高考物理计算题

合集下载

高考物理模拟专题力学计算题(三十)含答案与解析

高考物理模拟专题力学计算题(三十)含答案与解析

高考物理力学计算题(三十)含答案与解析评卷人得分一.计算题(共40小题)1.观光旅游、科学考察经常利用热气球,保证热气球的安全就十分重要。

科研人员进行科学考察时,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为为M=1000kg,在空中停留一段时间后,由于某种故障,气球受到的空气浮力减小,当科研人员发现气球在竖直下降时,气球速度为v0=2m/s,此时开始,经t0=4s气球继续匀加速下降h1=16m,科研人员立即抛掉一些压舱物,使气球匀速下降。

不考虑气球由于运动而受到的空气阻力。

求:(1)气球加速下降阶段的加速度大小a:(2)抛掉压舱物的质量m:(3)气球从静止开始经过t=12s的时间内下落的总高度h总。

2.如图甲所示为一景区游乐滑道,游客坐在坐垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度。

滑道简化图如图乙所示,滑道由AB、BC、CD三段组成,各段之间平滑连接。

AB段和CD段与水平面夹角为θ1,竖直距离均为h0,BC段与水平面夹角为θ2,竖直距离为h0.一质量为m的游客从A点由静止开始下滑,到达底端D 点时的安全速度不得大于,若使用坐垫,坐垫与滑道底面间摩擦不计,若未使用坐垫,游客与各段滑道底面间的摩擦力大小恒为重力的0.1倍,运动过程中游客始终不离开滑道,空气阻力不计。

已知sinθ1=,sinθ1=,求(1)若游客使用坐垫且与侧壁间无摩擦自由下滑,则游客在BC段增加的动能△E k;(2)若游客未使用坐垫且与侧壁间无摩擦自由下滑,则游客到达D点时是否安全;(3)若游客使用坐垫下滑,且游客安全到达D点,则全过程克服侧壁摩擦力做功的最小值。

3.如图所示,枭龙战机为中国和巴基斯坦联合研制的多用途战斗机。

在一次试飞任务中,质量m=60kg的驾驶员驾驶战斗机径直向上运动,从某一时刻起以恒定加速度a加速上升,10s后竖直方向速度大小为20m/s,接下来10s内竖直爬升了300m,之后在竖直方向做匀减速运动,再经过20s到达最高点,求:(1)枭龙战机在加速上升过程中的加速度;(2)前20s内座位对驾驶员的支持力大小;(3)这40s内枭龙战斗机在竖直方向上的位移。

【推荐】高考物理复习题:计算题规范练含答案

【推荐】高考物理复习题:计算题规范练含答案

计算题规范练(一)1.(16分)风洞实验室可以给实验环境提供恒定的水平风力,在风洞中,有一长为L的轻杆上端的转轴固定在天花板上,正中间套有一个质量为m的小环,当轻杆竖直放置时,小环恰可在杆上静止,此时水平风力大小为F,已知F>mg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:(1)轻杆和小环之间的动摩擦因数μ为多大?(2)若将轻杆旋转45°角后并固定,此时释放小环,小环加速度为多大?(3)若将轻杆旋转45°角后并固定,此时释放小环,到达轻杆底端时速度为多大?2.(16分)下端有一挡板的光滑斜面,一轻弹簧的两端分别连接有两个质量均为3 kg的物块A与B,静置在斜面上如图甲所示。

A物块在斜面上从弹簧的原长处由静止释放后下滑的加速度随弹簧的形变量的关系如图乙所示。

现让A物块从弹簧原长处以1.5 m/s的初速度沿斜面向上运动到最高位置时,B物块恰好对挡板无压力(重力加速度取10 m/s2)。

求:(1)斜面的倾角θ;(2)A物块运动到最高位置时弹簧的弹性势能;(3)A物块到最高位置后继续运动过程中的最大速度。

3.(20分)某地华侨城极速空间站通过人工制造和控制气流,能够将游客在一个特定的空间里吹浮起来,让人能体会到天空翱翔的奇妙感觉。

其装置示意图如图所示,假设风洞内向上的总风量和风速保持不变,体验者通过调整身姿,来改变所受的向上风力大小,人体可上下移动的空间总高度为H。

人体所受风力大小与正对面积成正比,水平横躺时受风面积最大,站立时受风面积为水平横躺时的1 10。

当人体与竖直方向成某一倾斜角时,受风面积为水平横躺时的12,恰好可以静止或匀速漂移。

体验者开始时,先以站立身姿从A点下落,经过某处B点,立即调整为水平横躺身姿(不计调整过程的时间和速度变化),运动到最低点C处恰好减速为零。

(重力加速度为g)求:(1)体验者从A到C的运动过程中的最大加速度;(2)B点的高度;(3)体验者从A至B动能的增量ΔE k1与从B至C克服风力做的功W2之比。

2025年高考物理计算题题型练

2025年高考物理计算题题型练

2025年高考物理计算题题型练1.(8分)在驻波声场作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的p﹣V 图像,气泡内气体先从压强为p0、体积为V0、温度为T0的状态A等温膨胀到体积为5V0、压强为p B的状态B,然后从状态B绝热收缩到体积为V0、压强为1.9p0、温度为T C的状态C,B到C过程中外界对气体做功为W。

已知p0、V0、T0和W。

求:(1)p B的表达式;(2)T C的表达式;(3)B到C过程,气泡内气体的内能变化了多少?2.(11分)某兴趣小组设计的连锁机械游戏装置如图所示。

左侧有一固定的四分之一圆弧轨道,其末端B水平,半径为3L;在轨道末端等高处有一质量为m的“”形小盒C(可视为质点),小盒C与大小可忽略、质量为3m的物块D通过光滑定滑轮用轻绳相连,左侧滑轮与小盒C之间的绳长为2L;物块D压在质量为m的木板E左端,木板E上表面光滑,下表面与水平桌面间动摩擦因数μ=0.5(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),木板E右端到桌子右边缘固定挡板(厚度不计)的距离为L;质量为m且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与木板E相连,木板E与定滑轮间轻绳水平,细杆F下端到地面的距离也为L;质量为0.25m的圆环(可视为质点)套在细杆F上端,环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等,大小为0.5mg。

开始时所有装置均静止,现将一质量为m的小球(可视为质点)从圆弧轨道顶端A处由静止释放,小球进入小盒C时刚好能被卡住(作用时间很短可不计),此时物块D对木板E的压力刚好为零。

木板E 与挡板相撞、细杆F与地面相撞均以原速率反弹,最终圆环刚好到达细杆的底部。

不计空气阻力,重力加速度为g,求:(1)小球与小盒C相撞后瞬间,小盒C的速度;(2)小球在四分之一圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;(3)木板E与挡板碰后,向左返回的最大位移;(4)细杆F的长度。

