2022年高考物理專(zhuān)題復(fù)習(xí) 力學(xué)計(jì)算題 粵教版

2022年高考物理專(zhuān)題復(fù)習(xí) 力學(xué)計(jì)算題 粵教版一、五種典型的模型1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)2、平拋運(yùn)動(dòng)3、圓周運(yùn)動(dòng)4、碰撞和反沖5、板塊6、彈簧連接體二、典型的力學(xué)綜合計(jì)算題1如圖甲所示，粗糙水平面CD與光滑斜面DE平滑連接于D處；可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B緊靠一起靜置于P點(diǎn)，某時(shí)刻A、B在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，此后A向左運(yùn)動(dòng)已知：斜面的高度H=1.2m；A、B質(zhì)量分別為1kg和0.8kg，且它們與CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)相同；A向左運(yùn)動(dòng)的速度平方與位移大小關(guān)系如圖乙；重力加速度g取10m/s2 （1）求A、B與CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)； （2）求A、B分離時(shí)B的速度大小vB；乙0168DCPBAxE甲H2如圖所示，光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M = 2kg，長(zhǎng)L = 0.84m的長(zhǎng)木板C；離板左端S = 0.12m處?kù)o止放置質(zhì)量mA =1kg的小物塊A，A與C間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.4；在板右端靜止放置質(zhì)量mB = 1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計(jì)設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，g = 10m/s2現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F，問(wèn)：（1）當(dāng)F = 9N時(shí)，小物塊A的加速度為多大？（2）若F足夠大，則A與B碰撞之前運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多少？3如圖，長(zhǎng)度S=2m的粗糙水平面MN的左端M處有一固定擋板，右端N處與水平傳送帶平滑連接傳送帶以一定速率v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其上表面NQ間距離為L(zhǎng)=3m可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A和B緊靠在一起并靜止于N處，質(zhì)量mA=mB=1kgA、B在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，并分別向左、右運(yùn)動(dòng)，分離過(guò)程共有能量E=9J轉(zhuǎn)化為A、B的動(dòng)能設(shè)A、B與傳送帶和水平面MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.2，與擋板碰撞均無(wú)機(jī)械能損失取重力加速度g=10m/s2，求：（1）分開(kāi)瞬間A、B的速度大小；（2）B向右滑動(dòng)距N的最遠(yuǎn)距離；4如圖所示，半徑1.0的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)和圓心的連線與水平方向間的夾角，另一端點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)，其切線水平。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M= 3kg，上表面與C點(diǎn)等高質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中點(diǎn)以V0=2.4的速度水平拋出，恰好從軌道的端沿切線方向進(jìn)入軌道。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，取，0.6求：(1) 物體到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小VB；(2) 物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；(3) 木板長(zhǎng)度滿(mǎn)足什么條件，才能使物塊不滑離木板。5.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點(diǎn)，圓心角BOC37°，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R1.0 m?，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m0.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落，DE距離h1.6 m。物體與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5。取sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2。求：（1）物體第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)物體的支持力FN的大??；（2）要使物體不從斜面頂端飛出，斜面的長(zhǎng)度LAB至少要多長(zhǎng)；（3）若斜面已經(jīng)滿(mǎn)足（2）要求，物體從E點(diǎn)開(kāi)始下落，直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大小。6如圖甲所示，光滑曲面軌道固定在豎直平面內(nèi)，下端出口處在水平方向上一平板車(chē)靜止在光滑水平地面上，右端緊靠曲面軌道，平板車(chē)上表面恰好與曲面軌道下端相平一質(zhì)量為m的小物塊從曲面軌道上某點(diǎn)由靜止釋放，初始位置距曲面下端高度h=0.8m物塊經(jīng)曲面軌道下滑后滑上平板車(chē)，最終沒(méi)有脫離平板車(chē)平板車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后的速度圖象如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2 （1）根據(jù)圖乙寫(xiě)出平板車(chē)在加速過(guò)程中速度v與時(shí)間t的關(guān)系式（2）求平板車(chē)的質(zhì)量M圖甲（3）求物塊與平板車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)ms1圖乙7.如圖，輪半徑r10 cm的傳送帶，水平部分AB的長(zhǎng)度L1.5 m，與一圓心在O點(diǎn)半徑R1 m的豎直光滑圓軌道的末端相切于A點(diǎn)，AB高出水平地面H1.25 m一質(zhì)量m0.1 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，在水平力F作用下靜止于圓軌道上的P點(diǎn)，OP與豎直線的夾角37°.已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1.(1)求水平力F的大小(2)撤去F，使滑塊由靜止開(kāi)始下滑若傳送帶一直保持靜止，求滑塊的落地點(diǎn)與B間的水平距離若傳送帶以v00.5 m/s的速度沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行(傳送帶上部分由B到A運(yùn)動(dòng))，求滑塊在傳送帶上滑過(guò)痕跡的長(zhǎng)度8.某校興趣小組制作了一個(gè)游戲裝置，其簡(jiǎn)化模型如圖所示，在A點(diǎn)用一彈射裝置可將靜止的小滑塊以某一水平速度彈射出去，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后，進(jìn)入半徑R=0.1m的光滑豎直圓形軌道，運(yùn)行一周后自B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)右側(cè)有一陷阱，C、D 兩點(diǎn)的豎直高度差h=0.2m，水平距離s=0.6m，水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)1=0.5m，BC長(zhǎng)為L(zhǎng)2 =1.5m，小滑塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，重力加速度g=10m/s2。（1）若小滑塊恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，求小滑塊在A點(diǎn)彈射出的速度大??；（2）若游戲規(guī)則為小滑塊沿著圓形軌道運(yùn)行一周離開(kāi)圓形軌道后只要不掉進(jìn)陷阱即為勝出。求小滑塊在A點(diǎn)彈射出的速度大小范圍。（3）若小滑塊是與從光滑斜軌道E點(diǎn)靜止釋放的小球發(fā)生完全非彈性碰撞后，離開(kāi)A點(diǎn)的，求當(dāng)滿(mǎn)足（2）中游戲規(guī)則時(shí)，釋放點(diǎn)E與過(guò)A水平面的豎直高度H的大小范圍。（小球質(zhì)量與小滑塊的質(zhì)量相等，且均可視為質(zhì)點(diǎn)，斜軌道與水平地面平滑連接）。，xx屆高三二輪復(fù)習(xí)力 學(xué) 計(jì) 算 題 參考答案1解：（1）由圖象可知，分離時(shí)物塊A的初速度vA=4m/s， （1分）A最終位置與P點(diǎn)距離sA=8m， （1分） 從A、B分離到A勻減速運(yùn)動(dòng)停止，有 （1分）得A的加速度大小 a=1m/s2 （1分） 由牛頓第二定律可知 （2分）解得 0.1 （2分）【或：從A、B分離到A勻減速運(yùn)動(dòng)停止，由動(dòng)能定理 （3分）解得 0.1 （1分）】（2）A、B分離過(guò)程，由動(dòng)量守恒 （2分） 解得 vB=5m/s （2分）2.解：（1）設(shè)M和mA一起向右加速，它們之間靜摩擦力為f由牛頓第二定律得：F=(M+mA)a2分得：2分，表明加速度的結(jié)果是正確的（1分）（2）mA在與mB碰之前運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，必須加速度最大，則：2分1分解得：1分3解：(1) 設(shè)A、B分開(kāi)時(shí)速度大小分別為vA、vB由A、B系統(tǒng)能量守恒有 由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒有 聯(lián)立解得：(2)假設(shè)B不能從傳送帶Q端離開(kāi)，且在傳送帶上運(yùn)行最大對(duì)地位移為s2，由動(dòng)能定理得 解得：由題意可知，假設(shè)成立 所以B沿傳送帶向右滑動(dòng)距N的最遠(yuǎn)距離為2.25m4. 