高考物理动力学经典试题
高考物理动力学问题典型问题训练
高考物理动力学问题典型问题训练1、如图1所示的装置中，木块B 与水平面间接触是光滑的，子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起做为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 （ ）A.动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能不守恒C.动量守恒，机械能不守恒D.动量不守恒，机械能守恒2、两球在光滑的地面上做相向运动并发生碰撞, 碰撞后两球都静止, 则（ ）A. 碰撞前, 两球的动量一定相同B. 碰撞前, 两球的速度大小一定相等, 方向相反C. 碰撞前, 两球的动量之和一定等于0D. 两球组成的系统, 在碰撞过程中的任意时刻动量之和都等于03、下列运动中，在任何相等的时间内物体的动量变化量完全相同的是（ ） A.竖直上抛运动（不计空气阻力） B.平抛运动（不计空气阻力） C.匀速圆周运动 D.简谐振动4、甲、乙两个物体分别在恒力甲F 、乙F 的作用下沿同一直线运动，甲运动时间为1t ，乙运动时间为2t ，动量p 与时间t 的关系如图2所示，设甲F 在1t 时间内的冲量为甲I ，乙F 在2t 时间内的冲量为乙I I 乙．则甲、乙两个物体受到的外力F 与I 的大小关系为（ ） A ．乙甲F F >，乙甲I I > B ．乙甲F F >，乙甲＝I I C ． 乙甲F F <，乙甲I I < D ．乙甲F F =，乙甲I I =5、一个单摆的摆长为l ，摆球质量为m ，最大偏角为θ（05<θ），当摆球从最大偏角位置第一次摆到平衡位置的过程中：下面说法正确的是：（ ） A.重力的冲量为gl m π21； B.合力的冲量为m )cos 1(2θ-glC.拉力的冲量为零D.拉力做功为零6、质量为M 的木块放在光滑水平面上，一质量为m 的子弹以水平速度v 射击木块，但未穿出，在此过程中（ ）A 、 子弹的末动能与木块的末动能之和等于子弹的初动能B 、 子弹的末动量与木块的末动量之和等于子弹的初动量C 、 子弹与木块所受的作用力，一个为动力，一个是阻力，两者做功的数值相等D 、 子弹克服阻力所做的功等于木块的末动能与系统内能增加之和 7．两个木块A 和B 的质量分别为3=A m kg,2=B m kg ，A 、B 之间用一轻弹簧连接在一起.A 靠在墙壁上，用力F 推B 使两木块之间弹簧压缩，地面光滑，如图3所示。
2024届全国高考复习物理历年好题专项(动力学方法和能量观点的综合应用)练习(附答案)
2024届全国高考复习物理历年好题专项（动力学方法和能量观点的综合应用）练习1.[2023ꞏ天津十二校模拟]滑雪是一种常见的体育项目，具有很强的观赏性．半径为R 的四分之一圆弧轨道如图所示，质量为m 的运动员(含滑板)从A 点由静止开始滑下，到达最低点B 时，运动员对轨道的压力为2mg ，已知轨道半径远大于运动员的身高，重力加速度为g ，则运动员下滑的过程中，下列说法正确的是( )A ．机械能守恒B ．先失重后超重C ．重力的功率一直变大D ．阻力做功为12 mgR2．[2023ꞏ天津河东区一模](多选)某实验室模拟物流分拣装置，让物块在表面粗糙的水平传送带上随传送带传输时，经过一段风洞区域，使物块恰好被分拣到传送带一侧的平台上．已知传送带的宽度d ＝0.98 m (物块位于传送带中间位置)，传送带的速度v 0＝1 m /s ，物块到达风洞区域前与传送带共速．物块的质量m ＝500g ，物块在风洞区域受到恒定的作用力F ＝2 N ，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，风洞区域的长度为L ＝0.7 m ．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块的尺寸远小于传送带的宽度，重力加速度g ＝10 m /s 2.下列说法正确的是( )A ．物块进入风洞区域后的加速度为2 5 m /s 2B ．物块落到平台上时的速度约为1.7 m /sC ．物块与传送带间的摩擦生热为0.49 JD ．若增大传送带的速度，物块将不能落入平台 3.[2023ꞏ湖南邵阳二中模拟](多选)如图所示，现将一长为L 、质量为m 且分布均匀的金属链条通过装有传送带的斜面输送到高处．斜面与传送带靠在一起连成一直线，与水平方向夹角为θ，斜面部分光滑，链条与传送带之间的动摩擦因数为常数．传送带以较大的恒定速率顺时针转动．已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时，支持力都均匀作用在接触面上．将链条放在传送带和斜面上，当位于传送带部分的长度为L4 时，链条恰能保持静止．现将链条从位于传送带部分的长度为L3的位置由静止释放，则下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A．链条与传送带之间的动摩擦因数μ＝4tan θB．释放瞬间链条的加速度为13g sin θC．释放后，链条运动的加速度均匀增大D．从开始到链条离开斜面的过程中，传送带对链条做的功等于链条动能的增加4.(多选)如图所示，一水平传送带右端与半径为R＝0.5 m的竖直光滑固定圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动．现将质量为m＝0.2 kg的小物块由静止放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，后经Q点滑上圆弧轨道，并能通过最高点N.小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知P、Q之间的距离为L＝4 m，取g＝10 m/s2，小物块可视为质点．下列说法正确的是()A．传送带的最小转动速率为v0＝5 m/sB．若传送带以最小速率v0转动，小物块从P运动到Q的时间t＝1.5 sC．若传送带以最小速率v0转动，则整个过程中小物块与传送带间因摩擦产生的热量Q ＝5 JD．若传送带以最小速率v0转动，则因传送小物块电动机对传送带多做的功W＝5 J5.在倡导“节约型社会”的氛围下，自动充电式电动自行车应运而生．电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，当下坡或刹车时，自行车就可自动连通发电机向蓄电池充电，将机械能转化成电能储存起来．当人骑车以500 J的初动能在粗糙的水平路面上运动，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能—位移关系如图线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能—位移关系如图线②所示．设转化装置的效率为100%，则() A．自由滑行时，人和车所受的合力为100 NB．启动充电装置后，人和车所受的合力先减小后增大C．启动充电装置后向蓄电池所充电能为200 JD．启动充电装置后转化为电能的功率保持不变[答题区]题号 1 2 3 4 5答案6.[2023ꞏ江苏南京一中检测]如图所示，一小物块(视为质点)从H＝10 m高处，由静止开始沿光滑弯曲轨道AB进入半径R＝2 m的光滑竖直圆环内侧，弯曲轨道AB在B点与圆环轨道平滑相接．之后物块沿CB圆弧滑下，由B点(无机械能损失)进入右侧的粗糙水平面上压缩弹簧．已知物块的质量m＝2 kg，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，弹簧自然状态下最左端D点与B点距离L＝15 m，g＝10 m/s2，求：(1)物块从A滑到B时的速度大小；(2)物块到达圆环顶点C时对轨道的压力；(3)若弹簧最短时压缩量为10 m，求此时弹簧弹性势能．7．[2023ꞏ湘鄂豫名校4月联考]雪车是冬奥会的比赛项目之一，风驰电掣般的高速行驶是雪车的最大看点之一．北京2022年冬奥会雪车项目的比赛将在延庆赛区的国家雪车雪橇中心进行．雪车比赛所用赛道长1.5 km左右，落差在100 m至150 m之间．比赛可以分为两个过程：过程1中运动员手推雪车沿斜向下的赛道奔跑获得初始速度，如图1所示；过程2中运动员跳入车体内，呈坐姿在弯曲的赛道上无动力滑行，如图2所示．