力学计算题部分解析
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。
科学中考复习《力学》计算题专题（基础版）含解析
2013年科学中考复习《力学》计算题专题（基础版）1．五岳之首的泰山是我国著名的旅游胜地，人们可乘坐索道吊车观赏泰山美景（如图所示）。
据了解，中天门索道全长约2078m ，上、下高度差约600m ，单个吊车载满人后的总重是6000N 。
以单个吊车载满人为例，问：（1）若吊车与索道的接触面积是0.02m 2，索道承受的压强多大？（2）若吊车从索道最高处运行到最低处需要10分钟，重力做功的功率是多大？2．十多天前海安县的体育中考顺利结束．跳绳考试时，小丽同学在规定的时间内，连续跳跃150次，获得跳绳项目的满分．已知小丽的质量为45kg ，每只鞋底与地面的接触面积为150cm 2，跳绳的平均高度为5cm ．（g 取10N/kg ）回答下列问题：（1）小丽站在操场上等待跳绳考试时，对地面的压力和压强各为多大？ （2）小丽跳绳过程所做的功和跳绳的平均功率各为多少？3．李强在一块放在水平沙地的木板上行走，已知木板重200N ，木板面积是0.5m 2，每只鞋底面积为200cm 2，设他在木板上行走时对木板的压强是3×104Pa ，求： （1）李强站立在木板上对木板产生的压强? （2）人的体重多少牛? （3）沙地承受的压强? 4．按照规定，我国载货车辆的轮胎，对地面的压强应控制在700kPa （5100.7 Pa ）以内，但有些司机，为了获取更多利益，肆意超载。
有一辆自重3t 的6轮货车，核准载货量为4t ，实际装货9t ，如果每个车轮与路面的接触面积为0.02m 2，每个车轮平均分担所有负重。
（g 取10N/kg ）（1）通过计算说明，该车对路面的压强是否超过规定？（2）运用所学的物理知识说明超载的危害（只要求说出两点）5．工程上常用爆破的方法开山劈岭。
在一次爆破中，点火者点燃引火线后以4m/s 的速度跑开，当他跑到离爆炸点500m 远的安全区时，炸药恰好爆炸。
若引火线燃烧速度是0.5cm/s ，求引火线的长度。
高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析
高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析1. 概述在力学领域中，经典的计算题是学习和理解物理知识的重要一环。
通过解题，我们能更深入地了解力学概念，提高解决问题的能力。
在本文中，我将为您带来高中物理领域中的20个经典力学计算题，并对每个问题进行详细解析，以供您参考和学习。
2. 一维运动1) 题目：一辆汽车以30m/s的速度行驶，经过10秒后匀减速停下，求汽车减速的大小和汽车在这段时间内行驶的距离。
解析：根据公式v=at和s=vt-0.5at^2，首先可求得汽车减速度a=3m/s^2，然后再求出汽车行驶的距离s=30*10-0.5*3*10^2=150m。
3. 二维运动2) 题目：一个质点在竖直平面内做抛体运动，初速度为20m/s，抛体初位置为离地30m的位置，求t=2s时质点的速度和所在位置。
解析：首先利用v=vo+gt求得t=2s时的速度v=20-9.8*2=-19.6m/s，然后再利用s=s0+vo*t-0.5gt^2求得t=2s时的位置s=30+20*2-0.5*9.8*2^2=30+40-19.6=50.4m。
1. 牛顿运动定律3) 题目：质量为2kg的物体受到一个5N的力，求物体的加速度。
解析：根据牛顿第二定律F=ma，可求得物体的加速度a=5/2=2.5m/s^2。
2. 牛顿普适定律4) 题目：一个质量为5kg的物体受到一个力，在10s内速度从2m/s 增加到12m/s，求物体受到的力的大小。
解析：利用牛顿第二定律F=ma，可求得物体受到的力F=5*(12-2)/10=5N。
3. 弹力5) 题目：一个质点的质量为4kg，受到一个弹簧的拉力，拉力大小为8N，求弹簧的弹性系数。
解析：根据弹簧的胡克定律F=kx，可求得弹簧的弹性系数k=8/0.2=40N/m。
4. 摩擦力6) 题目：一个质量为6kg的物体受到一个10N的水平力，地面对其的摩擦力为4N，求物体的加速度。
解析：首先计算摩擦力是否达到最大值f=μN=6*10=60N，由于摩擦力小于最大值，所以物体的加速度a=10-4/6=1m/s^2。
【中考物理】力学计算20道专项训练(含详细解析)
一．计算题（共20小题）1．如图所示，水平桌面上有装有一定量水的圆柱形装水容器，现将一质量为40g，体积为5.0×10﹣5m3的物块放入容器中，物块漂浮在水面上，g＝10N/kg。
求：（1）物块排开液体的体积？（2）如图乙所示，用力F缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中，此时力F为多大？2．如图所示，铁桶重为20N，桶的底面积为100cm2，往桶里倒入8kg的水，水的深度为15cm，平放在面积为1m2的水平台面上（g取10N/kg）。
求：（1）水对桶底的压强；（2）桶底受到水的压力；（3）台面受到桶的压强。
3．图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景。
图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象（取水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
求：（1）长方体A的高度。
（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力。
（3）长方体A的密度。
4．水平放置的平底柱形容器A重3N，底面积是200cm2，内装有一些水，不吸水的正方体木块B重5N，边长为10cm，被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部，如图所示，拉直的细线长为L＝5cm，受到拉力为1N．（g 取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）木块B受到的浮力是多大？（2）容器底部受到水的压强是多大？（3）容器对桌面的压强是多大？5．边长为0.1m的正方体木块，漂浮在水面上时，有的体积露出水面，如图甲所示。
将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块表面上放一重2N的石块。
静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。
取g ＝10N/kg，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3．求：（1）图甲中木块受的浮力大小；（2）图乙中液体的密度；（3）图乙中木块下表面受到液体的压强。
