最新力学综合计算题(含答案)
专题突破(十六)
1 [力学综合计算题]
2
3 1．[2015·海淀一模] 图Z16－3是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物
4 的示意图。当以速度v 1匀速提起质量为m 1的建筑材料时，滑轮组的机械效率为
5 η1，卷扬机拉力的功率为P 1；当以速度v 2匀速提起质量为m 2的建筑材料时，滑
6 轮组的机械效率为η2，卷扬机拉力的功率为P 2。若η2－η1＝5%，P 1∶P 2＝2∶3，
7 m 1＝90 kg ，动滑轮受到的重力G 动＝100 N 。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽
8 略不计，g ＝10 N/kg 。求：
9
(1)提起质量为m 1的建筑材料时，卷扬机对绳的拉力F 1。 10
(2)两次工作过程中，建筑材料上升的速度v 1与v 2之比。
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12 图Z16－3
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2．[2015·门头沟二模] 某科技小组设计的提升重物的装置如图Z16－4所示，
14 C 是定滑轮，B 是动滑轮；杠杆DE 可绕O 点在竖直平面内转动，O D ∶O E ＝1∶2。15 小轩的质量为55 kg ，他通过细绳在E 点施加竖直向下的拉力T 为150 N 时，杠16 杆在水平位置平衡，小轩对地面的压力为F ，物体A 对地面的压强p 为3×103
Pa 。17 已知：物体A 的质量为100 kg ，其底面积为5×10－2m 2，杠杆DE 和细绳的质量均18 忽略不计。求：
19
(1)小轩对地面的压力F 。 20
(2)动滑轮B 受到的重力G 。
21
(3)小轩通过细绳在E点施加竖直向下的拉力为多大时，物体A对地面的压强22
恰好为零。
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图Z16－4
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3．[2015·朝阳一模] 如图Z16－5所示是某科技小组设计的打捞水中物体装37
置的示意图。在湖底有一个体积为0.02 m3实心铸铁球，其所受重力为1400 N，38
现用滑轮组将铸铁球打捞出水面，铸铁球浸没在水中和完全露出水后作用在绳子39
自由端的拉力分别为F1、F2，且F1︰F2＝15︰17。作用在绳子自由端的拉力做功40
的功率保持340 W不变。不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力，g取10 N/kg。
41
求：
42
(1)铸铁球浸没在水中时受到的浮力。
43
(2)铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率。
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(3)铸铁球提出水面后匀速上升的速度。
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图Z16－5
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4．[2015·平谷一模] 如图Z16－6所示，渗水井的排水管的管口恰好被一块55
底面积为0.2 m2、高为0.3 m的圆柱形石块盖严，渗水井中有1.5 m深的水不能56
排放，小明站在地面上通过滑轮组将石块提出渗水井。当石块被提起，并在水中57
以v
1速度匀速竖直上升时，小明对绳子的拉力为F1，小明拉绳的功率为P1，滑轮
58
组的机械效率为75%；当水被全部排出，石块以v
2速度匀速竖直上升时，小明对
59
绳子的拉力为F2，小明拉绳的功率为P2。已知：v1∶ v2＝4∶3，P1∶P2＝8∶9，g 60
取10 N/kg，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦。求：
61
(1)石块未提起时，水对石块顶部的压力。
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(2)石块被提起，并在水中匀速上升时受到的浮力。
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(3)石块的密度。
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图Z16－6
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5．[2015·石景山二模] 工人用如图Z16－7甲所示的滑轮组运送建材上楼，71
每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重变化的图像如图乙所示，不计滑轮72
和钢绳的重力及摩擦，g取10 N/kg。
73
(1)若某块建材的密度是2.8×103kg/m3，体积为1.0×10－2m3，求其重为多少？
74
(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了15 m，作用在钢绳上的拉力75
为200 N，求拉力的功率？
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(3)若滑轮组的机械效率最大值为75%，求工人的体重？
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图Z16－7
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6．[2015·怀柔一模] 某科技小组设计从水中打捞重物A的装置如图Z16－8 86
所示，小文站在地面上通过滑轮组从水中提升重为1200 N的物体A。当物体A 87
在水面下，小文以拉力F1匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η1；当物体88
A完全离开水面，小文以拉力F
2匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η2。
89
已知：物体A的密度为3×103kg/m3，小文同学的重力为600 N，η1∶η2＝14∶90
15。不计绳的质量和滑轮与轴之间的摩擦，g取10 N/kg。求：
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(1) 重物A在水面下受到的浮力。
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(2) 动滑轮的重力。
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图Z16－8
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7．[2015·顺义二模] 工人用如图Z16－9所示的滑轮组将石板A吊起并放在101
货车上。当工人用F1的力竖直向下拉绳子时，石板A未被拉起，此时石板A对水102
平地面的压力为N
1，工人对水平地面的压强为p1；当工人用F2的力竖直向下拉绳
103
子时，石板A匀速竖直上升，此时工人对水平地面的压强为p2。已知：石板A的104
质量为100 kg，工人的质量为70 kg，F1∶F2＝1∶2，p1∶p2＝5∶3，不计绳重和105
摩擦，g取10 N/kg。
106
求：
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(1)动滑轮的重力。
