高三物理力学综合训练课件（共8套）力学综合（下）.ppt

力学综合 下 014 山东泰安市07年第一轮质量检测6008 07 08学年度唐山市重点中学模拟试卷三10021 华南师大附中207 208学年度综合测试 二 15gk009 2008年高考理综山东卷24025 上海市黄浦区08年1月期终测评卷20043 南通 扬州 泰州三市08届第二次调研测试13008 07 08学年度唐山市重点中学模拟试卷三13021 华南师大附中207 208学年度综合测试 二 17023 中山市华侨中学第三次模考卷14029 连云港07 08学年度第一学期期末调研考试16033 上海嘉定区2007学年上学期调研23034 徐州市07 08学年度第一次质量检测17035 广东茂名市2007年第二次模考16042 08年苏 锡 常 镇四市教学情况调查 一 16040 江苏淮安市07 08学年度第一次调查测试17050 江苏省盐城市07 08学年度第二次调研考试16053 08年3月临沂市教学质量检查考试 一 13063 上海市南汇区08年第二次模拟考试23059 江苏南通市2008届第三次调研测试15gk015 2008年高考理综四川延考区卷25 014 山东泰安市07年第一轮质量检测6 6 利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小 实验时让某消防队员从一平台上跌落 自由下落2m后双脚触地 接着他用双腿弯曲的方法缓冲 使自身重心又下降了0 5m 最后停止 用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化图线如图所示 根据图线所提供的信息以下判断正确的是 a t1时刻消防员重心的速度最大b t2时刻消防员重心的速度最大c t4时刻消防员的动能最小d 消防员在运动过程中机械能守恒 bc 008 07 08学年度唐山市重点中学模拟试卷三10 10 如图所示 一劲度系数为k 800n m的轻弹簧两踹各焊连着一个质量均为m 12kg的小物体a b 竖立静止在水平地面上 现要加一竖直向上的力f在上面物体a上 使a开始向上做匀加速运动 经0 4s b刚要离开地面 设整个过程中弹簧都处于弹性限度内 g取10m s2 求 1 此过程所加外力f的最大值和最小值 2 此过程中物体a的速度和外力f做的功 点拨 在审题时应注意临界条件的识别 0 4s时物体b刚离地面 临界条件是b对地面压力为零 解见下页 解 1 开始时 a b静止 设弹簧压缩量为x1 当b刚离开地时弹簧伸长量为x2则 kx1 m g kx2 mbg 解得x1 x2 0 15m a上升的位移s x1 x 0 3m 由运动学公式 得a 3 75m s2 开始时外力f最小fmin ma 45n 当b刚要离地时外力f最大 fmax mg kx2 mafmax 285n 2 对a由运动学公式 对a由动能定理得 wf 49 5j 021 华南师大附中207 208学年度综合测试 二 15 15 13分 半径r 20cm的竖直放置的圆轨道与平直轨道相连接 如图所示 质量m 50g的小球a以一定的初速度由直轨道向左运动 并沿圆轨道的内壁冲上去 如果a经过n点时速度v1 4m s a经过轨道最高点m时对轨道的压力为0 5n 取g 10m s2 求 1 小球落地点p与n之间的距离s 2 小球从n到m这一段过程中阻力做的功w 解 1 根据牛顿第二定律 经过m时轨道对球的压力为f 0 5n 设小球在m点的速度为v2 有 v2 2m s 根据平抛运动规律有 联立方程解得 s 0 56m 2 小球从n到m过程 据动能定理 解得 gk009 2008年高考理综山东卷24 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 1 5m 数字 0 的半径r 0 2m 小物体质量m 0 01kg g 10m s2 求 小物体从p点抛出后的水平射程 