b若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向 常见的两种图象形式 (1)匀速直线运动的vt图象是与横轴平行的直线 (2)匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜的直线 2、相遇和追及问题： 这类问题的关键是两物体在运动过程中，速度关系和位移关系，要注意寻找问题中隐含的临界条件，通常有两种情况： （1）物体a追上物体b：开始时，两个物体相距x0，则a追上b时必有xa?xb?x0，且va?vb （2）物体a追赶物体b：开始时，两个物体相距x0，要使a与b不相撞，则有 xa?xb?x0,且va?vb 易错现象： 1、混淆xt图象和v-t图象，不能区分它们的物理意义 2、不能正确计算图线的斜率、面积 3、在处理汽车刹车、飞机降落等实际问题时注意，汽车、飞机停止后不会后退 3、弹力：（1）内容：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力。 （2）条件：接触；形变。但物体的形变不能超过弹性限度。 （3）弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。(平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面；点面接触处产生的弹力，其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。) （4）大小： 弹簧的弹力大小由f=kx计算， 一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关，应结合平衡条件或牛顿定律确定 三、摩擦力： (1)摩擦力产生的条件：接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动(或相对运动趋势)，三者缺一不可 (2)摩擦力的方向：跟接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成任意角度 (3)摩擦力的大小： 滑动摩擦力：f?n 说明：a、fn为接触面间的弹力，可以大于g；也可以等于g；也可以小于g b、?为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力fn无关。 静摩擦：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围0<f静fm (fm为最大静摩擦力，与正压力有关) 静摩擦力的具体数值可用以下方法来计算：一是根据平衡条件，二是根据牛顿第二定律求出合力，然后通过受力分析确定 (4) 注意事项： a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。 b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 易错现象: 1不会确定系统的重心位置 2没有掌握弹力、摩擦力有无的判定方法 3静摩擦力方向的确定错误 四、受力分析 1、受力分析： 要根据力的概念，从物体所处的环境(与多少物体接触，处于什么场中)和运动状态着手，其常规如下： (1)确定研究对象，并隔离出来； (2)先画重力，然后弹力、摩擦力，再画电、磁场力； (3)检查受力图，找出所画力的施力物体，分析结果能否使物体处于题设的运动状态(静止或加速)，否则必然是多力或漏力； (4)合力或分力不能重复列为物体所受的力 2、整体法和隔离体法 （1）整体法：就是把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部之间的相互作用力。 （2）隔离法：就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑物体对其它物体的作用力。 （3）方法选择 所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用；当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。 3、注意事项： 正确分析物体的受力情况，是解决力学问题的基础和关键，在具体操作时应注意： (1)弹力和摩擦力都是产生于相互接触的两个物体之间，因此要从接触点处判断弹力和摩擦力是否存在，如果存在，则根据弹力和摩擦力的方向，画好这两个力 (2)画受力图时要逐一检查各个力，找不到施力物体的力一定是无中生有的同时应只画物体的受力，不能把对象对其它物体的施力也画进去易错现象： 1不能正确判定弹力和摩擦力的有无； 2不能灵活选取研究对象； 3受力分析时受力与施力分不清。 牛顿定律专题： 1、牛顿运动定律的适用范围： 对于宏观物体低速的运动(运动速度远小于光速的运动)，牛顿运动定律是成立的，但对于物体的高速运动(运动速度接近光速)和微观粒子的运动，牛顿运动定律就不适用了，要用相对论观点、量子力学理论处理 易错现象： (1)错误地认为惯性与物体的速度有关，速度越大惯性越大，速度越小惯性越小；另外一种错误是认为惯性和力是同一个概念。 (2)不能正确地运用力和运动的关系分析物体的运动过程中速度和加速度等参量的变化。 (3)不能把物体运动的加速度与其受到的合外力的瞬时对应关系正确运用到轻绳、轻弹簧和轻杆等理想化模型上 1、牛顿运动定律的应用（一） 1、运用牛顿第二定律解题的基本思路 (1)通过认真审题，确定研究对象 (2)采用隔离体法，正确受力分析 (3)建立坐标系，正交分解力. (4)根据牛顿第二定律列出方程 (5)统一单位，求出答案 2、解决连接体问题的基本方法是： (1)选取最佳的研究对象选取研究对象时可采取“先整体，后隔离”或“分别隔离”等方法一般当各部分加速度大小、方向相同时，可当作整体研究，当各部分的加速度大小、方向不相同时，要分别隔离研究 (2)对选取的研究对象进行受力分析，依据牛顿第二定律列出方程式，求出答案 3、解决临界问题的基本方法是： (1)要详细分析物理过程，根据条件变化或随着过程进行引起的受力情况和运动状态变篇六：高中物理力学大题计算题最经典的题库和最详细的解答精解例题 高中物理力学计算题汇总经典 精解（50题） 1如图1-73所示，质量10的木楔静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素002在木楔的倾角为30的斜面上，有一质量10的物块由静止开始沿斜面下滑当滑行路程14时，其速度14在这过程中木楔没有动求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（重力加速度取102） 图1-73 2某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10内高度下降1700造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动试计算： （1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? （2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（取10） （3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? （注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体） 3宇航员在月球上自高处以初速度水平抛出一小球，测出水平射程为（地面平坦），已知月球半径为，若在月球上发射一颗月球的卫星，它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4把一个质量是2的物块放在水平面上，用12的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为02，物块运动2秒末撤去拉力，取10求 （1）2秒末物块的即时速度 （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离 5如图1-74所示，一个人用与水平方向成30角的斜向下的推力推一个重200的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为040（10）求 图1-74 （1）推力的大小 （2）若人不改变推力的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间30后撤去，箱子最远运动多长距离? 6一网球运动员在离开网的距离为12处沿水平方向发球，发球高度为24，网的高度为09 （1）若网球在网上01处越过，求网球的初速度 （2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离 取102，不考虑空气阻力 7在光滑的水平面内，一质量1的质点以速度10沿轴正方向运动，经过原点后受一沿轴正方向的恒力5作用，直线与轴成37角，如图1-70所示，求： 图1-70 （1）如果质点的运动轨迹与直线相交于点，则质点从点到点所经历的时间以及的坐标； （2）质点经过点时的速度 8如图1-71甲所示，质量为1的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力，1末后将拉力撤去物体运动的-图象如图1-71乙，试求拉力 图1-71 9一平直的传送带以速率2匀速运行，在处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间6，物体到达处、相距10则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率，物体能较快地传送到处要让物体以最短的时间从处传送到处，说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍，则物体从传送到的时间又是多少? 10如图1-72所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的1718，已知地球半径为，求火箭此时离地面的高度（为地面附近的重力加速度） 图1-72 11地球质量为，半径为，万有引力常量为，发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度 （1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据 （2）若已知第一宇宙速度的大小为79，地球半径64310，万有引力常量（23）310102，求地球质量（结果要求保留二位有效数字） 12如图1-75所示，质量20的小车放在光滑水平面上，在小车右端放一质量为10的物块，物块与小车之间的动摩擦因数为05，当物块与小车同时分别受到水平向左60的拉力和水平向右90的拉力，经04同时撤去两力，为使物块不从小车上滑下，求小车最少要多长（取10） 图1-75 13如图1-76所示，带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上，车左端被固定在船上的物体挡住，小车的弧形轨道和水平部分在点相切，且段光滑，段粗糙现有一个离车的面高为的木块由点自静止滑下，最终停在车面上段的某处已知木块、车、船的质量分别为，2，3；木块与车表面间的动摩擦因数04，水对船的阻力不计，求木块在面上滑行的距离是多少?（设船足够长） 图1-76 14如图1-77所示，一条不可伸长的轻绳长为，一端用手握住，另一端系一质量为的小球，今使手握的一端在水平桌面上做半径为、角速度为的匀速圆周运动，且使绳始终与半