108
(2)当工人用F1的力竖直向下拉绳子时，石板A对水平地面的压力N1。
109
(3)如果用该滑轮组匀速提升另一石板B时，滑轮组的机械效率为90%，则拉绳110
子的工人的质量不能小于多少千克(结果保留一位小数)。
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图Z16－9
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10．[2015·朝阳二模] 美化环境造福人民，朝阳区在治理北小河时修建一座119
桥，使用吊车向河底投放圆柱形混凝土构件如图Z16－10甲所示，在整个投放过120
程中，混凝土构件以0.05 m/s的速度匀速竖直下降。图乙是钢丝绳的拉力F随121
时间t变化的图像。当t＝0 s时吊车开始投放混凝土构件，到100 s时结束，122
此时构件竖立在河中。(已知混凝土的密度为2.8×103kg/m3，钢铁的密度为7.9 123
×103 kg/m3，g取10 N/kg，水的阻力可以忽略不计)求：
124
(1)混凝土构件完全浸没在水中时所受的浮力。
125
(2)混凝土构件的体积。
126
(3)投放结束时混凝土构件顶部受到水的压强。
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(4)通过计算说明这种混凝土构件有没有钢筋制作的骨架。
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图Z16－10
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参考答案
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1．(1)由图知，滑轮组由两段绳子承担总重，提起质量为m1的建筑材料时，卷138
扬机对绳的拉力为F1；根据动滑轮受力关系可得：
139
F
1＝
1
2
(G1＋G动)＝
1
2
×(90 kg×10 N/kg＋100 N)＝500 N。
140
(2)设两次建筑材料上升高度为h，则：141
η
1＝
G
1
h
G
1
h＋G
动
h
×100%＝
G
1
G
1
＋G动
×100%＝
90 kg×10 N/kg
90 kg×10 N/kg＋100 N
×100%＝90%；
142
由题意知，η2＝η1＋5%＝90%＋5%＝95%；143
由η2＝
G
2
h
G
2
h＋G
动
h
×100%＝
G
2
G
2
＋G动
×100%得：
144
G
2＝
G
动
η
2
1－η2
＝
100 N×95%
1－95%
＝1900 N；
145
2019高考物理真题汇编——计算题
目录 牛顿第二定律 (2) 功能 (3) 动量 (3) 力学综合 (3) 动量能量综合 (4) 带电粒子在电场中的运动 (6) 带电粒子在磁场中的运动 (7) 电磁感应 (8) 法拉第电磁感应定律（动生与感生电动势） (8) 杆切割 (8) 线框切割 (9) 感生电动势 (9) 电磁感应中的功能问题 (10) 电磁科技应用 (11) 热学 (12) 光学 (14) 近代物理 (15) 思想方法原理类 (16)
牛顿第二定律 1.【2019天津卷】完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并 取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1＝150m，BC水平投影L2＝63m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ＝12°（sin12°≈0.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t＝6s到达B点进入BC．已知飞行员的质量m＝60kg，g＝10m/s2，求 （1）舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W； （2）舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力F N多大。 2.【2019江苏卷】如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。 A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）A被敲击后获得的初速度大小v A； （2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小a B、a B′； （3）B被敲击后获得的初速度大小v B。
中考物理力学综合计算题含答案
中考物理力学综合计算题 1.如图24所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货 物时,货物质量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求:(1)动滑轮重和力F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。 2.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB =6m ，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O 点。栏杆的P 点安装转轴，转轴与支架C 连结，使栏杆能绕P 在竖直平面无摩擦转动，支架C 用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B 端搁置在支架D 上，当支架D 上受到压力为F D 时，栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G 人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p 1；当他用力F 1竖直向下压A 端，使栏杆的B 端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p 2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C 上。火车要通过时，他要在A 端用力F 2使栏杆由竖直位置开始离开支架C ，使栏杆能顺时针转动直至栏杆B 端又搁置在支架D 上。已知AP =OP =1m ，PE = 2 3 m ，O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ，p 1∶p 2=2∶1，栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。 求：（1）F D （2）G 人 （3）F 2的最小值，此时F 2的方向。（计算和结果可带根号）（6分） 图24
力学综合计算题
