高中物理力学专题力学计算题49亇 高中物理经典题库.docx

1、高中物理力学专题力学计算题49亇 高中物理经典题库高中物理力学专题-力学计算题49个高中物理经典题库 力学计算题第1页（共26页）高中力学计算题专题演练 1 在光滑的水平面内，一质量1的质点以速度10沿轴正方向运动，经过原点后受一沿轴正方向的恒力5作用，直线与轴成37角，如图1-70所示，求：图1-70（1）如果质点的运动轨迹与直线相交于点，则质点从点到点所经历的时间以及的 坐标；（2）质点经过点时的速度 2如图1-71甲所示，质量为1的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力 ，1末后将拉力撤去物体运动的-图象如 图1-71乙，试求拉力 图1-713一平直的传送带以速率2匀速运 行

2、，在处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间 6，物体到达处、相距10则 物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率，物体能较快地传送到处要让物体以最短的时间从处传送到处，说 明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍，则物体从 传送到的时间又是多少? 4如图1-72所示，火箭 （1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方 向怎样?（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体 重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？ （取10）（3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什 么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? （注：飞机上乘客所系的安全带是

3、固定连结在 飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体）7宇航员在月球上自高处以初速度水平抛出 一小球，测出水平射程为（地面平坦），已知月 球半径为，若在月球上发射一颗月球的卫星，它 在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 8把一个质量是2的物块放在水平面上，用 12的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水 平面的动摩擦因数为02，物块运动2秒末撤去拉 力，取10求（1）2秒末物块的即时速度（2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距 离 高中物理经典题库 力学计算题第3页（共26页）9如图1-74所示，一个人用与水平方向成30 角的斜向下的推力推一个重200的箱子匀 速前进，箱

4、子与地面间的动摩擦因数为040 （10）求 图1-74 （1）推力的大小（2）若人不改变推力的大小，只把力的方 向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间 30后撤去，箱子最远运动多长距离? 10一网球运动员在离开网的距离为12处沿水平方向发球，发球高度为24，网的高度为09（1）若网球在网上01处越过，求网球的初速度（2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离取10，不考虑空气阻力 11地球质量为，半径为，万有引力常量为，发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据（2）若已知第一宇宙速度的大小

5、为79，地球半径6410，万有引力常量（23）1010，求地球质量（结果要求保留二位有效数字） 12如图1-75所示，质量20的小车放在光滑水平面上，在小车右端放一质量为10的物块，物块与小车之间的动摩擦因数为05，当物块与小车同时分别受到水平向左60的拉力和水平向右90的拉力，经04同时撤去两力，为使物块不从小车上滑下，求小车最少要多长（取10） 图1-75高中物理经典题库 力学计算题第4页（共26页）13如图1-76所示，带弧形轨道的小车放在上 表面光滑的静止浮于水面的船上，车左端被固定在 船上的物体挡住，小车的弧形轨道和水平部分在 点相切，且段光滑，段粗糙现有一个离 车的面高为的木块由点

6、自静止滑下，最终 停在车面上段的某处已知木块、车、船的质 量分别为，2， 3；木块与车表面间的动摩擦因数04，水对船的阻力不 计，求木块在面上滑行的距离是多少?（设 船足够长） 图1-76 14如图1-77所示，一条不可伸长的轻绳长为 ，一端用手握住，另一端系一质量为的小球， 今使手握的一端在水平桌面上做半径为、角速度 为的匀速圆周运动，且使绳始终与半径的圆相 切，小球也将在同一水平面 （2）小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的 大小15如图1-78所示，长为050的木板 静止、固定在水平面上，在的左端面有一 质量为048的小木块（可视为质点）， 现有一质量为20的子弹以75的速度射向小木块并留

7、在小木块中已知小木块 与木板之间的动摩擦因数为01（取 10） 图1-78（1）求小木块运动至右端面时的速度 大小（2）若将木板固定在以10 恒定速度向右运动的小车上（小车质量远大于小木 块的质量），小木块仍放在木板的端， 子弹以76的速度射向小木块并留在小木块中，求小木块运动至右端面的过程 中小车向右运动的距离 16如图1-79所示，一质量2的长木 板静止于光滑水平面上，的右边放有竖直挡 板现有一小物体（可视为质点）质量1 ，以速度6从的左端水平滑上， 已知和间的动摩擦因数02，与竖直挡 板的碰撞时间极短，且碰撞时无机械能损失图1-79（1）若的右端距挡板4，要使最终 不脱离，则木板的长度至

