2017届高三复习-动力学、功能关系综合----计算题训练(共44页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上动力学综合应用 计算题训练1(12分) (2015年汕头模拟)一质量m2.0 kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37、足够长的斜面,某同学利用传感器测出小物块从一开始冲上斜面到往后上滑过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的速度时间图象,如图所示,求:(已知sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2) (1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;(3)小物块所到达斜面最高点与斜面底端的距离2(12分) (2012浙江高考)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同
2、的“A鱼”和“B鱼”,如图3222所示在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”,“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零,“B鱼”竖直下潜hB后速度减为零“鱼”在水中运动时,除受重力外,还受浮力和水的阻力已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍,重力加速度为g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计求:(1)“A鱼”入水瞬间的速度vA1;(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA;(3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fAfB.3(12分)(2015年厦门模拟)如图所示,木块的质量m2 kg,与地面间的动摩擦因数0.2,木块在拉力F10 N作用下,在水
3、平地面上从静止开始向右运动,运动5.2 m后撤去外力F.已知力F与水平方向的夹角37(sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2)求:(1)撤去外力前,木块受到的摩擦力大小; (2)刚撤去外力时,木块运动的速度;(3)撤去外力后,木块还能滑行的距离为多少? 4(12分)(2013年福建卷)质量为M、长为L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环已知重力加速度为g,不计空气影响(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下
4、方,如图乙所示求此状态下杆的加速度大小a;为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?5(12分)(2013山东高考改编)如图所示,一质量m0.4 kg的小物块,以v02 m/s的初速度,在与斜面成=30 夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t2 s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L10 m已知斜面倾角30,物块与斜面之间的动摩擦因数.重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小(2)拉力F的大小是多少?6(12分)风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径。(如图)
5、(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上匀速运动。这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数。(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin370.6,cos37=0.8)377(12分)如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个小孩沿与水平面成53角的恒力拉着它沿水平面运动,已知拉力F4.0 N,玩具的质量m0.5 kg,经过时间t2.0 s,玩具移动了距离s4.8 m,这时幼儿松开手,玩具还能运动多远?(取g10 m/s2,sin 530.8,cos 530.6) 8(12
6、分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m2 kg,动力系统提供的恒定升力F28 N试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10 m/s2.(1)第一次试飞,飞行器飞行t18 s 时到达高度H64 m求飞行器所受阻力f的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t26 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3. 9.(2011年北京)(12分)如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。(1)在水平拉力F的作用下,轻绳
7、与竖直方向的夹角为,小球保持静止。画出此时小球的受力图,并求力F的大小;OlFm(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。10(2011年上海)如图,质量的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经拉至B处。(已知,。取)(1)求物体与地面间的动摩擦因数;(2)用大小为30N,与水平方向成37的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。11. (2013山东高考)如图所示,一质量m0.4 kg的小物块,以v02 m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力
8、F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t2 s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L10 m已知斜面倾角30,物块与斜面之间的动摩擦因数.重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小(2)拉力F与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?12(2011年高考全国卷新课标版)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之
9、比。13(14分)质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的vt图象如图所示球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的,设球受到的空气阻力大小恒为f,取g10 m/s2求:(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h14. (08年全国卷1)(12分)已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距离为l1,BC间的距离为l2。一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离。15(10年全国卷2)如图,MNP为竖直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP
10、相切于N,P端固定一竖直挡板M相对于N的高度为h,NP长度为s.一物块自M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处若在MN段的摩擦可忽略不计,物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为,求物块停止的地方与N点距离的可能值16(13年全国卷大纲卷)(15分)一客运列车匀速行驶,其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s。在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,火车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0 s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根
11、轨道的长度为25.0 m,每节货车车厢的长度为16.0 m,货车车厢间距忽略不计。求 (1)客车运行的速度大小; (2)货车运行加速度的大小。17(14年全国卷1)(12分)公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青地面的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。18. (14年全国卷2)(13分)2012
12、年10月,奥地利极限运动员到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小(2)实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力,高速运动受阻力大小可近似表示为,其中为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状,横截面积及空气密度有关,已知该运动员在某段时间内高速下落的图象如图所示,着陆过程中,运动员和所携装备的总质量,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)192014山东卷 (18分) 研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“
13、反应过程”所用时间)t00.4 s,但饮酒会导致反应时间延长在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L39 m,减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动取重力加速度的大小g取10 m/s2.求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值图甲 图乙20(2010新课标全国卷)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69
14、s和19.30 s假设他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率;(2)起跑后做匀加速运动的加速度(结果保留两位小数)21(2011年高考山东理综卷)如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B
15、,其质量m=1kg。B与A左段间动摩擦因数=0.4。开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。(取g=10m/s2)求:B离开平台时的速度vB。ABFl2l1xhB从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB。A左端的长度l2,22. (12分)质量M=3kg的滑板A置于粗糙的水平地面上,A与地面的动摩擦因数1=0.3,其上表面右侧光滑段长度L1=2m,左侧粗糙段长度为L2,质量m=2kg、可视为质点的滑块B静止在滑板上的右端,滑块与粗糙段的动摩擦因数2=0.15,取g=10m/
16、s2,现用F=18N的水平恒力拉动A向右运动,当A、B分离时,B对地的速度vB=1m/s,求L2的值。23(12分)正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块,下图为俯视图。为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F。已知木板边长L2 m,质量M3 kg,滑块质量m2 kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2(g取10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:(1)要将木板抽出,水平恒力F需满足的条件;(2)当水平恒力F29 N时,在木板抽出时滑块能获得的最大速率。24.【2013江苏高考】 (16 分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸
17、板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m1 和m2,各接触面间的动摩擦因数均为. 重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;(2)要使纸板相对砝码运动,求需所拉力的大小;(3)本实验中m1 =0. 5 kg m2 =0. 1 kg, =0. 2,砝码与纸板左端的距离d =0. 1 m,取g =10 m/ s2. 若砝码移动的距离超过l =0. 002 m,人眼就能感知. 为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大? 25(2013年上海卷)(12分)如图,质量为M,长为L、高为h的矩形
18、滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m的小球用水平外力击打滑块左端,使其在极短时间内获得向右的速度v0,经过一段时间后小球落地求小球落地时距滑块左端的水平距离 26(18分)一平板车,质量M=100,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25m,一质量m=50kg的小物块置于车的平板上,它到车尾的距离b=1m,与车板间的动摩擦因数,如图所示,今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落,物块刚离开车板的时刻,车向前行驶距离,求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s(不计路面摩擦,g=10m/s2) 27.( 2016佛山一
19、模)(12分)一平板车静放在光滑水平地面上,其右端放一质量m=5kg的物体平板车质量M=10kg,总长度L=1.5m,上表面离地高度h=1.25m,与物体间的动摩擦因数=0.2物体可看成质点,所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,空气阻力可忽略,重力加速度g=10m/s2现在平板车上施加一水平向右F=60N的拉力,求(1)物体刚脱离小车时的速度;(2)当物体落地时,距离平板车左端的水平距离28如图11甲所示,质量M1 kg的薄木板静止在水平面上,质量m1 kg的铁块(可视为质点)静止在木板的右端设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与水平面间的动摩擦因数10.05,铁块与木板之间的动摩擦因数20
20、.2,重力加速度g10 m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F, (1)若力F恒为4 N,经过时间1 s,铁块运动到木板的左端,求木板的长度;(2)若力F从零开始逐渐增加,且铁块始终在木板上没有掉下来试通过分析与计算,在图乙中作出铁块受到的摩擦力Ff随力F大小变化的图象29.(20分)如图所示,质量为M=5kg的足够长的长木板B静止在水平面上,在其右端放一质量m=1kg的小滑块A(可视为质点)。初始时刻,A、B分别以Vo向左、向右运动,A、B的V-t图像如图所示(取向右为正方向)。若已知A向左运动的最大位移为4.5m,各接触面均粗糙,取10m/S2。求:(1)A与B之间的动摩擦因素1,地面与
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