高考物理热量计算题

高考物理热量计算题

高考物理热量计算题高考物理热量计算题常常是考察学生对热量守恒定律的理解和运用能力。

通过实际例题,我们可以更好地理解和掌握该知识点。

例题一:一个砂锅质量为2kg,内壁面积0.2平方米,煮沸1.5升水的温度由26摄氏度升至100摄氏度,砂锅温度不变。

已知煮沸1.5升水的蒸发潜热为540千焦/千克,求沸腾过程中砂锅的放热量。

解析:根据热量守恒定律,煮沸水的蒸发使得砂锅放热,即砂锅放热量=水蒸发潜热。

蒸发的水质量可以通过水体积和密度计算得到,即质量=体积*密度=1.5千克。

根据题目中的数据,水的温度升高了74摄氏度,砂锅温度不变,所以砂锅放热量=水质量*水蒸发潜热=1.5千克*540千焦/千克=810千焦。

例题二:一块质量为1kg的冰在环境温度20摄氏度下将完全融化,已知冰的熔化潜热为334千焦/千克,求冰的初始温度。

解析:根据热量守恒定律,冰在融化过程中会吸收外界的热量,使得温度升高,最终达到融点。

融化完成后,冰的温度将保持不变。

设冰的初始温度为T摄氏度,根据热量守恒定律,冰的吸热量=冰质量*冰熔化潜热=1千克*334千焦/千克。

又根据题目中的数据,冰吸热量使得温度升高了20摄氏度,所以冰的吸热量=冰质量*冰的比热容*温度变化=1千克*2100焦/千克*摄氏度*20摄氏度。

由于冰的初始温度为T摄氏度,冰的吸热量还可以表示为冰质量*冰的比热容*(0摄氏度-T摄氏度)。

将两个式子相等,即有1千克*334千焦/千克=1千克*2100焦/千克*摄氏度*(0摄氏度-T摄氏度)。

解上述方程可以得到冰的初始温度T=0摄氏度。

通过例题的解析可以看出,掌握热量守恒定律的应用能力对于解题非常重要。

通过不断练习题目,我们可以加深对该定律的理解,并熟练运用到实际问题中。

高考物理热量计算题涉及了多个知识点的综合运用能力,希望同学们能够理解和掌握,并在考试中取得好成绩。

高考物理力学计算题(五)含答案与解析

高考物理力学计算题(五)含答案与解析

高考物理力学计算题(五)组卷老师:莫老师一.计算题(共50小题)1.如图所示,质量为m3=2kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.15m的四分之一圆弧,圆心O在B点正上方,其他部分水平,在滑道右侧固定一轻弹簧,滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑.质量为m2=3kg 的物体2(可视为质点)放在滑道上的B点,现让质量为m1=1kg的物体1(可视为质点)自A点上方R处由静止释放.两物体在滑道上的C点相碰后粘在一起(g=10m/s2),求:(1)物体1第一次到达B点时的速度大小;(2)B点和C点之间的距离;(3)若CD=0.06m,两物体与滑道CD部分间的动摩擦因数都为μ=0.15,则两物体最后一次压缩弹簧时,求弹簧的最大弹性势能的大小.2.如图所示,质量m=1.1kg的物体(可视为质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,传送带的长度L=5m,当传送带以v=5m/s的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角θ=37°.已知:g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)传送带稳定运动时绳子的拉力T;(2)某时刻剪断绳子,求物体运动至传送带最左端所用时间.3.如图,粗糙直轨道AB长s=1.6m,与水平方向的夹角θ=37°;曲线轨道BC光滑且足够长,它们在B处光滑连接.一质量m=0.2kg的小环静止在A点,在平行于斜面向上的恒定拉力F的作用下,经过t=0.8s运动到B点,然后撤去拉力F.小环与斜面间动摩擦因数μ=0.4.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)拉力F的大小;(2)小环沿BC轨道上升的最大高度h.4.如图所示,一倾斜的传送带,上、下两端相距L=5m,倾角α=37°,将一物块轻放在传送带下端,让其由静止从传送带底端向上运动,物块运动到上端需要的时间为t=5s,传送带沿顺时针方向转动,速度大小为2m/s,重力加速度g取10m/s2,求(1)物块与传送带间的动摩擦因数,(2)若将传送带沿逆时针方向转动,速度大小不变,再将另一物块轻轻放在传送带的上端,让其由静止从传送带上端向下运动,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,则该物块从传送带上端运动到下端所用的时间为多少?5.如图所示,可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上,一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生碰撞,碰撞后B、C的速度相同,B、C的上表面相平且B、C不粘连,A滑上C 后恰好能到达C板的右端.已知A、B质量相等,C的质量为A的质量的2倍,木板C长为L,重力加速度为g.求:(1)A物体与木板C上表面间的动摩擦因数;(2)当A刚到C的右端时,BC相距多远?6.如图所示,木块m2静止在高h=0.8m的水平桌面的最右端,木块m1静止在距m2左侧s0=5m处,现木块m1在水平拉力F作用下由静止开始沿水平桌面向右移动,与m2碰前瞬间碰撞撤去F,m1、m2发生弹性正碰,碰后m2落在水平地面上,落点距桌面右端水平距离s=1.6m.已知m1=0.2kg,m2=0.3kg,m1与桌面的动摩擦因素μ=0.4.(两木块都可以视为质点,g=10m/s2)求:(1)碰后瞬间m2的速度是多少?(2)m1碰撞前后的速度分别是多少?(3)水平拉力F的大小?7.如图所示,一质量m=1kg的小物块(可视为质点),放置在质量M=4kg的长木板左侧,长木板放置在光滑的水平面上。

高考物理历年真题-力学综合计算题10道及答案解析

高考物理历年真题-力学综合计算题10道及答案解析

高考物理历年真题-力学综合计算题10道及答案解析
- 题目一:
一个圆柱体半径R和质量m用绳子连接到一条竖直支架上,
该支架上仍有另一端的绳子,使用Newton定律可以知道,当
绳子拉长的距离为L时,它的线速度v及角速度ω分别为多少?
解:
根据牛顿定律,在围绕支架旋转的圆柱体m的力F = ma,其
中m是质量,a是圆柱体的加速度。

而加速度的表达式可以写成:a = v2/r,其中r是竖直支架的半径。

于是,有:F = mv2/r。

根据力的定义F = mω2L,可以得到:ω2 = F/mL = v2/rL。

于是,就可以得到绳子拉长距离为L时,线速度v及角速度ω
分别为:v = √(rF/m),ω = √(F/(mL)).
- 题目二:
一个质量为m2的圆柱体在水中自由落体,同时,一个质量
为m1的球体在水面上以初速度V移动,请问,当他们相遇时,球体的速度V'是多少?
解:
由于在物体相遇时,动能守恒,所以原球体速度V应该等于
最终球体速度V'。

水的阻力力大小可以用系数k表示,有F_water = kv (即
F_water = -kmv)。

令变量x表示球体的速度变化量,有:V = V + x,V' = V - x
根据动能守恒定律,有:m1V^2 / 2 + m2v^2/2 = m1(V + x)^2 / 2 + m2(V - x)^2 / 2
代入m1V^2 / 2、m2v^2/2以及F_water,则可以求得最终球体速度V':
V' = V - (k/2)(m1 + m2)V。

高考物理计算题专题复习《热力学定律综合题》(解析版)

高考物理计算题专题复习《热力学定律综合题》(解析版)

《热力学定律综合题》一、计算题1.如图所示图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中气体对外界做功200J.求:过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?2.图中A、B气缸的长度和截面积分别为30cm和,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。

整个装置均由导热材料制成。

起初阀门关闭,A内有压强帕的氮气。

B内有压强帕的氧气。

阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡。

假定氧气和氮气均为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略。

求:活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热简要说明理由。

3.薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判.对于均匀薄膜材料,在一定温度下,某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数,其中t为渗透持续时间,S为薄膜的面积,d为薄膜的厚度,为薄膜两侧气体的压强差.k称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数.透气系数愈小,材料的气密性能愈好.图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图.EFGI为渗透室,U 形管左管上端与渗透室相通,右管上端封闭;U形管内横截面积实验中,首先测得薄膜的厚度,再将薄膜固定于图中处,从而把渗透室分为上下两部分,上面部分的容积,下面部分连同U形管左管水面以上部分的总容积为,薄膜能够透气的面积打开开关、与大气相通,大气的压强,此时U形管右管中气柱长度,关闭、后,打开开关,对渗透室上部分迅速充气至气体压强,关闭并开始计时.两小时后,U形管左管中的水面高度下降了实验过程中,始终保持温度为求该薄膜材料在时对空气的透气系数.本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定,在压强差变化不太大的情况下,可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值来代替公式中的普适气体常量,.4.地面上放一开口向上的气缸,用一质量为的活塞封闭一定质量的气体,不计一切摩擦,外界大气压为活塞截面积为重力加速度g取,则活塞静止时,气体的压强为多少?若用力向下推活塞而压缩气体,对气体做功为,同时气体通过气缸向外传热,则气体内能变化为多少?5.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其图象如图所示。

