广东省佛山市三水区实验中学高考物理专题复习 力学计算题 粤教版.doc

2015届高三二轮复习力 学 计 算 题 一、五种典型的模型1、匀变速直线运动2、平抛运动3、圆周运动4、碰撞和反冲5、板块6、弹簧连接体二、典型的力学综合计算题1如图甲所示，粗糙水平面cd与光滑斜面de平滑连接于d处；可视为质点的物块a、b紧靠一起静置于p点，某时刻a、b在足够大的内力作用下突然分离，此后a向左运动已知：斜面的高度h=1.2m；a、b质量分别为1kg和0.8kg，且它们与cd段的动摩擦因数相同；a向左运动的速度平方与位移大小关系如图乙；重力加速度g取10m/s2 （1）求a、b与cd段的动摩擦因数； （2）求a、b分离时b的速度大小vb；乙0168dcpbaxe甲h2如图所示，光滑水平面上静止放置质量m = 2kg，长l = 0.84m的长木板c；离板左端s = 0.12m处静止放置质量ma =1kg的小物块a，a与c间的动摩擦因数 = 0.4；在板右端静止放置质量mb = 1kg的小物块b，b与c间的摩擦忽略不计设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，a、b均可视为质点，g = 10m/s2现在木板上加一水平向右的力f，问：（1）当f = 9n时，小物块a的加速度为多大？（2）若f足够大，则a与b碰撞之前运动的最短时间是多少？3如图，长度s=2m的粗糙水平面mn的左端m处有一固定挡板，右端n处与水平传送带平滑连接传送带以一定速率v逆时针转动，其上表面nq间距离为l=3m可视为质点的物块a和b紧靠在一起并静止于n处，质量ma=mb=1kga、b在足够大的内力作用下突然分离，并分别向左、右运动，分离过程共有能量e=9j转化为a、b的动能设a、b与传送带和水平面mn间的动摩擦因数均为=0.2，与挡板碰撞均无机械能损失取重力加速度g=10m/s2，求：（1）分开瞬间a、b的速度大小；（2）b向右滑动距n的最远距离；4如图所示，半径1.0的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角，另一端点为轨道的最低点，其切线水平。c点右侧的光滑水平面上紧挨c点静止放置一木板，木板质量m= 3kg，上表面与c点等高质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=2.4的速度水平抛出，恰好从轨道的端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数0.4，取，0.6求：(1) 物体到达点时的速度大小vb；(2) 物块经过c点时对轨道的压力；(3) 木板长度满足什么条件，才能使物块不滑离木板。5.如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道ab的下端与光滑的圆弧轨道bcd相切于b，c是最低点，圆心角boc37，d与圆心o等高，圆弧轨道半径r1.0 m。现有一个质量为m0.2 kg可视为质点的小物体，从d点的正上方e点处自由下落，de距离h1.6 m。物体与斜面ab之间的动摩擦因数0.5。取sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2。求：（1）物体第一次通过c点时轨道对物体的支持力fn的大小；（2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度lab至少要多长；（3）若斜面已经满足（2）要求，物体从e点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量q的大小。6如图甲所示，光滑曲面轨道固定在竖直平面内，下端出口处在水平方向上一平板车静止在光滑水平地面上，右端紧靠曲面轨道，平板车上表面恰好与曲面轨道下端相平一质量为m的小物块从曲面轨道上某点由静止释放，初始位置距曲面下端高度h=0.8m物块经曲面轨道下滑后滑上平板车，最终没有脱离平板车平板车开始运动后的速度图象如图乙所示，重力加速度g=10m/s2 （1）根据图乙写出平板车在加速过程中速度v与时间t的关系式（2）求平板车的质量m图甲（3）求物块与平板车间的动摩擦因数ms1图乙7.如图，轮半径r10 cm的传送带，水平部分ab的长度l1.5 m，与一圆心在o点半径r1 m的竖直光滑圆轨道的末端相切于a点，ab高出水平地面h1.25 m一质量m0.1 kg的小滑块(可视为质点)，在水平力f作用下静止于圆轨道上的p点，op与竖直线的夹角37.已知sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2，滑块与传送带间的动摩擦因数0.1.(1)求水平力f的大小(2)撤去f，使滑块由静止开始下滑若传送带一直保持静止，求滑块的落地点与b间的水平距离若传送带以v00.5 m/s的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由b到a运动)，求滑块在传送带上滑过痕迹的长度8.