2022年高三计算题练习.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高三物理运算题练习（力学）1（ 18 分）如图甲所示,粗糙水平面 CD 与光滑斜面 DE 平滑连接于 D 处；可视为质点的物块 A 、B 紧靠一起静置于 P 点,某时刻 A 、B 在足够大的内力作用下突然分别,此后 A向左运动已知：斜面的高度 H=1.2m；A、B 质量分别为 1kg 和 0.8kg ,且它们与 CD 段的动摩擦因数相同； A 向左运动的速度平方与位移大小关系如图乙；重力加速度 g 取 10m/s 2（1）求 A 、B 与 CD 段的动摩擦因数；（2）求 A 、B 分别时 B 的速度大小 vB；（3）要使 B

2、能追上 A,试争论 P、D 两点间距 x 的取值范畴C v2/m2s2E s/m16A B H P x D 0 8 2（ 18 分）如图,质量为甲乙6m、长为 L 的薄木板 AB 放在光滑的平台上木板B 端与台面右边缘齐平, B 端上放有质量为 3m 且可视为质点的滑块 C. C 与木板之间的动摩擦因数为1；质量为 m 的小球用长为 L 的细绳悬挂在平台右边缘正上方的 O 点；细绳竖直时小3球恰好与 C 接触现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放,小球运动到最低点时细绳恰好断裂小球与C 碰撞后反弹速率为碰前的一半. （l）求细绳能够承担的最大拉力；（2）如要使小球落在释放点的正下方P 点,平台高

3、度应为多大？名师归纳总结 （3）通过运算判定C 能否从木板上掉下来第 1 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3（18 分）如下列图, 质量 M=1.5kg 的小车静止于光滑水平面上并紧靠固定在水平面上的桌子右边,其上表面与水平桌面相平,小车的左端放有一质量为0.5kg 的滑块 Q水平放置的轻弹簧左端固定,质量为 0.5kg 的小物块 P 置于光滑桌面上的 A 点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长现用水平向左的推力 F 将 P 缓慢推至 B 点（弹簧仍在弹性限度内）,推力做功 WF=4J,撤去 F 后, P 沿桌面滑到

4、小车左端并与 Q 发生弹性碰撞,最终 Q 恰好没从小车上滑下已知 Q 与小车表面间动摩擦因数 =0.1（g=10m/s2）求：（1）P 刚要与 Q 碰撞前的速度是多少？（2）Q 刚在小车上滑行时的初速度 v0 是多少？（3）为保证 Q 不从小车上滑下,小车的长度至少为多少？B P F Q M A 4（ 18 分）如下图所示,长为L 平台固定在地面上,平台的上平面光滑,平台上放有小物体 A 和 B,两者彼此接触；物体 A 的上表面是半径为 R（RL）的光滑半圆形轨道,轨道顶端有一小物体 C,A、B、C 的质量均为 m；现物体 C 从静止状态沿轨道下滑,已知在运动过程中, A、C 始终保持接触；试

5、求：（1）物体 A 和 B 刚分别时,物体 B 的速度；（2）物体 A 和 B 刚分别后,物体C 所能达到距台面的最大高度；（3）判定物体A 从平台左边仍是右边落地并简要说明理由；A C B R L 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载5（18 分）如下列图,两个完全相同的质量均为m 的木板 A、B 置于光滑水平地面上,它们的间距为 d一质量为 2m、大小可忽视的物块 C 置于 A 板的左端 C 与 A、B 之间的动摩擦因数都为 = 0.2,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力开头时, 三个物体处于静止

6、状态,现给 C 施加一个水平向右、大小为 F= 2 mg（ g 为重力加速度）的恒力,结果木板 A 与 C5保持相对静止一起加速直到与木板 B 发生碰撞假定木板 A、B 碰撞时间极短且碰后粘连在一起（ 1）求木板 A、B 碰撞后瞬时的速度大小（ 2）要使 C 最终滑至木板B 上且不脱离木板,每块木板的长度l 应满意什么条件？CFBAlld6（ 18 分） 如下列图,地面和半圆轨道面均光滑；质量M=1kg、长 L=4m 的小车放在地面上,其右端与墙壁的距离为 S,小车上表面与半圆轨道最低点 P的切线相平；现有一质 量 m=2kg 的滑块 不计大小 以 v 0 6 m / s 的初速度滑上小车左端

