高三物理二轮课件题型3 计算题训练1新人教版 (2).ppt

计算题训练一 1 2009 枣庄市5月模拟 12分 如图1所示 在倾角为 的光滑斜面上 放有两个可视为质点的小球a和b a球的质量为m b球的质量为2m 两球之间用一根长为l的轻杆相连 小球b到水平面的高度为h 两球从静止开始下滑 不计球与地面碰撞时的机械能损失 且地面光滑 当地的重力加速度为g 试求 1 小球b沿斜面下滑的时间 2 两球在光滑水平面上运动时的速度大小 3 整个下滑过程中杆对b球所做的功 图1 解析 1 设两球组成的系统沿斜面下滑时加速度的大小为a 根据牛顿第二定律3mgsin 3ma解得a gsin 根据公式解得小球b沿斜面下滑的时间为t 2 由于不计算摩擦及碰撞时的机械能损失 因此两球组成的系统机械能守恒 两球在光滑水平面上运动时的速度大小相等 设为v 选光滑水平面为零势能参考面 根据机械能守恒定律有mg h lsin 2mgh 0 解得v 3 设杆对b球所做的功为wb 对b球应用动能定理有wb 2mgh 2mv2解得wb 答案 1 2 3 2 2009 江门市第二次模拟 14分 1 一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起 举双臂直体离开台面 此时其重心位于从手到脚全长的中点 跃起后重心升高0 45m达到最高点 落水时身体竖 直 手先入水 在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计 从离开跳台到手触水面 他可用于完成空中动作的时间约是多少 计算时 可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点 g取10m s2 1 5 2 2 25 1 45 2 2 1025 1 4 2 1 96 结果保留两位有效数字 2 飞镖是一项时尚的运动 飞镖质量为0 01kg 一名运动员在距离一堵竖直木板墙壁3m前投掷飞镖 求 g 10m s2 当以30m s的水平速度投掷飞镖 飞镖插在墙壁上的位置与抛掷点的竖直距离 不考虑空气阻力 如果考虑空气对飞镖有阻力且只考虑水平阻力为0 2n 想飞镖仍插在墙壁原来位置上 则水平投掷速度要多大 解析 1 从起跳到最高点的时间t1 由h 得t1 s 0 3s从最高点到手触水面过程的时间为t2h h 得t2 1 4s所以t1 t2 1 7s 2 飞镖做平抛运动 飞镖飞行时间为t 0 1s飞镖在竖直方向的位移h由h 0 05m当考虑空气水平阻力时 飞镖水平方向做匀减速运动a 20m s2设第二次投掷飞镖的速度为v 由s v t 得v 31m s答案 1 1 7s 2 0 05m 31m s 3 2009 烟台市适应性练习一 14分 如图2所示 竖直放置的光滑半圆形轨道与光滑水平面ab相切于b点 半圆形轨道的最高点为c 轻弹簧一端固定在竖直挡板上 另一端有一质量为0 1kg的小球 小球与弹簧不相连 用力将小球向左推 小球将弹簧压缩一定量时用细绳固定住 此时弹簧的弹性势能为4 05j 烧断细绳 弹簧将小球弹出 取g 10m s2 求 1 欲使小球能通过最高点c 则半圆形轨道的半径最大为多少 图2 2 欲使小球通过最高点c后落到水平面上的水平距离最大 则半圆形轨道的半径为多大 落至b点的最大距离为多少 解析 1 ep v1 9m sb到c的运动过程中在c点有mg fn 由fn 0得r 即rm 1 62m 2 y 2r由系统机械能守恒得ep mg 2r x v3t由以上得x 当 8 1 4r 4r时 x有极大值即r 1 01m时xm 4r 4 04m答案 1 1 62m 2 1 01m4 04m 4 2009 珠海市第二次调研 12分 如图3所示 一个质量为m 0 6kg的小球 经某一初速度v0从图中p点水平抛出 恰好从光滑圆弧abc的a点沿切线方向进入圆弧轨道 不计空气阻力 进入时无机械能损失 已知圆弧半径r 0 3m 图中 60 小球到达a点时的速度v 4m s 取g 10m s2 求 1 小球做平抛运动的初速度v0 2 判断小球能否通过圆弧最高点c 若能 求出小球到达圆弧轨道最高点c时对轨道的压力fn 图3 解析 1 将小球到达a点的速度分解如下图所示有v0 vcos 2m s 2 假设小球能到达c点 由动能定理有 mgr 1 cos 得vc m s 故小球能到达最高点c 在最高点 由牛顿第二定律有fn mg 代入数据得fn 8n由牛顿第三定律fn fn 8n 方向竖直向上 答案 1 2m s 2 8n 方向竖直向上 5 2009 上海市闵行区4月模拟 12分 如图4所示 质量为m的带有小孔的塑料块沿斜面向上滑动到达最高点c时的速度恰好为零 此时与从a点水平射出的弹丸相碰 弹丸沿着斜面方向进入塑料块中 并立即与塑料块具有相同的速度v 1m s 已知a点和c点距地面的高度分别为h 