设雪车的质量为m1，运动员的总质量为m2，重力加速度为g，忽略冰面与雪车之间的摩擦．(1)过程1中运动员推车奔跑使雪车获得速度v0，这一过程中赛道的落差为h，求这一过程中运动员对雪车做的功W.(2)过程2中为了让运动员乘坐雪车能高速且安全地通过弯道，弯道处的赛道均向内侧倾斜．若雪车以速度v通过半径为r的一小段弯道，弯道落差可忽略．建立图3所示的模型，将运动员和雪车整体看作质点，求在弯道处赛道对雪车的支持力F N的大小．8．[2023ꞏ湖北武汉武昌区一模]如图所示，从A点以水平速度v0＝2 m/s抛出质量m＝1 kg的小物块P(可视为质点)，当物块P运动至B点时，恰好沿切线方向进入半径R＝2 m、圆心角θ＝60°的固定光滑圆弧轨道BC，轨道最低点C与水平地面相切，C点右侧水平地面某处固定挡板上连接一水平轻质弹簧．物块P与水平地面间动摩擦因数μ为某一定值，g取10 m/s2，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力．求：(1)抛出点A距水平地面的高度H；(2)若小物块P第一次压缩弹簧被弹回后恰好能回到B点，求弹簧压缩过程中的最大弹性势能E p.参考答案1．答案：B答案解析：运动员在最低点时根据牛顿第二定律有F N －mg ＝m v 2R ，解得v ＝gR ，12 m v 2<mgR 可知运动员的机械能不守恒，可知有阻力做功，根据功能关系有W f ＋mgR ＝12 m v 2，W f ＝－12 mgR ，选项A 、D 错误；运动员在圆弧轨道上加速度先向下后向上，先失重后超重，故B 正确；重力的功率开始时为零，到达最低点时重力与速度方向垂直，则重力的功率也为零，则重力的功率先增大后减小，选项C 错误．2．答案：BC答案解析：进入风洞区域后，物块与传送带在沿着传送带运动的方向共速，在垂直于传送带运动的方向上，由于F >μmg ，物块与传送带发生相对滑动，由牛顿第二定律F －μmg ＝ma 解得a ＝2 m/s 2，故A 错误；物块经过风洞区域所用时间t ＝Lv 0＝0.7 s ，此过程中物块垂直于传送带运动方向发生的位移y ＝12 at 2＝0.49 m ＝d2 ，物块刚好在离开风洞区域时做类平抛运动落入平台，物块落入平台时的速度等于物块离开传送带时的速度v ＝v 20 ＋（at ）2 ＝ 2.96 m/s ≈1.7 m/s ，故B 正确；物块与传送带间的摩擦生热Q ＝μmgx 相对＝μmgy ＝0.49 J ，故C 正确；若增大传送带的速度，则物块经过风洞区域时间t 减小，在垂直于传送带运动方向位移y 减小，则物块在出风洞区域时没有落入平台，但其在垂直于传送带运动方向上仍有分速度，在摩擦力的作用下，在该方向上做匀减速运动，因此仍有可能落入平台，故D 错误．3．答案：AB答案解析：设整个链条的总质量为m ，当位于传送带部分的长度为L4 时，链条恰能保持静止，则mg sin θ＝μꞏ14 mg cos θ，解得μ＝4tan θ，A 正确；释放的瞬间，根据牛顿第二定律得μꞏ13 mg cos θ－mg sin θ＝ma ，解得a ＝13 g sin θ，B 正确；链条从静止释放后，链条所受的摩擦力随着链条位于传送带部分的长度增加而均匀增大，则链条的加速度在增大，但不是均匀增大，C 错误；从开始到链条离开斜面的过程中，根据动能定理得W －W G ＝ΔE k ，传送带对链条做的功大于链条动能的增加，D 错误．4．答案：AD答案解析：由题意知，传送带转动速率最小时，小物块到达Q 点已与传送带共速且小物块刚好能到达N 点．在N 点有mg ＝m v 2NR 小物块从Q 点到N 点，由动能定理得－mg ꞏ2R ＝12 m v 2N －12 m v 20 联立解得v 0＝5 m/s ，故A 正确；设小物块经过时间t 1加速到与传送带共速，则μmg ＝ma ，v 0＝at 1小物块的位移x 1＝12 at 21 代入数据可得x 1＝2.5 m ，t 1＝1 s ，1 s 后小物块与传送带相对静止，匀速到达Q ，设时间为t 2，t 2＝L －x 1v 0 ＝0.3 s ，则小物块从P 运动到Q 的时间t ＝t 1＋t 2＝1.3 s ，故B 错误；传送带在t 1时间内的位移x 2＝v 0t ，根据题意则有Δx ＝x 2－x 1；Q ＝μmg Δx 联立解得Q ＝2.5 J ，故C 错误；由能量守恒定律可知，因传送小物块电动机对传送带多做的功W ＝Q ＋12 m v 20 ，代入数据解得W ＝5 J ，故D 正确． 5．答案：C答案解析：自由滑行时人和车所受的合力为摩擦力，设其大小为F f ，在整个运动过程中，由动能定理得－F f x ＝－E k 解得F f ＝50 N ，A 错误；启动充电装置后，设人和车所受的合力大小为F ，在很短的一段位移Δx 内动能的变化量为ΔE k ，由动能定理得－F ꞏΔx ＝ΔE k ，则ΔE kΔx ＝－F 由数学知识知，F 等于图线切线斜率的绝对值，由题图知，图线的切线斜率逐渐减小，故人和车所受的合力F 减小，B 错误；启动充电装置后，在整个过程中，由能量守恒定律得ΔE k ＝F f x 1＋W 解W ＝ΔE k －F f x 1＝500 J －50×6 J ＝200 J ，C 正确；设在很短的一段时间Δt 内通过的位移为Δx ，由能量守恒定律得，转化的电能ΔW ＝F ꞏΔx －F f ꞏΔx ，则ΔWΔt ＝F ꞏΔx Δt －F f ꞏΔxΔt ，即P ＝()F －F f v 因为人和车所受的合力F 减小，人和车的速度v 减小，故转化的电能的功率P 减小，D 错误．6．答案：(1)102 m/s (2)100 N (3)100 J答案解析：(1)物块从A 滑到B 的过程由动能定理得mgH ＝12 m v 2B 解得v B ＝102 m/s.(2)物块从A 滑到C 的过程由动能定理得mg (H －2R )＝12 m v 2C 在C 点由牛顿第二定律得mg ＋F N ＝m v 2CR 联立解得F N ＝100 N.(3)从B 点到弹簧压缩最短时的过程由功能关系得12 m v 2B ＝μmg (L ＋x )＋E p 解得E p ＝100 J ．7．答案：(1)12 m 1v 20 －m 1gh (2)(m 1＋m 2)g 2＋v 4r 2答案解析：(1)运动员推车奔跑过程中对雪车由动能定理有W ＋m 1gh ＝12 m 1v 20 解得W ＝12 m 1v 20 －m 1gh .(2)根据牛顿第二定律，转弯过程中运动员和雪车需要的向心力F 向＝(m 1＋m 2)v 2r对运动员和雪车进行受力分析，如图所示根据平行四边形定则可知F 2N ＝(m 1＋m 2)2g 2＋F 2向 代入解得F N ＝(m 1＋m 2) g 2＋v 4r 2 .8．答案：(1)1.6 m (2)14 J答案解析：(1)物块经过B 点时有tan θ＝v yv 0可得v y ＝23 m/s小物块运动至B 点的竖直分位移y ＝v 2y2g ＝0.6 mA 点距地面的高度H ＝y ＋R (1－cos 60°)＝1.6 m. (2)以地面为零势面，设物块在水平地面向右运动的位移为x ，从A 点水平抛出到第一次返回B 点过程中有12m v 20 ＋mgH ＝μmg ꞏ2x ＋mgR (1－cos 60°) 可得μmgx ＝4 J从A 点水平抛出到弹簧压缩最短过程中有12 m v 20 ＋mgH ＝μmgx ＋E p E p ＝14 J ．。
(完整版)高考物理动力学经典试题
1.汽车前方120m处有一自行车正以6m/s的速度匀速前进，汽车以18m/s的速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动，求：(1)经多长时间，两车第一次相遇？(2)若汽车追上自行车后立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2,则再经多长时间两车第二次相遇?2.如图2-1-2所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是()图2-1-2A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用C物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用3.小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图2-1-3所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()图2-1-34.如图2-1-7所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为仇在斜杆的下端固定有质量为m的小球。