7、, 带动小车向右运动； 小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,擦因数 =0.2,g 取10m/2 s1求小车与墙壁碰撞时的速度；已知滑块与小车表面的滑动摩名师归纳总结 2要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,求半圆轨道的半径R 的取值；第 3 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载7（ 18 分）如下列图,两皮带轮间的距离 L=6m, 传送带由电动机驱动着以 u=3m/s 的速率向左转动；质量为M=20kg 的物体从光滑曲面上高度H=0.8m 处由静止释放,到达底端时水平进入水平传送带, 物体冲上传送带后就移走光滑曲面；0.1；（

8、1）通过运算说明物体必从传送带右 方离开传送带；已知物体与传送带间的动摩擦因数为（2）物体从滑上到离开传送带过程中产生了多少热量；（3）为使物体 M 不从右方离开传送带,现用质量 m=20g 的子弹以 V 0=1000m/s 速度水平向左击中物体而没有穿出,就对子弹击中物体有何要求；8（ 18 分）如下列图,固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道,轨道半径为 R,平台上静止放着两个滑块 A、B,其质量 mA=m,m B=2m,两滑块间夹有少量炸药；平台右侧有一小车,静止在光滑的水平地面上,小车质量M=3m ,车长 L=2R ,车面与平台的台面等高,车面粗糙,动摩擦因数 =0.2 ,右侧地面上

9、有一立桩,立桩与小车右端的距离为 S,S在 0S2R 的范畴内取值,当小车运动到立桩处立刻被坚固粘连；点燃炸药后,滑块 A 恰好能够通过半圆轨道的最高点D,滑块 B 冲上小车；两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽视不计, 爆炸的时间极短,爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上,重力加速度为g=10m/s 2；求：（ 1）滑块 A 在半圆轨道最低点 C 受到轨道的支持力 FN；（ 2）炸药爆炸后滑块 B 的速度大小 V B；（ 3）请争论滑块 B 从滑上小车在小车上运动的过程中,克服摩擦力做的功 W f 与 S 的关系；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料

10、 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载参考答案1（ 18 分）解：（1）由图象可知,分别时物块A 的初速度 vA =4m/s,（ 1 分）（ 1 分）（ 1 分）（ 1 分）（ 2 分）（ 2 分）A 最终位置与P 点距离 sA=8m ,从 A、B 分别到 A 匀减速运动停止,有v2 A=2as A得 A 的加速度大小2 a=1m/s由牛顿其次定律可知fAmAgmAa解得 0.1 【或：从 A 、B 分别到 A 匀减速运动停止,由动能定理m gs A012 m v A（3 分）（ 2 分）（ 2 分）A 过程由动能定理2解得0.1 （1 分）】（2）A、B 分别过程,由动量守

11、恒0=m B vB-m Av A解得vB=5m/s （3）如 B 恰好能返回并追上A , B 从分别后到追上- m Bg 2 x 1+S A=012 m B v B（2 分）2解得x1=2.25m （1 分）如 B 恰好不冲出斜面,B 从 P 到 E 过程由动能定理1 2 m B gx 2-m B gH = 0-m B v B 11 （2 分）2解得 x2=0.50m 12 （1 分）综上,要使 B 能追上 A,x 应满意： 2.25mL0.50m （评分说明： 各 1 分, 各 2 分, 11各 2 分, 12各 1 分）2（ 18 分）名师归纳总结 解析： 1设小球运动到最低点的速率为v0

12、,小球向下摇摆过程,m2 v 0R（ 2 分）第 5 页,共 11 页由动能定理mgL1 mv 22 0（ 2 分）得v 02gL（ 1 分）小球在圆周运动最低点,由牛顿其次定律：Tmg（ 1 分）由牛顿第三定律可知,小球对细绳的拉力：T T（ 1 分）解得：T3mg- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2小球碰撞后平抛运动：h学习必备欢迎下载（ 2 分）1 gt 22水平分位移：Lv 02t（ 2 分）,解得：hL（ 1 分）3小球与滑块C 碰撞过程中小球和C 系统满意动量守恒,设C 碰后速率为1v并依题意有mv 0m v 023 mv 1（ 2 分）假