高考物理力学计算题(十二)含答案与解析

高考物理力学计算题(十二)含答案与解析

高考物理力学计算题(十二)组卷老师:莫老师一.计算题(共50小题)1.如图甲所示为一景区游乐滑道,游客坐在座垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手、脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度.滑道简化图如图乙所示,滑道由AB、BC、CD三段组成,各段之间平滑连接.AB段和CD段与水平面夹角为θ1,竖直距离均为h0,BC段与水平面夹角为θ2,竖直距离为h0.一质量为m的游客从A点由静止开始下滑,到达底端D点时的安全速度不得大于2gh0,已知sinθ1=、sinθ2=,座垫与滑道底面间摩擦及空气阻力均不计,若未使用座垫,游客与滑道底面间的摩擦力大小f恒为重力的0.1倍,运动过程中游客始终不离开滑道,问:(1)游客使用座垫自由下落(即与侧壁间无摩擦),则游客在BC段增加的动能△E k多大?(2)若游客未使用座垫且与侧壁间无摩擦下滑,则游客到达D点时是否安全?(3)若游客使用座垫下滑,则克服侧壁摩擦力做功的最小值.2.如图所示,质量为m2=1.95kg的长木板B,静止在粗糙的水平地面上,质量为m3=1.00kg的物块 C (可视为质点)放在长木板的最右端.一个质量为m1=0.05kg的子弹A以速度v0=360m/s向着长木板运动.子弹打入长木板并留在其中(子弹打入长木板的时间极短),整个过程物块C始终在长木板上.已知长木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.20,物块C与长木板间的动摩擦因数μ2=0.40,物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:(1)子弹打入长木板后瞬间长木板B的速度;(2)长木板B的最小长度.3.一个静止的铀核(U)要放出一个α粒子变成钍核(Th),已知α粒子动能为E k1,且在核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能.(已知真空中的光速为c),求:①钍核的动能②该核反应中的质量亏损.4.如图所示,在高h=0.8m的水平平台上放置有质量均为m=1kg的A、B两木块(可视为质点),B在平台右端边缘,A从与B相距L=2m处以一定的水平初速度向右运动,运动到处时速度v1=m/s.运动到平台边缘时与B相撞并粘在一起,从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离S=0.4m的地面上,g取10m/s2,求:(1)AB一起滑出时的速度v,及碰前瞬间物体A的速度v2;(2)物体A的初速度v0;(3)物体在平台滑动过程中产生的热量Q。

高考物理计算题汇总200条

高考物理计算题汇总200条

1、单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。

有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计。

它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。

传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极a 和c,a,c 间的距离等于测量管内径D ,测量管的轴线与a 、c 的连接方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。

当导电液体流过测量管时,在电极a 、c 间出现感应电动势E ,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q 。

设磁场均匀恒定,磁感应强度为B 。

(1) 已知330.40, 2.510,0.12/D m B T Q m s -==⨯=,设液体在测量管内各处流速相同,试求E 的大小(π去3.0)(2) 一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。

但实际显示却为负值。

经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从入水口流出。

因水已加压充满管道,不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法;(3) 显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为R 。

a 、c 间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。

试以E 、R 、r 为参量,给出电极a 、c 间输出电压U 的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。

解:(1)导电液体通过测量管时,相当于导线做切割磁感线的运动,在电极a 、c 间切割感应线的液柱长度为D ,设液体的流速为v ,则产生的感应电动势为E=BDv ①由流量的定义,有 Q=Sv=v D 42π ②①、②式联立解得 D BQDQ BD E ππ442==代入数据得 V V E 33100.14.0312.0105.24--⨯=⨯⨯⨯⨯=(2)能使仪表显示的流量变为正值的方法简便,合理即可,如:改变通电线圈中电流的方向,是磁场B 反向;或将传感器输出端对调接入显示仪表。

高考物理计算题复习《小船渡河问题》(解析版)

高考物理计算题复习《小船渡河问题》(解析版)

《小船渡河问题》一、计算题1.河宽d=60m,水流速度v1=3m/s,小船在静水中的速度v2=6m/s,问:(1)要使它渡河的时间最短,则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?(3)若水流速度变为v3=10m/s,要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?2.如图所示,一条小船位于d=200m宽的河正中A点处,从这里向下游100√3m处有一危险区,当时水流速度为V1=4m/s,(1)若小船在静水中速度为V2=5m/s,小船到岸的最短时间是多少?(2)若小船在静水中速度为V2=5m/s,小船以最短的位移到岸,小船船头与河岸夹角及所用时间?(3)为了使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少是?3.一条河宽100m,水流速度为3m/s,一条小船在静水中的速度为5m/s.(1)若要小船过河的时间最短,则船头应该指向哪里?过河的最短时间是多少⋅来表示),小船需用多长时间到达对岸?(sin300=0.5,sin370=0.6,sin450=0.707)4.河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v2=4m/s,求:(1)欲使船渡河时间最短,最短时间是多少?(2)欲使船航行距离最短,渡河时间多长?5.一小船从河岸的A点出发渡河,小船船头保持与河岸垂直方向航行,经过10min到达河对岸B点下游120m的C处,如图所示。

如果小船保持原来的速率逆水斜向上游与河岸成α角方向航行,则经过12.5min恰好到达正对岸的B处。

求:(1)水流速度;(2)河的宽度。

6.如图所示,河宽d=120m,设船在静水中的速度为v1,河水的流速为v2,小船从A点出发,在渡河时,若出发时船头指向河正对岸的B点,经过8min小船到达B点下游的C点处;若出发时小船保持原来的速度逆水向上与河岸成α角方向行驶,则小船经过10min恰好到达河正对岸的B点。

