力学计算——2022年高考物理真题模拟试题专项解析.pdf

(1 8)力 学 计 算 2022年 高 考 物 理 真 题 模 拟 试 题 专 项 汇 编 1.【2022年 全 国 甲 卷】将 一 小 球 水 平 抛 出，使 用 频 闪 仪 和 照 相 机 对 运 动 的 小 球 进 行 拍 摄，频 闪 仪 每 隔 0.05 s发 出 一 次 闪 光。某 次 拍 摄 时，小 球 在 抛 出 瞬 间 频 闪 仪 恰 好 闪 光，拍 摄 的 照 片 编 辑 后 如 图 所 示。图 中 的 第 一 个 小 球 为 抛 出 瞬 间 的 影 像，每 相 邻 两 个 球 之 间 被 删 去 了 3个 影 像，所 标 出 的 两 个 线 段 的 长 度 再 和 S2之 比 为 3:7。重 力 加 速 度 大 小 取 g=10m/s2,忽 略 空 气 阻 力。求 在 抛 出 瞬 间 小 球 速 度 的 大 小。2.【2022年 全 国 乙 卷】如 图(a),一 质 量 为%的 物 块 4 与 轻 质 弹 簧 连 接，静 止 在 光 滑 水 平 面 上;物 块 8 向 A 运 动，f=0 时 与 弹 簧 接 触，至 h=2r0时 与 弹 簧 分 离，第 一 次 碰 撞 结 束，4 8 的 V 图 像 如 图(b)所 示。己 知 从 1=0 到/=。时 间 内，物 块 4 运 动 的 距 离 为 0.36%/。A、B 分 离 后,A 滑 上 粗 糙 斜 面，然 后 滑 下，与 一 直 在 水 平 面 上 运 动 的 8 再 次 碰 撞，之 后 A 再 次 滑 上 斜 面，达 到 的 最 高 点 与 前 一 次 相 同。斜 面 倾 角 为。(sin，=0.6),与 水 平 面 光 滑 连 接。碰 撞 过 程 中 弹 簧 始 终 处 于 弹 性 限 度 内。求 图(a)图(b)(1)第 一 次 碰 撞 过 程 中，弹 簧 弹 性 势 能 的 最 大 值；(2)第 一 次 碰 撞 过 程 中，弹 簧 压 缩 量 的 最 大 值；(3)物 块 A 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数。3.【2022年 湖 南 卷】如 图(a),质 量 为 相 的 篮 球 从 离 地，高 度 处 由 静 止 下 落，与 地 面 发 生 一 次 非 弹 性 碰 撞 后 反 弹 至 离 地 h 的 最 高 处。设 篮 球 在 运 动 过 程 中 所 受 空 气 阻 力 的 大 小 是 篮 球 所 受 重 力 的 2倍。为 常 数 且 0%三 H一-h),且 篮 球 每 次 与 地 面 碰 撞 的 碰 后 速 率 与 碰 前 速 率 之 比 相 同，重 力 加 H+h速 度 大 小 为 g。(1)求 篮 球 与 地 面 碰 撞 的 碰 后 速 率 与 碰 前 速 率 之 比；(2)若 篮 球 反 弹 至 最 高 处 人 时，运 动 员 对 篮 球 施 加 一 个 向 下 的 压 力 F,使 得 篮 球 与 地 面 碰 撞 一 次 后 恰 好 反 弹 至 的 高 度 处，力 F 随 高 度 y 的 变 化 如 图(b)所 示，其 中 为 己 知，求 尼 的 大 小；(3)篮 球 从，高 度 处 由 静 止 下 落 后，每 次 反 弹 至 最 高 点 时，运 动 员 拍 击 一 次 篮 球(拍 击 时 间 极 短)，瞬 间 给 其 一 个 竖 直 向 下、大 小 相 等 的 冲 量/,经 过 N 次 拍 击 后 篮 球 恰 好 反 弹 至 H 高 度 处，求 冲 量/的 大 小。4.【2022年 山 东 卷】某 粮 库 使 用 额 定 电 压 U=3 8 0 V、内 阻 R=0.2 5 Q的 电 动 机 运 粮。如 图 所 示，配 重 和 电 动 机 连 接 小 车 的 缆 绳 均 平 行 于 斜 坡，装 满 粮 食 的 小 车 以 速 度 v=2 m/s沿 斜 坡 匀 速 上 行，此 时 电 流/=4 0 A。