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 设小物体运动到p点时的速度大小为v 对小物体由a到p过程应用动能定理得 小物体自p点做平抛运动 设时间为t 水平射程为s 则 解得 s 0 8m 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 有 解得 f 0 3n方向竖直向下 025 上海市黄浦区08年1月期终测评卷20 20 如图所示 半径为r 0 45m的光滑的1 4圆弧轨道ab与粗糙平面bc相连 质量m 2kg的物块由静止开始从a点滑下经b点进入动摩擦因数 0 2的水平面 求 1 物块经b点时的速度大小vt和距水平轨道高度为3r 4时速度大小v 2 物块过b点后2s内所滑行的距离s 3 物体沿水平面运动过程中克服摩擦力做多少功 mgr mvt2 2 由机械能守恒得mgr mg3r 4 mv2 2 w克 fs mgs 0 2 2 10 2 25 9j a f m mg m g 0 2 10 2m s2 3 克服阻力所做的功 物体停止时间 2 物体做减速运动的加速度大小 解 1 由机械能守恒得 043 南通 扬州 泰州三市08届第二次调研测试13 13 14分 如图所示 半径r 2m的四分之一粗糙圆弧轨道ab置于竖直平面内 轨道的b端切线水平 且距水平地面高度为h 1 25m 现将一质量m 0 2kg的小滑块从a点由静止释放 滑块沿圆弧轨道运动至b点以v 5m s的速度水平飞出 g取10m s2 求 1 小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功 2 小滑块经过b点时对圆轨道的压力大小 3 小滑块着地时的速度大小和方向 解 1 滑块在圆弧轨道受重力 支持力和摩擦力作用 由动能定理 wf 1 5j 2 fn 4 5n 3 小球离开圆弧后做平抛运动 t 0 5s 落地时竖直分速度 vy gt 5m s 落地时速度大小 方向与水平方向夹角为45度 008 07 08学年度唐山市重点中学模拟试卷三13 13 倾斜雪道的长为25m 顶端高为15m 下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接 如图所示 一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0 8m s飞出 在落到倾斜雪道上时 运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起 除缓冲外运动员可视为质点 过渡轨道光滑 其长度可忽略 设滑雪板与雪道的动摩擦因数 0 2 求运动员在水平雪道上滑行的距离 取g 10m s2 解 如图选坐标 斜面的方程为 运动员飞出后做平抛运动 联立 式 得飞行时间t 1 2s 落点的x坐标 x1 v0t 9 6m 落点离斜面顶端的距离 落点距地面的高度 接触斜面前的x分速度 y分速度 沿斜面的速度大小为 设运动员在水平雪道上运动的距离为s2 由功能关系得 解得 s2 74 8m 题目 021 华南师大附中207 208学年度综合测试 二 17 17 如图所示 长l 0 6m的轻绳一端系于固定点o 另一端系质量m 2kg的小球 将小球从o点正下方l 4处 以一定初速度水平向右抛出 经一定时间绳被拉直 以后小球将以o为支点在竖直平面内摆动 已知绳刚被拉直时 绳与竖直方向成60 角 取g 10m s2 求 1 小球水平抛出时的初速v0 2 小球运动到最低点时 绳所受的拉力t 解 1 小球在绳被拉直前作平抛运动 设小球抛出后经时间t绳被拉直 则 由此解得 2 在绳被拉直前瞬间 小球速度的水平分量为v0 竖直分量为gt 速度大小为 将代入上式得 速度与竖直方向的夹角为 可见小球速度与绳沿同一直线 小球的动量在绳拉力的冲量作用下减为零 以后小球作摆动 由机械能守恒定律可知小球到最低点时动能 由牛顿定律得 得绳拉力 题目 023 中山市华侨中学第三次模考卷14 14 16分 如图所示 