优秀学习资料欢迎下载高中物理典型例题集锦 〔 一〕力学部分1、如图 1-1 所示，长为 5 米的细绳的两端分别系于直立在地面上相距为 4 米的两杆顶端 A、B；绳上挂一个光滑的轻质挂钩；它钩着一个重为 12 牛的物体；平稳时，绳中张力 T=＿＿＿＿分析与解：此题为三力平稳问题；其基本思路为：选对象、分析力、画力图、列方程；对平稳问题，依据题目所给条件，往往可采纳不同的方法，如正交分解法、相像三角形等；所以，此题有多种解法；解法一：选挂钩为争论对象，其受力如图 1-2 所示设细绳与水平夹角为 α，由平稳条件可知： 2TSin α=F，其中 F=12 牛将绳延长，由图中几何条件得： Sin α =3/5 ，就代入上式可得 T=10 牛；解法二：挂钩受三个力，由平稳条件可知：两个拉力（大小相等均为 T）的合力 F’与 F 大小相等方向相反；以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形；如图 1-2 所示，其中力的三角形△ OEG 与△ ADC相像，就： 得： 牛；想一想：如将右端绳 A 沿杆适当下移些，细绳上张力是否变化？（提示：挂钩在细绳上移到一个新位置，挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等，细绳的张力仍不变； ）2、如图 2-1 所示，轻质长绳水平地跨在相距为 2L 的两个小定滑轮 A、B 上，质量为m的物块悬挂在绳上 O点， O与 A、B 两滑轮的距离相等；在轻绳两端 C、D 分别施加竖直向下的恒力 F=mg；先托住物块，使绳处于水平拉直状态，由静止释放物块，在物块下落过程中，保持 C、 D两端的拉力 F 不变；（ 1）当物块下落距离 h 为多大时，物块的加速度为零？（ 2）在物块下落上述距离的过程中，克服 C 端恒力 F 做功 W为多少？（ 3）求物块下落过程中的最大速度 Vm和最大距离 H？分析与解：物块向下先作加速运动，随着物块的下落，两绳间的夹角逐步减小；因为绳子对物块的拉力大小不变， 恒等于 F，所以随着两绳间的夹角减小， 两绳对物块拉力的合力将逐步增大，物块所受合力逐步减小，向下加速度逐步减小；当物块的合外力为零时，速度达到最大值；之后，由于两绳间夹角连续减小，物块所受合外力竖直向上， 且逐步增大，物块将作加速度逐步增大的减速运动；当物块下降速度减为零时，物块竖直下落的距离达到最大值 H；当物块的加速度为零时，由共点力平稳条件可求出相应的 θ 角，再由 θ 角求出相应的距离 h，进而求出克服 C 端恒力 F 所做的功；对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度 Vm和最大距离 H；（ 1）当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块下降距离为 h；由于 F 恒等于 mg，所以绳对物块拉力大小恒为 mg，由平稳条件知： 2θ =120，所以 θ =60，由图 2-2 知： h=L*tg30 = L [1]（ 2）当物块下落 h 时，绳的 C、D 端均上升 h’， 由几何关系可得： h’= -L[2]克服 C端恒力 F 做的功为： W=F*h’ [3]由[1] 、[2] 、[3] 式联立解得： W=（ -1 ） mgL（ 3）出物块下落过程中，共有三个力对物块做功；重力做正功，两端绳子对物块的拉力做负功；两端绳子拉力做的功就等于作用在 C、D端的恒力 F 所做的功；由于物块下降距离 h 时动能最大；由动能定理得： mgh-2W= [4]将[1] 、[2] 、[3] 式代入 [4] 式解得： Vm=当物块速度减小为零时，物块下落距离达到最大值 H，绳 C、D上升的距离为 H’；由动能定理得： mgH-2mgH’=0，又 H’= -L ，联立解得： H= ；3、如图 3-1 所示的传送皮带，其水平部分 ab=2 米， bc=4 米， bc 与水平面的夹角α =37，一小物体 A 与传送皮带的滑动摩擦系数 μ =0.25 ，皮带沿图示方向运动，速率为 2 米/ 秒；如把物体 A 轻轻放到 a 点处，它将被皮带送到 c 点，且物体 A 始终没有脱离皮带；求物体 A 从 a 点被传送到 c 点所用的时间；分析与解：物体 A 轻放到 a 点处，它对传送带的相对运动向后，传送带对 A 的滑动摩擦力向前，就 A 作初速为零的匀加速运动直到与传送带速度相同；设此段时间为 t 1，就：2a1=μ g=0.25x10=2.5 米/ 秒 t=v/a 1=2/2.5=0.8 秒设 A 匀加速运动时间内位移为 S1，就：设物体 A 在水平传送带上作匀速运动时间为 t 2，就设物体 A 在 bc 段运动时间为 t 3，加速度为 a2，就：a2=g*Sin37 - μgCos37=10x0.6 -0.25x10x0.8=4 米/ 秒 2解得： t 3=1 秒 （ t 3=-2 秒舍去）所以物体 A 从 a 点被传送到 c 点所用的时间 t=t 1+t 2+t 3=0.8+0.6+1=2.4 秒；24、如图 4-1 所示，传送带与地面倾角 θ =37， AB长为 16 米，传送带以 10 米/ 秒的速度匀速运动；在传送带上端 A 无初速地释放一个质量为 0.5 千克的物体，它与传送带之间的动摩擦系数为 μ =0.5 ，求：（1）物体从 A 运动到 B 所需时间， （ 2）物体从 A 运动到 B 的过程中，摩擦力对物体所做的功（ g=10 米/ 秒 ）分析与解：（ 1）当物体下滑速度小于传送带时，物体的加速度为 α 1, （此时滑动摩擦力沿斜面对下）就：t 1=v/ α1=10/10=1 米当物体下滑速度大于传送带 V=10 米/ 秒 时，物体的加速度为 a2，（此时 f 沿斜面对上）就：2即： 10t 2+t 2 =11 解得： t 2=1 秒（ t 2=-11 秒舍去） 所以， t=t 1+t 2=1+1=2 秒（ 2） W1=fs 1=μ mgcosθ S1=0.5X0.5X10X0.8X5=10 焦W2=-fs 2=- μmgcosθS2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22 焦所以， W=W1+W2=10-22=-12 焦；想一想：如图 4-1 所示，传送带不动时，物体由皮带顶端 A 从静止开头下滑到皮带底端 B 用的时间为 t ，就：（请挑选）A. 