24．（20分） 雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g 。 （1）质量为m 的雨滴由静止开始，下落高度h 时速度为u ，求这一过程中克服空气阻力 所做的功W 。 （2）将雨滴看作半径为r 的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力 f = kr 2v 2， 其中v 是雨滴的速度，k 是比例系数。 a ．设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度v m 与半径r 的关系式； b ．示意图中画出了半径为r 1、r 2（r 1> r 2）的雨滴在空气中无初速下落的v -t 图线，其中______对应半径为r 1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v -t 图线。 （3）由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴 简化为垂直于运动方向面积为S 的圆盘，证明：圆盘以速度v 下落时受到的空气阻力f ∝2v （提示：设单位体积内空气分子数为n ，空气分子质量为m 0）。 22．（16分） 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接，滑道BC 高h = 10 m ，C 是半径R = 20 m 圆弧的最低点。质量m = 60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑，加速度a = 4.5 m/s 2，到达B 点时速度v B = 30 m/s 。取重力加速度210m/s g =。 （1）求长直助滑道AB 的长度L ； （2）求运动员在AB 段所受合外力的冲量I 的大小； （3）若不计BC 段的阻力，画出运动员经过C 点时的受力 图，并求其所受支持力N F 的大小。 B h C A
2019年高考真题+高考模拟题 专项版解析汇编 物理——专题20 力学计算题(原卷版)
t 专题20力学计算题 1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜 轨道上保持静止。物块A运动的v–图像如图（b）所示，图中的v 1 和t 1 均为未知量。已知A 的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。 （1）求物块B的质量； （2）在图（b）所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功； （3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。 求改变前后动摩擦因数的比值。 2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）一质量为m=2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。 行驶过程中，司机突然发现前方100m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中，汽车所 受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线。图（a）中，0~t 1 时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行 驶），t 1 =0.8s；t 1 ~t 2 时间段为刹车系统的启动时间，t 2 =1.3s；从t 2 时刻开始汽车的刹车 系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t 2 时刻开始，汽车第1s内的位移为24m，第4s 内的位移为1m。 （1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线； （2）求t 2 时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小； （3）求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t 1 ~t 2 时间内汽车克服阻力做的功；从司机 发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少（以t 1 ~t 2 时间段始末速度的算
高考物理力学计算题(二十)含答案与解析
高考物理力学计算题（二十） 组卷老师 一．计算题（共50小题） 1．甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s．求甲、乙两运动员的质量之比． 2．一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m 的小物块a相连，如图所示。质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0，从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g．求 （1）弹簧的劲度系数； （2）物块b加速度的大小； （3）在物块a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式。 3．如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为m A=2kg、m B=1kg．初始时A静止于水平地面上，B悬于空中．先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放．一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触．取g=10m/s2． （1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；
（2）A的最大速度v的大小； （3）初始时B离地面的高度H． 4．游船从某码头沿直线行驶到湖对岸，小明对过程进行观测，记录数据如表： （1）求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1； （2）若游船和游客的总质量M=8000kg，求游船匀减速运动过程中所受的合力大小F； （3）求游船在整个行驶过程中的平均速度大小． 5．为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1＜s0）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板：冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1．重力加速度为g．求 （1）冰球与冰面之间的动摩擦因数； （2）满足训练要求的运动员的最小加速度．
2019年高三物理复习备考高考力学计算题汇编(含答案解析)
2019高中物理高考复习备考 高考力学计算题汇编（含答案解析）1．（2018?新课标Ⅱ）汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B，两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5m，A车向前滑动了2.0m，已知A和B的质量分别为2.0×103kg和1.5×103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g=10m/s2，求： （1）碰撞后的瞬间B车速度的大小； （2）碰撞前的瞬间A车速度的大小。 2．（2018?新课标Ⅰ）一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空。当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动，爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量。求 （1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间； （2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。 3．（2018?新课标Ⅲ）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=．一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求 （1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小； （2）小球达A点时动量的大小；