下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中，正确的是()图2-1-7A.小车静止时，F=mg sin仇方向沿杆向上8.小车静止时，F=mg cos仇方向垂直于杆向上C.小车向右匀速运动时，一定有F=mg，方向竖直向上D.小车向右匀加速运动时，一定有F>mg，方向一定沿杆向上5.图2-1-9的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。
现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是()图2-1-9A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁6.足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱。
如图1所示为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是()图1A.图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.图丙中，即将被踢起的足球一定不能被看作质点D.图丁中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变7.在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图2所示，筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为()图2A.均竖直向上8.均指向球心OC A点处指向球心O,B点处竖直向上D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上8.如图4所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。
高考物理专项练习44 用动力学与能量观点分析多过程问题
高考物理专项练习44 用动力学与能量观点分析多过程问题1. 如图所示，MN 为光滑的水平面，NO 是一长度s ＝1.25 m 、倾角为θ＝37°的光滑斜面(斜面体固定不动)，OP 为一粗糙的水平面．MN 、NO 间及NO 、OP 间用一小段光滑圆弧轨道相连．一条质量为m ＝2 kg ，总长L ＝0.8 m 的均匀柔软链条开始时静止的放在MNO 面上，其AB 段长度为L 1＝0.4 m ，链条与OP 面的动摩擦因数μ＝0.5.(g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，现自由释放链条，求： (1) 链条的A 端滑到O 点时，链条的速率为多大？(2) 链条在水平面OP 停下时，其C 端离O 点的距离为多大？2. 如图是某“吃货”设想的“糖炒栗子”神奇装置：炒锅的纵截面与半径R ＝1.6 m 的光滑半圆弧轨道位于同一竖直面内，炒锅纵截面可看做是长度均为L ＝2.5 m 的斜面AB 、CD 和一小段光滑圆弧BC 平滑对接组成．假设一栗子从水平地面上以水平初速度v 0射入半圆弧轨道，并恰好能从轨道最高点P 飞出，且速度恰好沿AB 方向从A 点进入炒锅．已知两斜面的倾角均为θ＝37°，栗子与两斜面之间的动摩擦因数均为μ＝38，栗子在锅内的运动始终在图示纵截面内，整个过程栗子质量不变，重力加速度取g ＝10m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1) 栗子的初速度v 0的大小及A 点离地高度h ； (2) 栗子在斜面CD 上能够到达的距C 点最大距离x .3.如图所示，倾角θ＝30°的光滑斜面底端固定一块垂直斜面的挡板．将长木板A静置于斜面上，A上放置一小物块B，初始时A下端与挡板相距L＝4 m，现同时无初速度释放A和B.已知在A停止运动之前B始终没有脱离A且不会与挡板碰撞，A和B的质量均为m＝1 kg，它们之间的动摩擦因数μ＝3 3，A或B与挡板每次碰撞损失的动能均为ΔE＝10 J，忽略碰撞时间，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)A第一次与挡板碰前瞬间的速度大小v；(2)A第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间Δt；(3)B相对于A滑动的可能最短时间t.4.如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量m＝1 kg可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不拴接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，AB长L＝5 m，物块与传送带间的动摩擦因数μ1＝0.2，与传送带相邻的粗糙水平面BC长s＝1.5 m，它与物块间的动摩擦因数μ2＝0.3，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与BC平滑连接，圆弧对应的圆心角为θ＝120°，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以v＝5 m/s的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失．当弹簧储存的E p＝18 J能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，取g＝10 m/s2.(1)求右侧圆弧的轨道半径R；(2)求小物块最终停下时与C点的距离；(3)若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．参考答案1. (1)3 m/s (2)0.98 m解析 (1)链条的A 端滑到O 点的过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒．设水平面为重力势能的零势能面，设链条开始运动时的机械能为E 1，AB 段链条质量为m 1＝1 kg ，BC 段链条质量为m 2＝1 kg.E 1＝m 2gs sin θ＋m 1g (s sin θ－L 12sin θ)＝1×10×1.25×0.6 J ＋1×10×(1.25×0.6－0.2×0.6) J ＝13.8 J因为s >L ，链条的A 端滑到O 点时，C 点已在斜面上．设此时的机械能为E 2，E 2＝mg L 2sin θ＋12mv 2由机械能守恒定律：E 1＝E 2 链条的A 端滑到O 点时的速率v 解得v ＝2E 1－mgL sin θm＝2×13.8－2×10×0.8×0.62m/s ＝3 m/s(2)链条在开始进入水平面阶段，摩擦力是变力．但摩擦力随距离均匀增大，可以用平均摩擦力求摩擦力做功．