当皮带向上运动时，物块由 A 滑到 B 的时间肯定大于 t ；B. 当皮带向上运动时，物块由 A 滑到 B 的时间肯定等于 t ；C. 当皮带向下运动时，物块由 A 滑到 B 的时间可能等于 t ；D. 当皮带向下运动时，物块由 A 滑到 B 的时间可能小于 t ；答案：（ B、C、D）5、如图 5-1 所示，长 L=75cm的静止直筒中有一不计大小的小球，筒与球的总质量为 4 千克，现对筒施加一竖直向下、大小为 21 牛的恒力，使筒竖直向下运动，经 t=0.52秒时间，小球恰好跃出筒口；求：小球的质量； （取 g=10m/s ）分析与解：筒受到竖直向下的力作用后做竖直向下的匀加速运动，且加速度大于重力加速度； 而小球就是在筒内做自由落体运动；小球跃出筒口时，筒的位移比小球的位移多一个筒的长度；设筒与小球的总质量为 M，小球的质量为 m，筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下做初速为零的匀加速运动，设加速度为 a；小球做自由落体运动；设在时间 t 内，筒与小球的位移分别为 h1、h2（球可视为质点）如图5-2 所示；由运动学公式得：2又有： L=h1-h 2 代入数据解得： a=16 米/ 秒又由于筒受到重力 〔M-m〕g 和向下作用力 F，据牛顿其次定律：F+〔M-m〕g=〔M-m〕a 得：6、如图 6-1 所示， A、B 两物体的质量分别是 m1 和 m2，其接触面光滑，与水平面的 夹角为 θ，如 A、B 与水平地面的动摩擦系数都是 μ ，用水平力 F 推 A，使 A、B 一起加速运动，求：（ 1） A、B 间的相互作用力 （ 2）为维护 A、B 间不发生相对滑动，力 F 的取值范畴；分析与解： A 在 F 的作用下， 有沿 A、B 间斜面对上运动的趋势， 据题意， 为维护 A、B 间不发生相对滑动时， A 处刚脱离水平面，即 A 不受到水平面的支持力，此时 A 与水平面间的摩擦力为零；此题在求 A、B 间相互作用力 N和 B 受到的摩擦力 f 2 时，运用隔离法；而求 A、B 组成的系统的加速度时，运用整体法；（ 1）对 A 受力分析如图 6-2 （ a）所示，据题意有： N1=0， f 1=0因此有： Ncosθ=m1g [1] , F-Nsin θ =m1a [2]由[1] 式得 A、B 间相互作用力为： N=m1g/cos θ（ 2）对 B 受力分析如图 6-2 （ b）所示，就： N2=m2g+Ncosθ [3] , f 2=μ N2 [4]将[1] 、[3] 代入[4] 式得： f 2=μ 〔m1+ m2〕g取 A、B 组成的系统，有： F-f 2=〔m1+ m2〕a [5]由[1] 、[2] 、[5] 式解得： F=m1g〔m1+ m2〕〔tg θ - μ〕/m 2故 A、B 不发生相对滑动时 F 的取值范畴为： 0＜F≤m1g〔m1+ m2〕〔tg θ - μ 〕/m 2想一想：当 A、B 与水平地面间光滑时，且又 m1=m2=m时，就 F 的取值范畴是多少？（ 0＜F≤2mgtg θ ＝；7、某人造地球卫星的高度是地球半径的 15 倍；试估算此卫星的线速度；已知地球2半径 R=6400km， g=10m/s ；分析与解：人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的引力供应，设地球与卫星的质量分别为 M、m，就： = [1]又依据近地卫星受到的引力可近似地认为等于其重力，即： mg= [2]3[1] 、[2] 两式消去 GM解得： V= = =2.0X10 m/s说明： n 越大〔 即卫星越高 〕 ，卫星的线速度越小；如 n=0，即近地卫星，就卫星3的线速度为 V0= =7.9X10 m/s ，这就是第一宇宙速度，即环绕速度；8 、一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为 R（比细管的内径大 得多；在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球（可视为质点）； A 球的质量为 m1， B球的质量为 m2；它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为 V0；设 A 球运动 到最低点时， B 球恰好运动到最高点， 如要此时两球作用于圆管的合力为零， 那么 m1、m2、R与 V0 应满意的关系式是 ；分析与解：如图 7-1 所示， A 球运动到最低点时速度为 V0， A 球受到向下重力 mg和细管向上弹力 N1 的作用，其合力供应向心力；那么， N1-m1g=m1 [1]这时 B球位于最高点，速度为 V1， B 球受向下重力 m2g。