关 闭 电 动 机 后，小 车 又 沿 斜 坡 上 行 路 程 L到 达 卸 粮 点 时，速 度 恰 好 为 零。卸 粮 后，给 小 车 一 个 向 下 的 初 速 度，小 车 沿 斜 坡 刚 好 匀 速 下 行。己 知 小 车 质 量 叫=100k g,车 上 粮 食 质 量 啊=1 2 0 0 k g,配 重 质 量 外=4 0 k g,取 重 力 加 速 度 g=1 0 m/s 2,小 车 运 动 时 受 到 的 摩 擦 阻 力 与 车 及 车 上 粮 食 总 重 力 成 正 比，比 例 系 数 为 鼠 配 重 始 终 未 接 触 地 面，不 计 电 动 机 自 身 机 械 摩 擦 损 耗 及 缆 绳 质 量。求：(1)比 例 系 数 改 值；(2)上 行 路 程 L值。5.【2022年 山 东 卷】如 图 所 示，L 型 平 板 8 静 置 在 地 面 上，小 物 块 A 处 于 平 板 B上 的 O 点，O点 左 侧 粗 糙，右 侧 光 滑。用 不 可 伸 长 的 轻 绳 将 质 量 为 M 的 小 球 悬 挂 在。点 正 上 方 的。点，轻 绳 处 于 水 平 拉 直 状 态。将 小 球 由 静 止 释 放，下 摆 至 最 低 点 与 小 物 块 A发 生 碰 撞，碰 后 小 球 速 度 方 向 与 碰 前 方 向 相 同，开 始 做 简 谐 运 动(要 求 摆 角 小 于 5。)，A 以 速 度%沿 平 板 滑 动 直 至 与 3 右 侧 挡 板 发 生 弹 性 碰 撞。一 段 时 间 后，A返 回 到。点 的 正 下 方 时，相 对 于 地 面 的 速 度 减 为 零，此 时 小 球 恰 好 第 一 次 上 升 到 最 高 点。己 知 A 的 质 量 网,=0 1 kg,B 的 质 量 mB=0.3 kg,A与 8 的 动 摩 擦 因 数 4=0.4,B 与 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数 2=0225,%=4 m/s,取 重 力 加 速 度=1 0 m/s 整 个 过 程 中A始 终 在 B上，所 有 碰 撞 时 间 忽 略 不 计，不 计 空 气 阻 力，求:小 球?-oIO(1)A与 B的 挡 板 碰 撞 后，二 者 的 速 度 大 小 匕 与 腺；(2)B光 滑 部 分 的 长 度 优(3)运 动 过 程 中 A对 B 的 摩 擦 力 所 做 的 功 W,；(4)实 现 上 述 运 动 过 程，处 的 取 值 范 围(结 果 用 cos5。表 示)。mA6.【2022年 广 东 卷】某 同 学 受 自 动 雨 伞 开 伞 过 程 的 启 发，设 计 了 如 图 所 示 的 物 理 模 型。竖 直 放 置 在 水 平 桌 面 上 的 滑 杆 上 套 有 一 个 滑 块，初 始 时 它 们 处 于 静 止 状 态。当 滑 块 从 A处 以 初 速 度 均 为 1 0 m/s向 上 滑 动 时;受 到 滑 杆 的 摩 擦 力/为 1 N。滑 块 滑 到 8 处 与 滑 杆 发 生 完 全 非 弹 性 碰 撞，带 动 滑 杆 离 开 桌 面 一 起 竖 直 向 上 运 动。己 知 滑 块 的 质 量%=0 2 k g,滑 杆 的 质 量 0.6 kg,A、3 间 的 距 离/=1.2 m,重 力 加 速 度 g 取 1 0 m/s 不 计 空 气 阻 力。求：(1)滑 块 在 静 止 时 和 向 上 滑 动 的 过 程 中，桌 面 对 滑 杆 支 持 力 的 大 小 乂 和 N?；(2)滑 块 碰 撞 前 瞬 间 的 速 度 大 小 v：(3)滑 杆 向 上 运 动 的 最 大 高 度 爪 7.【2022年 浙 江 卷】物 流 公 司 通 过 滑 轨 把 货 物 直 接 装 运 到 卡 车 中，如 图 所 示，倾 斜 滑 轨 与 水 平 面 成 24。