在距水平地面高为h处有一半径为r的1 4圆弧轨道 圆弧轨道位于竖直平面内 轨道光滑且末端水平 在轨道的末端静置一质量为m的小滑块a 现使另一质量为m的小滑块b从轨道的最高点由静止释放 并在轨道的最低点与滑块a发生碰撞 碰后粘合为一个小滑块c 已知重力加速度为g 求 1 滑块c对轨道末端的压力大小 2 滑块c在水平地面上的落地点与轨道末端的水平距离 1 滑块b沿轨道下滑过程中 机械能守恒 设滑块b与a碰撞前瞬间的速度为v1 则 滑块b与滑块a碰撞过程沿水平方向动量守恒 设碰撞后的速度为v2 则 根据牛顿第三定律可知 滑块c对轨道末端的压力大小为n 3mg 解 联立各式可解得 n 3mg 设碰撞后滑块c受到轨道的支持力为n 根据牛顿第二定律 对滑块c在轨道最低点有 mv1 2mv2 联立以上各式解得 2 滑块c离开轨道末端做平抛运动 设运动时间t 根据自由落体公式 滑块c落地点与轨道末端的水平距离为s v2t 题目 029 连云港07 08学年度第一学期期末调研考试16 16 16分 如图所示 竖直平面内放一直角杆aob 杆的水平部分粗糙 动摩擦因数 0 20 杆的竖直部分光滑 两部分各套有质量分别为2 0kg和1 0kg的小球a和b a b间用细绳相连 初始位置oa 1 5m ob 2 0m g取10m s2 则 1 若用水平拉力f1沿杆向右缓慢拉a 使之移动0 5m 该过程中a受到的摩擦力多大 拉力f1做功多少 2 若小球a b都有一定的初速度 a在水平拉力f2的作用下 使b由初始位置以1 0m s的速度匀速上升0 5m 此过程中拉力f2做功多少 1 a b小球和细绳整体竖直方向处于平衡 代入数字得 w1 20j w1 ffs mbgsb 由能量关系 拉力f1做功为 由几何关系 sb 0 5m 代入数字得 ff 6n 则a受到的摩擦力为ff ma mb g 解 a受到的弹力为 n ma mb g 2 设细绳与竖直方向的夹角为 因细绳不可伸长 所以有 设拉力f2做功为w2 对系统由能量关系得 代入数字得w2 6 8j 则 vbcos vasin 题目 033 上海嘉定区2007学年上学期调研23 23 质量为0 2千克的小球从一弹性平面处以20米 秒的速度竖直上抛 能上升的最大高度为16m 然后落回平面 与平面发生碰撞后再次上升 上升的高度为7m 而后又落回平面 直到最后静止在平面上 设小球受到的空气阻力大小恒定 求 1 小球所受空气阻力的大小 2 小球第一次上升时间和下落时间之比 3 从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能 1 对小球第一次上升过程中用动能定理 代入数据 2 小球第一次上升过程中 得f 0 5n 解 小球第一次下落过程中 3 第一次落回地面时的速度为v1 第二次上升的速度为v2 小球与地面撞击时损失的能量为 小球在空气中损失的机械能为 f 2h1 2h2 从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为 题目 034 徐州市07 08学年度第一次质量检测17 17 12分 如图所示 一个3 4圆弧形光滑细圆管轨道abc 放置在竖直平面内 轨道半径为r 在a点与水平地面ad相接 地面与圆心o等高 mn是放在水平地面上长为3r 厚度不计的垫子 左端m正好位于a点 将一个质量为m 直径略小于圆管直径的小球从a处管口正上方某处由静止释放 不考虑空气阻力 1 若小球从c点射出后恰好能打到垫子的m端 则小球经过c点时对管的作用力大小和方向如何 2 欲使小球能通过c点落到垫子上 小球离a点的最大高度是多少 解 1 小球离开c点做平抛运动 落到m点时水平位移为r 竖直下落高度为r 根据运动学公式可得 运动时间 从c点射出的速度为 设小球以v1经过c点受到管子对它的作用力为n 由向心力公式可得 2 根据机械能守恒定律 小球下降的高度越高 在c点小球获得的速度越大 要使小球落到垫子上 小球水平方向的运动位移应为r 4r 由于小球每次平抛运动的时间相同 