2004年至2013年天津高考物理试题分类——力学综合计算题 (1)
2004年至2013年天津高考物理试题分类——力学综合计算 （2004年）24.（18分）质量kg m 5.1=的物块（可视为质点）在水平恒力F 作用下，从水平面上A 点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行s t 0.2=停在B 点，已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=，物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ，求恒力F 多大。（2 /10s m g =） 解：设撤去力F 前物块的位移为1s ，撤去力F 时物块速度为v ，物块受到的滑动摩擦力 mg F μ=1 对撤去力F 后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t v s s 2 1= - 对物块运动的全过程应用动能定理011=-s F Fs 由以上各式得2 22gt s mgs F μμ-= 代入数据解得F=15N （2005年）24．（18分）如图所示，质量m A 为4.0kg 的木板A 放在水平面C 上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为 0.24，木板右端放着质量m B 为1.0kg 的小物块B （视为质点），它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12N ·s 的瞬时冲量I 作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能E M 为8.0J ，小物块的动能E kB 为0.50J ，重力加速度取10m/s 2 ，求： （1）瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0； （2）木板的长度L 。 解：（1）设水平向右为正方向0v m I A = ① 代入数据解得s m v /0.30= ② （2）设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ，B 在A 上滑行的时间为t ，B 离开A 时A 和B 的初速分别为v A 和v B ，有 0)(v m v m t F F A A A CA BA -=+- ③ B B AB v m t F = ④ 其中F AB =F EA g m m F B A CA )(+=μ ⑤ 设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ，有 2022 121)(v m v m s F F A A A A CA BA -= +- ⑥ AB B AB E s F = ⑦ 动量与动能之间的关系为 kA A A A E m v m 2= ⑧
2017北京中考物理力学计算题汇编
41．如图23所示，工人小李用55N 的力把重为100N 的小泥桶从地面匀速拉到4m 高处， 用时4s 。 求：（1）小李做功的功率P ； （2）动滑轮的机械效率η。（计算结果保留百分数后一位小数） 45.如图37所示，是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处．如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg ，一次提升建筑材料360kg ，提升高度为lOm ，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，（g 取1ON ／kg ）求： (1)钢丝绳的拉力； (2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率。 46.一名质量为70kg 的工人，用如图38所示的装置提升一堆砖，已 知托板重200N,每块砖重100N ，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和 钢丝绳子所受的重力。当工人提升10块砖时，此装置的机械效率 为80％，（g 取1ON ／kg ）求： (1)动滑轮重力； (2)利用此装置提升砖块的最高机械效率。 图 23
44．如图 29 所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量 m=80kg，卷扬机向下拉绳子的力 F=500N，建筑材料上升的速度是 1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g 取10N / kg。 求： （1）动滑轮所受的重力 G 动； （2）滑轮组的机械效率η； （3）卷扬机向下拉力 F 的功率。 44．用图31所示的装置提升重为800N的物体，加在绳自由端的拉力大小为500N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦。 求：（1）滑轮组的机械效率； （2）拉力的功率。 42．小坤家新买的房子在12m高的楼上，小坤设计了如图32所示的滑轮组来帮工人提升装修材料。工人站在地面上用60s时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N。求此过程中：（g取10N/kg） （1）工人提升水泥的功率； （2）滑轮组的机械效率。 图31 F G 图32
2020年中考物理力学综合计算题含答案
2020年中考物理力学综合计算题 1.如图24所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货 物时,货物质量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求:(1)动滑轮重和力F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。 2.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆，图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB =6m ，在栏杆的左端安装配重，使栏杆和配重总体的重心位于O 点。栏杆的P 点安装转轴，转轴与支架C 连结，使栏杆能绕P 在竖直平面无摩擦转动，支架C 用两块木板做成，中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B 端搁置在支架D 上，当支架D 上受到压力为F D 时，栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G 人的管理人员双脚站在水平地面时，他对地面的压强是p 1；当他用力F 1竖直向下压A 端，使栏杆的B 端刚好离开支架，此时人双脚对地面的压强是p 2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置，并靠在支架C 上。火车要通过时，他要在A 端用力F 2使栏杆由竖直位置开始离开支架C ，使栏杆能顺时针转动直至栏杆B 端又搁置在支架D 上。已知AP =OP =1m ，PE = 2 3 m ，O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ，p 1∶p 2=2∶1，栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。 求：（1）F D （2）G 人 （3）F 2的最小值，此时F 2的方向。（计算和结果可带根号）（6分） 图24