高考物理力学计算题(九)含答案与解析

高考物理力学计算题(九)含答案与解析

高考物理力学计算题(九)组卷老师:莫老师一.计算题(共50小题)1.如图所示,某超市两辆相同的手推购物车质量均为m,相距l沿直线排列,静置于水平地面上.为节省收纳空间,工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动,并与第二辆车相碰,且在计算时间内相互嵌套结为一体,以共同速度运动了距离的,恰好停靠在墙边.若车运动时受到的摩擦力恒为车重的k倍.重力加速度为g,求:(1)购物车碰撞过程中系统损失的机械能;(2)工人给第一辆购物车的水平冲量大小.2.如图,长度x=5m的粗糙水平面PQ的左端固定一竖直挡板,右端Q处与水平传送带平滑连接,传送带以一定速率v逆时针转动,其上表面QM间距离为L=4m,MN无限长,M端与传送带平滑连接.物块A和B可视为质点,A的质量m=1.5kg,B的质量M=5.5kg.开始A静止在P处,B静止在Q处,现给A一个向右的初速度v o=8m/s,A运动一段时间后与B发生弹性碰撞,设A、B与传送带和水平面PQ、MN间的动摩擦因数均为μ=0.15,A与挡板的碰撞也无机械能损失.取重力加速度g=10m/s2,求:(1)A、B碰撞后瞬间的速度大小;(2)若传送带的速率为v=4m/s,试判断A、B能否再相遇,如果能相遇,求出相遇的位置;若不能相遇,求它们最终相距多远.3.如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A 点以v0=2m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板,已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.4m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°,不计空气阻力,g取10m/s2.求:(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;(2)若长木板长度L=2.4m,小物块能否滑出长木板?4.为了方便研究物体与地球间的万有引力问题,通常将地球视为质量分布均匀的球体.已知地球的质量为M,半径为R,引力常量为G,不考虑空气阻力的影响.(1)求北极点的重力加速度的大小;(2)若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周,其轨道距地面的高度为h,求“天宫二号”绕地球运行的周期和速率;(3)若已知地球质量M=6.0×1024kg,地球半径R=6400km,其自转周期T=24h,引力常量G=6.67×10﹣11N•m2/kg2.在赤道处地面有一质量为m的物体A,用W0表示物体A在赤道处地面上所受的重力,F0表示其在赤道处地面上所受的万有引力.请求出的值(结果保留1位有效数字),并以此为依据说明在处理万有引力和重力的关系时,为什么经常可以忽略地球自转的影响.5.如图所示,水平面上有一长度L=4m的薄凹槽,长L1=2m、质最M=1kg的薄板放在凹槽右侧D点静止,水平面两侧各有一个R=0.5m的半圆轨道.D点右侧静止一质量m=0.98kg的小木块.现有一颗质量m0=20g的子弹以V0=100m/s的速度射入木块,共速后滑上薄板,板与木块间动摩擦因数μ=0.05,其余一切摩擦不计.若薄板每次与C、D相碰后速度立即减为0且与C、D而不粘连,重力加速g=10m/s2,求:(1)子弹与木块碰后共同的速度为多大?(2)木块过圆弧B点时对B点压力为多大?(3)木块最终停止时离D点多远?6.如图所示,光滑的水平面上有一质量M=9kg的木板,其右端恰好和光滑固定网弧轨道AB的底端等高对接(木板的水平上表面与圆弧轨道相切),木板右端放有一质量m0=2kg的物体C(可视为质点),已知圆弧轨道半径R=0.9m.现将一质量m=4kg的小滑块(可视为质点),由轨道顶端A点无初速释放,滑块滑到B端后冲上木板,并与木板右端的物体C粘在一起沿木板向左滑行,最后恰好不从木板左端滑出.已知滑块与木板上表面的动摩擦因数μ1=0.25,物体C与木板上表面的动摩擦因数μ2=0.1.取g=10m/s2.求:(1)滑块到达圆弧的B端时,轨道对它的支持力大小F N.(2)木板的长度l.7.如图所示,光滑的水平面上,小球A以速率v0撞向正前方的静止小球B,碰后两球沿同一方向运动,且小球B的速率是A的4倍,已知小球A、B的质量别为2m、m.①求碰撞后A球的速率;②判断该碰撞是否为弹性碰撞.8.如图所示,可视为质点的物体AB质量均为m=10kg,它们之间用可遥控引爆的粘性炸药粘在一起.现将它们从光滑曲面上高度H=0.8m处由静止释放,曲面底端恰好和极薄的水平传送带的边缘相切.传送带两皮轮半径均为r=0.1m,均以角速度ω=30rad/s逆时针匀速转动,轮心间距为L=39.5m,皮带和轮间不打滑.已知两物体与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度g=10m/s2.则(1)若不启动引爆装置,求AB在水平传送带上运动的最远距离s以及此过程中AB和传送带之间由于摩擦而增加的内能Q;(2)若两物体在传送带上向右运动时启动引爆器,爆炸所用时间极短,最终物体B从传送带右端水平飞出,飞出时对传送带恰好无压力,物体A恰好回到最初的释放点,求引爆位置d.9.如图为某探究小组设计的简易运输系统;高度为h、倾角为300的固定斜面下端与水平面平滑连接,一劲度系数为k的轻质弹簧左端固定,自由伸长时右端恰好位于斜面下端;质量为M的木箱在斜面顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿斜面无初速度滑下,然后压缩弹簧减速至速度为零时,自动卸货装置立即将货物卸下,然后木箱被弹回;已知水平面光滑,木箱与斜面间的动摩擦因数为μ=,重力加速度为g,求:(1)木箱在斜面上下滑的加速度大小a;(2)卸货的位置离斜面下端的距离d.10.有﹣个可视为质点的小物块,质量为m=lkg,小物块从光滑平台上的A点水平抛出,经过0.24s到达C点时,恰好沿C点的切线方问进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=2kg的长木板,如图所示,已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,圆弧轨道的半径为R=5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=37°(sin37°=0.6),不计空气阻力,g取10m/s2,求:(1)小物块刚到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;(2)要使小物块不滑出长木板,木板的长度L至少多大.(3)4s末木板右端到D的距离.11.如图所示,高为1.2h的光滑斜面体固定在水平面上,与水平面在C点平滑对接,D为斜面最高点,水平面左侧A处有一竖直弹性挡板.质量均为m的甲、乙两滑块可视为质点,静置在水平面上的B点,已知AB=h,BC=0.6h,两滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5.现给滑块甲一水平向左的初速度,所有碰撞均为弹性碰撞,滑块乙恰好能滑到斜面最高点D处,重力加速度为g.求:(1)滑块甲的初速度v0的大小;(2)两滑块最终静止处与挡板的距离.12.如图所示,光滑水平面上有一小车B,右端固定一沙箱,沙箱上连接一水平的轻质弹簧,小车与沙箱的总质量为M=2kg.车上在与沙箱左侧距离S=1m的位置上放一质量为m=1kg小物块A,物块A与小车的动摩擦因数为μ=0.1.仅在沙面上方空间存在水平向右的匀强电场,场强E=2×103V/m.当物块A随小车以速度v0=10m/s向右做匀速直线运动时,距沙面H=5m高处有一质量为m0=2kg的带正电q=1×10﹣2C的小球C,以u0=10m/s的初速度水平向左抛出,最终落入沙箱中.已知小球与沙箱的相互作用时间极短,且忽略弹簧最短时的长度,并取g=10m/s2.求:(1)小球落入沙箱前的速度u和开始下落时与小车右端的水平距离x;(2)小车在前进过程中,弹簧具有的最大值弹性势能EP;(3)设小车左端与沙箱左侧的距离为L,请讨论分析物块A相对小车向左运动的过程中,其与小车摩擦产生的热量Q与L的关系式.13.如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为2m的木板B,木板表面光滑,右端固定一轻质弹簧.质量为m的木块A以速度v0从板的左端水平向右滑上木板B,求:(1)弹簧的最大弹性势能;(2)弹被簧压缩直至最短的过程中,弹簧给木块A的冲量;(3)当木块A和B板分离时,木块A和B板的速度.14.如图所示,一传送带与水平面的夹角θ=300,且以v1=2m/s的速度沿顺时针方向传动.一小物块以v2=4m/s的速度从底端滑上传送带,最终又从传送带的底端滑出.已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=,传送带足够长,取重力加速度g=10m/s2.求:(1)小物块沿传送带向上滑行的时间t;(2)小物块离开传送带时的速度大小v.15.如图所示,传送带I与水平面夹角为30°,传送带Ⅱ与水平面夹角为37°,两传送带与一小段光滑的水平面BC平滑连接,两传送带均顺时针匀速率运行.现将装有货物的箱子轻放至传送带I的A点,运送到水平面上后,工作人员将箱子内的物体取出,箱子速度不变继续运动到传送带Ⅱ上,传送带Ⅱ的D点与高处平台相切.已知箱子的质量m=lkg,传送带I的速度ν1=8m/s,AB长L1=15.2m,与箱子间的动摩擦因数为μ2=.传送带Ⅱ的速度ν2=5m/s,CD长L2=8.2m.箱子与传送带Ⅱ间的动摩擦因数为μ2=0.5,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.(1)求装着物体的箱子在传送带I上运动的时间;(2)通过计算说明箱子能否被运送到高处平台上(能达到D点就认为可运送到平台上);(3)求箱子在传送带Ⅱ上向上运动的过程中产生的内能.16.如图所示,水平地面上有三个静止的小物块A、B、C,质量均为m=2kg,相距均为l=5m,物块与地面间的动摩擦因数均为μ=0.25.班对A施加一水平向右的恒力F=10N,此后每次碰撞后物体都粘在一起运动.设碰撞时间极短,重力加速度大小为g=10m/s2.求:(1)物体A与B碰撞后瞬间的速度;(2)物体AB与C碰撞后摩擦产生的热量.17.如图所示,倾角30°的光滑斜面上,轻质弹簧两端连接着两个质量均为m=1kg 的物块B和C,C紧靠着挡板P,B通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量M=8kg 的物块A连接,细绳平行于斜面,A在外力作用下静止在圆心角为60°、半径R=2m 的的光滑圆弧轨道的顶端a处,此时绳子恰好拉直且无张力;圆弧轨道最低端b与粗糙水平轨道bc相切,bc与一个半径r=0.2m的光滑圆轨道平滑连接。

高考物理试题计算题大题及答案解析(word版)

高考物理试题计算题大题及答案解析(word版)

高考物理试题计算题大题及答案解析(word 版)1. (15分)如图18(a )所示,一个电阻值为R ,匝数为n 的圆形金属线与阻值为2R 的电阻R 1连结成闭合回路。

线圈的半径为r 1 . 在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图18(b )所示。

图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0 . 导线的电阻不计。

求0至t 1时间内(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向; (2)通过电阻R 1上的电量q 及电阻R 1上产生的热量。

⑴ 00B B t t ∆=∆; B E n n s t t φ∆∆==⋅∆∆ 而22s r π= 11E I R R =+,得到202103nB r I Rt π= 电流方向为从b 到a⑵通过电阻1R 上的电量20211103nB r t q I t Rt π==; 1R 上的热量22242021111229n B r t Q I R t Rt π== 2.(17分)如图20所示,绝缘长方体B 置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E 。

长方体B 的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)。

B 与极板的总质量B m =1.0kg.带正电的小滑块A 质量A m =0.60kg ,其受到的电场力大小F=1.2N.假设A 所带的电量不影响极板间的电场分布。

t=0时刻,小滑块A 从B 表面上的a 点以相对地面的速度A v =1.6m/s 向左运动,同时,B (连同极板)以相对地面的速度B v =0.40m/s 向右运动。

问(g 取10m/s 2)(1)A 和B 刚开始运动时的加速度大小分别为多少?(2)若A 最远能到达b 点,a 、b 的距离L应为多少?从t=0时刻至A 运动到b 点时,摩擦力对B 做的功为多少?⑴A刚开始运动时的加速度大小22.0/A AFa m s m == 方向水平向右 B 刚开始运动时受电场力和摩擦力作用 由牛顿第三定律得电场力'1.2F F N ==摩擦力()0.8A B f m m g N μ=+=, B 刚开始运动时'22.0/B BF fa m s m +==方向水平向左⑵设B 从开始匀减速到零的时间为t 1,则有10.2BBv t s a == 此时间内B 运动的位移110.042B B v t s m == t 1时刻A 的速度11 1.2/0A A A v v a t m s =-=>,故此过程A 一直匀减速运动。

