2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 特色專題訓(xùn)練 力學(xué)計(jì)算題巧練.doc

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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 特色專題訓(xùn)練 力學(xué)計(jì)算題巧練 1．(xx浙江高考命題專家原創(chuàng))如圖所示，斜面PQ長(zhǎng)為4 m，傾角θ＝37.將一質(zhì)量為0.20 kg的小滑塊從斜面頂端由靜止釋放，滑到底端時(shí)速度為4 m/s.現(xiàn)在斜面上一寬度為d的區(qū)域內(nèi)，使小滑塊比原來(lái)多受到一個(gè)方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的、大小f＝0.4v(N)(v為小滑塊速度大小)的阻力作用，仍將小滑塊在斜面頂端由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)小滑塊進(jìn)入該區(qū)域時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)底端的速度變?yōu)? m/s.取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，求： (1)小滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (2)小滑塊從斜面頂端由靜止下滑到底端時(shí)，克服外加阻力做的功； (3)外加阻力區(qū)域的寬度d以及區(qū)域上邊沿到斜面頂端的距離． 2.皮帶傳送在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的應(yīng)用非常廣泛，如商場(chǎng)中的自動(dòng)扶梯、港口中的貨物運(yùn)輸機(jī)等．如圖所示為某工廠載貨用的移動(dòng)式伸縮傳送帶，傳送帶AB斜面與水平面之間的夾角θ＝37，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以10 m/s的速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一物體(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地輕放在傳送帶上的A點(diǎn)，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，傳送帶AB長(zhǎng)為L(zhǎng)＝29 m，(sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，g＝10 m/s2)求： (1)當(dāng)物體加速到與傳送帶速度相同時(shí)所用的時(shí)間和物體的位移； (2)物體從A到B需要的時(shí)間為多少？ 3．(xx福建福州質(zhì)檢)如圖甲所示，質(zhì)量m＝1 kg的物塊在平行于斜面向上的拉力F作用下從靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，t＝0.5 s時(shí)撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象(v－t圖象)如圖乙所示，g取10 m/s2，求： (1)2 s內(nèi)物塊的位移大小x和通過(guò)的路程L； (2)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段加速度大小a1、a2和拉力大小F. 4.(xx山東淄博模擬)如圖所示，上表面光滑、長(zhǎng)度L＝3 m、質(zhì)量M＝10 kg的木板，在F＝50 N的水平拉力作用下，以v0＝5 m/s的速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m＝3 kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地放在木板最右端，當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了L＝1 m時(shí)，又將第二個(gè)同樣的小鐵塊無(wú)初速度地放在木板最右端，以后木板每運(yùn)動(dòng)1 m就在其最右端無(wú)初速度地放上一個(gè)同樣的小鐵塊．(g取10 m/s2)求： (1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)剛放第三個(gè)小鐵塊時(shí)木板的速度大??； (3)從放第三個(gè)小鐵塊開(kāi)始到木板停下的過(guò)程，木板運(yùn)動(dòng)的距離． 5．(xx浙江高考命題專家原創(chuàng))如圖所示，AB是位于豎直平面內(nèi)、半徑R＝0.5 m的圓弧形光滑軌道，其在底端B點(diǎn)處與水平軌道平滑連接．今有一質(zhì)量為m＝0.1 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在受到大小為0.4 N、水平向左的恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止下滑，小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.01，取重力加速度g＝10 m/s2. (1)求小滑塊第一次經(jīng)過(guò)圓弧形軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力大小； (2)說(shuō)明小滑塊最終的運(yùn)動(dòng)情況，并求出小滑塊在水平軌道上通過(guò)的總路程； (3)若小滑塊在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t，求小滑塊在水平軌道上向左運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間． 6．如圖所示，小球A和B質(zhì)量分別為mA＝0.3 kg和mB＝0.5 kg，兩球間壓縮一彈簧(不拴接)，并用細(xì)線連接，靜止于一光滑的水平平臺(tái)上，燒斷細(xì)線后，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為兩球的動(dòng)能，小球B脫離彈簧時(shí)的速度vB＝3 m/s，A球滑上用一小段光滑小圓弧連接的光滑斜面，當(dāng)滑到斜面頂端時(shí)速度剛好為零，斜面的高度H＝1.25 m，B球滑出平臺(tái)后剛好沿光滑固定圓槽左邊頂端的切線方向進(jìn)入槽中，圓槽的半徑R＝3 m，圓槽所對(duì)的圓心角為120，取重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)燒斷細(xì)線前輕彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep； (2)平臺(tái)到圓槽的距離L； (3)小球B滑到圓槽最低點(diǎn)時(shí)對(duì)槽的壓力FN′ . 專題三　計(jì)算題巧練規(guī)范——抓大分 力學(xué)計(jì)算題巧練 1．