全国高考动力学计算专题
2010―― 2015年物理高考动力学计算题汇编 1. ( 2010全国大纲I 卷)汽车由静止开始在平直的公路上行驶, 间变化的图线如右图所示。 (1) 画出汽车在 0~60s 内的v-t 图线； (2) 求在这60s 内汽车行驶的路程。 1?解(I)设t=10, 40, 60 s 时刻的速度分别为 V i , V 2 , V 3。 由图知0~10 s 内汽车以加速度 2m|_s 工匀加速行驶，由运动学公式得 V 1 =2x10=20 m / s ① 由图知10~40 S 内汽车匀速行驶.冈此 v 2 =20 m/s ② I ~I _2 由图知40~60 s 内汽车以加速度1m 生 匀减速行 驶.由运动学公式得 根据①②③式，可画出汽车在 0~60 s 内的V -1图线，如 右图所示。 ⑵由右图可知，在这 60 s 内汽车行驶的路程为 30 60 s 20=900m ④ 2 2. ( 2010课标1卷) 短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了 100m 和200m 短跑项目的新世 界纪录，他的成绩分别是 9. 69 s 和19 . 30 s 。假定他在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：(结果保留两位小数) (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。 2.解：(1)设加速所用时间为t (以s 为单位)，迅速运动的速度为 v (以m/s 为单位)， 0 ~60s 内汽车的加速度随时 v 3 = 20 -1 20 =0 ③
2020年高考物理试题分类汇编及答案解析力学实验
力学实验 1．【2017·新课标Ⅰ卷】（5分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a ）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b ）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴） （1）由图（b ）可知，小车在桌面上是____________（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。 （2）该小组同学根据图（b ）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b ）中A 点位置时的速度大小为___________m/s ，加速度大小为____________m/s 2。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）从右向左 （2）0.19 0.037 【解析】（1）小车在阻力的作用下，做减速运动，由图（b ）知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动；（2）已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为：302s s 453 t ?==，所以A 点位置的速度为：0.1170.133m/s 0.19m/s 2A v t +==?，根据逐差法可求加速度：24512()()6()x x x x a t +-+=?，解得a =0.037 m/s 2。 【考点定位】匀变速直线运动的研究 【名师点睛】注意相邻水滴间的时间间隔的计算，46滴水有45个间隔；速度加速度的计算，注意单位、有效数字的要求。 2．【2017·新课标Ⅲ卷】（6分）某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为x 轴，纵轴为y 轴，最小刻度表示1 mm ）的纸贴在水平桌面上，如图（a ）所示。将橡皮筋的一端Q 固定在y 轴上的B 点（位于图示部分之外），另一端P 位于y 轴上的A 点时，橡皮筋处于原长。 （1）用一只测力计将橡皮筋的P 端沿y 轴从A 点拉至坐标原点O ，此时拉力F 的大小可由测力计读出。测力计的示数如图（b ）所示，F 的大小为_______N 。
高考物理计算题(共29题)
高考物理计算题(共29 题) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
学生错题之计算题（共29题） 计算题力学部分：（共12题） (2) 计算题电磁学部分：（共13题） (15) 计算题气体热学部分：（共3题） (35) 计算题原子物理部分：（共1题） (38) 计算题力学部分：（共12题） 1.长木板A静止在水平地面上，长木板的左端竖直固定着弹性挡板P，长木板A的上表面分为三个区域，其中PO段光滑，长度为1 m；OC段粗糙，长度为1.5 m；CD段粗糙，长度为1.19 m。可视为质点的滑块B静止在长木板上的O点。已知滑块、长木板的质量均为1 kg，滑块B与OC段动摩擦因数为0.4，长木板与地面间的动摩擦因数为0.15。现用水平向右、大小为11 N的恒力拉动长木板，当弹性挡板P将要与滑块B相碰时撤去外力，挡板P与滑块B发生弹性碰撞，碰后滑块B最后停在了CD段。已知质量相等的两个物体发生弹性碰撞时速度互换，g=10 m／s2，求： （1）撤去外力时，长木板A的速度大小； （2）滑块B与木板CD段动摩擦因数的最小值； （3）在（2）的条件下，滑块B运动的总时间。 答案：（1）4m/s （2）0.1（3）2.45s 【解析】（1）对长木板A由牛顿第二定律可得，解得； 由可得v=4m/s； （2）挡板P与滑块B发生弹性碰撞，速度交换，滑块B以4m/s的速度向右滑行，长木板A静止，当滑上OC段时，对滑块B有，解得 滑块B的位移； 对长木板A有； 长木板A的位移，所以有，可得或（舍去） （3）滑块B匀速运动时间；
滑块B在CD段减速时间； 滑块B从开始运动到静止的时间 2.如图所示，足够宽的水平传送带以v0=2m／s的速度沿顺时针方向运行，质量m=0.4kg的小滑块被光滑固定挡板拦住静止于传送带上的A点，t=0时，在小滑块上施加沿挡板方向的拉力F，使之沿挡 板做a=1m／s2的匀加速直线运动，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g=10m ／s2，求： （1）t=0时，拉力F的大小及t=2s时小滑块所受摩擦力的功率； （2）请分析推导出拉力F与t满足的关系式。 答案： （1）0.4N；（2） 【解析】（1）由挡板挡住使小滑块静止的A点，知挡板方向必垂直于传送带的运行方向； t=0时对滑块：F=ma 解得F=0.4N；t=2s时， 小滑块的速度v=at=2m/s摩擦力方向与挡板夹角，则θ=450 此时摩擦力的功率P=μmgcos450v， 解得 （2）t时刻，小滑块的速度v=at=t， 小滑块所受的摩擦力与挡板的夹角为 由牛顿第二定律 解得（N）
初中物理力学综合计算题(有答案)
初中物理力学综合计算 题(有答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
