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1、高三物理基础复习力学大题-151（ 15 分）在游乐场，有一种大型游乐设施跳楼机，如图所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，提升到离地最大高度 64m 处，然后由静止释放，开始下落过程可认为自由落体运动，然后受到一恒定阻力而做匀减速运动，且下落到离地面 4m 高处速度恰好减为零。已知游客和座椅总质量为 1500kg，下落过程中最大速度为 20m/s，重力加速度g=10m/s2。(1)游客下落过程的总时间；(2)恒定阻力的大小。2（ 15 分）如图所示，质量分别为 mA=3kg、m B=1kg 的物块 A、B 置于足够长的水平面上，在 F=13N 的水平推力作用下，一起由静止开始向右做匀加速
2、运动，已知 A、B 与水平面间的动摩擦因数分别为 A=0.1、 B=0.2，取 g=10m/s2则（1 ）物块 A、B 一起做匀加速运动的加速度为多大？（2 ）物块 A 对物块 B 的作用力为多大？（3 ）若物块 A、B 一起运动的速度 v=10m/s 时，撤去水平力 F，求此后物块 B 滑行过程中克服摩擦力做的功3 （ 12 分）如图所示，质量为 m 的小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道，轨道半径为 R，小球在轨道最高点对轨道压力等于 0.5mg，重力加速度为 g，求：（1 ）小球在最高点的速度大小；（2 ）小球落地时，距最高点的水平位移大小；（3 ）小球经过半圆轨道最低点时，对轨道的
3、压力4（ 16 分）在无风的情况下，在离地面 H 高度的高处将质量为 m 的球以 v0 水平速度抛出，已知球在空气中运动时所受到的空气阻力 f=kv，v 是球的速度， k 是已知的阻力系数，阻力的方向与速度方向相反，并且球在着地前已经做匀速运动。重力加速度为 g。 求：（1 ）球刚抛出时加速度大小（2 ）球从抛出到着地过程中克服空气阻力所做功A BF5.（15 分）如图，半径 R=0.5m 的光滑圆弧轨道 ABC 与足够长的粗糙轨道 CD 在 C 处平滑连接，O 为圆弧轨道 ABC 的圆心，B 点为圆弧轨道的最低点，半径 OA、OC 与 OB 的夹角分别为 53和 37。将一个质量 m=0.5
4、kg 的物体( 视为质点 )从 A 点左侧高为 h=0.8m 处的P 点水平抛出，恰从 A 点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道 CD 间的动摩擦因数=0.8，重力加速度 g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：物体水平抛出时的初速度大小 v0；物体经过 B 点时，对圆弧轨道压力大小 FN；物体在轨道 CD 上运动的距离 x。 6 （12 分）空间探测器从某一星球表面竖直升空已知探测器质量为1500 kg，发动机推动力为恒力探测器升空后发动机因故障突然关闭，如图所示是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线，则:(1)该探测器在星球表面达到的最大高度 Hm 为
5、多少？升至最大高度后，在经过多长时间探测器落回星球表面？(2)发动机的推动力 F 为多少？7、如图所示，一物体 M 从 A 点以某一初速度沿倾角 =37的粗糙固定斜面向上运动，自顶端 B 点飞出后，垂直撞到高 H=2.25m 的竖直墙面上 C 点，又沿原轨迹返回已知B、 C 两点的高度差 h0.45m，物体 M 与斜面间的动摩擦因数 =0.25，取 sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度 g=10 m/s2试求：（1）物体 M 沿斜面向上运动时的加速度大小；（2）物体返回后 B 点时的速度；（3）物体被墙面弹回后，从 B 点回到 A 点所需时间。AB COh 5337v0DPBCH
6、hs 37AM题 16 图8 （16 分） （2014 普陀区二模）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg 的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数 =0.5，且与台阶边缘 O 点的距离 s=5m在台阶右侧固定了一个 圆弧挡板，圆弧半径 R=1m，今以 O 点为原点建立平面直角坐标系现用 F=5N 的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板（1）若小物块恰能击中档板上的 P 点（OP 与水平方向夹角为 37，已知 sin37=0.6，cos37=0.8） ，则其离开 O 点时的速度大小；（2）为使小物块击中档板，求拉力 F 作用的最短时间；（3）改变拉
7、力 F 的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置求击中挡板时小物块动能的最小值9 （ 12 分）如图所示，足够长的斜面倾角 =37，一物体以 v0=12m/s 的初速度从斜面上的A 点开始沿斜面向上运动，加速度大小 a=8.0m/s2g 取 10m/s2，sin 37=0.6，cos37=0.8，求：（1 ）物体沿斜面向上滑行的最大距离；（2 ）物体与斜面间的动摩擦因数；（3 ）物体沿斜面到达最高点后返回过程中的加速度大小10 （ 12 分）2014 年 10 月 8 日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行 n 圈所用时间为 t，
