《高考物理模拟力学计算题(四十一)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理模拟力学计算题(四十一)（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考物理模拟力学计算题（四十一）评卷人得分一计算题（共40小题）1如图所示，半径R0.4m的部分光滑圆轨道与水平面相切于B点，且固定于竖直平面内。在水平面上距B点s5m处的A点放一质量m3kg的小物块，小物块与水平面间动摩擦因数为0.5小物块在与水平面夹角37斜向上的拉力F的作用下由静止向B点运动，运动到B点时撤去F，小物块沿圆轨道上滑，且能到圆轨道最高点C圆弧的圆心为O，P为圆弧上的一点，且OP与水平方向的夹角也为（g取10m/s2，sin370.6，cos370.8）求：（1）小物块在B点的最小速度vB大小；（2）在（1）情况下小物块在P点时对轨道的压力大小；（3）为使小物块能沿水平面运动
2、并通过圆轨道C点，则拉力F的大小范围。2如图所示为工厂里一种运货过程的简化模型，货物（可视为质点质量m4kg，以初速度v010m/s滑上静止在光滑轨道OB上的小车左端，小车质量为M6kg，高为h0.8m。在光滑的轨道上A处设置一固定的障碍物，当小车撞到障碍物时会被粘住不动，而货物继续运动，最后恰好落在光滑轨道上的B点。已知货物与小车上表面的动摩擦因数0.5，货物做平抛运动的水平距离AB长为1.2m，重力加速度g取10m/s2。（1）求货物从小车右端滑出时的速度；（2）若已知OA段距离足够长，导致小车在碰到A之前已经与货物达到共同速度，则小车的长度是多少？3如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质
3、量为M2kg的平板车C，其右端固定挡板第1页（共71页）上固定一根轻质弹簧，平板车上表面Q点左侧粗糙右侧光滑，且粗糙段长为L2m，小车的左边紧靠着一个固定在竖直平面内半径为r5m的四分之一光滑圆形轨道，轨道底B端的切线水平且与小车的上表面相平。现有两块完全相同的小木块A、（均可看成质点），质量都为m1kg，B放于小车左端，A从四分之一圆形轨道顶端P点由静止释放，滑行到车上立即与小木块B发生碰撞（碰撞时间极短）碰后两木块粘在一起沿平板车向右滑动，一段时间后与平板车达到相对静止，此时两个木块距Q点距离d1m，重力加速度为g10m/s2求：（1）木块A滑到圆弧轨道最低点时，木块A对圆形轨道的压力大小
4、；（2）木块与小车之间的滑动摩擦因数；（3）若要两木块最终能从小车C左侧滑落，则木块A至少应从P正上方多高地方由静止释放。（忽略空气阻力，弹簧都在弹性限度内）4如图所示，固定在竖直平面内的细管道ABCDE，ABC段为光滑的抛物线形管道，CD和EA为光滑的四分之一圆弧形管道，DE为水平粗糙管道，各部分之间平滑连接，AO1OO2C在同一水平线上。四分之一圆弧管道半径为0.5R，DE管道长度为R，抛物线顶点B与AC的距离为R从A点斜向上射入一小球，小球直径略小于管道内径，小球受水平管道的摩擦阻力为重力的0.5倍，重力加速度为g，不计小球与管壁间撞击时的能量损失。（1）要使小球能过B点，小球在A点斜向
5、上射入的最小速度为多少？（2）能否使小球从A点以某一初速度斜向上射入后，第一次经过抛物线管道时对它始终无作用力？若不能，请说明理由；若能，请求出该速度的大小和方向（与水平方向夹角的正切值）。（3）若小球从A点斜向上射入的初速度为时离D点的距离。，求小球经过D点的次数和最后静止第2页（共71页）5如图，n+1个质量均为m的小木块静止在光滑水平地面上。现对最左侧的木块1施加一大小为F、方向水平向右的恒力，使木块1开始向右运动，并依次引起一系列的碰撞。木块1从开始运动到与木块2发生碰撞、木块2从开始运动到与木块3发生碰撞、木块3从开始运动到与木块4发生碰撞、木块n从开始运动到与木块n+1发生碰撞的时
6、间间隔依次为t、2t、3t、nt所有碰撞均为完全非弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，求：（1）开始时木块1和木块2之间的距离；（2）开始时木块n和木块n+1之间的距离；（3）整个过程中因碰撞而损失的机械能。可能会用到的数学公式：1+2+3+n，12+22+32+n26如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量mlkg的小物块A，弹簧压缩后被锁定在某一长度。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以v2ms的速度逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面，质量M2kg的小物块B从其上距水平台面h1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动