从链条的A 端滑到O 点到最终链条停下的过程，由动能定理：mg L 2sin θ－12μmgL －μmgx ＝0－12mv 2链条在水平面OP 停下时，其C 端离O 点的距离x ＝gL sin θ－μgL ＋v 22μg ＝10×0.8×0.6－0.5×10×0.8＋322×0.5×10m ＝0.98 m2. (1)4 5 m/s 2.75 m (2)209m解析 (1)设栗子质量为m ，在P 点的速度为v P ，在A 点的速度为v A 栗子沿半圆弧轨道运动至P点的过程中由机械能守恒定律有12mv 02＝2mgR ＋12mv P 2恰能过P 点，满足的条件为mg ＝m v P 2R代入数据解得v P ＝4 m/s ，v 0＝4 5 m/s栗子从P 至A 做平抛运动，在A 点的速度方向沿AB ，故竖直分速度v Ay ＝v P tan θ 由平抛运动规律，栗子从P 至A 下落的高度为y ＝v Ay 22g又h ＝2R －y代入数据解得h ＝2.75m(2)栗子在A 点的速度为v A ＝v Pcos θ由动能定理有mg sin θ(L －x )－μmg cos θ(L ＋x )＝0－12mv A 2代入数据解得x ＝209 m3. (1)210 m/s (2)255 s (3)355s 解析 (1)B 和A 一起沿斜面向下运动，由机械能守恒定律有2mgL sin θ＝12(2m )v 2① 由①式得v ＝210m/s ②(2)第一次碰后，对B 有mg sin θ＝μmg cos θ③ 故B 匀速下滑对A 有：mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1④ 得A 的加速度a 1＝10 m/s 2，方向始终沿斜面向下⑤设A 第一次反弹的速度大小为v 1，由动能定理有12mv 2－12mv 12＝ΔE ⑥Δt ＝2v 1a 1⑦由⑥⑦式得Δt ＝255s ⑧(3)设A 第二次反弹的速度大小为v 2，由动能定理有12mv 2－12mv 22＝2ΔE ⑨得v 2＝0 m/s ⑩即A 与挡板第二次碰后停在底端，B 继续匀速下滑，与挡板碰后B 反弹的速度为v ′，加速度大小为a ′，由动能定理有 12mv 2－12mv ′2＝ΔE ⑪mg sin θ＋μmg cos θ＝ma ′⑫由⑪⑫式得B 沿A 向上做匀减速运动的时间t 2＝v ′a ′＝55 s ⑬当B 速度为0时，因mg sin θ＝μmg cos θ≤F fm ，B 将静止在A 上．当A 停止运动时，B 恰好匀速滑至挡板处，B 相对A 运动的时间t 最短，故t ＝Δt ＋t 2＝355 s4. (1)0.8 m (2)13m (3)37 m/s≤v ≤43 m/s解析 (1)物块被弹簧弹出，由E p ＝12mv 02，可知：v 0＝6 m/s因为v 0>v ，故物块滑上传送带后先减速，物块与传送带相对滑动过程中，由：μ1mg ＝ma 1，v ＝v 0－a 1t 1，x 1＝v 0t 1－12a 1t 12得到a 1＝2 m/s 2，t 1＝0.5 s ，x 1＝2.75 m因为x 1<L ，故物块与传送带同速后相对静止，最后物块以5 m/s 的速度滑上水平面BC ，物块滑离传送带后恰到E 点，由动能定理可知：12mv 2＝μ2mgs ＋mgR ，代入数据整理可以得到R ＝0.8 m.(2)设物块从E 点返回至B 点的速度为v B ，有12mv 2－12mv B 2＝μ2mg ·2s解得v B ＝7 m/s ，因为v B >0，故物块会再次滑上传送带，物块在恒定摩擦力的作用下先减速至0再反向加速，由运动的对称性，可知其以相同的速率离开传送带，设最终停在距C 点x 处，有12mv B 2＝μ2mg (s－x ) 解得x ＝13m(3)设传送带速度为v 1时物块恰能到F 点，在F 点满足mg sin 30°＝m v F 2R从B 到F 过程中由动能定理可知：12mv 12－12mv F 2＝μ2mgs ＋mg (R ＋R sin 30°)解得：v 1＝37 m/s设传送带速度为v 2时，物块撞挡板后返回能再次上滑恰到E 点由12mv 22＝μ2mg ·3s ＋mgR 解得v 2＝43m/s若物块在传送带上一直加速运动，由12mv B m 2－12mv 02＝μ1mgL知其到B 点的最大速度v B m ＝56 m/s综合上述分析可知，只要传送带速度37 m/s≤v ≤43 m/s 就满足条件．。
高考物理专题《动力学与能量观点的综合应用》原卷
12.（2022 届江西省宜春市上高二中高三（下）第七次月考理综物理试题）如图所示，倾角为 θ=37°的足够 长光滑斜面 AB 与长 LBC=2m 的粗糙水平面 BC 用一小段光滑圆弧（长度不计）平滑连接，半径 R=1.5m 的 光滑圆弧轨道 CD 与水平面相切于 C 点，OD 与水平方向的夹角也为 θ=37°。质量为 M 的小滑块从斜面上距 B 点 L0=2m 的位置由静止开始下滑，恰好运动到 C 点。已知重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求小滑块与粗糙水平面 BC 间的动摩擦因数 μ； （2）改变小滑块从斜面上开始释放的位置，小滑块能够通过 D 点，求小滑块的释放位置与 B 点的最小距离。
（2）斜面倾角 。
（3）B 的最大速度 vBm 。
6.(2022 届云南省昆明市第一中学高三（下）第十次考前适应性训练理综物理试题)如图甲所示，两个不同材 料制成的滑块 A、B 静置于水平桌面上，滑块 A 的右端与滑块 B 的左端接触。某时刻开始，给滑块 A 一个 水平向右的力 F，使滑块 A、B 开始滑动，当滑块 A、B 滑动 1.0m 时撤去力 F。整个运动过程中，滑块 A、
13.（2022 届四川省绵阳市高三（下）第三次诊断性考试理综物理试题）电池技术作为电动汽车的核心和瓶 颈，是电动汽车研究的重点和热点方向。国内某公司研发的全气候电池，在低温条件下，能实现充电时间 缩短到 1h 内，自加热速率达到 7℃/min，-10℃环境下电池总能量最多可释放 90％。搭载该型号电池的国产 电动汽车作为交通服务用车为北京冬奥会提供了交通保障。已知该型号电动汽车配置的全气候电池总能量 是 60kW·h，汽车电动机最大功率是 160kW，最大车速是 180km/h，在平直公路上行驶过程中受到阻的力 f 与车速 v 的关系式可以认为 f=kv2，k 为比例系数。求： （1）电动汽车以最大速度行驶时的牵引力和比例系数 k； （2）电动汽车在电池充满电后，在-10℃的环境下，以 54km/h 的速度在平直公路匀速行驶时的最大续航里 程（汽车电动机驱动汽车行驶的能量占电池释放能量的 80％）。 14.(2022 届云南省高三（下）第二次复习统一检测理综能力测试物理试题)某幼儿园要修建一个如图甲所示
高考物理试题讲解第3章第2讲牛顿第二定律两类动力学问题
第三章 第2讲知识巩固练习1．如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的( )A ．OA 方向B ．OB 方向C ．OC 方向D ．OD 方向【答案】D【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，D 正确．2．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图像，可能正确的是( )【答案】C【解析】皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，速度v 减小，空气阻力f ＝k v 也减小，根据牛顿第二定律mg ＋f ＝ma ，知a ＝k vm ＋g ，则a 随v的减小而减小．又v 变化得越来越慢，所以a 随时间t 减小且变化率减小，选项C 正确．3．(2019年南通模拟)如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A 小球，同时水平细线一端连着A 小球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A 、B 两小球分别连在另一根竖直弹簧两端．开始时A 、B 两小球都静止不动，A 、B 两小球的质量相等，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A 、B 两小球的加速度分别为( )A ．a A ＝aB ＝g B ．a A ＝2g ，a B ＝0C ．a A ＝3g ，a B ＝0D ．a A ＝23g ，a B ＝0【答案】D【解析】设两个小球的质量都为m ，以A 、B 小球整体作为研究对象，A 处于静止状态，受力平衡，由平衡条件得细线拉力T ＝2mg tan 60°＝23mg ，剪断细线瞬间弹簧的弹力没有变化，A 球受到的合力与原来细线的拉力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律得a A ＝23mg m ＝23g ，B 球的受力情况不变，则加速度仍为0.故D 正确．4．沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F 的作用，其下滑的速度—时间图像如图所示．