速度越大 水平方向运动的距离越大 故应使小球运动的最大位移为4r 打到n点 设能够落到n点的水平速度为v2 根据平抛运动求得 设小球下降的最大高度为h 根据机械能守恒定律可知 题目 035 广东茂名市2007年第二次模考16 16 13分 如图所示 一玩滚轴溜冰的小孩 可视作质点 质量为m 30kg 他在左侧平台上滑行一段距离后平抛 恰能无碰撞地沿圆弧切线从a点进入光滑竖直圆弧轨道 并沿轨道下滑 a b为圆弧两端点 其连线水平 已知圆弧半径为r 1 0m 对应圆心角为 1060 平台与ab连线的高度差为h 0 8m 计算中取g 10m s2 sin530 0 8 cos530 0 6 求 1 小孩平抛的初速度 2 小孩运动到圆弧轨道最低点o时对轨道的压力 由于小孩无碰撞进入圆弧轨道 即小孩落到a点时速度方向沿a点切线方向 则 又由 得 而 联立以上各式得 解 1 2 设小孩到最低点的速度为vx 由机械能守恒 有 在最低点 据牛顿第二定律 有 代入数据解得fn 1290n 由牛顿第三定律可知 小孩对轨道的压力为1290n 题目 042 08年苏 锡 常 镇四市教学情况调查 一 16 16 14分 如图所示 质量m 8kg的小车放在光滑水平面上 在小车右端施加一水平恒力f 8n 当小车向右运动速度达到3m s时 在小车的右端轻轻放上一质量m 2kg的小物块 物块与小车间的动摩擦因数 0 2 小物块始终不离开小车 问 1 小车至少要多长 2 小物块从放在小车上开始计时 经过3s时间 摩擦力对小物块做的功wf和拉力f对小车做的功wf分别是多少 取10m s2 解 1 由牛顿运动定律 物块放上小车后的加速度 小车的加速度 由v1 v2得t 2sv1 4m s 则小物块放上小车2s后就一起运动 小车在2s内的位移 物块在2s内的位移 小车的最小长度 2 物块在前2s内做加速度为a1的匀加速运动 后1s同小车一起做加速度为a3的匀加速运动 以系统为研究对象 根据牛顿运动定律 由得 物块3s末的速度 摩擦力对小物块做的功 小车在3s内的位移 拉力f对小车做的功 题目 040 江苏淮安市07 08学年度第一次调查测试17 17 14分 用长为l的细线拉一质量为m的小球 小球带电量为 q 细线一端悬于固定点o 整个装置放在水平向右一足够大的匀强电场中 小球静止时细线与竖直方向的夹角为 电场范围足够大 不计空气阻力 重力加速度为g 求 1 匀强电场的电场强度大小 2 将小球拉至o点正下方最低点由静止释放 小球向上摆动过程中的最大速度大小 3 在 2 问中 小球运动到最高点时细线对小球的拉力大小 4 若将小球拉至o点正下方最低点时给它一水平向右的初速度 小球在竖直面内做完整的圆周运动 这个初速度至少是多大 解 1 小球静止a点时 受力如图所示 据三力平衡条件 得 2 小球运动到平衡位置时速度最大 由动能定理得 将 式代入 得 小球从最低点到最高点时 细线与竖直方向成 角 由动能定理 得 将 式代入 式 得 在最高点 重力与电场力合力的法线分力与拉力平衡 设线的拉力为f f mg 题目 3 设b点与a点对悬点o对称 即ab为圆轨迹的直径 当小球恰好能运动到b点时 就能在竖直面内恰好做完整的圆周运动 在b点 重力与电场力的合力提供向心力 设将小球拉至o点正下方最低点时给它一水平向右的初速度为v0 由动能定理 得 将 式代入 式 得 题目 第2页 050 江苏省盐城市07 08学年度第二次调研考试16 16 长l是1m 质量m是2kg的长方形木板a放在光滑的水平面上 在木板的左端放置一个质量m是1kg的物块b a与b之间的动摩擦因数 是0 2 现用一个f为8n的水平恒力向右拉b 1 要使b从a的右端滑出 则力f至少要做多少功 2 若m m f中某一物理量发生变化 拉出过程中做功的最小值也会变化 要使拉出过程中做功的最小值变小 应采用哪些方法 只要说出两种 每种方法中只允许改变m m f中的一个 并说出此物理量变大还是变小 解 1 设力f作用时间为t1 则 相对运动距离 