1、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以速度v 1匀速提起质量为m 1的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η1，卷扬机拉力的功率为P 1；当以速度v 2匀速提起质量为m 2的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η2，卷扬机拉力的功率为P 2。若η2-η1=5%，P 1: P 2=2:3，m 1=90kg ，动滑轮受到的重力G 动=100N 。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg 。求： （1）提起质量为m 1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F 1； （2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度v 1与v 2之比。 2．在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃，如图22甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为60kg 的玻璃并使玻璃以速度v 1匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F 1，天车对卷扬机的支持力为N 1，拉力为F 1的功率为P ，滑轮组的机 械效率为η；当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg 的玻璃并使玻璃以速度v 2匀 速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F 2，天车对卷扬机的支持力为N 2。已 知拉力F 1所做功随时间变化的图像如图22乙所示，卷扬机的质量为120 kg ，图31 卷扬机 240 W/J 480 720 960 0 2.0 卷扬机 A B C 玻璃 吸盘 天车
滑轮A 、B 的质量均为4kg ，3v 1=5v 2，η=75%，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，g 取10N/kg 。求： （1）P 的大小； （2）v 2的大小； （3）N 1与N 2的比值。 解：（1）由题中W －t 图像解得P =2s 960J = t W =480W …………………（2分） （2）根据η = %75W 480N 600111=?== = v P gv m P P W W 有总 有………………………（1分） 解得：v 1 =0.6m/s 已知：3v 1=5v 2 解得：v 2=0.36m/s ……………………………………………………………（1分） （3）设动滑轮C 所受重力为G 0，卷扬机提升60kg 玻璃时，滑轮组的机械效率为η=75% 所以有 η =%753B 011=++= g m G g m g m W W 总 有，代入数据解得G 0=80 N ………（1 分） 第一次提升60kg 玻璃的过程中，玻璃、动滑轮C 受力分析如答图5（1）所示，动滑轮B 受力分析如答图5（2）所示，卷扬机受力分析如答图5（3）所示。
高三物理力学综合计算题
高三物理力学综合计算题 2011.4 1．如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置，M 是半径为R =1.0m 的固定于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。N 为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径44.0=r m 的1/4圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M 轨道的上端点。M 的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m =0.01kg 的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M 的上端点，水平飞出后落到曲面N 的某一点上，取g =10 m/s 2。求： ⑴钢球刚进入轨道时，初动 能是多大？ ⑵钢珠从M 圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N 上所用的时间是多少？ 2．如图所示，一平板车以某一速度v 0匀速行驶，某时刻 一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱 离车后端的距离为l =3m ，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a =4m/s 2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2，g =10 m/s 2。求： ⑴为使货箱不从平板上掉下来，平板车匀速行驶时的速度v 0应满足什么条件？ ⑵如果货箱恰好不掉下，最终停在离车后端多远处？ 3．一平板车质量M ＝100kg ，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 的物块置于车的平板上，它到车尾的距离b =1.00 m ，与车板间的动摩擦因数μ=0.20，如图所示。今对平板车施加一水平方向的恒
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，车向前行驶的距离S0=2.0m 。求物块落地时刻， 物块的落地点到车尾的水平距离S。（不计路面与车间及轮 轴间的摩擦，g取10 m/s2）. 4. （2010德州一模）如图所示，一质量为M= 5.0kg的平 板车静止在光滑的水平地面上，平板车的上表面距离地面 高h=0.8m，其右侧足够远处有一障碍A，一质量为m=2.0kg 可视为质点的滑块，以v0=8m/s的初速度从左端滑上平板 车，同时对平板车施加一水平向右的、大小为5N的恒力F。 当滑块运动到平板车的最右端时，二者恰好相对静止，此 时撤去恒力F。当平板车碰到障碍物A时立即停止运动， 滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点 切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。已知滑块与平板 车间的动摩擦因数μ=0.5，圆弧半径为R=1.0m，圆弧所对 的圆心角∠BOD=θ=106°。取g=10m/s2，sin53°=0.8， cos53 °=0.6。求： （1）平板车的长度； （2）障碍物A与圆弧左端B的水平距离； （3）滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小。 5.在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小， 表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ＝30°。 用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放 在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬 线拉直且偏离竖直方向α＝60°。现同时释放甲乙两物体， 乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和 最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的 质量为m＝1㎏，若取重力加速度g＝10m/s2。求：甲物体 F
高考物理运动学力学综合题库汇总