已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0～5 s ，5～10 s,10～15 s 内F 的大小分别为F 1、F 2和F 3，则( )A ．F 1<F 2B ．F 2>F 3C ．F 1>F 3D ．F 1＝F 3【答案】A5．(2018年浙江月考)如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动．当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10 m 的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程约历时4 s ．在战车的运动过程中，下列说法正确的是( )A ．战车在运动过程中导师处于失重状态B ．战车在运动过程中所受外力始终不变C ．战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动D ．根据题中信息可以估算导师运动的平均速度【答案】D【解析】由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，加速的过程中有沿斜面向下的分加速度，车处于失重状态，当车减速时，车有向上的分加速度，车处于超重状态，导师与战车状态相同，故A 错误；由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，结合牛顿第二定律可知，车受到的合外力先沿斜面向下，后沿斜面向上，故B 错误； “导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，故C 错误；车的位移是10 m ，时间是4 s ，所以可以求出平均速度v ＝x t ＝104m/s ，故D 正确．6．(2019年舒城月考)m 1、m 2组成的连接体，在拉力F 作用下，沿光滑斜面向上运动，m 1对m 2的拉力为T ，则( )A ．T ＝m 2m 1＋m 2FB ．T ＝m 1m 1＋m 2FC ．T ＝m 2m 1＋m 2(F ＋m 1g sin θ)D ．T ＝m 2m 1＋m 2(F ＋m 2g sin θ)【答案】A【解析】对整体做受力分析可知，整体受重力、拉力、支持力，F －(m 1＋m 2)g sin θ＝(m 1＋m 2)a ；再对m 2做受力分析可知，其受重力、绳子的拉力、支持力，T －m 2g sin θ＝m 2a .联立解得T ＝m 2m 1＋m 2F ，故选A ．7．(2018年河北模拟)如图所示，质量为m 的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是( )A ．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B ．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C ．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD ．斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值 【答案】D【解析】小球受到重力mg 、斜面的支持力F N2、竖直挡板的水平弹力F N1作用．设斜面的倾斜角为α，则竖直方向有F N2cos α＝mg ，因为mg 和α不变，所以无论加速度如何变化，F N2不变且不可能为零，选项B 错误，D 正确；水平方向有F N1－F N2sin α＝ma ，因为F N2sin α≠0，竖直挡板的水平弹力不可能为零，选项A 错误；斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的F N2cos α与水平方向的力ma 的合力，因此大于ma ，选项C 错误．8．如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO 、bO 、cO ，其下端都固定于底部圆心O ，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a 、b 、c 处开始下滑(忽略阻力)，则( )A ．a 处小孩最先到O 点B ．b 处小孩最后到O 点C ．c 处小孩最先到O 点D ．a 、c 处小孩同时到O 点 【答案】D【解析】设圆柱半径为R ，滑板长l ＝Rcos θ，a ＝g sin θ，t ＝2la＝4Rg sin 2θ，分别将θ＝30°，45°，60°代入计算可知，t a ＝t c ≠t b ，故D 正确．9．(多选)如图所示，A 、B 球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A ．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为g sin θB ．B 球的受力情况未变，瞬时加速度为零C ．A 球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2g sin θD ．弹簧有收缩的趋势，B 球的瞬时加速度向上，A 球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零【答案】BC【解析】细线烧断前，对B 球有kx ＝mg sin θ.细线烧断瞬间，弹簧弹力与原来相等，B 球受力平衡，a B ＝0，A 球所受合力为mg sin θ＋kx ＝2mg sin θ，解得a A ＝2g sin θ，故A 、D 错误，B 、C 正确．综合提升练习10．(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中从静止开始下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则( )A ．甲球用的时间比乙球长B ．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C ．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D ．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 【答案】BD11．如图所示，光滑水平桌面上的布带上静止放着一质量为m ＝1.0 kg 的小铁块，它离布带右端的距离为L ＝0.5 m ，铁块与布带间动摩擦因数为μ＝0.1.现用力从静止开始向左以a 0＝2 m /s 2的加速度将布带从铁块下抽出，假设铁块大小不计，铁块不滚动，g 取10 m/s 2，求：(1)将布带从铁块下抽出需要的时间； (2)铁块离开布带时的速度大小． 【答案】(1)1 s (2)1 m/s【解析】(1)设铁块离开布带时，相对桌面移动的距离为x ，布带移动的距离为L ＋x ，铁块滑动的加速度为a ，由牛顿第二定律得μmg ＝ma ，a ＝μg ＝1 m/s 2. 根据运动学公式有 L ＋x ＝12a 0t 2，x ＝12at 2， 解得t ＝2La 0－μg ＝1 s. (2)由v ＝at 得铁块速度v ＝1×1 m /s ＝1 m/s.12．如图甲所示，L 形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB 粗糙，光滑表面BC 与水平面夹角为θ＝37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C 点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)斜面BC 的长度； (2)滑块的质量；(3)运动过程中滑块发生的位移． 【答案】(1)3 m (2)2.5 kg (3)8 m【解析】(1)分析滑块受力，如图所示，由牛顿第二定律得a 1＝g sin θ＝6 m/s 2， 通过图乙可知滑块在斜面上运动的时间为t 1＝1 s ， 由运动学公式得s ＝12a 1t 21＝3 m.(2)滑块对斜面的压力为N ′1＝N 1＝mg cos θ， 木块对传感器的压力为F 1＝N ′1sin θ， 由图乙可知F 1＝12 N ， 解得m ＝2.5 kg.(3)滑块滑到B 点的速度为：v 1＝a 1t 1＝6 m/s ， 由图乙可知：f 1＝f 2＝5 N ，t 2＝2 s ， a 2＝f 2m ＝2 m/s 2，s 2＝v 1t 2－12a 2t 22＝8 m.。