角，长 度=4 m,水 平 滑 轨 长 度 可 调，两 滑 轨 间 平 滑 连 接。若 货 物 从 倾 斜 滑 轨 顶 端 由 静 止 开 始 2下 滑，其 与 滑 轨 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为=,货 物 可 视 为 质 点(取 cos24。=0.9,sin24。=0.4)。(1)求 货 物 在 倾 斜 滑 轨 上 滑 行 时 加 速 度 4 的 大 小；(2)求 货 物 在 倾 斜 滑 轨 末 端 时 速 度 v的 大 小；(3)若 货 物 滑 离 水 平 滑 轨 末 端 时 的 速 度 不 超 过 2 m/s,求 水 平 滑 轨 的 最 短 长 度 4。8.【2022年 浙 江 卷】如 图 所 示，在 竖 直 面 内，一 质 量 的 物 块 a 静 置 于 悬 点 O 正 下 方 的 A点，以 速 度 丫 逆 时 针 转 动 的 传 送 带 M V与 直 轨 道 AB、CD、户 G 处 于 同 一 水 平 面 上，AB.M N、C)的 长 度 均 为 圆 弧 形 细 管 道 D E半 径 为 R,所 在 竖 直 直 径 上，E 点 高 度 为“。开 始 时，与 物 块。相 同 的 物 块 6 悬 挂 于。点，并 向 左 拉 开 一 定 的 高 度/?由 静 止 下 摆，细 线 始 终 张 紧，摆 到 最 低 点 时 怡 好 与 a发 生 弹 性 正 碰。已 知 m=2 g,/=lm,R=0.4 m,=0.2m,v=2 m/s,物 块 与 MN、CZ)之 间 的 动 摩 擦 因 数=0.5,轨 道 钻 和 管 道 D E均 光 滑，物 块“落 到 F G时 不 反 弹 且 静 止。忽 略 M、8 和 N、C 之 间 的 空 隙，C D与。平 滑 连 接，物 块 可 视 为 质 点。OEr g M，N C G.一 _ _ 弋 1“，”)77777777777777777(1)若=1.2 5 m,求 a、b碰 撞 后 瞬 时 物 块 a 的 速 度 的 大 小；(2)物 块。在)E最 高 点 时，求 管 道 对 物 块 的 作 用 力 练 与 力 间 满 足 的 关 系；(3)若 物 块 6 释 放 高 度 0.9 m 1.6 5 m,求 物 块。最 终 静 止 的 位 置 x 值 的 范 围(以 A点 为 坐 标 原 点，水 平 向 右 为 正，建 立 x轴)。9.【2022年 河 北 卷】如 图，光 滑 水 平 面 上 有 两 个 等 高 的 滑 板 4 和 B,质 量 分 别 为 1kg和 2kg,A右 端 和 8 左 端 分 别 放 置 物 块 C、D,物 块 质 量 均 为 lk g,A和 C 以 相 同 速 度 为=10m/s 向 右 运 动，B和。以 相 同 速 度 向 左 运 动，在 某 时 刻 发 生 碰 撞，作 用 时 间 极 短，碰 撞 后 C 与 O粘 在 一 起 形 成 一 个 新 滑 块，A与 8 粘 在 一 起 形 成 一 个 新 滑 板，物 块 与 滑 板 之 间 的 动 摩 擦 因 数 均 为=0。重 力 加 速 度 大 小 取 g=10m/s?。(1)若 0 左 0.5,求 碰 撞 后 瞬 间 新 物 块 和 新 滑 板 各 自 速 度 的 大 小 和 方 向；(2)若=0.5,从 碰 撞 后 到 新 滑 块 与 新 滑 板 相 对 静 止 时，求 两 者 相 对 位 移 的 大 小。1 0.【2022年 辽 宁 卷】2022年 北 京 冬 奥 会 短 道 速 滑 混 合 团 体 2000米 接 力 决 赛 中，我 国 短 道 速 滑 队 夺 得 中 国 队 在 本 届 冬 奥 会 的 首 金。