6．底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上。
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。
高考物理力学计算题(二十一)含答案与解析
高考物理力学计算题(二十一)含答案与解析评卷人得分一．计算题（共40小题）1．如图甲所示为商场内的螺旋滑梯，小孩从顶端A处进入，由静止开始沿滑梯自然下滑（如图乙），并从低端B处滑出。
已知总长度L＝20m，A、B间的高度差h＝12m。
（1）假设滑梯光滑，则小孩从B处滑出时的速度v1为多大？（2）若有人建议将该螺旋滑梯改建为倾斜直线滑梯，并保持高度差与总长度不变。
已知小孩与滑梯间的动摩擦因数μ＝0.25，若小孩仍从顶端由静止自然下滑，则从底端滑出时的速度v2多大？（3）若小孩与滑梯间的动摩擦因数仍为0.25，你认为小孩从螺旋滑梯底端B处滑出的速度v3与（2）问中倾斜直线滑梯滑出的速度v2哪个更大？简要说明理由。
2．如图所示，在竖直平面内有一倾角θ＝37°的传送带，两皮带轮AB轴心之间的距离L ＝3.2m，沿顺时针方向以v0＝2m/s匀速运动。
一质量m＝2kg的物块P从传送带顶端无初速度释放，物块P与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5．物块P离开传送带后在C点沿切线方向无能量损失地进入半径为m的光滑圆弧形轨道CDF，并沿轨道运动至最低点F，与位于圆弧轨道最低点的物块Q发生完全弹性碰撞，碰撞时间极短。
物块Q的质量M＝1kg，物块P和Q均可视为质点，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：（1）求物块P从传送带离开时的速度大小；（2）传送带对物块P做功为多少；（3）物块P与物块Q碰撞后瞬间，物块P对圆弧轨道压力大小为多少。
3．随着科技的发展，我国未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离，如图所示，航空母舰的水平跑道总长L＝180m，其中电磁弹射区的长度为L1＝80m，在该区域安装有直线电机，该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F牵．一架质量为m＝2.0×104kg的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推＝1.2×105N．假设飞机在航母上的阻力恒为飞机重力的0.2倍。
高中物理力学经典例题解析
高中物理力学经典例题解析1．在光滑的水平桌面上有一长L=2米的木板C，它的两端各有一块档板，C的质量m C=5千克，在C的正中央并排放着两个可视为质点的滑块A和B，质量分别为m A=1千克，m B=4千克。
开始时，A、B、C都处于静止，并且A、B间夹有少量塑胶炸药，如图15-1所示。
炸药爆炸使滑块A以6米/秒的速度水平向左滑动，如果A、B与C间的摩擦可忽略，两滑块中任一块与档板碰撞后都与挡板结合成一体，爆炸和碰撞所需时间都可忽略。
问：(1)当两滑块都与档板相碰撞后，板C的速度多大?(2)到两个滑块都与档板碰撞为止，板的位移大小和方向如何?分析与解：(1)设向左的方向为正方向。
炸药爆炸前后A和B组成的系统水平方向动量守恒。
设B获得的速度为m A，则m A V A+m B V B=0，所以：V B=-m A V A/m B=-1.5米/秒对A、B、C 组成的系统，开始时都静止，所以系统的初动量为零，因此当A和B都与档板相撞并结合成一体时，它们必静止，所以C板的速度为零。
(2)以炸药爆炸到A与C相碰撞经历的时间：t1=(L/2)/V A=1/6秒，在这段时间里B的位移为：S B=V B t1=1.5×1/6=0.25米，设A与C相撞后C的速度为V C，A和C组成的系统水平方向动量守恒：m A V A=(m A+m C)V C，所以V C=m A V A/(m A+m C)=1×6/(1+5)=1米/秒B相对于C的速度为：V BC=V B-V C=(-1.5)-(+1)=-2.5米/秒因此B还要经历时间t2才与C相撞：t2==(1-0.25)/2.5=0.3秒，故C的位移为：S C=V C t2=1×0.3=0.3米，方向向左，如图15-2所示。
2．如图16-1所示，一个连同装备总质量为M=100千克的宇航员，在距离飞船为S=45米与飞船处于相地静止状态。
宇航员背着装有质量为m0=0.5千克氧气的贮氧筒，可以将氧气以V=50米/秒的速度从喷咀喷出。
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。
大学物理---力学部分练习题及答案解析
大学物理---力学部分练习题及答案解析一、选择题1、某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3+ 6 (SI)，则该质点作(A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．(B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．(C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．(D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． ［ D ］2、一质点沿x 轴作直线运动，其v t 曲线如图所示，如t =0时，质点位于坐标原点，则t = 4.5 s 时，质点在x 轴上的位置为(A) 5m ． (B) 2m ．(C) 0． (D)2 m ． (E) 5 m.［ B ］3、 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=（其中a 、b 为常量）, 则该质点作(A) 匀速直线运动． (B) 变速直线运动．(C) 抛物线运动． (D)一般曲线运动． ［ B ］4、一质点在x 轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x =4t-2t 2，式中x 、t 分别以m 、s为单位，则4秒末质点的速度和加速度为 ( B )（A ）12m/s 、4m/s 2； （B ）-12 m/s 、-4 m/s 2 ；（C ）20 m/s 、4 m/s 2 ； （D ）-20 m/s 、-4 m/s 2；5. 