第八关 动力学、动量和能量观点在力学中的应用-高考物理专题复习及典型试题
第八关动力学、动量和能量观点在力学中的应用1.动量和能量综合应用例 1 (多选)如图甲所示，质量M=0.8kg的足够长的木板静止在光滑的水平面上，质量m=0.2kg的滑块静止在木板的左端，在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F，4 s后撤去力F．若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是()A．0∼4s时间内拉力的冲量共为3.2N⋅sB．t=4s时滑块的速度大小为9.5m/sC．木板受到滑动摩擦力的冲量共为2.8N⋅sD．木板的速度最大为2m/s练习1-1如图所示，带有圆管轨道的长轨道水平固定，圆管轨道竖直(管内直径可以忽略)，底端分别与两侧的直轨道相切，圆管轨道的半径R＝0.5 m，P点左侧轨道(包括圆管)光滑，右侧轨道粗糙．质量m＝1 kg的物块A以v0＝10 m/s的速度滑入圆管，经过竖直圆管轨道后与直轨道上P处静止的质量M＝2 kg的物块B发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后物块B在粗糙轨道上滑行18 m后速度减小为零．已知物块A、B与粗糙轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.1，取重力加速度大小g＝10 m/s2，物块A、B均可视为质点．求：(1)物块A滑过竖直圆管轨道最高点Q时受到管壁的弹力；(2)最终物块A静止的位置到P点的距离．2.综合分析多过程问题例2如图所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：（1）小物块到达C点时的速度大小；（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；（3）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大．练习2-1如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ＝0.5，Q点右侧水平地面光滑，现将质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g.求：（1）物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；（2）弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度)；（3）物块A最终停止位置到Q点的距离．课后检测1. 质量为1 kg的物体静止在水平面上，t=0时受到水平拉力F的作用开始运动，F随时间t 变化的关系图象如图所示．已知t=4 s时物体刚好停止运动，取g=10m/s2，以下判断正确的是()A．物体所受摩擦力为3 NB．t=2 s时物体的速度最大C．t=3 s时物体的动量最大D．物体的最大动能为2 J2. 粗糙水平地面上的物体，在一个水平恒力作用下做直线运动，其v-t图象如图所示，下列物理量中第1 s内与第2 s内相同的是()A．摩擦力的功B．摩擦力的冲量C．水平恒力的功D．水平恒力的冲量3. 如图所示，质量均为m的两带电小球A与B，带电荷量分别为+q、+2q，在光滑绝缘水平桌面上由静止开始沿同一直线运动，当两带电小球运动一段时间后A球速度大小为v，在这段时间内，下列说法正确的是()A．任一时刻B的加速度比A的大B．两球均做加速度增大的加速运动C．两球组成的系统电势能减少了mv2，但动能和电势能之和不变D．两球动量均增大，且总动量也增大4.如图所示，质量为m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB 的长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方为h的位置由静止释放，然后由A点ℎ（不计空气阻力），则() 进入半圆形轨道后从B点冲出，在空中上升的最大高度为12A．小球冲出B点后做斜上抛运动B．小球第二次进入轨道后恰能运动到A点C．小球第一次到达B点时，小车的位移大小是RmgℎD．小球第二次通过轨道克服摩擦力所做的功等于125.光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间加有一压缩的轻质弹簧（弹簧与物块不相连），弹簧的压缩量为x．现将细线剪断，此刻物块A的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，则()A．物块B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为x3xB．物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为23mv2C．物块开始运动前弹簧的弹性势能为32D．物块开始运动前弹簧的弹性势能为3mv26. “飞针穿玻璃”是一项高难度的绝技表演，曾度引起质疑．为了研究该问题，以下测量能够得出飞针在穿越玻璃的时间内，对玻璃平均冲击力大小的是()A．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃前后的速度B．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间C．测出飞针质量、玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间D．测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度7.如图，立柱固定于光滑水平面上O点，质量为M的小球a向右运动，与静止于Q点的质量为m的小球b发生弹性碰撞，碰后a球立即向左运动，b球与立柱碰撞能量不损失，所有碰撞时间均不计，b球恰好在P点追到a球，Q点为OP间中点，则a、b球质量之比M:m=()A．3:5B．1:3C．2:3D．1:28. (多选)如图，在光滑的水平面上有一个长为L的木板，小物块b静止在木板的正中间，小物块a以某一初速度v0从左侧滑上木板．已知物块a、b与木板间的摩擦因数分别为μa、μb，木块与木板质量均为m，a、b之间的碰撞无机械能损失，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．下列说法正确的是()mv02A．若没有物块从木板上滑下，则无论v0多大整个过程摩擦生热均为13B．若μb<2μa，则无论v0多大，a都不会从木板上滑落μa gL，则ab一定不相碰C．若v0≤√32D．若μb>2μa，则a可能从木板左端滑落9.(多选)如图所示，甲、乙两个小滑块（视为质点）静止在水平面上的A、B两处，B处左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙．若甲在水平向右的拉力F=kt（其中k=2N/s）的作用下由静止开始运动，当t=3s时撤去力F，随后甲与乙发生正碰而粘合在一起，两滑块共同滑行2.4m后停下，已知甲的质量为1kg，两滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为0.75，取g=10m/s2，则()A．0∼3s内，力F的冲量大小为18N⋅sB．撤去力F时甲的速度大小为9m/sC．两滑块正碰后瞬间的速度大小为4.5m/sD．乙的质量为0.5kg10. 如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，在木块与墙壁之间用轻质弹簧连接，当木块静止时刚好位于A点，现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中（作用时间极短），求：（1）当木块回到A点时的速度大小；（2）从开始到木块回到A点的过程中，墙壁对弹簧的冲量．11. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在小球A上，另一端与小球B接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上．现有一小球C从光滑曲面上离桌面ℎ= 1.8m高处由静止开始滑下，与小球A发生碰撞（碰撞时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动小球B向前运动，经一段时间，小球B脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出．小球均可视为质点，忽略空气阻力，已知m A=2kg，m B=3kg，m C=1kg，g=10m/s2．求：（1）小球C与小球A碰撞结束瞬间的速度；（2）小球B落地点与桌面边缘的水平距离．12. 如图所示，在水平桌面上放有长度为L=2m的木板C，C上右端是固定挡板P，在C 中点处放有小物块B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计．C上表面与固定在地面上半径为R=0.45m的圆弧光滑轨道相切，质量为m=1kg的小物块A从圆弧最高点由静止释放，设木板C与桌面之间无摩擦，A、C之间和B、C之间的滑动摩擦因数均为μ，A、B、C（包含挡板P）的质量相同，开始时，B和C静止，(g=10m/s2)（1）求滑块从释放到离开轨道受到的冲量大小；（2）若物块A与B发生碰撞，求滑动摩擦因数μ应满足的条件；（3）若物块A与B发生碰撞（设为完全弹性碰撞）后，物块B与挡板P发生碰撞，求滑动摩擦因数μ应满足的条件．13.一质量为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．14. 如图所示，水平光滑地面上有两个静止的小物块A和B(可视为质点)，A的质量m＝1.0 kg，B的质量M＝4.0 kg，A、B之间有一轻质压缩弹簧，且A、B间用细线相连(图中未画出)，弹簧的弹性势能E p＝40 J，弹簧的两端与物块接触但不固定连接．水平面的左侧有一竖直墙壁，右侧与倾角为30°的光滑斜面平滑连接．将细线剪断，A、B分离后立即撤去弹簧，物块A与墙壁发生弹性碰撞后，A在B未到达斜面前追上B，并与B相碰后结合在一起向右运动，g取10 m/s2，求：（1）A与弹簧分离时的速度大小；（2）A、B沿斜面上升的最大距离．15. 如图所示，半径R1＝1 m的四分之一光滑圆弧轨道AB与平台BC在B点平滑连接，半径R2＝0.8 m的四分之一圆弧轨道上端与平台C端连接，下端与水平地面平滑连接，质量m ＝0.1 kg的乙物块放在平台BC的右端C点，将质量也为m的甲物块在A点由静止释放，让其沿圆弧下滑，并滑上平台与乙相碰，碰撞后甲与乙粘在一起从C点水平抛出，甲物块与平台间的动摩擦因数均为μ＝0.2，BC长L＝1 m，重力加速度g取10 m/s2，不计两物块的大小及碰撞所用的时间，求：(1)甲物块滑到B点时对轨道的压力大小；(2)甲和乙碰撞后瞬间共同速度的大小；(3)粘在一起的甲、乙两物块从C点抛出到落到CDE段轨道上所用的时间．16. 如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆轨道固定在竖直平面内，其下端和粗糙的水平轨道在A点相切，AB为圆弧轨道的直径．质量分别为m、2m的滑块1、2用很短的细线连接，在两滑块之间夹有压缩的短弹簧(弹簧与滑块不固连)，滑块1、2位于A点．现剪断两滑块间的细线，滑块1恰能过B点，且落地点恰与滑块2停止运动的地点重合．滑块1、2可视为质点，不考虑滑块1落地后反弹，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）滑块1过B点的速度大小；（2）弹簧释放的弹性势能大小；（3）滑块2与水平轨道间的动摩擦因数．17. 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4.5 m，A车向前滑动了2.0 m．已知A和B的质量分别为2.0×103 kg和1.5×103 kg，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＝10 m/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．。
天津高考物理动力学大题经典例题
天津高考物理动力学大题经典例题
1.一个质量为m的小球，由静止开始在水平地面上滑动。
当它滑行了一段距离后，突然受到一个水平方向的恒力 F，小球受到的摩擦力也是恒定的。
求小球从开始滑行到停下所需的时间、停下时的速度和小球所滑行的距离。
2. 一个质量为 m 的小球，从山顶 O 沿着抛物线轨迹下滑，与地面碰撞时速度大小为 v0。
已知小球在竖直方向上的重力加速度为g，山顶 O 到地面距离为 h。
求小球从山顶 O 滑落到地面的时间、速度大小和在竖直方向上的加速度大小。
3. 一个质量为 m1 的物体悬挂在另一个质量为 m2 的物体上方，两者之间系有一根轻绳。
当下挂物体从静止开始自由落下时，上挂物体受到的拉力大小为多少？两个物体下落的加速度大小又是多少？
4. 在一平直水平路面上，一质量为 m 的小球以初速度 v0 水平运动。
小球与地面之间的摩擦系数为μ，求小球在不断受到一个垂直于运动方向的恒力 F 的情况下，小球从开始运动到停止所需的时间、停止时小球的位置以及小球所走过的距离。
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高考物理力学复习11．如图所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是()A．物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B．物体受重力、B点的支持力作用C．物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D．物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用2．小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图2-1-3所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()3，.如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。
下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中，正确的是()A．小车静止时，F＝mg sin θ，方向沿杆向上B．小车静止时，F＝mg cos θ，方向垂直于杆向上C．小车向右匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上D．小车向右匀加速运动时，一定有F＞mg，方向一定沿杆向上4．图2-1-9的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。
现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是()A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁5．在半球形光滑碗斜搁一根筷子，如图2所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为()A．均竖直向上B．均指向球心OC．A点处指向球心O，B点处竖直向上D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上6．如图4所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。
