北京市各区2011届高三物理模拟试题计算题汇编——简单力学计算.doc

北京市各区2011届高三物理模拟试题计算题汇编简单力学计算FBA1、（石景山零模）22（16分）如图所示，水平地面上放有质量均为m= 1 kg的物块A和B，两者之间的距离为l = 0.75 m。A、B与地面的动摩擦因数分别为1= 0.4、2= 0.1。现使A获得初速度v0向B运动，同时对B施加一个方向水平向右的力F= 3 N，使B由静止开始运动。经过一段时间，A恰好追上B。g取10 m/s2。求：（1）B运动加速度的大小aB；（2）A初速度的大小v0；（3）从开始运动到A追上B的过程中，力F对B所做的功。2、（海淀零模）22（16分）某校课外活动小组自制了一枚质量为3.0kg的实验用火箭。设火箭发射后，始终沿竖直方向运动。火箭在地面点火后升至火箭燃料耗尽之前可认为做初速度为零的匀加速运动，经过4.0s到达离地面40m高处燃料恰好耗尽。忽略火箭受到的空气阻力，g取10m/s2。求：（1）燃料恰好耗尽时火箭的速度大小；（2）火箭上升离地面的最大高度；（3）火箭加速上升时受到的最大推力的大小。t/s0246v/ms-1（b）12345t/sF/N0246（a）246812103、（石景山一模）22（16分）一个物块放置在粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图（a）所示，速度v随时间t变化的关系如图（b）所示（g=10m/s2）。求：（1）1s末物块所受摩擦力的大小f1；（2）物块在前6 s内的位移大小s；（3）物块与水平地面间的动摩擦因数。HAB4、（通州一模）22（16分）如图所示，在距地面高为H45 m处，有一小球A以初速度v010 m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出，B与地面间的动摩擦因数为0.5，A、B均可看做质点，空气阻力不计，重力加速度g取10 m/s2，求：（1）A球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移；（2）物块B向前滑行时的加速度；（3）A球落地时，A、B之间的距离。5、（海淀一模）53LhHA图1122A（16分）如图11所示，滑板运动员从倾角为53的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h=1.4m、宽L=1.2m的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须距水平地面高度H=3.2m的A点沿水平方向跳起离开斜面。已知运动员的滑板与斜面间的动摩擦因数=0.1，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。（已知sin53=0.8，cos53=0.6）求：（1）运动员在斜面上滑行的加速度的大小；（2）若运动员不触及障碍物，他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间；（3）运动员为了不触及障碍物，他从A点沿水平方向起跳的最小速度。6、（西城一模）22（16分）一滑块（可视为质点）经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg，滑块经过A点时的速度A=5.0m/s，AB长x=4.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数=0.10，圆弧形轨道的半径R=0.50m，滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求ABCOA（1）滑块第一次经过B点时速度的大小；（2）滑块刚刚滑上圆弧形轨道时，对轨道上B点压力的大小；（3）滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。7、（东城一模）22（16分）如图所示，水平台面AB距地面的高度h0.80m。质量为0.2kg的滑块以v0 6.0m/s的初速度从A点开始滑动，滑块与平台间的动摩擦因数0.25。滑块滑到平台边缘的B点后水平飞出。已知AB间距离s12.2m。滑块可视为质点，不计空气阻力。（g取10m/s2）求：v0B hA（1）滑块从B点飞出时的速度大小；（2）滑块落地点到平台边缘的水平距离s2。（3）滑块自A点到落地点的过程中滑块的动能、势能和机械能的变化量各是多少。ABCO8、（丰台二模）22(16分)如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O点。一小滑块自圆弧轨道A处由静止开始自由滑下，在B点沿水平方向飞出，落到水平地面C点。已知小滑块的质量为m=1.0kg，C点与B点的水平距离为1m，B点高度为1.25m，圆弧轨道半径R=1m，g取10m/s2。求小滑块：（1）从B点飞出时的速度大小；（2）在B点时对圆弧轨道的压力大小；（3）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功。9、（朝阳一模）22（16分）如图所示，摩托车运动员做特技表演时，以v0=9.0m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中牵引力的平均功率P=4.0kW，冲到高台顶端所用时间t=3.0s，人和车的总质量m=1.5102kg，高台顶端距地面的高度h=7.2m，摩托车落地点到高台顶端的水平距离x=10.8m。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：（1）摩托车从高台顶端飞出到落地所用时间；（2）摩托车落地时速度的大小；（3）摩托车冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功。