高中物理复习专题3：力学综合试题

1、力学综合试题1、一水平放置的圆环形刚性窄槽固定在桌面上，槽内嵌着三个大小相同的刚性小球，它们的质量分别为m1、m2、m3，且m2=m3= 2m1小球与槽的两壁刚好接触且不计所有摩擦。起初三个小球处于如图- 25所示的等间距的I、II、III三个位置，m2、m3静止，m1以初速度沿槽运动，R为圆环内半径与小球半径之和。已知m1以v0与静止的m2碰撞之后，m2的速度大小为2v0/3；m2与m3碰撞之后二者交换速度；m3与m1之间的碰撞为弹性碰撞：求此系统的运动周期T2、如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点，O为圆弧圆心，D为圆弧最低点斜面体AB

2、C固定在地面上，顶端B安装一定滑轮，  一轻质软细绳跨过定滑轮（不计滑轮摩擦）分别连接小物块P、Q （两边细绳分别与对应斜面平行），并保持P、Q两物块静止若PC间距为L1=0.25m，斜面MN足够长，物块P质量m1= 3kg，与MN间的动摩擦因数，求：（ sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）小物块Q的质量m2；（2）烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小；（3）P物块P第一次过M点后0.3s到达K点，则 MK间距多大；  （4）物块P在MN斜面上滑行的总路程3、如图所示，一轻质弹

3、簧将质量为m的小物块连接在质量为M（M3m）的光滑框架内。物块位于框架中心位置时弹簧处于自由长度。现框架与物块共同以速度v0沿光滑水平面向左匀速滑动。（1）若框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为0且与墙不粘连，求框架刚要脱离墙壁时小物块速度的大小和方向；（2）在（1）情形下，框架脱离墙面后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值Epm；（3）若框架与墙壁发生瞬间碰撞立即反弹，以后过程中弹簧的最大弹性势能为，求框架与墙壁碰撞时损失的机械能E1。（4）在（3）情形下试判定框架与墙壁能否发生第二次碰撞？若不能，说明理由。若能，试求出第二次碰撞时损失的机械能E2。（设框架与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变）v0m

4、M4、如图所示，五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度为0.5m，质量为0.6 kg。在第一块长木板的最左端放置一质量为0.98 kg的小物块。已知小物块与长木板间的动摩擦因数为0.2，长木板与地面间的动摩擦因数为0.1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。一颗质量为0.02 kg的子弹以的150 m/s水平速度击中小物块并立即与小物块一起在长木板表面滑行，重力加速度g取10 m/s2。（1）分析小物块滑至哪块长木板时，长木板才开始在地面上滑动。¬v0（2）求物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离。5、如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量

5、为5m的重物相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、B、C三点，且B为A、C的中点，AO与竖直杆的夹角53°，B点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰。现将圆环由A点静止开始释放（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6），试求：（1）重物下降到最低点时圆环的速度大小；（2）圆环能下滑的最大距离； （3）圆环下滑到C点时的速度大小。6、如图6所示，一质量为M的小车静止在光滑水平面上，水平面左右两侧均为固定的竖直墙壁，左侧与一光滑固定的1/4圆弧相连

6、，半径R0.8 m，圆弧底端切线水平且与车的上表面平齐，将一质量为m的小滑块(可视为质点)从圆弧顶端由静止释放后滑下，滑块与车的上表面间的动摩擦因数0.3，已知M3m，小车所在的水平面足够长(即滑块与小车的速度相同前小车不会与墙壁相碰)，且小车每次与墙壁的碰撞都不损失机械能(取g10 m/s2)求：(1)小车第一次与墙壁相碰前的速度(2)要保证滑块始终不从车上掉下来，车长至少为多少？7、如图所示，水平传送带AB长l=83m，质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定），木块与传送带间的动摩擦因数=05当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m=20g

7、的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出，穿出速度v=50m/s，以后每隔1s就有一颗子弹射向木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，g取10m/s2求：（1）在被第二颗子弹击中前，木块向右运动离A点的最大距离？（2）木块在传达带上最多能被多少颗子弹击中？（3）从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中，子弹、木块和传送带这一系统产生的热能是多少？8、如图247所示，滑块A的质量m=0.01kg，与水平地面间的动摩擦因素=0.2，用细线悬挂的小球质量均为m=0.01kg，沿x轴排列，A与第1只小球及相邻两小球间距离均为s=2m，线长分别为L1、L2、L3（