(1)如 果 把 运 动 员 起 跑 后 进 入 弯 道 前 的 过 程 看 作 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动，若 运 动 员 加 速 到 速 度 u=9m/s时，滑 过 的 距 离 x=15m,求 加 速 度 的 大 小；(2)如 果 把 运 动 员 在 弯 道 滑 行 的 过 程 看 作 轨 道 为 半 圆 的 匀 速 圆 周 运 动，如 图 所 示，若 甲、乙 两 名 运 动 员 同 时 进 入 弯 道，滑 行 半 径 分 别 为 品=8m、R乙=9 m,滑 行 速 率 分 别 为 叫=10m/s、也=llm/s,求 甲、乙 过 弯 道 时 的 向 心 加 速 度 大 小 之 比，并 通 过 计 算 判 断 哪 位 运 动 员 先 出 弯 道。11.【2022年 辽 宁 卷】如 图 所 示，光 滑 水 平 面 4?和 竖 直 面 内 的 光 滑!圆 弧 导 轨 在 B 点 平 滑 连 接，导 轨 半 径 为 凡 质 量 为，的 带 正 电 小 球 将 轻 质 弹 簧 压 缩 至 A 点 后 由 静 止 释 放，脱 离 弹 簧 后 经 过 B点 时 的 速 度 大 小 为 我，之 后 沿 轨 道 30运 动。以。为 坐 标 原 点 建 立 直 角 坐 标 系 X0Y,在 xN-R区 域 有 方 向 与 x轴 夹 角 为，=45。的 匀 强 电 场，进 入 电 场 后 小 球 受 到 的 电 场 力 大 小 为。小 球 在 运 动 过 程 中 电 荷 量 保 持 不 变，重 力 加 速 度 为 g。求：(1)弹 簧 压 缩 至 A 点 时 的 弹 性 势 能；(2)小 球 经 过。点 时 的 速 度 大 小；(3)小 球 过。点 后 运 动 的 轨 迹 方 程。答 案 以 及 解 析1.答 案：m/s解 析：设*对 应 的 水 平 位 移 为 无，对 应 的 竖 直 位 移 为 y,则 根 据 平 抛 运 动 的 特 点 可 知，S2对 应 的 水 平 位 移 也 为 x,对 应 的 竖 直 位 移 为 3y有 y=g(4T)2=0.2mrj 2,v W+y电=6+(3 M _ 3&=7解 得 X=Jo.032 m抛 出 瞬 间 小 球 的 速 度 大 小 为%=点 解 得%=血 m/s2.答 案：（1）0.6%4（2）0.768%（3）0.45解 析：（1）水 平 面 光 滑，故 在 水 平 面 上 两 物 块 碰 撞 过 程 动 量 守 恒，从 B 与 弹 簧 接 触 到 弹 簧 第 一 次 压 缩 到 最 短 过 程 中 有 恤 匕=（%+%）%其 中 W=1.2%可 得 啊=5加 该 过 程 中 机 械 能 守 恒，设 弹 簧 最 大 弹 性 势 能 为 稣，得 综+g（%+，）*由 得 Ep=0.6mv-（2）由 图 像 知 0 4 内 物 块 B 与 物 块 A 的 位 移 差 等 于 弹 簧 的 最 大 压 缩 量，也 就 是 题 图 中 该 段 时 间 物 块 4 B 图 像 所 夹 面 积，物 块 4 在 0 九 时 间 内 的 位 移 5八=0.36卬,即 为 0 九 内，丫 一 图 像 中 A线 与，轴 所 夹 面 积。解 法 1图 1在 压 缩 弹 簧 的 过 程 中，物 块 4 8 所 受 弹 簧 弹 力 大 小 相 等，方 向 相 反 则 物 块 A 的 加 速 度 始 终 是 物 块 B 加 速 度 的 5 倍，有 4=5aB若 两 者 均 做 初 速 度 为 零 的 变 速 运 动，则 两 者 的 位 移 满 足 臬=5品 在 图 1中 深 灰 色 阴 影 面 积 为 臬，浅 灰 色 阴 影 面 积 为 S；。最 大 压 缩 量 为 X=1.2%-S；=0.768%/。0 过 程，由 动 量 守 恒 有 mvA+5加 唳=（机+5加）%结 合 运 动 学 知 识 有 mSA+5mSB=6加%解 得=1.128达（8 在 0 f 内 的 位 移）最 大 压 缩 量 为 X=5厂 5人=1.128卬 0.36卬。=0.768卬。