设撤去f时b的速度为vb a的速度为va 经t2时间后b正好滑到右端且速度v与a相同 ab g 2m s2方向向左 aa aa 1m s2 由 得 相对运动距离 题目 力f至少要做功 2 要使拉出过程中做功的最小值变小 应使 m变大 m变小 变小 f变大 只答一个且正确得1分 答两个或两个以上的 全部正确得3分 有错的不得分 题目 第2页 053 08年3月临沂市教学质量检查考试 一 13 13 17分 某边防哨所附近的冰山上 突然发生了一次 滑坡 事件 一块质量m 840kg的冰块滑下山坡后 又在水平地面上向着正前方的精密仪器室 见图 a 中的cdef 冲去 值勤的战士目测了一下现场情况 冰块要经过的路线分前 后两段 分界线为ab 已知前段路面与冰块的动摩擦因数 1 3 后段路面与冰块的动摩擦因数很小可忽略不计 为防止仪器室受损 又由于场 地限制他只能在前一段中 逆着冰块滑来的方向与水平成370角斜向下用f 875n的力推挡冰块 如图 b 所示 此时冰块的速度为v0 6 00m s 在第一路段沿直线滑过4 00m后 到达两段的分界线 以分界线为y轴 冰块的运动方向为x轴建立平面直角坐标系 冰块进入光滑场地后 他再沿垂直v0的方向 y轴正方向 用相同大小的力水平侧推 取g l0m s 求 冰块滑到分界线时的速度大小v1 若仪器室d点坐标为 10 0m 5 00m c点坐标为 10 0m 5 00m 则此冰块能否碰到仪器室 试通过计算说明 解 将f沿水平方向 竖直方向分解 冰块受的支持力 摩擦力 在前一阶段 对冰块由动能定理 联立以上各式 并将x1 4 00m等代入 解出 v1 1 00m s 题目 冰块做类平抛运动 沿x轴方向 沿y轴方向 由牛顿第二定律 联立解出y 52 0m 5m 故冰块碰不到仪器室 题目 第2页 063 上海市南汇区08年第二次模拟考试23 23 14分 如图所示 在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为r 0 25m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点b相切 半圆轨道的另一端点为c 在直轨道上距b为x m 的a点 有一可看做质点 质量为m 0 1kg的小物块处于静止状态 现用水平恒力将小物块推到b处后撤去恒力 小物块沿半圆轨道运动到c处后 恰好落回到水平面上的a点 取g 10m s2 求 1 水平恒力对小物块做功w与x的关系式 2 水平恒力做功的最小值 3 水平恒力的最小值 解 小物块从c到a的运动是平抛运动 1 设小球在c处的速度为vc 则由c到a 由以上两式得 小球从a到c由动能定理有 解得 2 当wf最小时 物块刚好能够通过c点 此时 由以上两式 x 2r 代入公式可求得恒力做功的最小值为 题目 3 由功的公式得 fmin 1n 题目 第2页 059 江苏南通市2008届第三次调研测试15 15 16分 在水平长直的轨道上 有一长度为l的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动 某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点 滑块与车面间的动摩擦因数为 1 证明 若滑块最终停在小车上 滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数 无关 是一个定值 2 已知滑块与车面间动摩擦因数 0 2 滑块质量m 1kg 车长l 2m 车速v0 4m s 取g 10m s2 当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力f 要保证滑块不能从车的左端掉下 恒力f大小应该满足什么条件 3 在 2 的情况下 力f取最小值 要保证滑块不从车上掉下 力f的作用时间应该在什么范围内 解 1 根据牛顿第二定律 滑块相对车滑动时的加速度 滑块相对车滑动的时间 滑块相对车滑动的距离 滑