高考物理选考热学计算题(一)含答案与解析

高考物理选考热学计算题(一)含答案与解析

高考物理选考热学计算题(一)评卷人得分一.计算题(共50小题)1.开口向上、内壁光滑的汽缸竖直放置,开始时质量不计的活塞停在卡口处,气体温度为27℃,压强为0.9×105 Pa,体积为1×10﹣3m3,现缓慢加热缸内气体,试通过计算判断当气体温度为67℃时活塞是否离开卡口。

(已知外界大气压强p0=1×105Pa)2.铁的密度ρ=7.8×103kg/m3、摩尔质量M=5.6×10﹣2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1.可将铁原子视为球体,试估算:(保留一位有效数字)①1 克铁含有的分子数;②铁原子的直径大小.3.如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面积为S=0.01m2,中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。

A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动,且不漏气。

A的质量不计,B的质量为M,并与一劲度系数为k=5×103N/m的较长的弹簧相连。

已知大气压p0=1×105Pa,平衡时两活塞之间的距离l0=0.6m,现用力压A,使之缓慢向下移动一段距离后保持平衡。

此时用于压A的力F=500N.求活塞A下移的距离。

4.如图,密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上,杯盖质量为m,杯身与热水的总质量为M,杯子的横截面积为S.初始时杯内气体的温度为T0,压强与大气压强p0相等.因杯子不保温,杯内气体温度将逐步降低,不计摩擦.(1)求温度降为T1时杯内气体的压强P1;(2)杯身保持静止,温度为T1时提起杯盖所需的力至少多大?(3)温度为多少时,用上述方法提杯盖恰能将整个杯子提起?5.如图,上端开口、下端封闭的足够长的细玻璃钌竖直放置,﹣段长为l=15.0cm 的水银柱下方封闭有长度也为l的空气柱,已知大气压强为p0=75.0cmHg;如果使玻璃管绕封闭端在竖直平面内缓慢地转动半周.求在开口向下时管内封闭空气柱的长度.6.如图所示为一种减震垫,由12个形状相同的圆柱状薄膜气泡组成,每个薄膜气泡充满了体积为V1,压强为p1的气体,若在减震垫上放上重为G的厚度均匀、质量分布均匀的物品,物品与减震垫的每个薄膜表面充分接触,每个薄膜上表面与物品的接触面积均为S,不计每个薄膜的重,大气压强为p0,气体的温度不变,求:(i)每个薄膜气泡内气体的体积减少多少?(ii)若撤去中间的两个薄膜气泡,物品放上后,每个薄膜上表面与物品的接触面积增加了0.2S,这时每个薄膜气泡的体积又为多大?7.一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞的面积为1.5×10﹣3m2,如图1所示,开始时气体的体积为3.0×10﹣3m3,现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细沙,最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的三分之一.设大气压强为1.0×105Pa.重力加速度g取10m/s2,求:(1)最后气缸内气体的压强为多少?(2)最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克?(3)在P﹣V图上(图2)画出气缸内气体的状态变化过程(并用箭头标出状态变化的方向).8.如图所示,竖直放置的气缸,活塞横截面积为S=0.01m2,厚度不计。

