【特色专项训练 优化方案】高考物理二轮专题精炼 第一篇专题三 力学计算题巧练.docVIP

专题三计算题巧练规范抓大分力学计算题巧练建议用时：40分钟12013年6月11日，“神舟十号”飞船在酒泉航天发射场由“长征2f”运载火箭成功发射升空，若“长征2f”运载火箭和飞船起飞时的总质量为1.0105kg，火箭起飞推力为3.0106n，运载火箭发射塔高为160 m(g取10 m/s2)(1)假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力和火箭质量的变化，求运载火箭经多长时间飞离发射塔？(2)这段时间内飞船中质量为65 kg的宇航员对座椅的压力是多大？2.皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛，如商场中的自动扶梯、港口中的货物运输机等如图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带，传送带ab斜面与水平面之间的夹角37，传送带在电动机的带动下以10 m/s的速度沿斜面向下运动，现将一物体(可视为质点)无初速度地轻放在传送带上的a点，已知物体与传送带间的动摩擦因数0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，传送带ab长为l29 m，(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)求：(1)当物体加速到与传送带速度相同时所用的时间和物体的位移；(2)物体从a到b需要的时间为多少？3如图所示，在竖直平面内有轨道abcde，其中bc是半径为r的四分之一圆弧轨道，ab(abr)是竖直轨道，ce是水平轨道，cdr.ab与bc相切于b点，bc与ce相切于c点，轨道的ad段光滑，de段粗糙且足够长一根长为r的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球p、q(视为质点)，将轻杆锁定在图示位置，并使q与b等高现解除锁定释放轻杆，轻杆将沿轨道下滑，重力加速度为g.(1)q球经过d点后，继续滑行距离s停下(sr)，求小球与de段之间的动摩擦因数；(2)求q球到达c点时的速度大小4如图所示，小球a和b质量分别为ma0.3 kg和mb0.5 kg，两球间压缩一弹簧(不拴接)，并用细线连接，静止于一光滑的水平平台上，烧断细线后，弹簧储存的弹性势能全部转化为两球的动能，小球b脱离弹簧时的速度vb3 m/s，a球滑上用一小段光滑小圆弧连接的光滑斜面，当滑到斜面顶端时速度刚好为零，斜面的高度h1.25 m，b球滑出平台后刚好沿光滑固定圆槽左边顶端的切线方向进入槽中，圆槽的半径r3 m，圆槽所对的圆心角为120，取重力加速度g10 m/s2.求：(1)烧断细线前轻弹簧储存的弹性势能ep；(2)平台到圆槽的距离l；(3)小球b滑到圆槽最低点时对槽的压力n.专题三计算题巧练规范抓大分力学计算题巧练1解析(1)以运载火箭和飞船整体为研究对象，它们所受的合力f合fmg根据牛顿第二定律可知起飞时的加速度am/s220 m/s2运载火箭飞离发射塔的时间ts4.0 s.(2)以宇航员为研究对象，设宇航员在这段时间内所受座椅的支持力为fn，由牛顿第二定律有fnmgma则fnmgma65(1020)n1.95103n由牛顿第三定律知，宇航员对座椅的压力为1.95103 n.答案(1)4.0 s(2)1.95103n甲2.解析(1)物体放到传送带上后，沿传送带向下做匀加速直线运动，开始相对于传送带向后运动，受到的摩擦力沿传送带向下(物体受力情况如图甲所示)，根据牛顿第二定律，可求出物体的加速度为：a1gsin gcos 10 m/s2当物体加速到与传送带速度相同时所用的时间为：t11 s物体发生的位移为：v22a1x1，代入数据解得：x15 m.乙(2)物体加速到与传送带速度相同后，因为mgsin mgcos ，所以物体相对于传送带向下运动，摩擦力方向变为沿传送带向上(受力情况如图乙所示)根据牛顿第二定律得知物体在此过程中的加速度为：a2gsin gcos 2 m/s2设物体完成剩余的位移x2lx124 m所用的时间为t2，则x2vt2a2t代入数据解得：t22 s故物体从a到b需要的时间为tt1t21 s2 s3 s.答案(1)1 s5 m(2)3 s3解析(1)分析滑行过程如图所示由动能定理得mgr2mgrmgsmg(sr)0解得.(2)q球到达c点时，杆与竖直方向的夹角为60，p、q两球绕圆弧轨道的圆心做圆周运动，其速度大小vpvq.从轻杆释放到q球到达c点的过程系统的机械能守恒，有mgrmg(1sin 30)rmvmv联立解得vq.答案(1)(2) 4解析(1)烧断细线后对小球a分析：maghmav烧断细线前轻弹簧储存的弹性势能epmavmbv联立两式解得ep6 j.(2)设小球b做平抛运动的时间为t，则vygtlvbtb球运动到圆槽左边顶端时，有tan 60联立以上三式解得lm1.56 m.(3)对小球b从圆槽最高点到圆槽最低点的过程进行分析有：小球b在圆槽最高点的速度大小v2vb小球b从圆槽最高点到最低点的高度差hrrcos 60设小球b在最低点的速度大小为v1，由机械能守恒得mb