8、少多长?（2）若的右端距挡板05，要使 最终不脱离，则木板的长度至少多长? 高中物理经典题库 力学计算题第5页（共26页）17如图1-80所示，长木板右边固定着一个 挡板，包括挡板在内的总质量为15，静止在光 滑的水平地面上小木块质量为，从的左端 开始以初速度在上滑动，滑到右端与挡板发 生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块恰好 滑到的左端就停止滑动已知与间的动摩擦 因数为，在板上单程滑行长度为求：图1-80（1）若3160，在与挡板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板做正功还是负 功?做多少功?（2）讨论和在整个运动过程中，是否有 可能在某一段时间里运动方向是向左的如果不可 能，说明理由；如果可

9、能，求出发生这种情况的条件 18在某市区 19如图1-82所示，质量10的物块与质量2的物块放在倾角30的光滑斜面上处于静止状态，轻质弹簧一端与物块 连接，另一端与固定挡板连接，弹簧的劲度系数 400现给物块施加一个平行于斜面向 上的力，使物块沿斜面向上做匀加速运动，已 知力在前02内为变力，02后为恒力，求 （取10） 图1-82（1）力的最大值与最小值；（2）力由最小值达到最大值的过程中，物 块所增加的重力势能 20如图1-83所示，滑块、的质量分别为与，由轻质弹簧相连接，置于 水平的气垫导轨上用一轻绳把两滑块拉至最近， 使弹簧处于最大压缩状态后绑紧两滑块一起以恒 定的速度向右滑动突然，轻

10、绳断开当弹簧伸长至本身的自然长度时，滑块的速度正好为零问在以后的运动过程中，滑块是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析，证明你的结论 图1-83 高中物理经典题库 力学计算题第6页（共26页）21如图1-84所示，表面粗糙的圆盘以恒定角速度匀速转动，质量为的物体与转轴间系有一轻质弹簧，已知弹簧的原长大于圆盘半径弹簧的劲度系数为，物体在距转轴处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动，现将物体沿半径方向移动一小段距离，若移动后，物体仍能与圆盘一起转动，且保持相对静止，则需要的条件是什么? 图1-84 22设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念，论述人造地球卫星随

11、着轨道半径的增加，它的线速度变小，周期变大 23一质点做匀加速直线运动，其加速度为，某时刻通过点，经时间通过点，发生的位移为1，再经过时间通过点，又经过第三个时间通过点，在第三个时间内发生的位移为3，试利用匀变速直线运动公式证明：（31）22 24小车拖着纸带做直线运动，打点计时器在 纸带上打下了一系列的点如何根据纸带上的点证 明小车在做匀变速运动？说出判断依据并作出相 应的证明 高中物理经典题库 力学计算题第7页（共26页） 25如图180所示，质量为1的小物块 以5的初速度滑上一块原来静止在水平面上 的木板，木板的质量为4经过时间2以后， 物块从木板的另一端以1相对地的速度滑 出，在这一过

12、程中木板的位移为0.5，求木板与 水平面间的动摩擦因数 图180 图181 26如图181所示，在光滑地面上并排放两个相同的木块，长度皆为1.00，在左边木块 的最左端放一小金属块，它的质量等于一个木块的 质量，开始小金属块以初速度02.00向右滑动，金属块与木块之间的滑动摩擦因数0.10，取102，求：木块的最后速度 27如图182所示，、两个物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为3、6，今用水平力推，用水平力拉，和随时间变化的关系是92（），32（）求从0到、脱离，它们的位移是多少？ 图182 图183 28如图183所示，木块、靠拢置于光滑的水平地面上、的质量分别是2、3，的长

13、度是0.5，另一质量是1、可视为质点的滑块以速度03沿水平方向滑到上，与、间的动摩擦因数都相等，已知由滑向的速度是2，求：（1）与、之间的动摩擦因数；（2）在上相对滑行多大距离？（3）在上滑行过程中，滑行了多远？（4）在、上共滑行了多长时间？ 高中物理经典题库 力学计算题第8页（共26页） 29如图184所示，一质量为的滑块能在倾角为的斜面上以（）2匀加速下滑，若用一水平推力作用于滑块，使之能静止在斜面上求推力的大小 图184 图185 30如图185所示，和为两个对称斜面，其上部足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120，半径2.0，一个质量为1的物体在离弧高度为3.