解：(1)從A到B，物體做平拋運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系得： (2)從B到C，機(jī)械能守恒 聯(lián)立解得FN=58N 根據(jù)牛頓第三定律，物塊在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為58N，方向豎直向下 (3)m從滑上M到與M相對(duì)靜止過(guò)程中,動(dòng)量守恒 設(shè)板的最小長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)能量守恒定律得 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：、式各1分。其余每式2分。5.解：（1）物體從E到C，由機(jī)械能守恒得：mg（hR）mvC2 在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FNmg 聯(lián)立解得FN12.4 N（2）從EDCBA過(guò)程，由動(dòng)能定理得WGWf0 WGmg（hRcos 37°）LABsin 37° Wf=mgcos37°LAB 聯(lián)立解得LAB2.4 m（3）因?yàn)?，mgsin 37°mgcos 37°（或tan 37°）所以，物體不會(huì)停在斜面上。物體最后以C為中心，B為一側(cè)最高點(diǎn)沿圓弧軌道做往返運(yùn)動(dòng)。從E點(diǎn)開(kāi)始直至穩(wěn)定，系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量 Q=Ep Epmg（hRcos 37°） 聯(lián)立解得Q4.8J6解：（1）平板車(chē)在加速過(guò)程中v與t的關(guān)系式為 （3分）（2）物塊沿曲面下滑過(guò)程，機(jī)械能守恒，有 （2分） 代入數(shù)據(jù)解得物塊離開(kāi)軌道時(shí)的速度 v0=4m/s （1分） 物塊滑上車(chē)之后最終沒(méi)有脫離平板車(chē)，動(dòng)量守恒，有 （3分） 由圖象知物塊與平板車(chē)最后的共同速度 vt=1m/s （1分） 代入數(shù)據(jù)解得平板車(chē)的質(zhì)量 M=3m （2分）（3）平板車(chē)在加速過(guò)程中，由牛頓第二定律可得 （3分） 由圖象知平板車(chē)的加速度 a=2m/s2 （1分） 代入數(shù)據(jù)解得物塊與平板車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.6 （2分）7、解：(1)滑塊靜止于P點(diǎn)時(shí)，由平衡條件知Fmgtan 代入數(shù)值得F0.75 N(2)滑塊從P到A的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得mg(RRcos )mv從A到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理得mgLmvmv 解得vB1 m/s經(jīng)傳送帶的B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律mgFN 得FN0所以滑塊從B點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊在空中飛行的時(shí)間為t，落地點(diǎn)與B點(diǎn)間的水平距離為x，則 Hgt2 xvBt 解得x0.5 m傳送帶逆時(shí)針運(yùn)行時(shí)，滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)情況與傳送帶保持靜止時(shí)相同設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為a，滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則vBvAat mgma滑過(guò)痕跡的長(zhǎng)度LLv0t解得L2 m8、解：小滑塊恰能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)的速度為v，由牛頓第二定律： （1分）由B到最高點(diǎn)小滑塊機(jī)械能守恒得： （1分）由A到B動(dòng)能定理： （1分）由以上三式解得A點(diǎn)的速度為： （1分）（2）若小滑塊剛好停在C處，則A到C動(dòng)能定理： （2分）解得A點(diǎn)的速度為 （1分）若小滑塊停在BC段，應(yīng)滿(mǎn)足 （1分）若小滑塊能通過(guò)C點(diǎn)并恰好越過(guò)壕溝，利用平拋運(yùn)動(dòng)則有 ：豎直方向： （1分）水平方向： （1分）從A到C由動(dòng)能定理： （2分）解得： （1分）所以初速度的范圍為： 和 （1分）（3）以小球和小滑塊為系統(tǒng)，依據(jù)題意在A點(diǎn)完全非彈性碰撞前、后系統(tǒng)動(dòng)量守恒： （2分）小球從E點(diǎn)到光滑斜面底端，由動(dòng)能定理：（1分）結(jié)合（2）問(wèn)的速度范圍可以求出H范圍是：1.8mH3.2m和H5m（1）