1.图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与 轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是（）A．m＝M B．m＝2M C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度 D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能2．如图所示，质量分别为、的两个物体通过轻弹簧连接，在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（在地面，在空中），力与水平方向成角。则所受支持力N和摩擦力正确的是（） A． B． C． D． 3.倾角，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止（），求： （1）地面对斜面的摩擦力大小与方向； （2）地面对斜面的支持力大小 （3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。 4.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球，小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时， 每根弹簧长度为已知静电力常量为，若不考虑弹簧的静电感 应， 则每根弹簧的原长为（ C ）
A ． B ． C ． D ． 5、如图所示，一根长为l 的细线，一端固定于O 点，另一端拴一个质量为m 的小球。当小球处于最低位置时，获得一个水平初速度，要使小球能绕O 点在竖直内做圆周运动通过最高点，求水平初速度至少应多大？ 6.以10m/s 的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg 的物体，它上升的最大高度为4m 。设空气对物体的阻力大小不变，则物体落回抛出点时的动能为_________J 。（g=10m/s 2） 一根内壁光滑的细圆钢管，形状如图所示，一小钢球从A 处正对管中射入。第一次小球恰能达到C 点；第二次小球从C 孔平抛出恰好落回A 孔。这两次小球进入A 孔时的动能之比为____________。 7、如图所示，在光滑的水平面上有一质量为25kg 的小车B ，上面放一个 质量为15kg 的物体，物体与车间的滑动摩擦系数为0.2。另有一辆质量为 20kg 的小车A 以3m/s 的速度向前运动。A 与B 相碰后连在一起，物体一直 在B 车上滑动。求： （1）当车与物体以相同的速度前进时的速度。 （2）物体在B 车上滑动的距离。 8．一质点受多个力的作用，处于静止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其它力保持不变，则质点的加速度大小a 和速度大小v 的变化情况是 A ．a 和v 都始终增大 B ．a 和v 都先增大后减小 C ．a 先增大后减小，v 始终增大 D ．a 和v 都先减小后增大 9．如图所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力F N 分别为（重力加速度为g ） A ． B ． C ． D ． 10、右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离．第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。撤据表中的数据，伽利略可以得出的结论是 A 物体具有惯性 B 斜面倾角一定时，加速度与质量无关 C 物体运动的距离与时间的平方成正比 D 物体运动的加速度与重力加速度成正比 11.如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的 a m θ 1 i/A t/s 0.5 0.1 0. 2 -0.1 -0.2 0
三年高考(2017-2019)物理真题分项版解析——20 力学计算题(解析版)
专题20 力学计算题 1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B 静止于水平轨道的最左端，如图（a ）所示。t =0时刻，小物块A 在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B 发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A 返回到倾斜轨道上的P 点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A 运动的v –t 图像如图（b ）所示，图中的v 1和t 1均为未知量。已知A 的质量为m ，初始时A 与B 的高度差为H ，重力加速度大小为g ，不计空气阻力。 （1）求物块B 的质量； （2）在图（b ）所描述的整个运动过程中，求物块A 克服摩擦力所做的功； （3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B 停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因 数，然后将A 从P 点释放，一段时间后A 刚好能与B 再次碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。 【答案】（1）3m （2） 2 15 mgH （3）11=9μμ' 【解析】（1）根据图（b ），v 1为物块A 在碰撞前瞬间速度的大小， 1 2 v 为其碰撞后瞬间速度的大小。设物块B 的质量为m '，碰撞后瞬间的速度大小为v '，由动量守恒定律和机械能守恒定律有 11()2v mv m m v ''=-+① 22211111 ()2222 v mv m m v ''=-+② 联立①②式得 3m m '=③ （2）在图（b ）所描述的运动中，设物块A 与轨道间的滑动摩擦力大小为f ，下滑过程中所走过的路程为s 1，返回过程中所走过的路程为s 2，P 点的高度为h ，整个过程中克服摩擦力所做的功为W ，由动能定理有 2 11102 mgH fs mv -= -④
初中物理力学综合计算题-(有答案)
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1、图 31 是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当
以速度 v1 匀速提起质量为 m1 的建筑材料时，滑轮组的机械效率为 η1，
卷扬机拉力的功率为 P1；当以速度 v2 匀速提起质量为 m2 的建筑材
料时，滑轮组的机械效率为 η2，卷扬机拉力的功率为 P2。若 η2-η1=5%，
P1: P2=2:3，m1=90kg，动滑轮受到的重力 G 动=100N。滑轮与轴的摩
擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg。求：
（1）提起质量为 m1 的建筑材料时卷扬机对绳的拉力 F1；
（2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度 v1 与 v2 之比。
卷扬机
建筑材料
图 31
2．在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑
轮组和真空吸盘提升玻璃，如图 22 甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为 60kg 的玻璃并
使玻璃以速度 v1 匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F1，天车对卷扬机的支持力为
N1，拉力为 F1 的功率为 P，滑轮组的机械效率为 η；当卷扬机通过滑轮组提升质量为 80kg
的玻璃并使玻璃以速度 v2 匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F2，天车对卷扬机的
支持力为 N2。已知拉力 F1 所做功随时间变化的图像如图 22 乙所示，卷扬机的质量为 120 kg，
滑轮 A、B 的质量均为 4kg，3v1=5v2，η=75%，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略
不计，g 取 10N/kg。求： （1）P 的大小； （2）v2 的大小；
卷扬机 天车
W/J 960