下列哪一种说法是正确的 （ C ）（A ）运动物体加速度越大，速度越快（B ）作直线运动的物体，加速度越来越小，速度也越来越小（C ）切向加速度为正值时，质点运动加快（D ）法向加速度越大，质点运动的法向速度变化越快6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为(A) t r d d (B) tr d d(C) t r d d (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x [ D ] 1 4.5432.52-112t v (m/s)7．用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f （ B ）(A) 恒为零．(B) 不为零，但保持不变．(C) 随F 成正比地增大．(D) 开始随F 增大，达到某一最大值后，就保持不变11、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量．当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是 (A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt , (C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt ［ C ］ 12、质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后，与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为(A) 9 N·s . (B) -9 N·s ．(C)10 N·s ． (D) -10 N·s ． ［ A ］13、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力）(A) 总动量守恒．(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒．(C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒．(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒． ［ C ］14、质量为m 的小球，沿水平方向以速率v 与固定的竖直壁作弹性碰撞，设指向壁内的方向为正方向，则由于此碰撞，小球的动量增量为(A) mv ． (B) 0．(C) 2mv ． (D) –2mv ． ［ D ］15、对于一个物体系来说，在下列的哪种情况下系统的机械能守恒？(A) 合外力为0．(B) 合外力不作功．(C) 外力和非保守内力都不作功．(D) 外力和保守内力都不作功． ［ C ］16、下列叙述中正确的是(A)物体的动量不变，动能也不变．(B)物体的动能不变，动量也不变．(C)物体的动量变化，动能也一定变化．(D)物体的动能变化，动量却不一定变化．［ A ］17.考虑下列四个实例．你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?(A)物体作圆锥摆运动．(B)抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）．(C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升．(D)物体在光滑斜面上自由滑下．［ C ］18.一子弹以水平速度v0射入一静止于光滑水平面上的木块后，随木块一起运动．对于这一过程正确的分析是(A) 子弹、木块组成的系统机械能守恒．(B) 子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒．(C) 子弹所受的冲量等于木块所受的冲量．(D) 子弹动能的减少等于木块动能的增加．［ B ］19、一光滑的圆弧形槽M置于光滑水平面上，一滑块m自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下，不计空气阻力．对于这一过程，以下哪种分析是对的？(A) 由m和M组成的系统动量守恒．(B) 由m和M组成的系统机械能守恒．(C) 由m、M和地球组成的系统机械能守恒．(D) M对m的正压力恒不作功．［ C ］20.关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（A）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关．（B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关．（C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．（D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关．［ C ］21.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是(A) 刚体不受外力矩的作用．(B) 刚体所受合外力矩为零．(C) 刚体所受的合外力和合外力矩均为零．(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变． ［ B ］22. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？(A) 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值；(B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零；(C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；(D) 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。
高考物理真题专项解析—力学综合计算题
（2）B光滑部分的长度d；
（3）运动过程中A对B的摩擦力所做的功 ；
（4）实现上述运动过程， 的取值范围（结果用 表示）。
【答案】（1） ， ；（2） ；（3） ；（4）
【解析】
（1）设水平向右为正方向，因为 点右侧光滑，由题意可知A与B发生弹性碰撞，故碰撞过程根据动量守恒和能量守恒有
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
（1）篮球下降过程中根据牛顿第二定律有
mg-λmg=ma下
再根据匀变速直线运动的公式，下落的过程中有
v下2=2a下H
篮球反弹后上升过程中根据牛顿第二定律有
mg+λmg=ma上
再根据匀变速直线运动的公式，上升的过程中有
v上2=2a上h
则篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比