14、0处，以初速度4.0沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数0.2，重力加速度102，则（1）物体在斜面上（不包括圆弧部分）走过路程的最大值为多少？（2）试描述物体最终的运动情况（3）物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少？ 31如图186所示，一质量为500的木箱放在质量为2000的平板车的后部，木箱到驾驶室的距离1.6，已知木箱与车板间的动摩擦因数0.484，平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍，平板车以022.0恒定速度行驶，突然驾驶员刹车使车做匀减速运动，为使木箱不撞击驾驶室取12，试求：（1）从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间（2）驾驶员刹车时的制动力

15、不能超过多大 图186 图187 32如图187所示，1、2两木块用绷直的细绳连接，放在水平面上，其质量分别为11.0、22.0，它们与水平面间的动摩擦因数均为0.10在0时开始用向右的水平拉力6.0拉木块2和木块1同时开始运动，过一段时间细绳断开，到6.0时1、2两木块相距22.0（细绳长度可忽略），木块1早已停止求此时木块2的动能（取102） 高中物理经典题库 力学计算题第9页（共26页） 33如图188甲所示，质量为、长1.0、右端带有竖直挡板的木板静止在光滑水平面上，一个质量为的小木块（可视为质点）以水平速度04.0滑上的左端，之后与右端挡板碰撞，最后恰好滑到木板的左端，已知3，并设与

16、挡板碰撞时无机械能损失，碰撞时间可以忽略不计，取102求（1）、最后速度；（2）木块与木板之间的动摩擦因数（3）木块与木板相碰前后木板的速度，再在图188乙所给坐标中画出此过程中相对地的图线 图188 34两个物体质量分别为1和2，1原来静止，2以速度0向右运动，如图189所示，它们同时开始受到大小相等、方向与0相同的恒力的作用，它们能不能在某一时刻达到相同的速度？说明判断的理由 图189 图190 图19135如图190所示，是光滑半圆形轨道，其直径处于竖直方向，长为0.8半径处于水平方向质量为的小球自点以初速度水平射入，求：（1）欲使小球沿轨道运动，其水平初速度的最小值是多少？（2）若小球

17、的水平初速度小于（1）中的最小值，小球有无可能经过点？若能，求出水平初速度大小满足的条件，若不能，请说明理由（取102，小球和轨道相碰时无能量损失而不反弹） 36试证明太空中任何天体表面附近卫星的运 动周期与该天体密度的平方根成反比 高中物理经典题库 力学计算题第10页（共26页） 37在光滑水平面上有一质量为0.2的小 球，以5.0的速度向前运动，与一个质量为 0.3的静止的木块发生碰撞，假设碰撞后木块 的速度为4.2，试论证这种假设是否合理 38如图191所示在光滑水平地面上，停着 一辆玩具汽车，小车上的平台是粗糙的，并靠在 光滑的水平桌面旁，现有一质量为的小物体以 速度0沿水平桌面自左向

18、右运动，滑过平台后， 恰能落在小车底面的前端处，并粘合在一起，已 知小车的质量为，平台离车底平面的高度 ，又，求：（1）物体刚离开平台 时，小车获得的速度；（2）物体与小车相互作用 的过程中，系统损失的机械能 39一质量2的长木板静止于光滑水平面上，的右端离竖直挡板0.5，现有一小物体（可视为质点）质量1，以一定速度0从的左端水平滑上，如图192所示，已知和间的动摩擦因数0.2，与竖直挡板的碰撞时间极短，且碰撞前后速度大小不变若02，要使最终不脱离，则木板的长度至少多长？若04，要使最终不脱离，则木板又至少有多长？（取102） 图192 图193 40在光滑水平面上静置有质量均为的木板和滑块，

19、木板上表面粗糙，动摩擦因数为，滑块上表面为光滑的14圆弧，它们紧靠在一起，如图193所示一可视为质点的物块质量也为，它从木板右端以初速0滑入，过点时速度为02，后又滑上滑块，最终恰好滑到最高点处，求：（1）物块滑到处时，木板的速度；（2）木板的长度；（3）物块滑到处时滑块的动能 高中物理经典题库 力学计算题第11页（共26页） 41一平直长木板静止在光滑水平面上，今有两小物块和分别以20和0的初速度沿同一直线从长木板两端相向水平地滑上长木板，如图194所示设、两小物块与长木板间的动摩擦因数均为，、三者质量相等若、两小物块不发生碰撞，则由开始滑上到静止在上止，通过的总路程是多大？经过的时间多长？