10、（东城二模）DCABhOR22（16分）如图所示，在竖直平面内，由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道，AB与BC的连接处是半径很小的圆弧，BC与CD相切，圆形轨道CD的半径为R。质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑。求：（1）小物块通过B点时速度vB的大小；（2）小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F的大小；（3）试通过计算说明，小物块能否通过圆形轨道的最高点D。11、（昌平二模）22（16分）如图所示，长为R=0.6m的不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系着质量为m2=0.1kg的小球B，小球B刚好与水平面相接触。现使质量为m1=0.3kg物块A以v0=5m/s的初速度向B运动，A与水平面间的动摩擦因数=0.3，A、B间的初始距离x=1.5m。两物体碰撞后，A物块速度变为碰前瞬间速度的1/2，B小球能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度g=10m/s2，两物体均可视为质点，试求：ABxv0R（1）两物体碰撞前瞬间，A物块速度v1的大小；（2）两物体碰撞后瞬间，B球速度v2的大小；（3）B球运动到圆周最高点时细绳受到的拉力大小。12、（朝阳二模）22（16分）如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠在固定于地面的挡板P上。质量为m的小滑块以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端时速度恰好为零。（1）求小滑块在木板上滑动的时间；（2）求小滑块在木板上滑动过程中，木板对挡板P作用力的大小；（3）若撤去档板P，小滑块依然以水平速度v0滑上木板的左端，求小滑块相对木板静止时距木板左端的距离。13、（东城示范校）22(16分)已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。14、（海淀二模）23（18分）在2010年温哥华冬奥会单板滑雪女子U型池决赛中，我国小将刘佳宇名列第四名。虽然无缘奖牌，但刘佳宇已经创造中国单板滑雪在冬奥会上的最好成绩。单板滑雪U型池的比赛场地截面示意图如图11所示，场地由两个完全相同的1/4圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R=3.5m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离s=8.0m，运动员在水平滑道以一定的速度冲向圆弧滑道CD，到达圆弧滑道的最高位置D后竖直向上腾空跃起，在空中做出翻身、旋转等动作，然后再落回点。裁判员根据运动员腾空的高度、完成动作的难度和效果等因素评分，并要求运动员在滑动的整个过程中，身体的任何部位均不能触及滑道。假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度v0=16.2m/s，运动员从B点运动到C点所用的时间t0.5s，从D点跃起时的速度vD=8.0m/s。设运动员连同滑板的质量m=50kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。求：（1）运动员从D点跃起后在空中完成动作的时间；DCv0ABR图11（2）运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功；（3）为使运动不断持续，运动员从D点滑回到A点时的速度应不小于D点的速度。那么运动员在水平滑道BC段滑动的过程中是否可能增加其动能呢？试进行判断，并说明理由。15、（石景山一模）49-330v/(ms-1)12图乙8t/sACBv图甲23（18分）如图甲所示，物块A、B的质量分别是 mA= 4.0kg 和 mB= 3.0kg，用轻弹簧栓接相连放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t =0时以一定速度向右运动，在 t = 4 s 时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开。物块C的 v-t 图象如图乙所示。求：（1）物块C的质量mC；（2）墙壁对物块B的弹力在 4 s 到12 s 的时间内对B做的功W及对B的冲量I 的大小和方向；（3）B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能EP。16、（东城二模）23(18分)质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成，放在光滑的水平面上。质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出，如图所示。已知M:m=3:1，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为，圆弧轨道的半径为R。（1）求物块从轨道左端滑出时，滑块M的速度的大小和方向；MmR（2）求水平轨道的长度；（3）若滑块静止在水平面上，物块从左端冲上滑块，要使物块m不会越过滑块，求物块冲上滑块的初速度应满足的条件。参考答案1、（16分）解：（1）对B，由牛顿第二定律得： （2分）求得： （2分）（2）设A 经过t时间追上B，对A，由牛顿第二定律得： （1分）（1分） （1分）恰好追上的条件为：（2分） （2分）代入数据解得：，（1分）（3） （2分） （2分）2、（16分）解：（1）设燃料恰好耗尽时火箭的速度为v，根据运动学公式： (3分)解得： m/s =20m/s (3分)（2）火箭燃料耗尽后能够继续上升的高度：m =20m (2分)火箭离地的最大高度： H=h+h1=40+20=60m (2分)（3）火箭在飞行中质量不断减小。