【答案】
【解析】
频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，每相邻两个球之间被删去3个影像，故相邻两球的时间间隔为
设抛出瞬间小球的速度为 ，每相邻两球间的水平方向上位移为x，竖直方向上的位移分别为 、 ，根据平抛运动位移公式有
令 ，则有
已标注的线段 、 分别为
则有
整理得
故在抛出瞬间小球的速度大小为
【母题来源二】2022年高考全国乙卷
（1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；
（2）设释放点距B点的长度为 ，滑块第一次经F点时的速度v与 之间的关系式；
（3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度 的值。
【答案】（1）7N；（2） ；（3）见解析
【解析】
（1）到C点过程
C点时
（2）能过最高点时，则能到F点，则恰到最高点时
高中物理力学题目(含解析)
高中力学习题1、如图2－1所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力，F1，F2和摩擦力，处于静止状态。
其中F1=10N，F2=2N。
若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为（）A.10N向左B.6N向右C.2N向左D.0【解答】由于木块原来处于静止状态，所以所受摩擦力为静摩擦力。
依据牛二定律有F1-F2-f=0此时静摩擦力为8N方向向左。
撤去F1后，木块水平方向受到向左2N的力，有向左的运动趋势，由于F2小于最大静摩擦力，所以所受摩擦力仍为静摩擦力。
此时－F2+f′=0即合力为零。
故D选项正确。
2、如图2－2所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m，当用力缓慢抬起一端时，木板受到物体的压力和摩擦力将怎样变化？【解答】以物体为研究对象，如图2－3物体受重力、摩擦力、支持力。
物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动。
静止时可以依据错解一中的解法，可知θ增加，静摩擦力增加。
当物体在斜面上滑动时，可以同错解二中的方法，据f=μN，分析N的变化，知f滑的变化。
θ增加，滑动摩擦力减小。
在整个缓慢抬起过程中y方向的方程关系不变。
依据错解中式②知压力一直减小。
所以抬起木板的过程中，摩擦力的变化是先增加后减小。
压力一直减小。
3、如图2-9天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。
两小球均保持静止。
当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为[]A．a1=g a2=gB．a1=2g a2=gC．a1=2g a2=0D．a1=0 a2=g【解答】分别以A，B为研究对象，做剪断前和剪断时的受力分析。
剪断前A，B静止。
如图2-10，A球受三个力，拉力T、重力mg和弹力F。
B球受三个力，重力mg和弹簧拉力F′A球：T－mg-F = 0 ①B球：F′－mg = 0 ②由式①，②解得T=2mg，F=mg剪断时，A球受两个力，因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在，而弹簧有形米，瞬间形状不可改变，弹力还存在。
如图2-11，A球受重力mg、弹簧给的弹力F。
初中物理中考力学专项练习(计算题)1-100(含答案解析)
(2)若此路段限速为120km/h，试计算说明汽车在此路段是否超速？
21．如图甲所示，正方体A的质量是315kg，作为配重使用．杠杆OD：OE=2：3，某同学用这个装置从水中提取物体B，然后将B放在浮体C上再运走．已知C的体积为0.5 m3，一个质量为60kg的同学站在浮体C上，若不用力拉绳子时，浮体C总体积的 浸入水中；当该同学用力拉动滑轮组绕绳的自由端，手拉绳的功率P和被拉物体匀速提升的距离关系如图乙所示．物体B上升的速度为0.1m/s且不变，物体被提出水面后，再将B放在C上，同时松开绳子，此时浮子C露出水面的体积相对于B未出水时减小0.1 m3；已知两个定滑轮总重为100N．（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计．g=10N/kg）求：
（1）物体C未出水面时受到的浮力：
（2）物体C未出水面时受到绳子的拉力Fc；
（3）物体C未出水面时滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）；
（4）若小明用这个装置将物体完全拉出水面，这个物体的最大重力是多少．
26．如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件.己知工件重4000N，每个滑轮重500N，声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02s后收到回波.（不计绳重和摩擦，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)
（1）汽车牵引力做的功；
（2）若所用燃料的热值为4.5×l07J/kg，测试过程中消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少；
（3）内燃机的效率。
19．在实际生活中，我们常常利用水的密度作为已知条件来测量未知液体的密度。现有一空瓶质量为300g，装满水后总质量为800g；若用该空瓶装满另一种液体后总质量为850g（ρ水=1g/cm3），求：
力学中常见题型解析及解题技巧
力学中常见题型解析及解题技巧力学是物理学中的一个重要分支，研究物体的运动、力的作用和静力平衡等问题。
在学习力学过程中，我们会遇到各种各样的题目，下面将对力学中常见的题型进行解析，并提供一些解题技巧。
一、平抛运动题型平抛运动是力学中的基础题型，它描述了一个物体在水平方向上具有初速度的抛体运动。
解决平抛运动问题时，我们需要注意以下几点：1. 确定物体的初速度和抛体的角度。
2. 根据平抛运动的基本方程，计算物体在水平和垂直方向上的运动。
3. 利用合成运动的概念，将水平和垂直方向上的运动合成，得到物体的位置和速度。
4. 根据题目要求，计算物体的落点、飞行时间等参数。
二、弹性碰撞题型弹性碰撞是力学中另一个常见的题型，描述了两个物体之间发生的碰撞过程。
解决弹性碰撞问题时，可以采用以下步骤：1. 获取碰撞物体的质量和初速度。
2. 根据动量守恒和动能守恒的原理，建立方程组。
3. 解方程组，求解出碰撞后物体的速度和运动方向。