解析：(1)在不存在阻力f時(shí)，由動(dòng)能定理有 mgxsin θ－μmgxcos θ＝mv 得μ＝0.5. (2)設(shè)克服外加阻力做的功為W，則由動(dòng)能定理有 mgxsin θ－μmgxcos θ－W＝mv 得W＝1.2 J. (3)小滑塊進(jìn)入外加阻力區(qū)域時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)小滑塊受力分析有 mgsin θ＝μmgcos θ＋f，得f＝0.4 N W＝fd，得d＝3 m 又f＝0.4v，得v＝1 m/s 從小滑塊靜止釋放到進(jìn)入外加阻力區(qū)域，有 mgssin θ－μmgscos θ＝mv2 得s＝0.25 m. 答案：(1)0.5　(2)1.2 J　(3)3 m　0.25 m 2．解析： 甲 (1)物體放到傳送帶上后，沿傳送帶向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始相對(duì)于傳送帶沿傳送帶向后運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力沿傳送帶向下(物體受力情況如圖甲所示)，根據(jù)牛頓第二定律，可求出物體的加速度為： a1＝gsin θ＋μgcos θ＝10 m/s2 當(dāng)物體加速到與傳送帶速度相同時(shí)所用的時(shí)間為： t1＝＝1 s 物體發(fā)生的位移滿足：v2＝2a1x1， 代入數(shù)據(jù)解得：x1＝5 m. 乙 (2)物體加速到與傳送帶速度相同后，因?yàn)閙gsin θ>μmgcos θ，所以物體相對(duì)于傳送帶沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，摩擦力方向變?yōu)檠貍魉蛶蛏?受力情況如圖乙所示)．根據(jù)牛頓第二定律得知物體在此過(guò)程中的加速度為： a2＝gsin θ－μgcos θ＝2 m/s2 設(shè)物體完成剩余的位移x2＝L－x1＝24 m所用的時(shí)間為t2，則x2＝vt2＋a2t 代入數(shù)據(jù)解得：t2＝2 s 故物體從A到B需要的時(shí)間為 t＝t1＋t2＝1 s＋2 s＝3 s. 答案：(1)1 s　5 m　(2)3 s 3．解析：(1)在2 s內(nèi)，由題圖乙知： 物塊上升的最大距離：x1＝21 m＝1 m 物塊下滑的距離：x2＝11 m＝0.5 m 所以位移大小x＝x1－x2＝0.5 m 路程L＝x1＋x2＝1.5 m. (2)由題圖乙知，所求兩個(gè)階段加速度的大小 a1＝4 m/s2① a2＝4 m/s2② 設(shè)斜面傾角為θ，斜面對(duì)物塊的摩擦力為Ff，根據(jù)牛頓第二定律有 0～0.5 s內(nèi)：F－Ff－mgsin θ＝ma1③ 0．5～1 s內(nèi)：Ff＋mgsin θ＝ma2④ 由①②③④式得F＝8 N. 答案：(1)0.5 m　1.5 m　(2)4 m/s2　4 m/s2　8 N 4．解析：(1)木板在F＝50 N的水平拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到地面的摩擦力設(shè)為Ff，由平衡條件得：F＝Ff① 又Ff＝μMg② 聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得：μ＝0.5.③ (2)每放一個(gè)小鐵塊，木板所受的摩擦力增加μmg，設(shè)剛放第三個(gè)小鐵塊時(shí)木板的速度為v1，對(duì)木板從放第一個(gè)小鐵塊到剛放第三個(gè)小鐵塊的過(guò)程，由動(dòng)能定理得： －μmgL－2μmgL＝Mv－Mv④ 聯(lián)立③④并代入數(shù)據(jù)得：v1＝4 m/s.⑤ (3)從放第三個(gè)小鐵塊開(kāi)始到木板停止之前，木板所受的合外力大小均為3μmg. 從放第三個(gè)小鐵塊開(kāi)始到木板停止的過(guò)程，設(shè)木板運(yùn)動(dòng)的距離為x，對(duì)木板由動(dòng)能定理得： －3μmgx＝0－Mv⑥ 聯(lián)立③⑤⑥并代入數(shù)據(jù)得x＝ m≈1.78 m. 答案：(1)0.5　(2)4 m/s　(3)1.78 m 5．解析：(1)設(shè)小滑塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，對(duì)圓弧軌道最低點(diǎn)B的壓力為FN，則： mgR－FR＝mv F′N－mg＝m 由牛頓第三定律：F′N＝FN，故FN＝2.2 N. (2)小滑塊最終在光滑圓弧軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng) 小滑塊最終經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為0，由動(dòng)能定理有 mgR－FR－μmgL＝0 解得L＝30 m. (3)小滑塊第一次在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng)是末速度為0的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其逆運(yùn)動(dòng)為以相同大小加速度向左運(yùn)動(dòng)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．小滑塊第一次在水平軌道上向左運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與第一次在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng)的位移大小相等，由x＝at2可知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比等于加速度平方根的反比．由題可知小滑塊在水平軌道上第一次向右運(yùn)動(dòng)，最終向左運(yùn)動(dòng)，所以向右運(yùn)動(dòng)與向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比就等于加速度平方根的反比 向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，有F＋μmg＝ma右，得a右＝4.1 m/s2 向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，有F－μmg＝ma左，得a左＝3.9 m/s2 因此有＝ ＝，得t左＝t. 答案：(1)2.2 N　(2)見(jiàn)解析　(3)t 6．解析：(1)燒斷細(xì)線后對(duì)小球A分析： mAgH＝mAv 燒斷細(xì)線前輕彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能 Ep＝mAv＋mBv 聯(lián)立兩式解得Ep＝6 J. (2)設(shè)小球B做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t， 則vy＝gt L＝vBt B球運(yùn)動(dòng)到圓槽左邊頂端時(shí)，有tan 60＝ 聯(lián)立以上三式解得L＝m≈1.56 m. (3)對(duì)小球B從圓槽最高點(diǎn)到圓槽最低點(diǎn)的過(guò)程進(jìn)行分析有： 小球B在圓槽最高點(diǎn)的速度大小 v＝＝2vB 小球B從圓槽最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的高度差 h＝R－Rcos 60 設(shè)小球B在最低點(diǎn)的速度大小為v1，由機(jī)械能守恒得 mBgh＝mBv－mBv2 小球在圓槽最低點(diǎn)時(shí)：FN－mBg＝mB 聯(lián)立以上各式解得FN＝16 N 由牛頓第三定律得小球B滑到圓槽最低點(diǎn)時(shí)對(duì)槽的壓力FN′ ＝16 N，方向豎直向下． 答案：(1)6 J　(2)1.56 m　(3)16 N　方向豎直向下