8、如图所示。已知月球半径为 R，月球表面处重力加速度为 g 月 ，引力常量为 G试求：（1 ）月球的质量 M；（2 ）月球的第一宇宙速度 v1；（3 ） “嫦娥三号”卫星离月球表面高度 hB A预定圆轨道地球11 (12分) 如图为神州八号飞船发射示意图飞船由运载火箭先送入近地点为 A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，近地点A 距地面高度为h 1，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，忽略地球的自转 ,求：（1 ）飞船在近地点 A 的加速度 aA 为多大？（2 ）远地点 B 距地面的高度 h2 为多少？12 (15 分
9、) 如图所示，传送带与水平面的夹角为 =37，以 4m/s 的速度向上运行，在传送带的底端 A 处无初速度地放一个质量为 0.5kg 的物体，它与传送带间的动摩擦因数=0.8， AB 间（B 为顶端）长度为 25 m （取 g= 10m/s2，sin370.6 ,cos370.8） ，求：(1) 物体从 A 端开始运动时的加速度；(2) 物体从 A 到 B 的时间；(3) 物体从 A 到 B 过程中，摩擦力对物体做的功。BvAP1 解：设 下 落 过 程 中 最 大 速 度 为 v， 自 由 落 体 的 高 度 为 h1， 则 ： （1 分） 2vgh（1 分） t解 得 ： t1=2s （2
10、 分）设 匀 减 速 的 高 度 为 h2， 加 速 度 大 小 为 a，则 ： （2 分） 2vavt下 落 的 总 距 离 h=h1+h2=64m-4m=60m （1 分）联 立 解 得 ： a=5m/s2 t2=4s （2 分）游 客 下 落 过 程 的 总 时 间 为 t=t1+t2=6s （2 分）(2)匀 减 速 过 程 中 ： 设 阻 力 为 f,由 牛 顿 第 二 定 律 得 ： f-mg=ma （2 分）已 知 m=1500kg， 可 得 f=22500N （2 分）2（ 1）设物块 A、B 一起做匀加速运动的加速度为 a，则（3 分）()BABFg代入数据解得 a=2m/s
11、2 （2 分）（2 ）设物块 A 对物块 B 的作用力大小为 F ，则（3 分）m代入数据解得 （2 分）4（3 ）撤去水平力 F 后，物块 A、B 一起做减速运动，设滑行距离为 x，B 滑行过程中克服摩擦力做的功为 Wf，则（2 分）21()0()AABgxmv（2 分）fB代入数据解得 （1 分）8Jf3（ 1）根据牛顿第三定律，小球到达轨道最高点时受到轨道的支持力等于小球对轨道的压力，则：N1=0.5mg （1 分）小球在最高点时，有：N1+mg= （2 分）Rvm2解得小球在最高点的速度大小为： （1 分）g23（2 ）小球离开轨道平面做平抛运动：h=2R= （2 分）1t即平抛运动时
12、间：t= gR2所以小球落地时与 A 点的距离：x=vt= （2 分）6（3 ）小球从轨道最低点到最高点，由动能定理得：（1 分）2212AmvgR小球在最低点时，有：N 2-mg= （1 分）RvmA2解得 N2=6.5mg （1 分）根据牛顿第三定律，小球对轨道压力大小为 6.5mg，方向竖直向下 （1 分）4（ 1）竖直方向 vy0=0 Fy=mg ay=g 竖直向下 (2 分) 水平方向 vx0= v0 Fx=k v0 ax= k v0/m 与 v0 方向相反 (2 分)a=g2+ (k v0/m)21/2 (2 分) （2 ）球最终做匀速直线运动 mg=kv v=mg/k 方向竖直向
13、下 (2 分)由动能定理 WG+Wf=mv2/2- mv02/2 (2 分) Wf=m3g2/2k2-mgH- mv02/2 (2 分) 球克服阻力所做功 W=- Wf = mgH+ mv02/2- m3g2/2k2 (1 分) 5 由平抛运动规律知 1 分ghvy2竖直分速度 m/s 1 分4y初速度 v0= m/s 2 分37tan对从 P 至 B 点的过程，由机械能守恒有2 分2012)5cos( mvRhmgB经过 B 点时，由向心力公式有 2 分RvgFBN2代入数据解得 =34N 1 分NF由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小为 FN =34N，方向竖直向下 1 分因 ，物体沿轨道 CD 向上作匀减速运动，37sincosmg速度减为零后不会下滑 2 分从 B 到上滑至最高点的过程，由动能定理有2 分210)37cossi()cs1( BmvxggR代入数据可解得 m 0912435.x在轨道 CD 上运动通过的路程 x 约为 1.09m 1 分6(1)由图线可知，探测器能达到的最大高度即是横轴上方图线所包围的面积，Hm m480 m. (2 分)24402星球表面的重力加速度 g m/s22.5 m/s 2 (2 分)4016(2 分) 得： s （1 分）21tg8t (2)加速上升阶段 a 5 m/s 2 (2 分)vtF mgma (2 分)