20、为使、两小物块不发生碰撞，长木板的长度至少多大？ 图194 图195 42在光滑的水平面上停放着一辆质量为的小车，质量为的物体与一轻弹簧固定相连，弹簧的另一端与小车左端固定连接，将弹簧压缩后用细线将栓住，静止在小车上的点，如图195所示设与M间的动摩擦因数为，点为弹簧原长位置，将细线烧断后，、开始运动（1）当物体位于点左侧还是右侧，物体的速度最大？简要说明理由（2）若物体达到最大速度1时，物体已相对小车移动了距离求此时M的速度2和这一过程中弹簧释放的弹性势能？（3）判断与的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动？并简要说明理由 43如图196所示，是光滑水平轨道，是半径为R的光滑14圆弧

21、轨道，两轨道恰好相切质量为M的小木块静止在点，一质量为的小子弹以某一初速度水平向右射入小木块 图197 44如图197所示，一辆质量2的平板车左端放有质量3的小滑块，滑块与 平板车间的动摩擦因数0.4开始时平板车和 滑块共同以02的速度在光滑水平面上向 右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短 且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来 相反，平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右 端（取102）求：（1）平板车第一次 与墙壁碰撞后向左运动的最大距离（2）平板车 第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度（3）为使滑 块始终不会从平板车右端滑下，平板车至少多长？ （M可当作质点处理） 高中物理经典题库

22、 力学计算题第12页（共26页） 45如图198所示，质量为0.3的小车 静止在光滑轨道上，在它的下面挂一个质量为0.1 的小球，车旁有一支架被固定在轨道上，支 架上点悬挂一个质量仍为0.1的小球，两 球的球心至悬挂点的距离均为0.2当两球静止 时刚好相切，两球心位于同一水平线上，两条悬线 竖直并相互平行若将球向左拉到图中的虚线所 示的位置后从静止释放，与球发生碰撞，如果碰 撞过程中无机械能损失，求碰撞后球上升的最大 高度和小车所能获得的最大速度 图198 图199 46如图199所示，一条不可伸缩的轻绳长为，一端用手握着，另一端系一个小球，今使手 握的一端在水平桌面上做半径为、角速度为的 匀

23、速圆周运动，且使绳始终与半径为的圆相切， 小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动若人手 提供的功率恒为，求：（1）小球做圆周运动的 线速度大小；（2）小球在运动过程中所受到的摩 擦阻力的大小 47如图1100所示，一个框架质量1200，通过定滑轮用绳子挂在轻弹簧的一端，弹簧的另一端固定在墙上，当系统静止时，弹簧伸长了10，另有一粘性物体质量2200，从距框架底板30的上方由静止开始自由下落，并用很短时间粘在底板上取102，设弹簧右端一直没有碰到滑轮，不计滑轮摩擦，求框架向下移动的最大距离多大？ 图1100 图1101 图1102 48如图1101所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是M的小车和，

24、两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度0向右运动，另有一质量为2的粘性物体，从高处自由落下，正好落在车上，并与之粘合在一起，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能 49一轻弹簧直立在地面上，其劲度系数为400，在弹簧的上端与盒子连接在一起，盒子1解：设经过时间，物体到达点（1），（12）（）2，37， 联解得3，30，225，坐标（30，225）（2）（）15，220yvv+= 513，151032， （32），为与水平方向的夹角 2解：在01为使物体从至所用时间最短，物体必须始终处于加速状态，由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变，所以其加速度也不变而 1设物体从至所用最短的时间为2，

25、则（12）2，22La=210125212525 传送带速度再增大1倍，物体仍做加速度为1的匀加速运动，从至的传送时间为25 4解：启动前，升到某高度时 2（1718）（1718）， 对测试仪 2（2）， （818）（49），2，（）2，解得：（12） 5解：由匀加速运动的公式 2得物块沿斜面下滑的加速度为22142（214）07， 由于5， 可知物块受到摩擦力的作用图3分析物块受力，它受3个力，如图3对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛顿定律有，0， 分析木楔受力，它受5个力作用，如图3所示对于水平方向，由牛顿定律有20，由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力2（）107（2）061此力的方向与图中所设的一致（由指向）高中物理经典题库 力学计算题第14页（共26页）6解：（1）飞机原先是水平飞行的，由于垂直气流的作用，飞机在竖直方向上的运动可看成初速度为零的匀加速直线运动，根据 （12），得2，代入1700，10，得（2170010）（）34，方向竖直向下