三、静力平衡题型静力平衡问题是力学中的经典题型，要求物体在静止状态下的力的平衡。
解决静力平衡问题时，可以按照以下步骤进行：1. 找出物体受到的全部力，包括重力、支持力、摩擦力等。
2. 根据平衡条件，建立力的平衡方程。
3. 解方程，求解未知力的大小和方向。
四、摩擦力题型摩擦力问题是力学中的难点之一，涉及到物体在斜面上运动时的摩擦力计算。
解决摩擦力问题时，需要注意以下几点：1. 确定物体在斜面上的重力分解和支持力。
2. 建立摩擦力的方程，考虑到物体是否发生滑动。
3. 根据滑动条件，确定摩擦力的大小和方向。
五、受力分析题型受力分析是力学中的基础内容，要求根据物体所受的力进行分析。
解决受力分析问题时，可以采用以下步骤：1. 绘制力的示意图，标注力的方向和作用点。
2. 对物体所受的力进行分解和合成，计算各个方向上的合力和分力。
3. 利用牛顿第二定律，根据合力计算加速度或物体的运动状态。
以上是力学中常见题型的解析及解题技巧，通过熟练掌握这些题型的解决方法，可以提高解题效率和准确性。
力学计算题部分
1、作如图所示多跨梁各段的受力图。
本题考核的知识点是物体的受力分析方法。
解：作ＡＢ段的受力图如图(a)，作ＢＣ段的受力图如图(b)取梁ＢＣ为研究对象。
受主动力1F 作用。
Ｃ处是可动铰支座，它的反力是垂直于支承面的C F ，指向假设垂直支承面向上；Ｂ处为铰链约束，它的约束力可用两个互相垂直的分力Bx F 、By F 表示，指向假设如图。
取梁ＡＢ为研究对象。
Ａ处是固定铰支座，它的反力可用Ax F 、Ay F 表示，指向假设如图；Ｄ处是可动铰支座，它的反力是垂直于支承面的D F ，指向假设向上；Ｂ处为铰链约束，它的约束力是BxF '、By F '，与作用在梁ＢＣ上的Bx F 、By F 是作用力与反作用力的关系，其指向不能再任意假定。
2、桥墩所受的力如图所示，求力系向Ｏ点简化的结果，并求合力作用点的位置。
已知kN F P 2740=，kN G 5280=，kN F Q 140=，kN F T 193=，m kN m ⋅=5125。
本题考核的知识点是平面一般力系的平衡方程和解题方法。
本题是一个平面一般力系向向Ｏ点简化的问题。
解：坐标系如图kN R X 333)140(193-=-+-=' kN R Y8020)2740(5280-=-+-=' 主矢kN R R R YX 9.802622='+'=' 方向1.243338020tan =--=''=XYR R α 主矩m kN M O ⋅=+⨯+⨯=106765125211937.10140注意：①主矢R '由力系中各力的矢量和确定，所以，主矢与简化中心的位置无关。
对于给定的力系，选取不同的简化中心，所得主矢相同。
②主矩由力系中各力对简化中心的矩的代数和确定，简化中心的位置不同，各点对其的矩不同，所以，主矩一般与简化中心的位置有关。
3、如图所示，简支梁中点受力P F 作用，已知kN F P 20=，求支座Ａ和Ｂ的反力。
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。
结构力学自由度的计算例题及解析
1. 对于一个简单的平面桁架结构，若共有6个节点和10根构件，那么其自由度为多少？- A. 6- B. 8- C. 10- D. 122. 在一个平面梁结构中，每个支座具有多少个约束？- A. 1- B. 2- C. 3- D. 43. 计算一个刚性连接的平面框架结构的自由度时，若结构有8个节点和12根构件，自由度公式为：自由度 = 3n - 2j，其中n是节点数，j是构件数。
该结构的自由度是多少？- A. 4- B. 6- C. 8- D. 104. 一个平面结构中，假设有4个节点，6根构件，所有构件都在一个平面上，计算其自由度时需考虑：- A. 3自由度每节点，减去2自由度每构件- B. 2自由度每节点，减去1自由度每构件- C. 2自由度每节点，减去2自由度每构件- D. 3自由度每节点，减去1自由度每构件5. 对于一个三维空间的桁架结构，若有10个节点和20根构件，其自由度计算应使用的公式是：- A. 自由度 = 6n - 3j- B. 自由度 = 3n - 2j- C. 自由度 = 3n - 3j- D. 自由度 = 6n - 6j6. 在平面框架结构中，如果节点数为5，构件数为8，计算其自由度时，正确的自由度为： - A. 6- B. 8- C. 10- D. 127. 对于一个有10个节点和15根构件的平面结构，其自由度为：- A. 15- B. 18- D. 248. 一个简单的平面框架结构中有6个节点，8根构件，计算自由度时，如果框架是完全支撑的，结果是：- A. 3- B. 6- C. 9- D. 129. 对于一个空间框架结构，其中有5个节点和12根构件，计算自由度时所用的公式为： - A. 自由度 = 6n - 3j- B. 自由度 = 3n - 2j- C. 自由度 = 6n - 2j- D. 自由度 = 3n - 3j10. 若一个平面结构中节点数为7，构件数为10，且结构为刚性框架，计算其自由度时，结果为：- A. 5- B. 7- C. 9- D. 11。
高中物理二轮教学案：第二板块-力学(计算题)(,含解析)
第10讲 |应用“动力学观点”破解力学计算题[考法·学法]考查点一 匀变速直线运动规律的应用题点(一) 多过程运动1．运动学公式中正、负号的规定直线运动可以用正、负号表示矢量的方向，一般情况下，我们规定初速度v 0的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当v 0＝0时，一般以加速度a 的方向为正方向。
2．多过程问题如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是连接各段的纽带，应注意分析各段的运动性质。
[例1] 甲、乙两人在某一直道上完成200 m 的赛跑，他们同时、同地由静止开始运动，都经过4 s 的匀加速，甲的爆发力比乙强，加速过程甲跑了20 m 、乙跑了18 m ；然后都将做一段时间的匀速运动，乙的耐力比甲强，匀速持续时间甲为10 s 、乙为13 s ，因为体力、毅力的原因，他们都将做匀减速运动的调节，调节时间都为2 s ，且速度都降为8 m/s ，最后冲刺阶段以8 m/s 的速度匀速达到终点。
求：(1)甲做匀减速运动的加速度； (2)甲冲刺阶段完成的位移大小。
[解析] (1)在匀加速过程，设甲的位移为x 1，所用的时间为t 1，达到的末速度为v 1， 由x 1＝v 1t 12，解得v 1＝10 m/s ；甲做匀减速运动的末速度为v 2，匀减速运动的加速度为a 2，由a 2＝v 2－v 1Δt得a 2＝－1 m/s 2。
(2)甲匀速运动的位移：x 2＝v 1t 2＝10×10 m ＝100 m甲匀减速的位移：x 3＝v 1＋v 22Δt解得x 3＝18 m最后甲冲刺的位移为：x 4＝200 m －(x 1＋x 2＋x 3)＝200 m －(20＋100＋18)m ＝62 m 。