13、设木板足够长,在C 与木板相对滑动直到相对静止过程,设两者最终共同速率为2v,由动量守恒：3 mv 13m6 m v 2（ 1 分）11（1 分）12（1 分）】由能量守恒：13 mv 1 21 3 m6 m v 2 23 mgs22联立 11解得：sL2由sL知,滑块不会从木板上掉下来（1 分）【评分说明：第3问通过其它途径运算得出正确结论也可以得分；3（18 分）解：（1）推力 F 通过 P 压缩弹簧做功,依据功能关系有：EPW F（1 分）（2 分）当弹簧完全推开物块P 时,有：EP1m v P22由式联立解得：v（m s） （1 分）v ,P 的速度为 v ,由动量守恒和能（2）P、Q

14、 之间发生弹性碰撞,设碰撞后Q 的速度为量守恒得：m vm vm v （ 2 分）1m v21m v21m v2 （2 分）0222由式解得v0v4 m s ,v0（ 1 分）（3）设滑块 Q 在小车上滑行一段时间后两者的共同速度为m v0m QM u（ 4 分）依据能量守恒,系统产生的摩擦热：m gL12 m v 01 2m QM u2（ 4 分）2联立解得：L（ ）（1 分）u,由动量守恒可得：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（3）解法二： 滑块 Q 在小车上滑行,做匀减速运动,由牛顿运动定

15、律及运动学学问可得：m ga Q g （ 2 分）m Qm g小车开头做初速度为零的匀加速运动 a M （2 分）M小车与滑块达到相同速度所用的时间为 t,有 v 0 a t a t （2 分）小车的长度为 L,由运动学学问可得：L v t 1 a t 2 1 a t 2（ 2 分）2 2由式联立解得：L6（m）（1 分）4（ 18 分）解：（1）设 C 物体到达最低点时的速度是 机械能守恒；vC,A、B、C 组成的系统在水平方向动量守恒,mv A mv -mv =0 （2 分）mgR= 1 mv 2A 1 mv B 2 1 mv C 2（ 2 分）2 2 2在 C 物体到达最低点之前始终有：

16、v =v B （ 2 分）联立解得：v B 1 3gR（方向向右）（ 2 分）3（2）当 C 其次次到达轨道最大高度l 时, A、C 此时的水平速度相等,设它们的共同速度为 v,对系统应用动量守恒和机械能守恒规律可得：mv B2mv0（ 3 分）RL,所mgR=mgl12 mv B12 2mv（ 3 分）22联立式解得：l3R（ 2 分）4（3）由于 A 与 B 脱离接触后B 的速度向右, A、C 的总动量是向左的,又以 A 从平台的左边落地； （2 分）5（ 18 分）（ 1）设木板 A 碰 B 前的速度为v1,碰后的速度为v2A 与 C 一起加速过程,由动能定理得名师归纳总结 Fd12mm

17、v 12（ 2 分）mv1mmv2（ 2 分）第 7 页,共 11 页2A、B 两木板碰撞,由动量守恒定律得- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 将 F=2mg代入可解得木板学习必备欢迎下载v 2gd（ 2 分）A、B 碰撞后瞬时的速度大小515（2）碰撞终止后,C 受到的滑动摩擦力f 2 mg 0 4. mg F （ 2 分）因此 C 保持匀速而 A、B 做匀加速运动,直到三个物体达到共同速度 v1 设碰撞终止后到三个物体达到共同速度时经过的时间为 t,对木板有f 2 ma （ 2 分）v 1 v 2 at （ 2 分）这一过程 C 与 A、B 发生的相

18、对位移为xv 1 t1v 2v 1tdl（ 2 分）2联立解得xd（ 2 分）6C 最终滑至木板B 上且不脱离木板,就有x2 l解得每块木板的长度l 应满意dl（ 2 分）126（注：结论中的不等式没有含等号同样）6（ 18 分）解： 1滑块与小车的共同速度为v1,滑块与小车相对运动过程中动量守恒,有代入数据解得：v 1mv 0smMv 1 分分4m/ 设滑块与小车的相对位移为L1,由系统能量守恒定律,有mgL 11m21mM2 2分0122代入数据解得L 1=3m 1 分 设与滑块相对静止时小车的位移为S1,依据动能定理,有mgS 11M20 2分12代人数据解得S 12 m 1分因L 1L

