高中物理计算题提升含答案力学综合.docx

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高中物理计算题提升含答案力学综合

重庆大东方学校2014年暑假

高中物理力学提升训练

█高中物理力学中主要研究以下三个方面的问题

一、运动规律

匀速直线运动：

初中内容，略

匀变速直线运动（竖直上抛运动、自由落体运动）：

四个基本公式及选取，两个重要推论（平均速度和位移差公式）及成立条件

[类]平抛运动：

分解为匀速直线运动和匀变速直线运动处理，注意速度方向与位移方向之间的关系（正切值两倍关系）

匀速圆周运动：

线速度和角速度，周期频率和转速，向心加速度

二、力

主动力的产生、大小和方向由物理定律给出，与物体所受其他力和物体的运动状态无关：

重力、有明显形变的弹力、滑动摩擦力、[电场力、洛仑兹力、安培力]

被动力的有无、大小和方向由物体所受其他力和物体的运动状态共同决定：

没有明显形变的弹力、静摩擦力

三、力与运动的关系（力的作用效果）

力的作用效果图示如下：

力与运动的关系图示如下：

█运动学

题1

拓展：

以航空母舰为参照系，重解此题。

题2

拓展：

以车厢甲为参照系，重解此题。

题3

题4

拓展：

以警车或罪犯的汽车为参考系，重解此题。

题5

█斜面上的物体

题6

拓展：

若题中帆始终竖直，滑块不翻转，其余条件不变，结果又如何？

题7

拓展：

从小物体释放至小物体与挡板第4次碰撞发生时，所用的总时间和小物体的总路程分别是多少？

题8

拓展：

若不计其他损耗，每个周期中电动机对滚轮做的功为多少？

█平板及其上方的物体

题9

（2011丰台二模）如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A，车上有两个小滑块B和C（都可视为质点），B与车板之间的动摩擦因数为μ，而C与车板之间的动摩擦因数为2μ．开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度vo相向滑行。

经过一段时间，C、A的速度达到相等，此时C和B恰好发生碰撞。

已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换，A、B、C三者的质量都相等，重力加速度为g。

设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。

（1）求开始运动到C、A的速度达到相等时的时间；

（2）求平板车平板总长度；

（3）已知滑块C最后没有脱离平板，求滑块C最后与车达到相对静止时处于平板上的位置。

拓展：

1.求全过程中AB间摩擦产热与AC间摩擦产热之比

2.若BC碰后结为一体，再求第（3）问

题10

拓展：

（2）问中木箱落地时与汽车尾部间的距离是多少？

题11

拓展：

作出第

（2）问中木板与铁块各自的加速度随外力F的变化的图象关系

若给铁块施加一个水平向右逐渐增大的力，情况又如何？

题12

拓展：

若题设中恒力作用2秒后再撤去，其余条件和数据不变，重解第

（2）问。

题13

题14

题15

（2012重庆一中高三月考）如图所示，在光滑水平面上有一辆长为L、质量为m的绝缘木板小车正以向右的初速度

做匀速直线运动．现无初速地释放一个质量也为m，带电量为+q（q>0）的小物块在小车的正中央，发现物块恰好没有从车上掉下来．

（1）求物块与小车上表面间的滑动摩擦因数μ；

（2）若车的初速度为2v0，在物块刚放上小车的同时在空间加一水平向右的匀强电场E1，为了让物块不从车的左端掉下来，求电场强度E1的最小值；

（3）若车的初速度为2v0，在物块刚放上小车的同时在空间加匀强电场E2，其方向在竖直平面内与水平方向夹角为θ=37°斜向右下方．为了让物块始终不从小车上掉下来，求电场强度E2的大小范围．（重力加速度记为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