8、图中只画出三只小球，且小球可视为质点），开始时，滑块以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动，设滑块与小球碰撞时不损失机械能，碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动，重力加速度g=10m/s2。试求：（1）滑块能与几个小球碰撞？（2）碰撞中第n个小球悬线长Ln的表达式？Av0L1L3L2O1O2O3图 2471设经过与相碰，-           (1分)设与碰撞之后两球的速度分别为、在碰撞过程中由动量守恒定律得：-      &

9、#160;   (2分)因，求得   ，方向与碰前速度方向相反.                (1分)设经过与相碰，-          (1分)设与碰撞之后两球的速度分别为、，因与在碰撞后交换速度所以  ，       

10、60;                                (1分)由碰后速度关系知，与碰撞的位置在位置，设经过与相碰，-     (1分)设与碰撞后的速度分别为 ，由动量守恒和机械能守恒定律可得：- 

11、0;         (2分)-           (2分)联立，得：或（舍）                            &#

12、160;        (2分)设碰后经回到位置，-          (1分)至此，三个小球相对于原位置分别改变了1200，且速度与最初状态相同。故再经过两个相同的过程，即完成一个系统的运动周期。                     

13、         (4分)2（1） -1分 m2=4kg-1分（2）   1分1分-1分得：FD=78N  1分由牛顿第三定律得，物块P对轨道的压力大小为N -1分（3）PM段：    vM=2m/s   1分沿MN向上运动：a1=gsin530+gcos530=10m/s2   1分   vM= a1 t1 

14、;  t1=0.2s      1分所以t1=0.2s时，P物到达斜面MN上最高点，故返回 -1分沿MN向下运动：a2=gsin53_gcos53 = 6m/s2                -1分m             &

15、#160;          -1分（4）末状态为 -1分得L总=1.0m 1分 3（1）EP=          （2）E1=       (3) E2=   解析:（1）框架与墙壁碰撞后，物块以V0压缩弹簧，后又返回，当返回原位时框架开始离开，由机械能守恒知，此时物块速度是V0方向向右。设弹簧有最大势能时

16、共同速度为V由动量守恒定律知   m V0=4mV由能量守恒定律    =+ EP×EP=                                    

17、0;            （2）设框架反弹速度为V1 、最大势能时共同速度为V。则由动量、能量守恒定律得3m V1m V0=4mV             解得：9+18 V1 V07=0           V1= 

18、    (舍去)带入得:V=0                         E1=             （3）由（2）知第一次碰后反弹后，二者总动量为零，故当弹簧再次伸展后

19、仍可继续与墙壁相撞，并以V1=的速度与墙壁相撞，由题意知，   所以 故E2=4（1）设子弹、小物块、长木板的质量分别为m0、M、m，子弹的初速度为v0，子弹击中小物块后二者的共同速度为v1，由动量守恒定律m0 v0=(M+ m0) v1-子弹击中小物块后物块的质量为M，且M= M+ m0设当物块滑至第n块木板时，木板才开始运动1Mg2M+(6n)mg   -其中1、2分别表示物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数由式解得n4.3即物块滑上第五块木板时，木板才开始在地面上滑动（2）设物块刚滑上第五块木板时的速度为v2，每块木板的长度为

20、L，由动能定理1 Mg×4L=Mv22Mv12-由式解得v2=1m/s-物块在第五块木板表面做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，设经历时间t，物块与木板能获得相同的速度v3，由动量定理1 Mgt=Mv3Mv3-1 Mg2(M+m)t=m v3-由式解得v3=m/s-在此过程中，物块发生的位移为s1，由动能定理1 Mg s1=Mv32Mv22-解得s1=m0.5m即物块与木板获得m/s的共同速度，之后整体向前匀减速运动s2后静止由动能定理2 （M+m）g s2=(M+m)v32 -解得s2=m所以物块总共发生的位移s=4L

21、+ s1+ s2 -解得s2.27m-5解：（1）圆环到B点时，重物下降到最低点，此时重物速度为零。      （1分）圆环下降高度为hABL，重物下降的高度为hLLL   系统机械能守恒mghAB5mghmv12                        

22、;  （2分）圆环的速度为v12                                        （1分）（2）圆环能下滑最大距离H时，圆环和重物速度均为零。

23、0;        （1分）重物上升的高度HL                       （1分）系统机械能守恒mgH5mgH             

24、60;                    （2分）得HL                            &#

25、160;                      （1分）（3）圆环到C点时，下落高度hACL，重物高度不变，设圆环速度为v2，此时重物速度为v2cos53°。                  &

26、#160;                            （2分）系统机械能守恒mghABmv22×5m（v2cos53°）2               （2分）v2          &#