19、,S 1S说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度,且共速时小车与墙壁仍未发生名师归纳总结 碰撞,故小车与碰壁碰撞时的速度即v 14m/s 1分 第 8 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备4欢迎下载L2LL 11 m的匀减速2滑块将在小车上连续向右做初速度为v 1m/s,位移为运动,然后滑上圆轨道的最低点 P；如滑块恰能滑过圆的最高点,设滑至最高点的速度为 v,临界条件为2mgmR 1分2分 依据动能定理,有mgL 2mg 2 R 1 mv 2 1 m 1 2 2 2.0 24 m 1 分联立并代入数据解得R如滑块恰好滑至

20、1 圆弧到达4依据动能定理,有 mgL 2代入数据解得 R=0.6m T 点时就停止, 就滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道；mg R 0 1 m 1 2 2分 2 1 分 综上所述,滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半圆轨道的半径必需满意R.0 24 m 或R0 . 6 m 分7（ 18 分）解： 1由机械能守恒定律MgH1 mV 12210（ 2 分）得物体到达底端的速度V 12 gH20 8. m/s4 m/s（1 分）物体进入传送带后做匀减速运动,由牛顿定律42MgMa（1 分）得加速度ag0 .110m/s21 m/2 s（1 分）由运动学公式V2V22aS（1 分）1速度减到零时物

21、体向右运动的距离S2 0m8 m（1 分）21由于S6m ,所以物体必从传送带右方离开t（1 分）2由位移公式LV 1 t1 at 1 22（1 分）即64 t11t22,t6（不合题意,舍去）2得物体从滑上传送带到离开传送带经受的时间（1 分）传送带在2 秒内向左运动的距离S 1ut32m6m（1 分）物体从滑上传送带到离开传送带摩擦力产生的热量名师归纳总结 QMgLS 10.1201066J240J（1 分）第 9 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载V 、V 3,3设物体滑上传送带相对地面运动S2后被子弹击中,击中前

22、后速度分别为就Mm V 3MV2mV 02aS2（2 分）2（1 分）由速度位移公式得V2 V 12物体被击中后做匀减速运动,物体刚好不从传送带右方离开的条件是021Mm V2Mm gLS 2（2 分）32联立解得S 24.875m（1 分）即子弹在距左皮带轮4.875m 距离内击中物体,物体就不会从右边离传送带. 8（ 18 分）（1）以水平向右为正方向,设爆炸后滑块A 的速度大小为V A,gm2 V AD1 分滑块 A 在半圆轨道运动,设到达最高点的速度为V AD,就m AR得到V ADgR1 分滑块 A 在半圆轨道运动过程中,名师归纳总结 据动能定理：mAg2 R1mAV21mA2 V

23、AC01 分1 分第 10 页,共 11 页AD22得：V AV AC5 g Rm2 V ACR1 分滑块 A 在半圆轨道最低点：F NmAg得：F Nm Agm A2 V A6m g1 分1 分RV Bm A V A）（2）在 A、 B 爆炸过程,动量守恒；就m B得：V Bm AV A5gR1 分m B2V 共（3）滑块 B 滑上小车直到与小车共速,设为整个过程中,动量守恒：m BV B（m BM）V 共得：V 共2 V B5 gR1 分55- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载2 V B21R1 分滑块 B 从滑上小车到共速时的位移为S B2 V 共-2g82V 共 3小车从开头运动到共速时的位移为 S 车 R 1 分2 2 mg 43 m15 R两者位移之差（即滑块 B 相对小车的位移）为：S S B S 车 2R 所以,滑块会从小车滑离；1 分LSmgR1 分第 11 页,共 11 页2g2就滑块共速后在小车运动时克服摩擦力做功为W22m g 20所以,当0S3 R时,滑块 B 克服摩擦力做功为1 分4WW1Wf211 mgR=11mR 10- - - - - - -