某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在a点用一弹射装置可将静止的小滑块以某一水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到b点后，进入半径r=0.1m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自b点向c点运动，c点右侧有一陷阱，c、d 两点的竖直高度差h=0.2m，水平距离s=0.6m，水平轨道ab长为l1=0.5m，bc长为l2 =1.5m，小滑块与水平地面间的动摩擦因数=0.4，重力加速度g=10m/s2。（1）若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在a点弹射出的速度大小；（2）若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出。求小滑块在a点弹射出的速度大小范围。（3）若小滑块是与从光滑斜轨道e点静止释放的小球发生完全非弹性碰撞后，离开a点的，求当满足（2）中游戏规则时，释放点e与过a水平面的竖直高度h的大小范围。（小球质量与小滑块的质量相等，且均可视为质点，斜轨道与水平地面平滑连接）。，2015届高三二轮复习力 学 计 算 题 参考答案1解：（1）由图象可知，分离时物块a的初速度va=4m/s， （1分）a最终位置与p点距离sa=8m， （1分） 从a、b分离到a匀减速运动停止，有 （1分）得a的加速度大小 a=1m/s2 （1分） 由牛顿第二定律可知 （2分）解得 0.1 （2分）【或：从a、b分离到a匀减速运动停止，由动能定理 （3分）解得 0.1 （1分）】（2）a、b分离过程，由动量守恒 （2分） 解得 vb=5m/s （2分）2.解：（1）设m和ma一起向右加速，它们之间静摩擦力为f由牛顿第二定律得：f=(m+ma)a2分得：2分，表明加速度的结果是正确的（1分）（2）ma在与mb碰之前运动时间最短，必须加速度最大，则：2分1分解得：1分3解：(1) 设a、b分开时速度大小分别为va、vb由a、b系统能量守恒有 由a、b系统动量守恒有 联立解得：(2)假设b不能从传送带q端离开，且在传送带上运行最大对地位移为s2，由动能定理得 解得：由题意可知，假设成立 所以b沿传送带向右滑动距n的最远距离为2.25m4. 解：(1)从a到b，物体做平抛运动，由几何关系得： (2)从b到c，机械能守恒 联立解得fn=58n 根据牛顿第三定律，物块在c点对轨道的压力大小为58n，方向竖直向下 (3)m从滑上m到与m相对静止过程中,动量守恒 设板的最小长度为l，根据能量守恒定律得 评分标准：、式各1分。其余每式2分。5.解：（1）物体从e到c，由机械能守恒得：mg（hr）mvc2 在c点，由牛顿第二定律得：fnmg 联立解得fn12.4 n（2）从edcba过程，由动能定理得wgwf0 wgmg（hrcos 37）labsin 37 wf=mgcos37lab 联立解得lab2.4 m（3）因为，mgsin 37mgcos 37（或tan 37）所以，物体不会停在斜面上。物体最后以c为中心，b为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动。从e点开始直至稳定，系统因摩擦所产生的热量 q=ep epmg（hrcos 37） 联立解得q4.8j6解：（1）平板车在加速过程中v与t的关系式为 （3分）（2）物块沿曲面下滑过程，机械能守恒，有 （2分） 代入数据解得物块离开轨道时的速度 v0=4m/s （1分） 物块滑上车之后最终没有脱离平板车，动量守恒，有 （3分） 由图象知物块与平板车最后的共同速度 vt=1m/s （1分） 代入数据解得平板车的质量 m=3m （2分）（3）平板车在加速过程中，由牛顿第二定律可得 （3分） 由图象知平板车的加速度 a=2m/s2 （1分） 代入数据解得物块与平板车间的动摩擦因数=0.6 （2分）7、解：(1)滑块静止于p点时，由平衡条件知fmgtan 代入数值得f0.75 n(2)滑块从p到a的过程，由机械能守恒定律得mg(rrcos )mv从a到b的过程，由动能定理得mglmvmv 解得vb1 m/s经传送带的b点时，根据牛顿第二定律mgfn 得fn0所以滑块从b点开始做平抛运动，设滑块在空中飞行的时间为t，落地点与b点间的水平距离为x，则 hgt2 xvbt 解得x0.5 m传送带逆时针运行时，滑块做匀减速运动，运动情况与传送带保持静止时相同设滑块运动的加速度为a，滑块在传送带上运动的时间为t，则vbvaat mgma滑过痕迹的长度llv0t解得l2 m8、解：小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v，由牛顿第二定律： （1分）由b到最高点小滑块机械能守恒得： （1分）由a到b动能定理： （1分）由以上三式解得a点的速度为： （1分）（2）若小滑块刚好停在c处，则a到c动能定理： （2分）解得a点的速度为 （1分）若小滑块停在b