[答案] (1)－1 m/s 2 (2)62 m题点(二) 自由落体运动与竖直上抛运动 1．竖直上抛运动的两种研究方法(1)分段法：将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段。
专题14 力学计算大题 (解析版)
专题14 力学计算大题1．（2021届福建省厦门外国语高三质检）航天飞机着陆时速度很大，常用阻力伞使它减速阻力伞也叫减速伞，可有效减少飞机着陆时滑行的距离。
航天飞机在平直的跑道上降落时，若不考虑空气阻力与速度的关系，其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。
在某次降落过程中，航天飞机以水平速度v 0=100m/s 着陆后，立即打开阻力伞减速，以大小为a 1的加速度做匀减速运动，经时间t 1=15s 后阻力伞脱离，航天飞机再以大小为a 2的加速度做匀减速直线运动直至停止，其着陆到停止的速度一时间图线简化后如图所示。
已知飞机滑行的总距离为x =1450m ，g=10m/s 2，求： (1)阻力伞脱离以后航天飞机的加速度a 2的大小。
(2)使用减速伞使航天飞机的滑行距离减小了多少米？【答案】(1)22m s ；(2) 1050m 【解析】(1)设飞机阻力伞逃脱时速度为v ，由图像可知，脱离后继续运动学公式01222v v vt t x ++= 解得40m s v =阻力伞脱离后，由加速度定义22v a t -=解得222m s a =(2)设没有阻力伞飞机停下来的位移为3x，由运动学公式2322vxa-=解得32500mx=使用阻力伞使飞机的滑行距离减小3x x x∆=-解得1050mx∆=2．（2021届福建省厦门外国语高三质检）半径R=0.8m的14光滑圆弧轨道与水平放置的传送带左边缘相切，传送带长为L=4.5m，它顺时针转动的速度v=3m/s，质量为m2=3kg的小球被长为l=lm的轻质细线悬挂在O 点，球的左边缘恰与传送带右端B对齐；细线所能承受的最大拉力为F=42N，质量为m1=lkg的物块自光滑圆弧的顶端以初速度v0=3m/s的速度开始下滑，运动至B点与质量为m2的球发生正碰，在极短的时间内反弹，细绳恰好被拉断。
已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，取重力加速度g=10m/s2。
求∶(1)碰撞前瞬间，物块的速度是多大？(2)碰撞后瞬间，物块的速度是多大？(3)物块在传送带上运动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少？【答案】(1)4m/s；(2)2m/s；(3)13.5J【解析】(1)设滑块m1滑至传送带后，与小球碰撞前一直做匀减速运动，设与小球碰前滑块的速率为v1，则从开始下滑至与小球碰前，根据动能定理221111101122m gR m gL m v m v μ-=- 14m/s v =(2)设球碰后小球的速率为v 2，对小球2222m v F m g l-= 得22m/s v =滑块与小球碰撞，设碰后物块速度大小为'1v ，由动量守恒定律'111122m v m v m v =-+解得'12m/s v =(3)滑块由释放到A 点，根据动能定理2201122A mgR mv mv =- 可得5m/s A v =设滑块与小球碰撞前的运动时间为t 1，则111()2A L v v t =+ 则11s t =在这过程中，传送带运行距离为113m x vt ==滑块与传送带的相对位移为11x L x ∆=-解得1 1.5m x ∆=假设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最长时间为t 2，则根据动量定理'12110m gt m v μ-=-解得22s t =滑块向左运动最大位移'1m 22m 2v x t ==x m <L ，所以滑块最终从传送带的右端离开传送带，再考虑到滑块与小球碰后的速度'1v v <，说明滑块与小球碰后在传送带上先向左减速到速度为零，再向右作加速直线运动，这两个过程位移等大，加速度等大，所以运动时间相同，则碰后滑块在传送带上的总时间为2t 2，传送带与滑块间的相对路程等于传送带的对地位移22212m x v t ==∆⨯因此，整个过程中，因摩擦而产生的内能是11213.5J Q m g x x μ=∆+∆=()3．（2021届广东省东莞市光明中学高三模拟）如图所示，一带电荷量为＋q 、质量为m 的小物块处于一倾角为37︒的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止。
工程力学课后部分习题讲解
第一章静力学根底P20-P23 习题：1-1、：F1=2000N，F2=150N， F3=200N， F4=100N，各力的方向如图1-1所示。
试求各力在x、y轴上的投影。
解题提示:计算方法：F x= + F cosαF= + F sinαy注意：力的投影为代数量；式中：F x、F y的“+〞的选取由力F的指向来确定；α为力F与x轴所夹的锐角。
图1-11-2、铆接薄钢板在孔A、B、C、D处受四个力作用，孔间尺寸如图1-2所示。
：F=50N，F2=100N， F3=150N， F4=220N，求此汇交力系的合力。
1解题提示:——计算方法。
一、解析法F=F1x+F2x+……+F n x=∑F xR xF=F1y+F2y+……+F ny=∑F yR yF= √ F R x2+ F R y2Rtanα=∣F R y/ F R x∣二、几何法按力多边形法那么作力多边形，从图1-2图中量得F R的大小和方向。
1-4、求图1-4所示各种情况下力F对点O的力矩。
图1-4解题提示:——计算方法。
①按力矩的定义计算M O〔F〕= + Fd②按合力矩定理计算M O〔F〕= M O〔F x〕+M O〔F y〕1-5、求图1-5所示两种情况下G与F对转心A之矩。
解题提示：此题按合力矩定理计算各力矩较方便、简捷。
以图1-5a为例：力F、G至A点的距离不易确定，如按力矩的定义计算力矩图1-5既繁琐，又容易出错。
假设将力F、G分别沿矩形两边长方向分解，那么各分力的力臂不需计算、一目了然，只需计算各分力的大小，即可按合力矩定理计算出各力的力矩。
M〔F〕= -F cosαb- F sinαaAM〔G〕= -G cosαa/2 - G sinαb/2A1-6、如图1-6所示，矩形钢板的边长为a=4m，b=2m，作用力偶M〔F，F′〕。
当F=F′=200N时，才能使钢板转动。
试考虑选择加力的位置与方向才能使所费力为最小而到达使钢板转一角度的目的，并求出此最小力的值。
专题14力学综合计算题(解析版)—近5年(2017-2021)高考物理试题分类解析