（3）设 物 块 A第 一 次 从 斜 面 滑 到 平 面 上 时 的 速 度 为 匕，物 块 A（含 弹 簧）回 到 水 平 面，第 二 次 与 B相 互 作 用 过 程 系 统 机 械 能 守 恒、动 量 守 恒。则 有-入 匕=%匕+明 2%；+g 加/：=；外 说+1 帆.（2%?由 得 匕=%（另 一 解 舍 去）物 块 A第 一 次 从 斜 面 底 端 滑 到 最 高 点 的 过 程，由 动 能 定 理 有 f g scos0-m g s sin。=0-g 2%丫 物 块 4 第 一 次 从 最 高 点 滑 到 水 平 面 的 过 程，由 动 能 定 理 有-m g scos6+mgssine=g 琢-0 由 领=0.453.答 案：（1）忆=,:5 后(2)玲=一%(3)I=m.A-1H-O，v-h-(1-2)2gH(JL)N+_JhH解 析：(1)篮 球 下 降 过 程 中 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有?g-4?g=m再 根 据 匀 变 速 直 线 运 动 的 公 式，下 落 的 过 程 中 有 冲 2=2册”篮 球 反 弹 后 上 升 过 程 中 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 砥?+=胆 叫 再 根 据 匀 变 速 直 线 运 动 的 公 式，上 升 的 过 程 中 有 V2=2a J则 篮 球 与 地 面 碰 撞 的 碰 后 速 率 与 碰 前 速 率 之 比&=生=J/第(2)若 篮 球 反 弹 至 最 高 处 人 时，运 动 员 对 篮 球 施 加 一 个 向 下 的 压 力 F,则 篮 球 下 落 过 程 中 根 据 动 能 定 理 有 mgh+人 2 与-mgh=g mv篮 球 反 弹 后 上 升 过 程 中 根 据 动 能 定 理 有-mgh-Amgh=0-；mikv,2联 立 解 得 会 3 比 h-回(3)由(1)问 可 知 篮 球 上 升 和 下 降 过 程 中 的 加 速 度 分 别 为%=(l-/l)g(方 向 向 下)“上=(l+2)g(方 向 向 下)由 题 知 运 动 员 拍 击 一 次 篮 球(拍 击 时 间 极 短)，瞬 间 给 其 一 个 竖 直 向 下、大 小 相 等 的 冲 量/,由 于 拍 击 时 间 极 短，则 重 力 的 冲 量 可 忽 略 不 计，则 根 据 动 量 定 理 有/=“即 每 拍 击 一 次 篮 球 将 给 它 一 个 速 度 Vo拍 击 第 1次 下 降 过 程 有 升-丫 2=2(1-4)g%上 升 过 程 有(代)2=2(1+Q g%代 入 京 后,下 降 过 程 有 匕 2-/=2(l-2)g4上 升 过 程 有/2=2(l-gH/R联 立 有 匕=/(%+77)=(),%+().77H 2(1-X)H H 2g(1-4)拍 击 第 2 次，同 理 代 入“后，下 降 过 程 有 匕 2 r、2(1-为 的 上 升 过 程 有 W=2(i-#g m bh v2联 立 有-7 7(E)再 将 几 代 入 九 有 也=()2 A+()2-+()-2-H 飞 H 2g(1-A)H 2g(l-A)拍 击 第 3 次，同 理 代 入 左 后，下 降 过 程 有 匕 2-F=2(l T)g 4上 升 过 程 有 色 2=2(1Il v2联 立 有 自 二 五 的+?厂）H（l-2）2gH,七，八、，士,八、3,h、3 v2.h.2 v2.h.v2再 将 h2 代 入%有 4=（77）-%+（不）-Y T：n+（77）T7i n+（石）一 有 H H 2（1-X）H 2g（1-4）H 2（1-X）直 到 拍 击 第 N 次，同 理 代 入 左 后，下 降 过 程 有 丫-=2（1-2%d 7上 升 过 程 有 R j=2（l-QgH/%h v2联 立 有 为，=7 7 gMT/八）H 2g（1-2）将 旗 T 代 入 hN有 闻=%+（/薪 万 卡 年 产,就 方+（卜 说&其 中 心=,=（11严 _ 力 则 有=（2）J7+1勺 一 旦 H h H22g（l-A）,%则/=机 旧 一（工）”-h-一 厂（1 一 A）2g H 之 严 Y H H4.