高考物理力学计算题(十)含答案与解析

高考物理力学计算题(十)含答案与解析

高考物理力学计算题(十)组卷老师:莫老师一.计算题(共50小题)1.如图所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两极板间的距离为d,板长为L,t=0时,磁场的磁感应强度B从B0开始匀速增大,同时在板2的左端且非常靠近板2的位置由一质量为m、带电量为﹣q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点,则要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?2.如图所示,水平面上有一质量M=18kg的木板,其右端恰好和光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,木板右端有一质量m0=3kg的物体C(可视为质点),已知圆弧轨道半径R=0.9m.现将一质量m=6kg的小滑块P(可视为质点)由轨道顶端A点无初速释放,小滑块滑到B端后冲上木板,并与木板右端的物体C粘在一起,沿木板向左滑行,最后恰好没有从木板左端滑出.已知小滑块p与木板上表面的动摩擦因数μ1=0.25,物体c与木板上表面的动摩擦因数μ2=0.5,木板与水平面间的动摩擦因数μ3=0.1,取g=10m/s2.求:(l)小滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小;(2)小滑块P与C碰撞结束时共同速度大小;(3)木板的长度.3.风洞是研究空气动力学的实验设备,如图所示,将刚性杆水平固定在风洞内距水平地面高度h=5m处,杆上套一质量m=2kg、可沿杆滑动的小球.将小球所受的风力调节为F=10N,方向水平向右.小球落地时离水平杆右端的水平距离x=12.5m,假设小球所受风力不变,取g=10m/s2求:(1)小球从刚离开杆到落地时所用的时间t;(2)小球离开杆右端时的速度大小v0;(3)小球从离开杆右端到动能为125J的过程中所用的时间t1.4.足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中,某足球场长90m、宽60m,如图所示,攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为8m/s的匀速直线运动,加速度大小为m/s2,试求:(1)足球从开始做匀减速直线运动到底线需要多长时间;(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员在边线中点处沿边线向前追赶足球,他的启动过程可以视为从静止出发的匀加速直线运动,能达到的最大速度为6m/s,并能以最大速度匀速运动,该前锋队员要在足球越过底线前追上足球,他加速时的加速度应满足什么条件?5.如图所示,一条水平传送带两个顶点A、B之间的距离为L=10m,配有主动轮O1和从动轮O2构成整个传送装置,轮与传送带不打滑,轮半径为R=0.32m,现用此装置运送一袋面粉,已知这袋面粉与传送带之间的摩擦力因数为μ=0.5,g=10m/s2.(1)当传送带以5.0m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运B端所用时间为多少?(2)要想尽快将这袋面粉由A端运到B端(设面袋的初速度为零),主动轮O1的转速至少应为多大?(3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹,若这袋面粉在传送带上留下的痕迹布满整条传送带时(设面袋的初速度为零),则主动轮的转速应满足何种条件?6.如图所示,将质量为m的小滑块与质量为M=2m的光滑凹槽用轻质弹簧相连.现使凹槽和小滑块以共同的速度v0沿光滑水平面向左匀速滑动,弹簧处于原长,设凹槽长度足够长,且凹槽与墙壁碰撞时间极短.(1)若凹槽与墙壁发生碰撞后速度立即变为零,但与墙壁不粘连,求弹簧第一次压缩过程中的最大弹性势能E P;(2)若凹槽与墙壁发生碰撞后速度立即变为零,但与墙壁不粘连,求凹槽脱离墙壁后的运动过程中弹簧的最大弹性势能△E P;(3)若凹槽与墙壁发生碰撞后立即反弹,且反弹后凹槽滑块和弹簧组成的系统总动量恰为零,问以后凹槽与墙壁能否发生第二次碰撞?并说明理由.7.一小球从离地h=40m高处以初速度v0=24m/s竖直向上抛出,其上升过程中速度﹣时间图象如图所示.已知小球质量m=1kg,整个过程中所受的空气阻力大小不变.求:(g取10m/s2)(1)小球所受的空气阻力是多大?(2)通过计算完成2s后的速度﹣时间图象.8.如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,OB与OC夹角为37°,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,该图线截距为2N,且过(0.5m,4N)点.取g=10m/s2.求:(1)滑块的质量和圆轨道的半径;(2)若要求滑块不脱离圆轨道,则静止滑下的高度为多少;(3)是否存在某个H值,使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上.若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由.9.如图所示,光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4m,一半径很小、质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道最高点D,斜面倾角为53°,求:(1)小球最初自由释放位置A离最低点C的高度h;(2)小球运动到C点时对轨道的压力大小;(3)小球从离开D点至第一次落回到斜面上运动的时间.10.如图所示,装置左边是水平台面,一轻质弹簧左端固定,右端连接轻质挡板A,此时弹簧处于原长且在A右侧台面粗糙,长度l=1.0m,另一物块B与台面动摩擦因数μ1=0.1,中间水平传送带与平台和右端光滑曲面平滑对接,传送带始终以V0=2m/s速率逆时针转动,传送带长度l=1.0m,B与传送带动摩擦因数μ2=0.2,现将质量为1kg的物块B从半径R=2.1m的圆弧上静止释放(g=10m/s2)(1)求物块B与A第一次碰撞前的速度大小;(2)试通过计算证明物块B与A第一次碰撞后能否运动到右边的弧面上?若能回到,则其回到C点时受弧面的支持力为多大?11.某校科技节期间举办“云霄飞车”比赛,小敏同学制作的部分轨道如图(1)所示,倾角θ=37°的直轨道AB,半径R1=1m的光滑圆弧轨道BC,半径R2=0.4m 的光滑螺旋圆轨道CDC′,如图(2)所示,光滑圆轨道CE,水平直轨道FG(与圆弧轨道同心圆O1等高),其中轨道BC、C′E与圆轨道最低点平滑连接且C、C′点不重叠,∠BO1C=∠CO1E=37°.整个轨道在竖直平面内,比赛中,小敏同学让质量m=0.04kg的小球从轨道上A点静止下滑,经过BCDC′E后刚好飞跃到水平轨道F点,并沿水平轨道FG运动.直轨道AB与小球的动摩擦因数μ=0.3,小球可视为质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:(1)小球运动到F点时的速度大小;(2)小球运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力大小;(3)A点离水平地面的高度.12.质量为10kg的环在F=140N的恒定拉力作用下,沿粗糙直杆由静止从杆的底端开始运动,环与杆之间的动摩擦因数μ=0.5,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F作用一段时间后撤去,环在杆上继续上滑了0.5s后,速度减为零,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,杆足够长,求:(1)拉力F作用的时间;(2)环运动到杆底端时的速度大小.13.如图所示,圆筒的内壁光滑,底端固定在竖直转轴OO',圆筒可随轴转动,它与水平面的夹角始终为45°.在圆筒内有两个用轻质弹簧连接的相同小球A、B (小球的直径略小于圆筒内径),A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k.当圆筒静止时A、B之间的距离为L(L远大于小球直径).现让圆筒开始转动,其角速度从零开始缓慢增大,当角速度增大到ω0时保持匀速转动,此时小球B对圆筒底部的压力恰好为零.重力加速度大小为g.(1)求圆筒的角速度从零增大至ω0的过程中,弹簧弹性势能的变化量;(2)用m、g、L、k表示小球A匀速转动的动能E k.14.如图所示,光滑轨道的左端为半径为R=1.8m的圆弧形,右端为水平面,二者相切,水平面比水平地面高H=0.8m,一质量为m1=0.2kg的小球A从距离水平面高h=0.45处由静止开始滑下,与静止水平面上的质量为m2的小球B发生弹性正碰,碰后小球B做平抛运动,落地时发生的水平位移为x=1.6m,重力加速度g=10m/s2.求:(1)A球刚滑到圆弧最低点时受到轨道支持力的大小;(2)碰后瞬间B球的速度大小;(3)B球的质量.15.如图所示为常见的高速公路出口匝道,把AB段和CD段均简化为直线,汽车均做匀减速直线运动,BC段按照四分之一的水平圆周分析,汽车在此段做匀速圆周运动,圆弧段限速v0=36km/h,动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.已知AB段和CD段长度分别为200m和100m,汽车在出口的速度为v1=108km/h.重力加速度g取l0m/s2.(1)若轿车到达B点速度刚好为36km/h,求轿车在AB下坡段加速度的大小;(2)为保证行车安全,车轮不打滑,求水平圆弧段BC半径R的最小值;(3)轿车恰好停在D点,则A点到D点的时间.16.如图所示,半径为R的光滑圆周轨道AB固定在竖直平面内,O为圆心,OA 与水平方向的夹角为30°,OB 在竖直方向.一个可视为质点的小球从O 点正上方某处以某一水平初速度向右抛出,小球恰好能无碰撞地从 A 点进入圆轨道内侧,此后沿圆轨道运动到达 B 点.已知重力加速度为g,求:(1)小球初速度的大小;(2)小球运动到 B 点时对圆轨道压力的大小.17.如图,在倾角θ=37°的粗糙斜面上距离斜面底端s=1m处,有一质量m=1kg 的物块,在竖直向下的恒力F作用下,由静止开始沿斜面下滑.到达斜面底端时立即撤去F,物块又在水平面上滑动一段距离后停止.不计物块撞击水平面时的能量损失,物块与各接触面之间的动摩擦因数相同,g取10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.当F=30N时,物块运动过程中的最大速度为4m/s,求:(1)物块与接触面之间的动摩擦因数;(2)当F=0时,物块运动的总时间;(3)改变F的大小,物块沿斜面运动的加速度a随之改变.当a为何值时,物块运动的总时间最小,并求出此最小值.18.如图所示,在光滑的水平地面的左端连接一半径为R的光滑圆形固定轨道,在水平面质量为M=3m的小球Q连接着轻质弹簧,处于静止状态.现有一质量为m的小球P从B点正上方h=R高处由静止释放,求:(1)小球P到达圆形轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力;(2)在小球P压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;(3)若球P从B上方高H处释放,恰好使P球经弹簧反弹后能够回到B点,则高度H的大小.19.如图所示,在水平地面上固定一个倾角α=45°、高H=4m的斜面,在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的细圆管构成的轨道ABCD,圆周部分的半径R=1m (R≥细圆管的管径),倾斜直轨道AB与圆周轨道部分相切于B点,AB长为2m,与水平方向夹角θ=53°,轨道末端竖直,已知圆周轨道最低点C、轨道末端D与斜面顶端处于同一高度。

高考物理力学计算题(三)含答案与解析

高考物理力学计算题(三)含答案与解析

高考物理力学计算题(三)组卷老师:莫老师评卷人得分一.计算题(共50小题)1.如图所示AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,OA处于水平位置。

AB是半径为R=1m的圆周轨道,CDO是半径为r=0.5m的半圆轨道,最高点O处固定一个竖直弹性档板(可以把小球弹回不损失能量)图中没有画出,D 为CDO轨道的中点。

BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接。

已知BC 段水平轨道长L=2m,与小球之间的动摩擦因数μ=0.2.现让一个质量为m=1Kg 的小球P从A点的正上方距水平线OA高H处自由落下:(取g=10m/s2)(1)当H=2m时,问此时小球第一次到达D点对轨道的压力大小;(2)为使小球仅仅与弹性板碰撞一次,且小球不会脱离CDO轨道,问H的取值范围。

2.如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O到光滑水平面的距离为h=0.8m,已知A的质量为m,物块B的质量是小球A的5倍,置于水平传送带左端的水平面上且位于O点正下方,传送带右端有一带半圆光滑轨道的小车,小车的质量是物块B的5倍,水平面、传送带及小车的上表面平滑连接,物块B与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,其余摩擦不计,传送带长L=3.5m,以恒定速率v0=6m/s顺时针运转。

现拉动小球使线水平伸直后由静止释放,小球运动到最低点时与物块发生弹性正碰,小球反弹后上升到最高点时与水平面的距离为,若小车不固定,物块刚好能滑到与圆心O1等高的C点,重力加速度为g,小球与物块均可视为质点,求:(1)小球和物块相碰后物块B的速度V B大小。

(2)若滑块B的质量为m B=1kg,求滑块B与传送带之间由摩擦而产生的热量Q。

及带动传送带的电动机多做的功W电(3)小车上的半圆轨道半径R大小。

3.一质量M=6kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量m=6kg,停在B的左端.质量为m0=1kg的小球用长为L=0.8m的轻绳悬挂在固定点.O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为h=0.2m,物块与小球可视为质点,不计空气阻力.已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1(g=10m/s2),求:(1)小球运动到最低点与A碰撞前瞬间,小球的速度:(2)小球与A碰撞后瞬间,物块A的速度;(3)为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,木板B至少多长.4.汉中天坑群是全球较大的天坑群地质遗迹,如图是镇巴三元圈子崖天坑,最大深度320m,在某次勘察中,探险队员利用探险绳从坑沿到坑底仅用89s(可认为是竖直的),若队员先以加速度a从静止开始做匀加速运动,经过40s速度为5m/s,然后以此速度匀速运动,最后匀减速到达坑底速度恰好为零。

高考物理计算题真题及答案

高考物理计算题真题及答案

高考物理计算题真题及答案真题一:动力和牛顿第三定律在某实验中,一个质量为2kg的物体通过一根弹簧施加垂直向上的力,使其下沉0.5m。

在过程中,物体始终保持静止。

问题:求弹簧的弹性系数。

解析:根据弹簧弹性力学公式:F = kx由题意可知,物体受到向上弹性力和重力的合力为0,即 F = mg 弹簧的弹性系数 k = mg / x代入已知数据可以得到:k = 2kg × 9.8m/s² / 0.5m = 39.2 N/m真题二:动能和功率一个物体质量为0.5kg,从地面抛出,初速度为10m/s。

