《高考物理计算题专题复习《动能定理综合题》(解析版)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理计算题专题复习《动能定理综合题》(解析版)（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 动能定理综合题一、计算题1. 我国将于2022年举办冬奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量m=60kg的运动员从长直轨道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6m/s2匀加速下滑，到达助滑道末端B时速度vB=24m/s，A与B的竖直高度差H=48m。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧，助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m，运动员在B、C间运动时阻力做功W=1530J，取g=10m/s2。(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)若运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆
2、弧的半径R至少应为多大。2. 如图所示，水平传送带的左端与一倾角=37的粗糙斜面平滑连接，一个小滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放，沿斜面滑下并冲上传送带，传送带以恒定速率v=2m/s逆时针转动已知小滑块的质量m=2kg，斜面上A点到斜面底端的长度s=9m，传送带的长度为L=10m，小滑块与斜面的动摩擦因数1=0.50，小滑块与传送带间动摩擦因数2=0.40，g=10m/s2.求：(1)小滑块到达斜面底端P的速度大小；(2)a.判断冲上传送带的小滑块是否可以运动到传送带的右端Q；b.若小滑块可以运动到Q，试求小滑块从P点运动到Q点的过程中摩擦力分别对小滑块和传送带做的功；若小滑块不能达
3、到Q，试求小滑块从P点开始再次运动到P点过程中摩擦力分别对小滑块和传送带做的功；(3)小滑块在斜面和传送带上运动的整个过程中，小滑块相对于地面的总路程3. 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s=5m，轨道CD足够长且倾角=37，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30m、h2=1.35m.现让质量为m的小滑块自A点由静止释放已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6、cos37=0.8.求：(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小；(2)小滑块第一次与
4、第二次通过C点的时间间隔；(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离4. 风洞是研究空气动力学的实验设备如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3.2m处，杆上套一质量m=3kg，可沿杆滑动的小球将小球所受的风力调节为F=15N，方向水平向左小球以速度v0=8m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g=10m/s2.求：(1)小球落地所需时间和离开杆端的水平距离；(2)小球落地时的动能(3)小球离开杆端后经过多少时间动能为78J？5. 轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l.现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，
5、另一端与物块P接触但不连接AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示物块P与AB间的动摩擦因数=0.5.用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g(1)若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；(2)若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量mp的取值范围6. 如图所示，木板A质量mA=1kg，足够长的木板B质量mB=4kg，质量为mC=2kg的木块C置于木板B上，水平地面光滑，B、C之间存在摩擦开始时B、C均静止，现使A以v0=12m/s的
6、初速度向右运动，与B碰撞后以4m/s速度弹回g取10m/s2，求：B运动过程中的最大速率碰撞后C在B上滑行距离d=2m，求B、C间动摩擦因数7. 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=20m圆弧的最低点。质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5m/s2，到达B点时速度vB=30m/s。取重力加速度g=10m/s2。(1)求长直助滑道AB的长度L；(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的
7、受力图，并求其所受支持力的大小。8. 如图，一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同现在将质量m=1.0kg的小铁块(可视为质点)从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度忽略长木板与地面间的摩擦取重力加速度g=10m/s2.求：小铁块在弧形轨道上滑动过程中克服摩擦力所做的功Wf；小铁块和长木板达到的共同速度v9. 某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意图如图所示，皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度