答 案：（1）0.1 Q解 析：本 题 考 查 牛 顿 第 二 定 律 和 能 量 守 恒 定 律 的 应 用。（1）根 据 能 量 守 恒 定 律，电 动 机 的 输 入 功 率 等 于 对 外 做 功 的 功 率 加 上 内 阻 消 耗 的 功 率，设 电 动 机 牵 引 绳 的 张 力 为 工，则 U/=/2R+（V 代 入 数 据 解 得=7400 N 小 车 和 配 重 一 起 匀 速，设 绳 的 张 力 为 心，对 配 重 有 石=%g=40 0 N 设 斜 面 倾 角 为 仇 小 车 匀 速 上 行 时，由 平 衡 条 件 得=（町+”）gsine+k（叫+吗）g 小 车 沿 斜 坡 匀 速 下 行 时，由 平 衡 条 件 得 町 gsin6=4+必 4 g 联 立，代 入 数 据 解 得 sin。=0.5欢=0.1（2）关 闭 发 动 机 后 对 系 统 由 牛 顿 第 二 定 律 得（叫+m2）gsm0+k（m,+m,）g-mg=+色+%）a 代 入 数 据 解 得 a=Z n/s 2 由 运 动 学 公 式 解 得 L=-m 5.答 案：(1)见 解 析 7(2)-m63(3)J654叵 it M 4夜 兀 45 mA 45(1-V1-COS5)解 析：本 题 考 查 力 学 综 合 问 题。(1)设 水 平 向 右 为 正 方 向，因 为 O 点 右 侧 光 滑，由 题 意 可 知，A 与 B 发 生 弹 性 碰 撞，故 碰 撞 过 程 根 据 动 量 守 恒 定 律 和 能 量 守 恒 定 律 有 啊 玲=%以+W%mAvo=mAvA+mBvl代 入 数 据 解 得 办=-2 m/s(方 向 水 平 向 左)vs=2 m/s(方 向 水 平 向 右)即 A 和 8 速 度 的 大 小 均 为 2 m/s(2)因 为 A 物 体 返 回 到。点 正 下 方 时，相 对 地 面 速 度 为 0,A 物 体 减 速 过 程 根 据 动 能 定 理 有 代 入 数 据 解 得 天,=0.5 m 根 据 动 量 定 理 有-m gr?=0-%以 代 入 数 据 解 得 G=0$s 此 过 程 中 A 减 速 的 位 移 等 于 8 物 体 向 右 的 位 移，所 以 对 于 此 过 程 根 据 牛 顿 第 二 定 律，对 8 有 以 外+外 止 外 力 xo=丫“1-卬:代 入 数 据 解 得 fi=gs,f：=ls(舍 去)根 据 几 何 关 系 有=%+%代 入 数 据 解 得 d=：m(3)在 A 刚 开 始 减 速 时，8 物 体 的 速 度 为 匕=%-q G=lm/s 在 A 减 速 过 程 中，对 B 物 体 根 据 牛 顿 运 动 定 律 有 从+式%+，)g=mBa2解 得 4/2=y m/s2 设 B 物 体 停 下 来 的 时 间 为，3,则 有 0=3解 得 6=二 s v&=0.5 s 可 知 在 A 减 速 过 程 中 B 先 停 下 来 了，此 过 程 中 B 的 位 移 为 标=兽=三 m 2a2 263所 以 4 对 8 的 摩 擦 力 所 做 的 功 为 叱.=-四 述 与=-J 65d 7(4)小 球 和 4 碰 撞 后 A 做 匀 速 直 线 运 动 再 和 B 相 碰，此 过 程 有 Q=由 题 意 可 知，A 返 回 到 O 点 的 正 下 方 时，小 球 恰 好 第 一 次 上 升 到 最 高 点，设 小 球 做 简 谐 振 动 的 周 期 为 T,摆 长 为 L,则 有/f+J+G 7=2哈 小 球 下 滑 过 程 根 据 动 能 定 理 有 姓 L=g 小 球 与 A 碰 撞 过 程 根 据 动 量 守 恒 定 律 有 Mv=Mvt+也%当 碰 后 小 球 摆 角 恰 为 5。