物体上升到高度为20m的位置时,它的速度是多少?假设重力加速度为10m/s²,并忽略空气阻力。

问题:求物体在高度20m位置的速度。

解析:根据机械能守恒定律:物体在高度H的位置具有势能和动能之和等于起始时的总机械能,即 mgh + 1/2mv² = mgh0 + 1/2mv0²代入已知数据可以得到:0.5kg × 10m/s² × 20m + 1/2 × 0.5kg × v² = 0.5kg × 10m/s² × 0m + 1/2 × 0.5kg × (10m/s)²化简后得到:v = √(2gh) = √(2 × 10m/s² × 20m) ≈ 20m/s真题三:电路中的电阻和电流一个电路中有两个电阻R1和R2,串联连接在电源上。

电源电压为12V,电阻R1为8Ω,电阻R2为12Ω。

问题1:求电路中的总电阻。

解析:电阻之和与串联电路的总电阻相等,即 Rt = R1 + R2代入已知数据可以得到:Rt = 8Ω + 12Ω = 20Ω问题2:求电路中的总电流。

解析:根据欧姆定律:I = V / Rt代入已知数据可以得到:I = 12V / 20Ω = 0.6A问题3:求电阻R1上的电压。

高考物理计算题复习《竖直平面内的圆周运动》(解析版)

高考物理计算题复习《竖直平面内的圆周运动》(解析版)

《竖直平面内的圆周运动》一、计算题1.如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动,已知重力加速度为g.(1)若小球经过最低点时速度为√6gL,求此时杆对球的作用力大小;(2)若小球经过最高点时,杆对球的作用力大小等于0.5mg,求小球经过最高点时的速度大小。

2.一质量为0.5kg的小球,用长为0.4m细绳拴住,在竖直平面内做圆周运动(g取10m/s2)。

求(1)若过最低点时的速度为6m/s,此时绳的拉力大小F1?(2)若过最高点时的速度为4m/s,此时绳的拉力大小F2?(3)若过最高点时绳的拉力刚好为零,此时小球速度大小?3.如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球。

现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动。

已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为1.9L。

不计空气阻力。

(1)求小球通过最高点A时的速度v A的大小;(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力F T恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间细线断裂,求小球的落地点到C点的距离。

4.一细杆与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动,如图所示,水的质量m=0.5kg,水的重心到转轴的距离l=50cm.(取g=10m/s2,不计空气阻力)(1)若在最高点水不流出来,求桶的最小速率;(2)若在最高点水桶的速率v=3m/s,求水对桶底的压力.5.小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞离水平距离d后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.求:的绳长为34(1)绳断时小球速度的大小;(2)绳断前瞬间绳对小球拉力的大小;(3)小球落地时速度的大小;(4)改变绳长,使球重复上述运动.若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?6.如图所示,沿半径为R的半球型碗的光滑内表面,质量为m的小球正在虚线所示的水平面内作匀速圆周运动,小球离碗底的高度ℎ=R,试求(结果可用根号表示):2(1)此时小球对碗壁的压力大小;(2)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(3)小球做匀速圆周运动的周期大小.7.长L=0.5m的轻杆,其一端连接着一个零件A,A的质量m=2kg.现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动,如图所示.在A通过最高点时,求下列两种情况下:(1)A的速率为多大时,对轻杆无作用力;(2)当A的速率为4m/s时,A对轻杆的作用力大小和方向.(g=10m/s2)8.如图所示,长L的轻杆两端分别固定有质量均为m的A、B两小铁球,杆的三等分点O处有光滑的水平固定转轴,使轻杆可绕转轴在竖直面内无摩擦转动.用手将该装置固定在杆恰好水平的位置,然后由静止释放.重力加速度为g.求(结论可以用根号表示):(1)当杆到达竖直位置时,小球A、B的速度v A、v B各多大?(2)从释放轻杆到轻杆竖直时,该过程轻杆对小球A做的功.9.用一根长为l的轻质不可伸长的细绳把一个质量为m的小球悬挂在点O,将小球拉至与悬点等高处由静止释放,如图所示.求:(1)小球经过最低点时,速度大小及细绳的拉力大小.(2)小球经过最低点左边与竖直方向成60°角位置时,速度大小.10.如图所示,一个圆锥摆,摆线长为1米,小球质量为0.5kg,当小球水平方向做匀速圆周运动时,摆线恰与竖直方向成θ=37°角,g=10m/s2。

高考物理拿分训练计算题目)

高考物理拿分训练计算题目)

高考物理计算题拿分训练111.(14分)跳台滑雪是一种极为壮观的运动,运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,如图所示。

设运动员连同滑雪板的总质量m =50 kg ,从倾角θ=37°的坡顶A 点以速度0v =20m/s 沿水平方向飞出,恰落到山坡底的水平商上的B 处。

(g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)运动员在空中飞行的时间t 和AB 间的距高s ;(2)运功员落到水平面上的B 处时顺势屈腿以缓冲,使他垂直于水平面的分速度在△t =0.20s 的时间内减小为零。

试求缓冲过程中滑雪板对水平面的平均压力。

2.(16分)如图所示,M 、N 为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。

静止的带电粒子带电量为+q ,质量为m (不计重力),从点P 经电场加速后,从小孔 Q 进入N 板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外,CD 为磁场边界上的一绝缘板,它与N 板的夹角为a=45°,孔Q 到板的下端C 的距离为L 。

当M 、N 两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD 板上。

求(1)两板间电压的最大值U m ;(2)CD 板上可能被粒子打中的区域的长度x (3)粒子在磁场中运动的最长时间t m 。

3.(20分)如图所示,内部光滑的木糟质量为m A =m ,置于水平桌面上,精与桌面间的动摩擦因数为μ,槽内有两个小球B 、C ,它们的质量分别是m B =m ,m C =2m ,两球间是很短的被压缩的轻弹簧(球与弹簧不连接),且B 球到木槽左端、C 球到木槽右端的距离均为L ,这时弹簧的弹性势能为mgL E P μ=,同时释放B 、C 球。

并假设小球与槽碰撞后不分离,碰撞时间极短。

求: . (1)第1个小球与槽碰撞后的共同速度; (2)第2个小球与槽碰撞后的共同速度;(3)整个运动过程中,桌面与槽因摩擦而产生的内能。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

考前题 1.(18分)如图所示,O 点为固定转轴,把一个长度为l 的细绳上端固定在O 点,细绳下端系一个质量为m 的小摆球,当小摆球处于静止状态时恰好与平台的右端点B 点接触,但无压力。

一个质量为M 的小钢球沿着光滑的平台自左向右运动到B 点时与静止的小摆球m 发生正碰,碰撞后摆球在绳的约束下作圆周运动,且恰好能够经过最高点A ,而小钢球M 做平抛运动落在水平地面上的C 点。

测得B 、C 两点间的水平距离DC=x ,平台的高度为h ,不计空气阻力,本地的重力加速度为g ,请计算: (1)碰撞后小钢球M 做平抛运动的初速度大小; (2)小把球m 经过最高点A 时的动能;(3)碰撞前小钢球M 在平台上向右运动的速度大小。

1.解析(1)设M 做平抛运动的初速度是v ,221,gt h vt x ==h g xv 2=(2)摆球m 经最高点A 时只受重力作用,l v mmg A2=摆球经最高点A 时的动能为A E ;mgl mv E A A 21212==(3)碰后小摆球m 作圆周运动时机械能守恒, mgl mv mv A B 2212122+=gl v B 5=设碰前M 的运动速度是v ,M 与m 碰撞时系统的动量守恒Bmv Mv Mv +=0glMmh g xv 52+=2.如图,光滑轨道固定在竖直平面内,水平段紧贴地面,弯曲段的顶部切线水平、离地高为h ;滑块A 静止在水平轨道上, v 0=40m/s 的子弹水平射入滑块A 后一起沿轨道向右运动,并从轨道顶部水平抛出.已知滑块A 的质量是子弹的3倍,取g=10m/s 2,不计空气阻力.求:(1)子弹射入滑块后一起运动的速度; (2)水平距离x 与h 关系的表达式;(3)当h 多高时,x 最大,并求出这个最大值.2.解:(1)设子弹的质量为m ,则滑块的质量为3m ,子弹射入滑块后一起运动速度为v 1,由动量守恒: 10)3(v m m mv += …① 得:s m v v /104101==……②(2)设子弹与滑块到达轨道顶部时的速度为v 2,由机械能守恒定律:gh m m v m m v m m )3()3(21)3(212221+++=+ ……③设子弹与滑块离开轨道顶部到落到地面的时间为t ,由平抛运动规律: t v x 2= ……④ 221gt h =……⑤ 联立③④⑤得: 2420h h x -=……⑥(3)因为:22)52(25420--=-=h h h x所以:m h 5.2=时,B 的水平距离最大 …⑦ m x 5max = …⑧3.在赛车场上,为了安全起见,在车道外围一定距离处一般都放有废旧的轮胎组成的围栏。