1 95m h 0 15m 弹丸的质量m 水平速度v0 8m s g 10m s2 求 图4 1 斜面与水平面的夹角 也可用反三角函数表示 2 若在斜面下端与地面交接处 设一个垂直斜面的弹性挡板 塑料块与它相碰没有机械能损失 斜面与塑料块间的滑动摩擦系数为 0 25 则滑块从接收到弹丸至停止运动共通过多少路程 解析 1 弹丸做平抛运动h h 设到达c点时竖直分速度为vyvy gt斜面与水平面的夹角为 tan 即 arctan 2 设滑块从接收到弹丸至停止共通过的路程为s 由动能定理得 m m gh m m gcos s 0 得s 1m 答案 1 arctan 2 1m 6 12分 绿色奥运 是2008年北京奥运会的三大理念之一 奥组委在各比赛场馆使用新型节能环保电动车 由奥运会500名志愿者 图5 担任司机 负责接送比赛选手和运输器材 在检测某款电动车性能的某次实验中 质量为8 102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶 达到的最大速度为15m s 利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力f与对应的速度v 并描绘出图5中的f 图象 图中ab bo均为直线 假设电动车行驶中所受的阻力恒定 求 1 根据图线abc 判断该环保电动车做什么运动并计算环保电动车的额定功率 2 此过程中环保电动车做匀加速直线运动的加速度大小 2 环保电动车由静止开始运动 经过多长时间速度达到2m s 解析 1 由图象分析可知 图线ab表示牵引力f不变 阻力ff不变 电动车由静止开始做匀加速直线运动 图线bc的斜率表示汽车的功率p p不变 达到额定功率后 则电动车所受牵引力逐渐减小做加速度减小的变加速直线运动 直至达到最大速度为15m s 此后电动车做匀速直线运动 由图象可得 当最大速度vmax 15m s时 牵引力为fmin 400n故恒定阻力ff fmin 400n额定功率p fminvmax 6kw 2 电动车匀加速运动的末速度v 代入数据解得v 3m s 电动车匀加速运动的加速度a m s2 2m s2 3 环保电动车在速度达到3m s之前 一直做匀加速直线运动故所求时间t 将vt 2m s代入上式解得t 1s答案 1 见解析6kw 2 2m s2 3 1s 7 2009 山东 24 14分 如图6所示 某货场需将质量为m1 100kg的货物 可视为质点 从高处运送至地面 为避免货物与地面发生撞击 现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道 使货物由轨道顶端 无初速滑下 轨道半径r 1 8m 地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板a b 长度均为l 2m 质量均为m2 100kg 木板上表面与轨道末端相切 货物与木板间的动摩擦因数为 1 木板与地面间的动摩擦因数 2 0 2 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等 取g 10m s2 1 求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力 2 若货物滑上木板a时 木板不动 而滑上木板b时 木板b开始滑动 求 1应满足的条件 3 若 1 0 5 求货物滑到木板a末端时的速度和在木板a上运动的时间 图6 解析 1 设货物滑到圆轨道末端时的速度为v0 对货物的下滑过程中根据机械能守恒得m1gr 设货物在轨道末端所受支持力的大小为fn 根据牛顿第二定律得fn m1g 联立 式 代入数据得fn 3000n 根据牛顿第三定律 货物对轨道的压力大小为3000n 方向竖直向下 2 若滑上木板a时 木板不动 由受力分析得 1m1g 2 m1 2m2 g 若滑上木板b时 木板b开始滑动 由受力分析得 1m1g 2 m1 m2 g 联立 式 代入数据得0 4 1 0 6 3 1 0 5 由 式可知 货物在木板a上滑动时 木板不动 设货物在木板a上做减速运动时的加速度大小为a1 由牛顿第二定律得 1m1g m1a1 设货物滑到木板a末端时的速度为v1 由运动学公式得v12 v02 2a1l 联立 式 代入数据得v1 4m s 设在木板a上运动的时间为t 由运动学公式得v1 v0 a1t 联立 式 代入数据得t 0 4s答案 1 3000n 方向竖直向下 2 0 4 1 0 6 3 4m s0 4s 8 2009 淄博市调研 10分 质量为1kg的物块静止在水平面上 从某时刻开始对它施加大小为3n的水平推力 4s内物体发生的位移为16m 此时将推力突然反向但保持大小不变 g取10m s2 求 1 再经2s物体的速度大小 2 在前6s