时，有 姓 L(l-c o s 5)=3 M 片 M _ 4 0 兀 解 得 募mA=7 45I1-V1-COS5 I当 碰 后 小 球 速 度 恰 为 0 时，碰 撞 过 程 有 Mv=利 八%解*誓 故 要 实 现 这 个 过 程 啊 4&兀 M 4夜 兀 的 取 值 范 围 为 石 意 可 不 西 6.答 案：(1)8 N；5 N(2)8 m/s(3)0.2 m解 析：本 题 考 查 共 点 力 的 平 衡、动 能 定 理、动 量 守 恒 定 律 等。(1)滑 块 静 止 时，以 滑 块 和 滑 杆 整 体 为 研 究 对 象 进 行 受 力 分 析，根 据 平 衡 条 件 有 品=(M+m)g=8 N 当 滑 块 向 上 滑 动 时，滑 杆 受 重 力、滑 块 对 其 向 上 的 摩 擦 力 和 桌 面 的 支 持 力，根 据 平 衡 条 件 有%=M g-F=5 N(2)在 滑 块 上 升 过 程 中，根 据 动 能 定 理 有 fg/-/7=g w2 T 就 代 入 数 据 解 得 v=8m/s(3)滑 块 滑 到 8 处 与 滑 杆 发 生 完 全 非 弹 性 碰 撞，对 滑 块 和 滑 杆 整 体，根 据 动 量 守 恒 定 律 有 mv=(m+代 入 数 据 解 得/=2m/s 在 共 同 上 升 阶 段，对 滑 块 和 滑 杆 整 体，根 据 动 能 定 理 有-(M+，)g=0-g(M+m)u2代 入 数 据 解 得 人=02 m 7.答 案：(1)2m/s2(2)4m/s(3)2.7m解 析：本 题 考 查 牛 顿 运 动 定 律 及 动 能 定 理 的 应 用。(1)货 物 在 倾 斜 滑 轨 上 滑 行 时，根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 胆 gsin24-pm gcos24 代 入 数 据，解 得 q=2m/s2(2)根 据 匀 变 速 直 线 运 动 的 规 律，货 物 在 倾 斜 滑 轨 末 端 时 的 速 度 代 入 数 据，解 得 v=4m/s(3)在 水 平 面 上 根 据 动 能 定 理 有-g，加 2 t 2代 入 数 据，解 得 4=一 1-：2.7 m 2Mg8.答 案：(1)5 m/s(2)见 解 析(3)见 解 析 解 析：本 题 考 查 机 械 能 守 恒 定 律、弹 性 碰 撞、牛 顿 第 二 定 律 的 综 合 应 用。(1)设 滑 块 6摆 到 最 低 点 时，速 度 为 力，根 据 动 能 定 理 有=岐 代 入 数 据，解 得=5m/s 滑 块 a和 滑 块 b 发 生 弹 性 碰 撞 有 mvh=mv0+m v 1 2 1 o 1*2/-m vh=-m v-+-m v 代 入 数 据，解 得%=5 m/s(2)设 滑 块 到 E 点 时 速 度 为%,滑 块 匕 与 滑 块 碰 撞 时 交 换 速 度，根 据 动 能 定 理 有mgh 2/amgl mgH=g mvj.2在 E 点，由 牛 顿 第 二 定 律，以 竖 直 向 下 为 正 方 向，有 尸 N+，g=把 代 入 数 据，解 得 用=0.曲-0.1 4 设 从 释 放 时，滑 块 a 运 动 到 E 点 速 度 为 零，则 有 哂=解 得 九=1.2 m 所 以 氏=0.巾-0.14(壮 1.2 m)(3)当 1.2m W 1.65m时，滑 块 从 E 点 做 平 抛 运 动，设 平 抛 运 动 的 时 间 为 f,水 平 距 离 为 s,则 H=g 娟 s=嚏，又 mgh-2/jmgl-mgH=g mQ 将/i=1.65 m 代 入 得 抬=3 m/s,s=0.6 m 由 几 何 关 系 有 DF=4R2 _(R-H)2 止 匕 时，+m W x 3.6+)m(g)当 0.9 m u 设 滑 块 a 越 过 C 点 运 动 以 速 度 减 为 零，则 叫-摩(/+*)=0 解 得 片=0.8 m 当 滑 块“从 E 点 下 滑 到 左 侧 时，设 距 离 C 点 为 S?