2008年高考物理试题汇编--力学综合试题.doc

为您服务教育网/2008年高考物理试题汇编力学综合1.2008年理科综合（北京卷）24.（20分）有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示。（1）已知滑块质量为m,碰撞时间为，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。（2）为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让A沿该轨道无初速下滑（经分析，A下滑过程中不会脱离轨道）。a.分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系;b.在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45。求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。解析：24.(20分)滑动A与B正碰，满足 mvA-mVB=mv0 由，解得vA=0, vB=v0,根据动量定理，滑块B满足 Ft=mv0解得 (2)a.设任意点到O点竖直高度差为d.B由O点分别运动至该点过程中，只有重力做功，所以机械能守恒。选该任意点为势能零点，有EA=mgd,EB= mgd+由于p=,有即 PAPBA下滑到任意一点的动量总和是小于B平抛经过该点的动量。b.以O为原点，建立直角坐标系xOy,x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向下，则对B有x=v0ty=gt2B的轨迹方程 y=在M点x=y，所以 y= 因为A、B的运动轨迹均为OD曲线，故在任意一点，两者速度方向相同。设B水平和竖直分速度大小分别为和，速率为vB；A水平和竖直分速度大小分别为和，速率为vA,则 B做平抛运动，故 对A由机械能守恒得vA= 由得 将代入得2.2008年全国卷理科综合23. ( 15 分）如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2 射出。重力加速度为g。求：（1）此过程中系统损失的机械能；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。23. （15分）（1）设子弹穿过物块后物块的速度为V，由动量守恒得mv0mMV 解得V系统的机械能损失为Em由式得E（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌边缘的水平距离为s，则hgt2 sVt 由式得s评分参考：第（1）问9分。式各3分。第（2）问6分，式各2分。3.2008年 (全国I理科综合)24.（18分）图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l1开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角60时小球达到最高点。求（1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小。解析：24、（18分）（1）设小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为、，则机械能守恒定律得小球由最低点向左摆动到最高点时，则机械能守恒定律得 联立式得 设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I，规定动量方向向右为正，有 解得 （2）小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中，设绳的拉力对小球做功为W，由动能定理得联立式得 小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小为。4.2008年高考试题-理综（宁夏卷(2)（9分）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为12。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30。若本实验允许的最大误差为4，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？解析：（2）设摆球A、B的质量分别为、，摆长为l，B球的初始高度为h1，碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得 设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2。有P1=mBvB 联立式得 同理可得 联立式得 代入已知条件得 由此可以推出4% 所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。 5.2008年高考试题-理综（宁夏卷(2)（10分）一足够长的斜面，最高点为O点，有一长为l=1.00 m的木条AB,A端在斜面上，B端伸出斜面外。斜面与木条间的磨擦力足够大，以致木条不会在斜面上滑动。在木条A端固定一个质量为M=2.00 kg的重物（可视为质点），B端悬挂一个质量为m=0.50 kg的重物。若要使木条不脱离斜面，在下列两种情况下，OA的长度各需满足什么条件？（）木条的质量可以忽略不计。（）木条质量为m=0.50 kg，分布均匀。解析： (2)（10分）()当木条A端刚刚离开斜面时，受力情况如图a所示。设斜面倾角为q，根据力矩平衡条件，若满足条件木条就不会脱离斜面。根据题意联立并代入已知条件得 （）设G为木条重心，由题意可知 当木条A端刚刚离开斜面时，受力情况如图下所示。由（）中的分析可知，若满足 木条就不会脱离斜面。联立并代入已知条件得 0.25 m 6.2008年 (山东卷理科综合)24.(15分)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以Va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数=0.3，不计其它机械能损失。已知ab段长L=l.5m,数字“0”的半径R=0.2m，小物体质量m=0.0lkg，g=10ms2。求：(1)小物体从p点抛出后的水平射程。(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。解析： (1)设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动到p过程应用动能定理得 小物体自P点做平抛运动，设运动时间为t水平射程为s，则 s=vt 联立式，代入数据解得s=0.8m (2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F取竖直向下为正方向 联立式，代入数据解得 F=0.3N 方向竖直向下7.2008年（四川卷理科综合）25（20分）一倾角为45的斜血固定于地面，斜面顶端离地面的高度h01m，斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m0.09kg的小物块（视为质点）。小物块与斜面之间的动摩擦因数0.2。当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。重力加速度g10 m/s2。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中，挡板给予小物块的总冲量是多少？解析： 25（20分）解法一：设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动，到达斜面底端时速度为v。由功能关系得 以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理，碰撞过程中挡板给小物块的冲量 设碰撞后小物块所能达到的最大高度为h，则 同理，有 式中，v为小物块再次到达斜面底端时的速度，I为再次碰撞过程中挡板给小物块的冲量。由式得式中 由此可知，小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数，首项为 总冲量为 由 得 代入数据得 Ns 解法二：设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动，小物块受到重力，斜面对它的摩擦力和支持力，小物块向下运动的加速度为a，依牛顿第二定律得 设小物块与挡板碰撞前的速度为v，则 以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理，碰撞过程中挡板给小物块的冲量为 由式得 设小物块碰撞后沿斜面向上运动的加速度大小为a， 依牛顿第二定律有 小物块沿斜面向上运动的最大高度为 由式得 式中 同理，小物块再次与挡板碰撞所获得的冲量 由式得 由此可知，小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数，首项为 总冲量为 由 得 代入数据得 Ns 8.2008年（天津卷理科综合）24.（18分）光滑水平面上放着质量，mA1kg的物块A与质量mB2kg的物块B， A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B 不动，此时弹簧弹性势能EP49J。在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R0.5m, B恰能到达最高点C。g10m/s2，求（1）绳拉断后瞬间B的速度vB的大小；（2）绳拉断过程绳对B的冲量I 的大小；（3）绳拉断过程绳对A所做的功W。解析： 24.（18分）（1）设B在绳被拉断后瞬间和速度为vB，到达C点时的速度为vC，有mBgmBmBvmB2mBgR 代入数据得vB5m/s （2）设弹簧恢复到自然长度时B的速度为v1，取水平向右为正方向，有EPmBImB vBmB v1 代入数据得 I4Ns，其大小为4Ns （3）设绳断后A的速度为vA，取水平向右为正方向，有mB v1mB vBvAW mA 代入数据得W8J 9.2008年 (广东卷物 理)20（17分）如图17所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R=0.45m的1/4圆弧面。A和D分别是圆弧的端点，BC段表面粗糙，其余段表面光滑。小滑块P1和P2的质量均为m。滑板的质量M=4m，P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为1=0.10和2=0.40，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上。当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续运动，到达D点时速度为零。P1与P2视为质点，取g=10m/s2. 问：（1）P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？（2）BC长度为多少？N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？解析：20（1）P1滑到