专题14 力学综合计算题（解析版）—近5年（2017-2021）高考物理试题分类解析1.2021全国甲卷第11题. 如图，一倾角为θ的光滑斜面上有50个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为d ，减速带的宽度远小于d ；一质量为m 的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带L 处由静止释放。
已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。
观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。
小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s 后停下。
已知小车与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g 。
（1）求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能； （2）求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能；（3）若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L 应满足什么条件？【答案】（1）sin mgd θ；（2）()29sin 30mg L d mgs θμ+-；（3）sin s L d μθ>+ 【解析】（1）由题意可知小车在光滑斜面上滑行时根据牛顿第二定律有sin mg ma θ=设小车通过第30个减速带后速度为v 1，到达第31个减速带时的速度为v 2，则有22212v v ad -=因为小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同，故后面过减速带后的速度与到达下一个减速带均为v 1和v 2；经过每一个减速带时损失的机械能为22211122E mv mv ∆=- 联立以上各式解得sin E mgd θ∆=（2）由（1）知小车通过第50个减速带后的速度为v 1，则在水平地面上根据动能定理有21102mgs mv μ-=- 从小车开始下滑到通过第30个减速带，根据动能定理有()21129sin Δ2mg L d E mv θ+-=总（易错点：此式中注意是29不是30） 联立解得 ()Δ=29sin E mg L d mgs θμ+-总故在每一个减速带上平均损失的机械能为()29sin 3030mg L d mgs E E θμ+-∆'∆==总 （3）由题意可知 E E '∆>∆可得sin s L d μθ>+。
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1、作如图所示多跨梁各段的受力图。
本题考核的知识点是物体的受力分析方法。
解：作ＡＢ段的受力图如图(a)，作ＢＣ段的受力图如图(b)取梁ＢＣ为研究对象。
受主动力1F 作用。
Ｃ处是可动铰支座，它的反力是垂直于支承面的C F ，指向假设垂直支承面向上；Ｂ处为铰链约束，它的约束力可用两个互相垂直的分力Bx F 、By F 表示，指向假设如图。
取梁ＡＢ为研究对象。
Ａ处是固定铰支座，它的反力可用Ax F 、Ay F 表示，指向假设如图；Ｄ处是可动铰支座，它的反力是垂直于支承面的D F ，指向假设向上；Ｂ处为铰链约束，它的约束力是BxF '、By F '，与作用在梁ＢＣ上的Bx F 、By F 是作用力与反作用力的关系，其指向不能再任意假定。
2、桥墩所受的力如图所示，求力系向Ｏ点简化的结果，并求合力作用点的位置。
已知kN F P 2740=，kN G 5280=，kN F Q 140=，kN F T 193=，m kN m ⋅=5125。
本题考核的知识点是平面一般力系的平衡方程和解题方法。
本题是一个平面一般力系向向Ｏ点简化的问题。
解：坐标系如图kN R X 333)140(193-=-+-=' kN R Y8020)2740(5280-=-+-=' 主矢kN R R R YX 9.802622='+'=' 方向1.243338020tan =--=''=XYR R α 主矩m kN M O ⋅=+⨯+⨯=106765125211937.10140注意：①主矢R '由力系中各力的矢量和确定，所以，主矢与简化中心的位置无关。
对于给定的力系，选取不同的简化中心，所得主矢相同。
②主矩由力系中各力对简化中心的矩的代数和确定，简化中心的位置不同，各点对其的矩不同，所以，主矩一般与简化中心的位置有关。
3、如图所示，简支梁中点受力P F 作用，已知kN F P 20=，求支座Ａ和Ｂ的反力。
本题考核的知识点是平面力系的平衡方程和解题方法。
本题是平面汇交力系的平衡。
解：见教材34页例1-12本题与教材34页例1-12完全相同，这儿就不再附答案了。
注意：应首先画出受力图进行计算。
本题中简支梁所受的力组成一个平面汇交力系，利用平面汇交力系的平衡条件：0=∑xi F ；0=∑yi F 计算出支座Ａ、Ｂ的反力。
4、如图所示，试分析图示结构体系的几何组成。
本题考核的知识点是结构的几何组成分析方法。
解：铰结三角形124和铰结三角形235与基础这三刚片通过不在同一直线上的三个单铰1、2、3两两相连，组成几何不变体系，形成一个大刚片12345。
刚片12345与刚片96之间通过三根即不完全平行也不相交与一点的的链杆相连，然后再依次增加二元体672,785,形成大刚片，此大刚片与刚片810用一个铰和不通过此铰的链杆相连，几何不可变，且无多余约束。
结构的几何组成规则：二元体规则、两刚片规则、三刚片规则。
根据规则对体系进行几何组成分析时，为简化分析过程，应注意以下两点： ①可将体系中的几何不变部分当作一个刚片来处理。
②逐步拆去二杆结点，不影响原体系的几何组成性质。
5、三铰拱桥如图所示。
已知kN F Q 300=，m L 32=，m h 10=。
求支座Ａ和Ｂ的反力。
本题考核的知识点是物体系统平衡的解法。
解：(1)选取研究对象：选取三铰拱桥整体以及ＡＣ和ＢＣ左右半拱为研究对象。
(2)画受力图：作出图(a)、(b)、(c)(3)列平衡方程并求解： 1)以整体为研究对象∑=0)(F M A 0)8/(8/=-⨯-⨯-⨯L L F L F L F Q Q By得：()↑==kN F F Q By 3000=∑yi F 02=-+Q By Ay F F F得：()↑==kN F F Q Ay 3000=∑xi F 0=-Bx Ax F F 得：Bx Ax F F =2)以ＢＣ半拱为研究对象∑=0)(F M c 0)8/2/(2/=⨯--⨯-⨯h F L L F L F Bx Q By得：()←=⨯⨯=kN F Bx 12010832300()→==kN F F Bx Ax 120校核：以ＡＣ半拱为研究对象123001012016300)8/2/(2/)(=⨯+⨯+⨯-=-⨯+⨯+⨯-=∑L L F h F L F F M Q Ax Ay c 结果正确。
