2026年高考物理三轮冲刺：力学计算题 提分练习题汇编（含答案解析）

1.有一款三轨推拉门，门框内部宽为2.4m,三扇相同的门板如图所示，每扇门板宽为d=0.8m,质量为m=20kg。与轨道的动摩擦因数为μ=0.01。在门板边缘凸起部位贴有尼龙搭扣，两门板碰后可连在一起，现将三扇门板静止在最左侧，用力F水平向右拉3号门板，一段时间后撤去，取重力加速度g=10m/s²。(1)若3号门板左侧凸起部位恰能与2号门板右侧凸起部位接触，求力F做的功W;该吸能盒被压缩了6cm,其吸收的能量占碰撞损失动能的60%,求两车碰撞过程中吸能盒受量m=1kg的滑块(可视为质点),以初速度v₀从离木板上表面h=1m的高度水平向右抛出，(3)只改变抛出点的位置和初速度大小，使滑4.2024年8月24日，湖南省第二届滑板公开赛在衡东激情开赛。某次滑板运动员比赛过程可简化为如图所示的模型，ABC是半径R=3.6m的光滑固定圆弧形滑板赛道，A点与圆H=2.8m。已知运动员和滑板的总质量m=60kg,取重力加速度大小g=10m/s²,运动员(1)运动员和滑板一起在B点受到的向心力F;5.福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，2025年9月22日，央视首次用下能在3s内从静止沿水平甲板跑道匀加速运动到起飞速度90m/s,重力加速度田乙最后用力将球甩出去，测得落点到抛出点的距离为x=80m,通过训练录像测得链球离地的最大高度为h=20m,(忽略空气(1)链球在空中的运动时间；(2)链球在最高点的速度大小；轴正方向大小为16N的水平恒力F,已知物块的质量为2kg,重度8取10m/s²,不计空气阻力，求：的摩擦因数μ=0.2,g取10m/s²。地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点。离滑板右端L₀=0.2m处有一竖直固定的挡板P,一物块从A点由静止开始沿轨道滑下，经B点滑上滑板，此时立即将圆弧轨道撤掉。已知物块可视为质点，质量m=1kg,滑板质量M=5kg,圆弧轨道半径R=1.8m,物块与滑板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s²。滑板与挡板P的碰(1)求物块滑到B点时对圆弧轨道的压力大小；(2)求滑板与挡板P第一次碰撞前瞬间物块的速度v₁大小；(3)求滑板长度的最小值。第7页共42页图1水平曲滑道水平曲滑道水平直滑道CB图2因数分别为从=0.2,μ₂=0.1,物块始终未落在地面上，重力加速度g取10m/s²,不计空轨道(模拟山体斜坡)与长为L的粗糙水平轨道(模拟湿滑石板路)平滑连接。水平轨道末性碰撞(碰撞时间极短),要使B恰好落在P端，求A释放时距x轴的高度H;18.如图，桌面边缘A点放一个质量为m=0.2kg的滑块1,距A点正下方h=0.2m光滑水滑块1水平抛出。滑块1水平抛出后恰好落到位于B点的滑块2的上表面，与滑块2发生时与滑块2的水平距离s;B整体经过右侧固定圆弧轨道的N点时速度Vɴ=9m第10页共42页与水平方向夹角为β,重力加速度为8。静止时所在位置为0。另一质量也为m的小球1从与O点距离为h(h未知)的位置由静止第11页共42页(3)h取第(2)问的最大值情况下，测得小球1、2碰后从O点开始向下运动到第一次返回0点所用的时间t。22.如图甲所示，固定的水平光滑桌面上有A、B、C三个质量均为m的小球，其中小球A与B用长L的轻杆相连，小球C靠在B右边，桌子右侧有质量为3m的小车D,停在光滑的水平地面上，小车内部圆弧管道，管道出口e点刚好与桌面右端平齐且几乎隙，另一端f点与一截竖直管道平滑连接，竖直管道内g点以下有一轻弹簧连在底部。先控制A、B和轻杆处于竖直状态，再由静止释放，让A从左边倒下，B与C分离后以v₀进入圆弧管道，经内部轻弹簧作用后又从e点飞出。已知圆弧管道的半径,且远大于管道内径，小球C与管道内壁无摩擦，竖直管道fg部分长h=R,不计空气阻力，重(3)若将轻弹簧去掉，在竖直管道g点以下的部分填充一种特殊物质(忽略该物质的质量),小球C碰到该物质立即减速，且在该部分运动时其加速度的倒数与竖直速度V,的关系如的过程中小车D运动的位移x。M的缓冲细滑杆AB与轨道垂直且左右对称放于轨道上，AB的中点O通过一根不可伸长的轻绳连接一质量为m的小球，轻绳所在竖直面垂直于杆，初始状态绳恰好拉直，与水平面成30°夹角，绳长为L,O点与地面之间的高度差为H(H>L)。静止释放小球，绳绷直后始终保持伸直状态，当轻绳摆至固定在0点正下方的电热丝P(大小不计)处时被电热丝瞬(3)撤去电热丝P,解除细滑杆AB的锁定(AB仅能在水平方向运动),小球仍从题干要求的初始状态静止释放。令M=km,若k≥1,求小球运动至最低点的v与k的关系式及动能的(1)t=0时刻，小物块和木板的加速度的大小；25.如图所示，水平面上放有小球A、B和半圆形轨道C,两小球的质量均为m,可看作质点。轨道质量未知，圆弧面的半径为R,与水平面平滑连接。