（3）N1 与 N2 的比值。
A
720
解：（1）由题中 W－t 图像解得B P= W 960J =480W ………480…………（2 分） t 2s
240
（2）根据 η= W有 W总
P有 P
m1gCv1 吸盘P
600N v1 75% ………………………（1 分）
480W玻璃
0
0.5 1.0 1.5 2.0
t/s
解得：v1 =0.6m/s
甲 图 22
乙
已知：3v1=5v2
解得：v2=0.36m/s……………………………………………………………（1 分） （3）设动滑轮 C 所受重力为 G0，卷扬机提升 60kg 玻璃时，滑轮组的机械效率为 η=75%
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2020届高考物理一轮复习 专题21力学计算题名校试题汇编
专题21 力学计算题名校试题汇编 1.(2019·河南省洛阳市模拟)如图所示，一重力为10 N 的小球，在F ＝20 N 的竖直向上的拉力作用下，从A 点由静止出发沿AB 向上运动，F 作用1.2 s 后撤去．已知杆与球间的动摩擦因数为 3 6 ，杆足够长，取g ＝10 m/s 2.求： (1)有F 作用的过程中小球的加速度； (2)撤去F 瞬间小球的加速度； (3)从撤去力F 开始计时，小球经多长时间将经过距A 点为2.25 m 的B 点． 答案 (1)2.5 m/s 2 方向沿杆向上 (2)7.5 m/s 2 方向沿杆向下 (3)0.2 s 或0.75 s 解析 (1)小球的质量m ＝G g ＝1 kg 取沿杆向上为正方向，设小球在力F 作用时的加速度大小为a 1，此时小球的受力如图所示， F cos 30°＝ G cos 30°＋F N F sin 30°－G sin 30°－μF N ＝ma 1 联立解得：a 1＝2.5 m/s 2，方向沿杆向上 (2)撤去F 瞬间，小球的受力如图所示， 设此时小球的加速度为a 2，F N ′＝G cos 30° －G sin 30°－μF N ′＝ma 2 联立解得：a 2＝－7.5 m/s 2，即大小为7.5 m/s 2，方向沿杆向下 (3)刚撤去F 时，小球的速度v 1＝a 1t 1＝3 m/s 小球的位移为x 1＝1 2 a 1t 12＝1.8 m 撤去F 后，小球继续向上运动的时间为t 2＝0－v 1 a 2＝0.4 s 小球继续向上运动的最大位移为x 2＝0－v 12 2a 2 ＝0.6 m
则小球向上运动的最大距离为x m ＝x 1＋x 2＝2.4 m 在上滑阶段通过B 点，即x AB －x 1＝v 1t 3＋1 2a 2t 32 解得t 3＝0.2 s 或者t 3＝0.6 s(舍) 小球返回时，受力如图所示， 设此时小球的加速度为a 3， －G sin 30°＋μF N ′＝ma 3 得a 3＝－2.5 m/s 2，即大小为2.5 m/s 2，方向沿杆向下 小球由顶端返回B 点时有－(x m －x AB )＝1 2a 3t 42 解得t 4＝ 35 s 则通过B 点时间为t ＝t 2＋t 4≈0.75 s. 2.(2019·安徽省巢湖市质检)如图所示，光滑水平轨道AB 与光滑半圆形轨道BC 在B 点相切连接，半圆轨道半径为R ，轨道AB 、BC 在同一竖直平面内．一质量为m 的物块在A 处压缩弹簧，并由静止释放，物块恰好能通过半圆轨道的最高点C .已知物块在到达B 点之前已经与弹簧分离，重力加速度为g .求： (1)物块由C 点平抛出去后在水平轨道的落点到B 点的距离； (2)物块在B 点时对半圆轨道的压力大小； (3)物块在A 点时弹簧的弹性势能． 答案 (1)2R (2)6mg (3)5 2 mgR 解析 (1)因为物块恰好能通过C 点，则有：mg ＝m v C 2 R x ＝v C t,2R ＝1 2gt 2 解得x ＝2R 即物块在水平轨道的落点到B 点的距离为2R ； (2)物块由B 到C 过程中机械能守恒，
2016_2018高考物理试题分项版解析专题19力学计算题含解析
专题19 力学计算题 【2018高考真题】 1．如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度．细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l．用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求： （1）小球受到手的拉力大小F； （2）物块和小球的质量之比M:m； （3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T． 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） 【答案】（1） 5 3 F Mg mg =-（2） 6 5 M m =（3） 8 5 mMg T m M = + （） （ 488 5511 T mg T Mg == 或） （3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点．设此时AC方向的加速度大小为a，重物受到的拉力为T 牛顿运动定律Mg–T=Ma小球受AC的拉力T′=T 牛顿运动定律T′–mg cos53°=ma 解得 8 5 mMg T m M = + （） （ 488 5511 T mg T Mg == 或） 点睛：本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律。解答第（1）时，要先受力分析，建立竖直方向和水平方向的直角坐标系，再根据力的平衡条件列式求解；解答第（2）时，根据初、末状态的特点和运
动过程，应用机械能守恒定律求解，要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度；解答第（3）时，要注意运动过程分析，弄清小球加速度和物块加速度之间的关系，因小球下落过程做的是圆周运动，当小球运动到最低点时速度刚好为零，所以小球沿AC方向的加速度（切向加速度）与物块竖直向下加速度大小相等。 2．如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下．经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上．忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小． 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） 【答案】 【解析】取向上为正方向，动量定理mv–（–mv）=I且 解得 3．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C是半径R=20 m圆弧的最低点，质量m=60 kg 的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到达B点时速度v B=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。 （1）求长直助滑道AB的长度L； （2）求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小； （3）若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力F N的大小。 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷） 【答案】（1）（2）（3）3 900 N 【解析】（1）已知AB段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即 可解得: （2）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以