停 下，则，咫，曲(/-S 2)=0 解 得$2=0.6 m 所 以 2.6m x 3 m 综 上 当 0.9 m 九 1.2 m 时，2.6m x v L 6 5 m 时,9 答 案:见 解 析 解 析：(1)物 块 C、。碰 撞 过 程 中 满 足 动 量 守 恒，设 碰 撞 后 物 块 C、。形 成 的 新 物 块 的 速 度 为,C、。的 质 量 均 为 帆=lk g,以 向 右 方 向 为 正 方 向，则 有 相%一 加 火%=(，+相)%解 得%=3%=5（l-Q m/s 0可 知 碰 撞 后 滑 块 C、D 形 成 的 新 滑 块 的 速 度 大 小 为 5（l-Z）m/s,方 向 向 右。滑 板 A、B碰 撞 过 程 中 满 足 动 量 守 恒，设 碰 撞 后 滑 板 4 3 形 成 的 新 滑 板 的 速 度 为 与，滑 板 A和 B质 量 分 别 为 1 kg和 2 kg,则 由 Mv0-2 M-k v0=（M+2 M%/Z J Z F t 1 2k 10 20 左 解 得=刀 一%=-m/s 则 新 滑 板 速 度 方 向 也 向 右。（2）若=0.5,可 知 碰 后 瞬 间 物 块 C、Q 形 成 的 新 物 块 的 速 度 为 u物=5（1-2）m/s=5 x（1-0.5）m/s=2.5 m/s碰 后 瞬 间 滑 板 A、B 形 成 的 新 滑 板 的 速 度 为 明 J；供 m/s=0 m/s可 知 碰 后 新 物 块 相 对 于 新 滑 板 向 右 运 动，新 物 块 向 右 做 匀 减 速 运 动，新 滑 板 向 右 做 匀 加 速 运 动，设 新 物 块 的 质 量 为 加=2 k g,新 滑 板 的 质 量 为 仞=3 k g,相 对 静 止 时 的 共 同 速 度 为 触，根 据 动 量 守 恒 可 得 加 v物=（加+M）u共 解 得 4=1 m/s根 据 能 量 守 恒 可 得 加 gx相-3（加+M，）喙 解 得/=L875m10.答 案：（1）2.7 m/s2（2）见 解 析 解 析：（1）根 据 速 度 位 移 公 式 有 v2=2ax代 入 数 据 可 得 a=2.7 m/s?（2）根 据 向 心 加 速 度 的 表 达 式 7V-a=一 R可 得 甲、乙 的 向 心 加 速 度 之 比 为 y甲 R乙 225a乙 4 RH 242甲、乙 两 物 体 做 匀 速 圆 周 运 动，则 运 动 的 时 间 为 7lRt=一 V代 入 数 据 可 得 甲、乙 运 动 的 时 间 为 4九 9兀 甲=ys 乙=17因 而 l，所 以 甲 先 出 弯 道。11.答 案：(1)g n g R(2)y2=6Rx解 析：(1)小 球 从 A 到 8,根 据 能 量 守 恒 定 律 得(2)小 球 从 B 到。，根 据 动 能 定 理 有 TngR+qE CR=g?吟-g 7n次 解 得 vo=l(3)小 球 运 动 至 0 点 时 速 度 竖 直 向 上，受 电 场 力 和 重 力 作 用，将 电 场 力 分 解 到 x轴 和 y 轴，则 x轴 方 向 有 qE cos 45=ma、竖 直 方 向 有 gfsin 45-nig=ma 解 得 ax=g as=0说 明 小 球 从 0 点 开 始 以 后 的 运 动 为 x 轴 方 向 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动，y 轴 方 向 做 匀 速 直 线 运 动，即 做 类 平 抛 运 动，则 有 1 2x=y，y=vot联 立 解 得 小 球 过。点 后 运 动 的 轨 迹 方 程 y2=6Rx