（全国通用）高考物理 考前三个月 第2部分 专题2 细研评分细则临场再练答题规范三 力学计算题.doc

三、力学计算题(20分)(2015新课标全国25)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图14(a)所示t0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板已知碰撞后1 s时间内小物块的vt图线如图(b)所示木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求：图14(1)木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离规范解析(1)根据图(b)可以判定碰撞前小物块与木板共同速度为v4 m/s碰撞后木板速度水平向左，大小也是v4 m/s小物块受到滑动摩擦力而向右做匀减速直线运动，加速度大小a2 m/s24 m/s2.根据牛顿第二定律有2mgma2，解得20.4木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间t1 s，位移x4.5 m，末速度v4 m/s其逆运动则为匀加速直线运动可得xvta1t2解得a11 m/s2小物块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，由牛顿第二定律得：1(m15m)g(m15m)a1，即 1ga1解得10.1(2)碰撞后，木板向左做匀减速运动，依据牛顿第二定律有1(15mm)g2mg15ma3可得a3 m/s2对物块，加速度大小为a24 m/s2由于a2a3，所以物块速度先减小到0，所用时间为t11 s此过程中，木板向左运动的位移为x1vt1a3t m, 末速度v1 m/s物块向右运动的位移x2t12 m此后，小物块开始向左加速，加速度大小仍为a24 m/s2木板继续减速，加速度大小仍为a3 m/s2假设又经历t2二者速度相等，则有a2t2v1a3t2解得t20.5 s此过程中，木板向左运动的位移x3v1t2a3t m，末速度v3v1a3t22 m/s物块向左运动的位移x4a2t0.5 m此后小物块和木板一起匀减速运动，二者的相对位移最大，xx1x2x3x46 m小物块始终没有离开木板，所以木板最小的长度为6 m(3)最后阶段物块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度大小为a11 m/s2向左运动的位移为x52 m所以木板右端离墙壁最远的距离为xx1x3x56.5 m答案(1)0.10.4(2)6 m(3)6.5 m评分细则1第(1)问7分，式各1分2第(2)问8分，式各1分，式2分3第(3)问5分，式1分，式各2分4题目中给出的符号解析中必须要一致，若1、2用错，则扣结果分5无单位、单位错误，相应的得分点不给分6用其他方法求解，正确的，参照上述答案酌情给分答题规则1审题规范：此题属于“滑块木板模型”问题，与墙壁碰前相对静止，一起运动可以作为整体分析，与墙壁碰后，两者间存在相对运动，必须隔离分析，求加速度2思维要规范：对于牛顿运动定律和匀变速运动的多过程问题，先要隔离研究对象，后对物体进行受力分析和运动过程分析，要会寻找题目的切入点，会找临界状态、隐含条件等3解答要规范：书写物理表达式要以课本原始公式为依据，牛顿第二定律的表达式为f合ma，要分步列式，尽量不要列综合式，否则容易失分；符号使用要规范，与题目提供的符号要一致，再者木板和物块的加速度不同，若都用a表示不加以区分，将不得分；加强运用数学知识分析物理问题的能力，起码简单的数学运算结果要正确1(12分)(2015忻州四校联考)如图15所示，底座a上装有l0.5 m长的直立杆，底座和杆的总质量为m1.0 kg，底座高度不计，杆上套有质量为m0.2 kg的小环b，小环与杆之间有大小恒定的摩擦力当小环从底座上以v04.0 m/s的初速度向上飞起时，恰好能到达杆顶，然后沿杆下降，取g10 m/s2.求：图15(1)在环飞起过程中，底座对水平面的压力大小；(2)此环下降过程需要多长时间2(14分)(2015邯郸市二模)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图16甲所示，在水平地面上放置一个质量为m5 kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力f随位移x变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.6，g10 m/s2.图16(1)物体在运动过程中的最大加速度为多少？(2)在距出发点多远处，物体的速度达到最大？(3)物体在水平地面上运动的最大位移是多少？答案精析三、力学计算题规范体验1(1)8.8 n(2)0.5 s解析(1)对环进行受力分析，环受重力及杆给环向下的摩擦力，设上升阶段加速度大小为a1.由牛顿第二定律，得mgffma1由运动学公式：v2a1l解得a116.0 m/s2，ff1.2 n对底座进行受力分析，由平衡条件得：mgfnff，ffff解得fn8.8 n又由牛顿第三定律知，底座对水平面的压力大小为8.8 n(2)对环受力分析，设环下降过程的时间是t，下降阶段加速度为a2，则有mgffma2，ffffla2t2解得a24.0 m/s2，t0.5 s评分标准：各2分，各1分2(1)10 m/s2(2)2.5 m(3)5.33 m解析(1)当推力f最大时，加速度最大由牛顿第二定律得fmgmaa10 m/s2(2)由图乙可知：f随x变化的函数方