拓展：

若施加第

（2）问中所求的电场E1，为了使物块不从小车上掉下，电场存在的时间最长为多少？

█连接体

题16

拓展：

原题中所求的F至少作用多少时间可以A和B分离？

题17

题18

如图所示，物块A、B、C的质量分别为M、3m、m，并均可视为质点，它们间有m

三物块用轻绳通过滑轮连接，物块B与C间的距离和C到地面的距离均是L。

若C与地面、B与C相碰后速度立即减为零，B与C相碰后粘合在一起。

（设A距离滑轮足够远且不计一切阻力）。

（1）求物块C刚着地时的速度大小？

（2）若使物块B不与C相碰，则M/m应满足什么条件？

（3）若M=2m时，求物块A由最初位置上升的最大高度？

（4）若在（3）中物块A由最高位置下落，拉紧轻绳后继续下落，求物块A拉紧轻绳后下落的最远距离？

拓展：

从A到达第4问的最低位置起，再经过多少时间系统达到稳定？

题19

█传送带上的物体

题20

如图所示，水平传送带长为L，以恒定的速度v匀速运动。

现有一质量为m的物块以初速度v0冲上传送带，物块与传送带的滑动摩擦因数为μ。

分别考虑传送带顺时针和逆时针转动的情况下，作出物块所有可能的v-t图。

若传送带与水平方向的夹角为θ，情况又如何？

题21

拓展：

第

（2）问中物体是以一定初速度从A点冲上传送带，发现它落地点距B端的水平距离为2m，求初速度的范围。

题22

题23

题24

█机车的启动

题25

题26

拓展：

（3）作出该过程中牵引力F与该力功率P分别随时间的变化图象。

（4）若该车最大功率为600Kw，求该车的最大行驶速度。

题27

█与弹簧相关的物体

题28

如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA,mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。

系统处于静止状态。

现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度和从开始到此时物块A的位移d。

重力加速度为g。

题29

如图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。

一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。

开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。

现在挂钩上升一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。

若将C换成另一个质量为（m1＋m3）的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？

已知重力加速度为g。

题30

如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：

（1）从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离.

（2）斜面倾角

．

（3）B的最大速度vBm．

*拓展：

求1.弹簧伸至最长时A的速度大小

2.A的最大速度。

（此题拓展有点难，选做）

题31

█碰撞

题32

题33

拓展：

若最终只有4个木块发生了运动，求摩擦系数μ的取值范围。

题34

如图所示，n个相同的木块（可视为质点），每个木块的质量均为m，从右向左沿一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为l，第n个木块到桌子左边沿的距离也是l，木块与桌面间的动摩擦因数为μ。

开始时，第1个木块以初速度v0向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动。

最后第n个木块刚好滑到桌边而没有滑下。

（1）求在整个过程中所有木块克服摩擦力所做的总功；

（2）求在整个过程中因碰撞而损失的总动能；

（3）求第i次（i≤n-1）碰撞中损失的动能与碰前动能之比k；

（4）若n=3，l=0.10m，v0=

m/s，重力加速度取g=10m/s2，求μ的值。

题35

█组合模型

题36

拓展：

求物块两次通过O点时对轨道的压力分别有多大？

题37

题38

拓展：

1.原题设下求最终P1和P2的距离；2.要使P2最终能到达B点，求最初P抬起的高度至少应为多少？

题39

题40

题41

拓展：

此题有个小Bug，求出题目所给答案后再求第

（2）问中圆筒的位移x时外力F的大小，作出F－x图象关系，并由此再求力F做的功。

并据此求出要满足题目限制的μ的取值。

█参考答案

1.>2.5m/s2

2.100m

3.

（1）7.5m/s2

（2）14s

4.

5.

（1）1m/s2

（2）1.44m/s2

6.

（1）

（2）1.5kg/m

7.

8.

（1）2m/s2

（2）4m（3）4.05×104J（4）5.225s

9.

（1）

（2）

（3）滑块C最后停在车板右端

10.

（1）

（2）

11.

（1）1s

（2）略

12.

（1）2m/s

（2）0.6m

13.

（1）1m/s

（2）1s（3）2.4J

14.

（1）F>20N

（2）1s

15.

（1）0.5

（2）

（3）

16.15.52N

17.1.5s

18.

（1）

（2）

（3）

（4）

19.

（1）

（2）

（3）

20.略

21.

（1）3m

（2）<=1.5m

22.30°,

23.

（1）3m/s

（2）1J（3）7.1m/s

24.

（1）2.25m

（2）2m/s（3）9J

25.

（1）20m/s,2m/s2

（2）20kw

26.

（1）2.5m/s2

（2）F=125v

27.

（1）0.5m/s2

（2）7W（3）3.03m

28.

29.

30.

（1）

（2）

（3）

31.

（1）0~2m/s

（2）略（3）14.4J

32.

（1）1m/s

（2）1.2s（3）SB=2n（n-1）/5m,SA=0.2+SB

33.

（1）

（2）

（3）

34.

（1）

（2）

（3）

（

）（4）μ=0.25

35.

（1）

（2）a.

b.

36.

（1）v0/8

（2）

（3）3v0/8

37.

（1）0.3

（2）27J

38.1.9m

39.

（1）4.1m

（2）6m/s（3）5.6J

40.

（1）0.75m

（2）1.875J（3）4.5J

41.

（1）15μmg

（2）