所以在点火起飞的最初，其推力最大。根据加速度定义及牛顿第二定律： =5m/s2 （2分）Fmg=ma （2分） F=m(g+a)=3(10+5)=45N （2分）3、（16分）解：（1）从图（a）中可以读出，当t=1s时，3分（2）物块在前6内的位移大小=12m3分（3）从图（b）中可以看出，当t=2s至t=4s过程中，物块做匀加速运动，加速度大小为：2分由牛顿第二定律得：2分 2分所以：2分 2分4、22（16分）（1）根据Hgt2得t3 s，（4分） 由xv0t 得x30 m （4分）（2）于B球，根据F合ma，F合mg，可得加速度大小a5 m/s2 （4分）（3）由v2axB xB10 m，（2分） xxAxB20 m （2分）答案：(1)3 s 30 m (2)5m/s2 （3）20m5、（16分）解：（1）设运动员连同滑板的质量为m，运动员在斜面上滑行的过程中，根据牛顿第二定律： （3分）解得运动员在斜面上滑行的加速度：=7.4m/s2 （2分）（2）从运动员斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动，根据自由落体公式： （3分） 解得：=0.8s （2分）（3）为了不触及障碍物，运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为H-h时，他沿水平方向的运动的距离为Hcot53+L，设他在这段时间内运动的时间为t，则： （2分） Hcot53+L=vt （2分）解得：v=6.0m/s （2分）6、解答：（1）滑块从A到B做匀减速直线运动，摩擦力： f=mg （1分）由牛顿第二定律可知，滑块的加速度大小： （1分）由运动学公式： B2A2 =2 a x （1分）解得滑块经过B点时速度的大小： B = 4.0 m/s （2分）（2）在B点，滑块开始做圆周运动，由牛顿第二定律可知： （2分）解得轨道对滑块的支持力： N = 21N （2分）根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道上B点压力的大小也为21N。（1分）（3）从B到滑块经过C上升到最高点的过程中，由动能定理： （3分）解得滑块克服摩擦力做功：Wf =1.0J （3分）7、（16分）（1）滑块从A点滑到B点的过程中，克服摩擦力做功，由动能定理： 滑动摩擦力： f=mg 由两式联立，将v0 6.0m/s，s12.2m，0.25带入，可得：v=5.0m/s （6分）（2）滑块离开B点后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动： 水平方向做匀速直线运动： 由两式联立，将h0.80m，g=10m/s2带入，可得：s2=2.0m （5分）（3）落地时的动能：E2=4.1J滑块在A点的初动能为：J由A到落地点滑块的动能增加了：J重力势能减小量为：J机械能的减小量：J （5分）8、(16分)（1）小滑块从B点飞出后作平抛运动，设它在的速度大小为。 S （3分） 小滑块从B点飞出初速度为m/s （3分）（2）小滑块在B点时，由牛顿第二定律： （2分） 解得N=14N （2分）由牛顿第三定律得小滑块在B点时对圆弧轨道的压力为=14N （2分）（3）小滑块在圆弧轨道内下滑过程中，由动能定理得： （2分）解得小滑块克服摩擦力所做的功为 J （2分）9、（16分）解：（1）设摩托车在空中的飞行时间为t1，则有： 解得：t1=1.2s 4分（2）摩托车做平抛运动的水平速度： 落地时摩托车在竖直方向的速度：=12m/s摩托车落地时的速度： 6分（3）设摩托车冲上高台的过程中，克服摩擦阻力所做的功为。摩托车冲向高台的过程中，根据动能定理有： 解得：J 6分10、（16分）解：（1）（5分）物块从A点运动到B点的过程中，由机械能守恒得： （3分） 解得： （2分）（2）（5分）物块从B至C做匀速直线运动： （2分）物块通过圆形轨道最低点C时，做圆周运动，由牛顿第二定律有： （2分） （1分）（3）（6分）设物块能从C点运动到D点，由动能定理得： （2分） 解得： （1分）物块做圆周运动，通过圆形轨道的最高点的最小速度设为vD1，由牛顿第二定律得： （1分） （1分）可知物块能通过圆形轨道的最高点。 （1分）11、（16分）解： 与B碰撞之前，A做匀减速直线运动，有： （2分）-= -2ax （2分） 解得：v1=4m/s （2分） 碰撞过程中，A、B系统动量守恒，有：m1v1=m1+m2v2 （2分）可得：v2=6m/s （2分） 小球B在摆至最高点过程中，机械能守恒，设到最高点时的速度为v3m2=m2+m2g2R （2分）在最高点： （2分） 解得：T=1N （2分）12、（16分）解：（1）小滑块在木板上做匀减速直线运动，则整个滑动过程的平均速度： 所以： 4分（2）设小滑块在木板上滑动时所受的摩擦力大小为f，由动能定理可得： 所以： 由牛顿第三定律和物体的平衡条件，木板对挡板P作用力的大小等于 4分（3）设撤去档板P，小滑块与木板的共同速度为v，小滑块静止时距木板左端的距离为L，此过程中小滑块的位移为x1，木板的位移为x2，则： 根据动量守恒定律和动能定理有： 由式可解得： 8分13、(16分)（1）设卫星的质量为m，地球的质量为M，在地球表面附近满足：mg 得：GMgR2 （3分）卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力： （3分）式代入式，得到： （2分）（2）卫星受到的万有引力为： （3分）由牛顿第二定律： （3分）、联立解得 （2分）14、（18分）解：（1）运动员从D点跃起后在空中做竖直上抛运动，设运动员上升的时间为t1，根据运动学公式： vD=gt1 运动员在空中完成动作的时间： =1.6s （5分）（2）运动员从B点到C点，做匀变速直线运动，运动过程的平均