7、摩擦因数0.2，l1.0m。设物块A、B之间发生的是对心碰撞（碰撞时间极短），碰撞后两者一起向前运动且碰撞瞬间弹簧锁定被解除。取g10m/s2（1）求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；第3页（共71页）（2）若物块B第一次与A分离后，恰好运动到右边曲面距水平台面h0.5m高的位置，求弹簧被锁定时弹性势能的大小；（3）在满足（2）问条件的前提下，两物块发生多次碰撞，且每次碰撞后分离的瞬间物块A都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块A、B第n次碰撞后瞬间速度大小。（计算结果可用根号表示）7如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图2所示的模型：倾角37、长L60cm的直轨道A
8、B与半径R10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接整条轨道宽度不计。现将一质量m50g的滑块（可视为质点）从A端由静止释放。已知滑块与AB段的动摩擦因数10.25，与FG段的动摩擦因数20.5，sin370.6，co370.8。（1）求滑块到达B点时的动能E1；（2）求滑块到达E点时对轨道FG的压力FN；（3）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；（4）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的
9、总路程s。8如图所示，两个半径均为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置，且固定在光滑水平向上，圆心连线O1O2水平，轻弹簧左端定在竖直板上，右端与质量为m的小球接触（不拴接，小球的直略小于管的内径），宽和高与为R的本盒子固定于水平面上，盒子左侧DG到管道右端C的水平离为R，开始时弹簧处手锁定状态，具有的弹性势能为4mgR，其中g为重力加速度。解除锁定、小球离开弹簧写进入管道、最后从C点抛出。（轨道ABC与木盒截面EFGD在同一竖直面内）第4页（共71页）（1）求小球经C点时的动能。（2）求小球经C点时对轨道的压力；（3）小球从C点抛出后能直接击中盒子底部时，讨论弹簧定时弹性势能满足什
10、么条件。9如图所示，质量均为m的A、B两球套在悬挂的细绳上，A球吊在绳的下端刚好不滑动，稍有扰动A就与绳分离A球离地高度为h，A、B两球开始时在绳上的间距也为h，B球释放后由静止沿绳匀加速下滑，与A球相碰后粘在一起（碰撞时间极短），并滑离绳子。若B球沿绳下滑的时间是A、B一起下落到地面时间的2倍，重力加速度为g，不计两球大小及空气阻力，求：（1）A、B两球碰撞后粘在一起瞬间速度大小；AB（2）从B球开始释放到两球粘在一起下落，、两球组成的系统损失的机械能为多少？10如图所示，竖直平面内半径为R的光滑圆弧轨道BC静止放在光滑水平地面上，圆弧BC与地面相切。滑块A（视为质点）从到B端高度为R处由静
11、止释放，恰好从B端沿圆弧切线方向进人轨道，离开C端后沿地面运动。已知圆弧轨道BC的质量为滑块A的质量的两倍，重力加速度大小为g，求：（1）滑块到达B端时的速度大小v；（2）圆弧轨道的最大速度vm。第5页（共71页）11如图所示，光滑轨道abc固定在竖直平面内，ab为四分之一圆弧轨道，bc段水平，且与ab圆弧相切于b点，在光滑水平地面上紧靠轨道c端，停着质量为M3kg、长度为L0.5m的平板车，平板车上表面与bc等高、现将可视为质点的物块从与圆心O等高的a点静止释放，物块滑至圆弧轨道最低点b时的速度大小为vb2m/s，对轨道的压力大小等于30N，之后物块向右滑上平板车。取重力加速度g10m/s2，不计空气阻力。（1）求该物块的质量；（2）若物块最终未从平板车上滑落，求物块在平板车上滑动过程中产生的热量。12如图，半径R0.8m的圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧轨道最低点D与长为L的水平面相切于D点，质量M1.0kg的小滑块A从圆弧顶点C由静止释放，到达最低点D后，与D点m0.5kg的静止小物块B相碰，碰后A的速度变为vA2.0m/s，仍向右运动。已知两物块与水平面间的动摩擦因数均为0.1，A、B均可视为质点，B与E处的竖直挡板相碰时没有机械能损失，取g10m/s2求：（1）碰撞后滑块B瞬间的速度大小；（2）碰撞后瞬间B对圆弧的压力大小；（3）要使两滑块不发生第二次碰撞，DE的长度