现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是()A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD．挡板对球的弹力不仅有，而且是一个定值9．如图5所示，质量为2 kg的物体B和质量为1 kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。
再将一个质量为3 kg的物体A轻放在B上的一瞬间，弹簧的弹力大小为(取g＝10 m/s2)()图5A．30 N B．0C．20 N D．12 N10．如图9所示，A、B两个物块的重力分别是G A＝3 N，G B＝4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是()图9A．3 N和4 N B．5 N和6 NC．1 N和2 N D．5 N和2 N11．一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。
现将两个这样的弹簧按如图10所示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度围)()图10A．3L B．4LC．5L D．6L12．完全相同质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于带有挡板C的固定斜面上。
斜面的倾角为θ，弹簧的劲度系数为k。
初始时弹簧处于原长，A恰好静止。
现用一沿斜面向上的力拉A，直到B刚要离开挡板C，则此过程中物块A的位移为(弹簧始终处于弹性限度)()图12A ．mg kB ．mg sin θkC ．2mg kD ．2mg sin θk13．如图2-2-4所示，A 、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B 受到的摩擦力( )图2-2-4A ．方向向左，大小不变B ．方向向左，逐渐减小C ．方向向右，大小不变D ．方向向右，逐渐减小14． 如图2-2-6，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直)，此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑。
已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
A 与B 的质量之比为( )图2-2-6A ．1μ1μ2B ．1－μ1μ2μ1μ2C ．1＋μ1μ2μ1μ2D ．2＋μ1μ2μ1μ215.如图2-2-8所示，质量为10 kg 的物体A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5 N 时，物体A 处于静止状态。
若小车以1 m/s 2的加速度向右运动后，则(g ＝10 m/s 2)( )图2-2-8A ．物体A 相对小车向右运动B ．物体A 受到的摩擦力减小C ．物体A 受到的摩擦力大小不变D ．物体A 受到的弹簧拉力增大16.(多选)将力传感器A 固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上。
如图2-2-9甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。
一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系砂桶，整个装置开始处于静止状态。
在滑块与小车分离前缓慢向砂桶里倒入细砂，力传感器采集的F-t图像如图乙所示。
则()图2-2-9A．2.5 s前小车做变加速运动B．2.5 s后小车做变加速运动(假设细砂仍在加注中)C．2.5 s前小车所受摩擦力不变D．2.5 s后小车所受摩擦力不变17．如图2所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说确的是()图2A．容器受到的摩擦力不断增大B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F必须逐渐增大D．容器受到的合力逐渐增大18．如图4所示，重为G的木棒，可绕光滑轴O自由转动，现将棒搁在表面粗糙的小车上，小车原来静止，如果用水平力F拉动小车，则棒受到的摩擦力方向()图4A．向右B．向左C．等于零D．都有可能19．如图5所示，建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是()图5A．(F－mg)cos θB．(F－mg)sin θC．μ(F－mg)cos θD．μ(F－mg)20．长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大)，另一端不动，如图6所示。
则铁块受到的摩擦力F f 随角度α的变化图像可能正确的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图621．如图8所示，物体A 置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A 在上述两种情况下的受力描述，正确的是( )图8A ．物体A 随传送带一起向上运动时，A 所受的摩擦力沿斜面向下B ．物体A 随传送带一起向下运动时，A 所受的摩擦力沿斜面向下C ．物体A 随传送带一起向下运动时，A 不受摩擦力作用D ．无论A 随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A 的作用力均相同22．如图9所示，物体B 叠放在物体A 上，A 、B 的质量均为m ，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C 匀速下滑，则( )图9A ．A 、B 间没有静摩擦力B ．A 受到B 的静摩擦力方向沿斜面向上C ．A 受到斜面的滑动摩擦力大小为2mg sin θD ．A 与B 间的动摩擦因数μ＝tan θ23． 如图11所示，物体A 、B 置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，物体A 、B 用一跨过动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A 物体的绳子与水平面成53°，拉B 物体的绳子与水平面成37°，此时A 、B 两物体刚好处于平衡状态，则A 、B 两物体的质量之比m Am B 为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )图11A ．4μ＋33μ＋4B ．3μ＋44μ＋3C ．4μ－33μ－4D ．3μ－44μ－324． 如图12所示，A 、B 两物体叠放在水平地面上，A 物体质量m ＝20 kg ，B 物体质量M ＝30 kg 。
处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A 物体相连，轻弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m ，A 与B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5。
现有一水平推力F 作用于物体B 上使B 缓慢地向墙壁移动，当移动0.2 m 时，水平推力F 的大小为(已知A 、B 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2)( )图12A ．350 NB ．300 NC ．250 ND ．200 N25．如图13所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A 、B 两块木板，在木板A 上放着质量为m 的物块C ，木板和物块均处于静止状态。
A 、B 、C 之间以及B 与地面之间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g ，现用水平恒力F 向右拉木板A ，则以下判断正确的是( )图13A ．不管F 多大，木板B 一定保持静止 B ．B 受到地面的摩擦力大小一定小于FC ．A 、C 之间的摩擦力大小一定等于μmgD ．A 、B 之间的摩擦力大小不可能等于F。