8、向右运动，现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数=0.5。设皮带足够长，取g=10m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求：(1)邮件滑动的时间t；(2)邮件对地的位移大小x；(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W。10. 一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示，物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止。g取10m/s2。(1)求物块与地面间的动摩擦因数；(2)若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；(
9、3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。11. 如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0冲上质量为M、长为l、置于光滑水平面C上的木板B，正好不从木板上掉下，已知A、B间的动摩擦因数为，此时木板对地位移为s，求这一过程中：(1)木板增加的动能；(2)小铁块减少的动能；(3)系统机械能的减少量；(4)系统产生的热量12. 如图所示，质量m=1Kg的滑板A带有四分之一光滑圆轨道，圆轨道的半径R=1.8m，圆弧底端点切线水平，滑板的水平部分粗糙现滑板A静止在光滑水平面上，左侧紧靠固定挡板，右侧有与A等高的平台，平台与A的右端间距为s.平台最右端有一个高h=1.25m的光滑斜坡，斜坡和平台用
10、长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面现将质量m=2kg的小滑块B(可视为质点)从A的顶端由静止释放，取重力加速度g=10m/s2.求：(1)滑块B刚滑到圆弧底端时，对圆弧底端轨道的压力大小(2)若A、B间动摩擦因数1=0.5，保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则s应满足什么条件？(3)平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5m的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B进入后，滑块还会受到一个水平向右、大小F=20N的恒力作用，平台其余部分光滑在满足第(2)问的条件下，若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A.设B与PQ之间的动摩擦因数0l，试讨论
11、因的取值不同，B在PQ间通过的路程大小13. 如图，倾角=30的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板。将长木板A静置于斜面上，A上放置一小物块B，初始时A下端与挡板相距L=4m，现同时无初速释放A和B。已知在A停止运动之前B始终没有脱离A且不会与挡板碰撞，A和B的质量均为m=1kg，它们之间的动摩擦因数=33，A或B与挡板每次碰撞损失的动能均为E=10J，忽略碰撞时间，重力加速度大小g取10m/s2。求A第一次与挡板碰前瞬间的速度大小v；A第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间t；B相对于A滑动的可能最短时间t。14. 如图所示，半圆形竖直光滑轨道ab固定在水平地面上，轨道半径R=0.6m，
12、与水平粗糙地面ab相切，质量m2=0.2kg的物块B静止在水平地面上b点，另一质量m1=0.6kg物块A在a点以v0=10m/s的初速度沿地面滑向物块B，与物块B发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后两物块粘在一起，之后冲上半圆轨道，到最高点c时，两物块对轨道的压力恰好等于两物块的重力。已知ab两点间距L=3.6m，A与B均可视为质点，空气阻力不计，g取10m/s2。求：(1)物块A与B刚碰后一起运动的速度v；(2)物块A和地面间的动摩擦因数。15. 如图，光滑轨道PQO的水平段QO=h2，轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为4m的静止小物块B
13、发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为=0.5，重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短。求(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小；(2)A、B均停止运动后，二者之间的距离。16. 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=3m/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=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.5m，C点和圆弧的圆心连线与
14、竖直方向的夹角=53，不计空气阻力，求：(g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6)(1)A、C两点的高度差；(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；(3)要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。17. 如图所示，水平台面AB距地面的高度h=0.80m.质量为0.2kg的滑块以v0=6.0m/s的初速度从A点开始滑动，滑块与平台间的动摩擦因数=0.25.滑块滑到平台边缘的B点后水平飞出已知AB间距离s1=2.2m.滑块可视为质点，不计空气阻力(g取10m/s2)求：(1)滑块从B点飞出时的速度大小(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离s2(3)滑块自A点到落地点的过程
15、中滑块的动能、势能和机械能的变化量各是多少18. 如图所示，内壁光滑、半径R=1.25m的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与粗糙水平轨道BC相切。质量m1=0.1kg的物块a自圆弧轨道顶端由静止释放，质量m2=0.2kg的物块b静止在水平轨道上，与B点相距x=4m，段时间后物块a、b发生弹性正碰。己知a、b与水平轨道间的动摩擦因数均为=0.2，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：(1)物块a、b碰撞前a的速度大小；(2)物块a、b碰撞后相距的最远距离。19. 如图所示，倾斜轨道AB和光滑圆弧轨道BC固定在同一竖直平面内，两轨道通过一小段长度不计的光滑弧形轨道相连，已知AB长l=7.8m，倾角=37，BC弧的半径R=0.8m，O为