小球A以向右的初速度与静止的B球发生碰撞，碰后两球的相对速度与碰前相对速度之比为0.5。所有接触面均光滑，(1)求小球A、B碰撞后的速度大小之比；(2)若轨道C固定，小球B进入轨道后，在与圆心等高的D点时对轨道的压力为2mg,求小球B脱离轨道的位置距水平面的高度；(4)在上述条件下，λ越大，石头就会弹出越远吗?给出判断理由。第14页共42页示)第1页共42页(2①设3号门板与2号门板碰撞前速度为v₀,碰撞后速度为V₁,碰后两门板位移为解得FM=1.92×10⁶N③【详解】(1)滑块从抛出到A点的高度为y₁=h-R(1-cosa)得Fɴ=40N解得Fm=3.6×10⁵N②小球B开始运动时小球A平行MN方向速度为VA,,垂直MN方第5页共42页③(3)根据V,=gt=20m/s【详解】(1)沿y方向受力分析可得mgsin37°=ma,第7页共42页(2)物块再次回到x轴时，有x方向速度为Vx=at=32m/s(2)网球着地时的竖直速度Vy=gt设着地速度与水平方向夹角为α,则有解得α=37°分析可知从物块滑上滑板开始到达到向左的共同速度v共2,物块相对于滑板始终向滑板的右【详解】(1)对于游客甲，从A到B的运动过程，根据动能定理，有解得v=√2(1-μ)gH(2)设碰撞后游客甲速度大小变为v₁,对于游客甲碰撞后有vAt=l设游客甲与游客乙碰撞前速度为v₀,游客乙速度大小变为v₂,碰撞前后动量守恒、机械能守恒，有mv₀=-mv₁+2mv₂,第11页共42页有第12页共42页第14页共42页 (2)由题可知，滑块2做简谐运动的周期滑块1与2碰撞后到再次回到B点的时间速m₂vB=(m+m)v此过程中滑块2简谐运动振动,运动位移为0,所以滑块1落到水平面上时与滑块2的即第16页共42页【详解】(1)B球下落过程中，A、B、C系统水平方向动量守恒，结合速度关联，可知落地前瞬间，A、B、C三个小球水平速度均为0,(2)解法一：如图所示，两根细杆与水平方向夹角为β时，B球坐标为(x,y),则A球坐标为(x-Lcosβ,0),C球坐标为(x+Lcosβ,0),三者水平位移满足3m(x-Lcosβ)+2mx+m(x+Lcosβ)=0已知y=Lsinβ故B球运动轨迹方程为9x²+y²=L²解法二：由A、B、C系统水平方向动量守恒，且系统初始静止可得，系统质心的水平投影点(即坐标原点)不动，因此可求得B球落地前瞬间的水平位移为·,据分析可知，B球的运动轨迹为椭圆，坐标原点(即A、B、C系统质心的水平投影点)为椭圆的中心，半长轴为L,半短轴为,故B球运动轨迹方程为或9x²+y²=L²(3)解法一：当β=37°时，A、B、C速度大小方向如图所示或者(相对圆周运动),或者(相对圆周运动),解得VA=2m/s,Vc=4m/s。点(即坐标原点)不动，因此可求得A、B、C三球落地前任意时间内的水平位移之比为2:1:4,即A、B、C三球在任意时刻水平速度之比为VA:VBx:Vc=2:1:4②③【详解】(1)设小球1自由下落h的速度为v₁,根据机械能守恒有1与2碰撞过程动量守恒，则有mv₁+0=(m+m)v2在0位置弹簧被压缩x₀,根据平衡条件得.解得xm=4x₀(xm=-2x₀舍去)即 由(1)问动量守恒，碰前速度v₀=2v′=√2gh小球1、2碰后从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间则小球1、2碰后做简谐运动的周期故小球1、2碰后从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间【详解】(1)小球C与小车D作用过程中满足机械能守恒和水平方向动量守恒，则而总动量为零，则A和B的总动量向左，且碰到桌面前瞬间A沿杆的水平分速度与B的速(3)小球C到达管道f点时，其水平分速度与小车D速度相同，且小球在竖直管道内其水平速度一直和小车保持一致，做匀速直线运动，而小球有竖直分速度V;,竖直方匀加速运动，到8点设为vg,则mvo=(m+3m)v共，第20页共42页③第21页共42页(2)物块先向上做匀减速直线运动，木板先向上做匀加速直线运动，令历时t1达到相等速解得t₁=1s,v₁=2m/s动，根据牛顿第二定律有-(M+m)gsinθ+E₀q=(M+m)a解得a=-2m/s²解得t₂=4.5s(3)木板第一次与挡板碰撞，此时物块距下端的距离L=37m+3m=40m解得a₃=2m/s²解得a₄=14m/s²速度不变，根据对称性每次与挡板碰撞前瞬间速度大小均为7m/s第二次碰后，物块相对木板下移d₂=7m+3m=10m第三次碰后，物块相对木板下移d₃=7m+5m=12m因此小物块与挡板碰撞次数为4次(舍去)【详解】(1)设小球A的初速度为v。,碰撞后，A、B两球的速度大小分别为VA、VB(2)B球在D点时，由牛顿第二定律得设B球在E点脱轨，O、E连线与竖直方向的夹角为θ,由牛顿第二定律得对从D运动到E的过程，由机械能守恒(3)设小球B从滑入轨道到滑出轨道所经历的时间为t,小球A在此过程中做匀速直线运故,方向水平向右【详解】(1)第一次作用前瞬间有vx