所谓物体系统是指由两个或两个以上的物体通过约束按一定方式连接而成的系统。
本题先以整个系统为研究对象，解得Ay F 、By F 、以及Bx Ax F F =，再以系统中的ＢＣ部分为研究对象，求出Ａ、Ｂ支座的水平反力的值，最后用系统中另一部分ＡＣ部分的平衡进行校核。
6、求图所示物体系统的支座反力。
本题考核的知识点是物体系统平衡的解法。
解：(1)选取研究对象：选取梁ＡＣ以及ＡＤ和ＤＣ为研究对象。
(2)画受力图：作出图(a)、(b)、(c)(3)列平衡方程并求解： 1)以ＤＣ为研究对象∑=0)(F M D 02102122=⨯⨯-⨯C F 得：()↑=10C F2)以ＡＣ为研究对象0=∑xi F 0=Ax F∑=0)(F M B 044102122042=⨯+⨯⨯-⨯+⨯-C Ay F F得：0=Ay F0=∑yi F 041020=⨯--++C B Ay F F F得：kN F B 50= 校核：以ＡＤ为研究对象012102420)(=⨯⨯+⨯-⨯=∑B D F F M 结果正确。
本题先以系统中的DC 部分为研究对象，求出C 支座的水平反力的值，再以整个系统AC 为研究对象，解得Ay F 、Ax F 以及B F ，最后用系统中另一部分AD 部分的平衡进行校核。
可以看出本题与上题的求解途径不同，采用何种途径求解，应根据具体情况确定，原则是以较少的方程，解出所需求的未知量。
7、判断图中物体能否平衡？并求物体所受摩擦力的大小和方向。
（1）图)(a 物体重N G 200=，拉力N F P 5=，25.0=s f ； （2）图)(b 物体重N G 20=，压力N F P 50=，3.0=s f ；本题考核的知识点是考虑摩擦时物体的平衡。
考虑摩擦时的平衡问题与忽略摩擦时的平衡问题，在解题方法上是相同的，即用平衡条件求解，在受力分析时需考虑摩擦力。
（a ）解：取物体为研究对象，画受力图如图。
0=∑xi F 053=-⨯F F P 得：N F 3=0=∑yi F 054=-⨯+G F F P N 得：N F N 196=接触面上可能产生的最大静摩擦力为：N F f F N s 4919625.0max =⨯=⨯=由于max F F ，所以物体处于平衡状态。
摩擦力为()←=N F 3。
先假设物体平衡，计算此时接触面上的摩擦力Ｆ的值，将它与接触面可能产生的最大摩擦力的值进行比较，如果max F F ≤，则物体平衡，否则物体不平衡。
(b)小题与（a ）解题思路完全一样，请同学们自己做一做。
二一、计算下图所示拉伸（压缩）杆件各指定截面上的轴力，并作轴力图。
本题考核的知识点是轴力的计算方法。
解：应用截面法求轴力。
取1-1截面左边部分为研究对象， 列平衡方程0=∑xi F 021=-F F N得：F F N 21=（拉力）同理，取2-2截面左边部分为研究对象， 列平衡方程,可得02=N F同理，取3-3截面左边部分为研究对象， 列平衡方程,可得F F N =3（拉力）绘制轴力图。
轴力图的画法是以平行于杆轴线的坐标x 表示杆件横截面位置，以垂直于杆轴线的坐标表示轴力的数值，将各截面的轴力按一定比例画在坐标图上，并连以直线。
本题的第2小题力不平衡，题目有错，同学们可不必做此题。
3小题的解法同我们讲评的这道题目，同学们，自己可做做。
二、作图示刚架的内力图（弯矩、剪力、轴力）。
本题考核的知识点是內力图的画法。
刚架内力的符号规定如下：轴力：杆件受拉为正，受压为负。
剪力：使分离体顺时针方向转动为正，反之为负。
弯矩：不作正负规定，但总是把弯矩图画在杆件受拉的一侧。
解：（1）求支座反力0=∑xi F 040=-AX F得 ()←=kN F AX 40()0=∑F M A024024204=⨯-⨯⨯-⨯BY F得 ()↑=kN F BY 600=∑yi F得 ()↑=kN F AY 20 （2）作弯矩图 AC 杆 0=AC MAC 杆中截面弯矩 m kN M EA ⋅=80（内侧受拉）m kN M CA ⋅=80（内侧受拉）CD 杆 m kN M CD ⋅=80（内侧受拉）0=DC MDB 杆 0==BD DB M M （3）作剪力图用截面法求各杆端剪力AC 杆 kN F QAC 40= 0==QCA QEC F F CD 杆 kN F QCD 20= kN F QDC 60-=（4）作轴力图同理，用截面法求各杆件轴力，作杆件轴力图。
作刚架内力图时，先将刚架拆成杆件，由各杆件的平衡条件，求出各杆的杆端内力，然后利用杆端内力分别作出各杆件的内力图。
将各杆的内力图合在一起就是刚架的内力图。
同学们，熟悉时可以不必把计算过程写出，直接绘制内力图。
另一小题，请同学们直接绘制内力图。
三、作图示梁的剪力图和弯矩图。
本题考核的知识点是梁平面弯曲时內力图的画法。
本题是一个单跨的伸臂梁，作它的内力图更简单。
解：（1）求支座反力0=AX F0=∑xi F 得 ()0=∑F M A 024584=⨯⨯--⨯BY F得 ()↑=kN F BY 120=∑yi F 得 ()↑=kN F AY 8第一步求出支座反力。
（2）画受力图用假想截面在需求内力处将梁分成两部分，取其中一部分为研究对象，画受力图。
(3)求内力，画内力图作出的内力图，需比例、形状、数值、单位以及弯矩和剪力的正负号都正确。
注意画图时将正值的剪力画在x 轴的上侧，负值的剪力画在x 轴的下侧；将正值的弯矩画在梁的受拉侧，也就是画在x 轴的下侧。
其它几个梁的内力图的画法，就不再讲解了。
四、计算图示桁架指定杆的内力。
本题考核的知识点是桁架内力的计算，结点法和截面法。
结点法和截面法都是进行桁架内力计算的基本方法。
结点法是以桁架的结点为分离体，根据结点的平衡条件来计算各杆的内力。
截面法是用一适当的截面将桁架截为两部分，选取其中一部分为分离体，其上作用的力系一般为平面任意力系，用平面任意力系平衡方程求解被截断杆件的内力。
解：（1）求支座反力0=∑yi F 得()↑=F F CY 3 ()0=∑F M B 得()→=F F AX 30=∑xi F 得 ()←=F F BX 3（2）取结点B 为脱离体，0=∑xB F杆AB 为零杆得杆BD 的轴力 F F NBD 3=（拉力） 取结点A 为脱离体，杆AD 为零杆，0=∑xA F 得杆AF 的轴力 F F NAF 3=（压力）取结点D 结点为脱离体得 4(FD)杆为零杆，即 4杆件的轴力为0 3(DE)杆件的轴力为 F 3（拉力） 取结点F 结点为脱离体0=∑yF F 得2(FE)杆件的轴力为 F 2（压力）0=∑xF F 得1(FG)杆件的轴力为 F 2（压力）一般进行桁架的内力计算需综合应用结点法和截面法，同学们对此应该熟练掌握。