在一次比较测试中,将废旧轮胎改为由轻弹簧连接的缓冲器,缓冲器与墙之间用轻绳束缚。

如图所示,赛车从 C 处由静止开始运动,牵引力恒为F ,到达O 点与缓冲器相撞(设相撞时间极短),而后他们一起运动到 D 点速度变为零,此时发动机恰好熄灭(即牵引力变为零)。

已知赛车与缓冲器的质量均为 m ,OD 相距为S ,CO 相距 4S ,赛车运动时所受地面摩擦力大小始终为6F,缓冲器的底面光滑,可无摩擦滑动,在 O 点时弹簧无形变。

问: (1)轻弹簧的最大弹性势能为多少? (2)赛车由C 点开始运动到被缓冲器弹回后停止运动,赛车克服摩擦力共做了多少功?3.解析(1)赛车由C 到O ,有20214)6(mv s F F =-车与缓冲器短时相撞过程根据动量守恒:102mv mv = O 到D 过程 p E v m s F Fs =+-21)2(216 联立上面三个方程解得:Fs E p 5.2=hxAv 0(2)D 到O 过程,有 22)2(216v m s F E p =-赛车从 O 点到停止运动 2222106mv s F -=-车整个过程克服摩擦力做功 )24(62s s s FW ++=联立上面三个方程解得: Fs W 613=4. 探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为m 和4m.笔的弹跳过程分为三个阶段:①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面 ②由静止释放,外壳竖直上升至下端距桌面高度为h 1时,与静止的内芯碰撞(见题24图b ); ③碰后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h 2处(见题24图c )。

设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力,重力加速度为g 。

求: (1)外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小;09重庆 (2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间,弹簧做的功;(3)从外壳下端离开桌面到上升至h 2处,笔损失的机械能。

4.解析:设外壳上升高度h 1时速度为V 1,外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为V 2,(1)对外壳和内芯,从撞后达到共同速度到上升至h 2处,应用动能定理有(4mg +m)( h 2-h 1)=12(4m +m)V 22,解得V 2=212()g h h -; (2)外壳和内芯,碰撞过程瞬间动量守恒,有4mV 1=(4mg +m)V 2, 解得V 1=2152()4g h h -, 设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W ,在此过程中,对外壳应用动能定理有W -4mgh 1=12(4m)V 12, 解得W =212594h h -mg ;(3)由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度h 2的过程,机械能守恒,只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失,损失的能量为E 损=12(4m)V 12-12(4m +m)V 22, 联立解得E 损=54mg(h 2-h 1)。

5.如图6-43示,半径分别为R 和r 的甲乙两个光滑圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD 相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD 段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零,则水平CD 段的长度是多少?436-图5.解析:小球在光滑圆形轨道上滑行,机械能守恒,设小球滑过C 点时的速度为v C ,通过甲环最大高点为V ’,由小球对最高点压力为零可知有:gR V ' '2==R V mmg取轨道最低点为重力势能零势能面,由机械能守恒定律有:2221221mV R mg mV C +=,这样有:Rg v C 5=。

同理有小球过D 点时的速度为V D ,则:gr V D 5=,再设CD 长度为L ,对小球滑过CD 段,由动能定理有:222121CD mV mV mgl -=-μ,最终可得出:μ2)(5r R l -=的结论。

6、光滑的长轨道形状如图所示,底部为半圆型,半径R ,固定在竖直平面内。

AB 两质量相同的小环用长为R 的轻杆连接在一起,套在轨道上。

将AB 两环从图示位置静止释放,A 环离开底部2R 。

不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,求: 1)AB 两环都未进入半圆型底部前,杆上的作用力 2)A 环到达最低点时,两球速度大小3)若将杆换成长R 22,A 环仍从离开底部2R 处静止释放,经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度6.解:(1)对整体分析,自由落体,加速度g以A 为研究对象,A 作自由落体则杆对A 一定没有作用力。

即F=0(或列式或以B 研究)(2)AB 都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等 即有V A =V B …(或通过速度分解得到两环速度大小相同) 整体动能定理(或机械能守恒):2221252mv R mg R mg =+……gR v 29=……3)A 再次上升后,位置比原来高h ,如图所示。

由动能定理(或机械能守恒):0)222(=--+-h R R mg mgh ……R h )12(-=,A 离开底部R )12(+……注:由于杆超过了半圆直径,所以两环运动如图。

7.如右下图所示,质量为3kg 的长木板B 放在光滑的水平面上,右端与半径R=1m 的粗糙的41圆弧相切,左端上方放质量为1kg 物块C ,物块C 与长木板B 的动摩擦因数为0.2。

现使质量为1kg 的物体A 从距圆弧上端h=5m 处静止释放,到达水平轨道与B 碰撞后一起运动,再经1s 物块C 刚好运动到B 的右端且不会掉下。

取g=10m/s 。

求: (1)物体A 刚进入圆弧时对轨道的压力; (2)长木板B 的长度;(3)物体A 经过圆弧时克服阻力做的功。

7.解析:(1)物体A 从释放到进入圆弧前做自由落体运动gh V Al 22= ①刚进入圆弧时RV m F AlA N 2= ②联立①、②式解得N N R R gh m F A N 100151012510122=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯==③ (2)物块C 从开始运动到长木板具有相同速度过程中222/2/102.0s m s m g m gm a ee =⨯===μμ ④物块C 运动距离m m t a S e 1122121220=⨯⨯==⑤物块C 在B 的右端时两者具有相同的速度s m s m t a V V e e B /2/122=⨯=== ⑥22/5.0/311012.0)(s m s m m m gm a B A e B =+⨯⨯=+=μ ⑦由速度公式得木板刚开始运动时速度s m s m t a V V B B B /5.2)/(15.0221=⨯+=+= ⑧木板B 运动距离m m t V V S B B B 25.2125.22221=⨯+=+=⑨… 木反长度B 的长度m m S S L e B 25.1)(125.2=-=-= ⑩(3)物块A 与木板B 碰撞过程中动量守恒12)(B B A A A V m m V m += (11)s m s m V A /10/15.2)31(2=⨯+=(12)物块A 从静止释放到与木板A 碰撞前,由动能定理2221)(A A f A V m W R h g m =-+ (13)物体A 经过圆弧时克服阻力做的功J J W f 10)(10121)15(1012=⨯⨯-+⨯⨯= (14)8、如图12所示,质量为m 的木块A 放在光滑的水平面上,木块的长度为 l 。

另一个质量为M=3m 的小球B 以速度0v 在水平面上向左运动并与A 在距竖直墙壁为s 处发生碰撞,已知碰后木块A 的速度大小为0v ,木块A 与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,且碰撞时间极短,小球的半径可忽略不计。

求:(1)木块和小球发生碰撞过程中机械能的损失; (2)木块和小球发生第二次碰撞时,小球到墙壁的距离。

8解析、(1)小球与木块第一次碰撞过程动量守恒,设碰撞后小球的速度大小为v ,取水平向左为正方向,因此有:mv mv mv 3300+=(2分)解得:3/20v v =(1分) 碰撞过程中机械能的损失量为:20202203121321321mv mv mv mv E =⨯-⨯-⨯=(2)设第二次碰撞时小球到墙的距离为x ,则在两次碰撞之间小球运动路程为s-x ,木块运动的路程为s+x-2l 由于小球和木块在两次碰撞之间运动的时间相同,所以应有023/2v lx s v x s -+=-解得54ls x +=9.如图所示,质量为M的长滑块静止在光滑水平面上,左侧固定一劲度系数k足够大的水平轻质弹簧,右侧用一不可伸长的细轻绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为T。

相关文档
最新文档