《高考物理模拟题分类训练(01期)专题15力学综合题二(学生版).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理模拟题分类训练(01期)专题15力学综合题二(学生版).docx（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题15 力学综合题二1(2021届河北衡水中学高三二调)如图所示轻弹簧一端固定在水平面上的竖直挡板上,处于原长时另一端位于水平面上B点处,B点左侧光滑,右侧粗糙水平面的右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接,斜面倾角为37,斜面上有一半径为R=1m的光滑半圆轨道与斜面切于D点,半圆轨道的最高点为E,G为半圆轨道的另一端点,=2.5m,A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内使质量为m=0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点,然后由静止释放P,P到达B点时立即受到斜向右上方,与水平方向的夹角为37,大小为F=5N的恒力,一直保持F对物块P的作用,结果P通过半圆轨道的最高点E时的速度为已知P与
2、水平面斜面间的动摩擦因数均为=0.5,g取.sin37=0.6,(1)P运动到E点时对轨道的压力大小;(2)弹簧的最大弹性势能;(3)若其它条件不变,增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上,求P在斜面上的落点距D点的距离2(2021届河北衡水中学高三期中)如图所示，倾角为坡道顶端距水平面高度质量的小物块(可视做质点)从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失为使制动，將轻弹簧的一端固定在光滑水平滑道延长线处的墙上，另一端恰位于滑道的末端点已知物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度求:(1)物块在刚接触弹簧的时的动能；(2)若物块能够被弹回到坡道上则它能够上升的最大高度是多
3、少3(2021届河北衡水中学高三期中)如图所示，是一儿童游戏机的简化示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与长度为8R的AB直管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点(切线水平)，管道底端A位于斜面底端，轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄P。经过观察发现：轻弹簧无弹珠时，其上端离B点距离为5R，将一质量为m的弹珠Q投入AB管内，设法使其自由静止，测得此时弹簧弹性势能，已知弹簧劲度系数。某次缓慢下拉手柄P使弹簧压缩，后释放手柄，弹珠Q经C点被射出，弹珠最后击中斜面底边上的某位置(图中未标出)，根据击中位置的情况可以获得不同的奖励。假设所
4、有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管AB粗细不计，求：(1)调整手柄P的下拉距离，可以使弹珠Q经BC轨道上的C点射出，落在斜面底边上的不同位置，其中与A的最近距离是多少？(2)若弹珠Q落在斜面底边上离A的距离为10R，弹珠Q离开弹簧前的最大速度是多少？4(2021届河北衡水中学高三期中)如图所示，传送带与水平面之间的夹角，其上A、B两点间的距离L=5m，传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动，现将一质量m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物体与传送之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：(取)(1)物体从A到B运动的时间；
5、(2)传送带对小物体做的功；(3)电动机多做的功。5(2021届河北衡水中学高三期中)如图甲所示，弯曲部分AB和CD是两个半径都为R1=0.3m的光滑圆弧轨道，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)，分别与上下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L为0.2m下圆弧轨道与光滑水平地面轨道相切，其中D、A分别是上下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内质量m=0.3kg的小球以一定的初速度从A点水平进入轨道(计算结果可以用根式表示)(1)如果小球从D点以5m/s的速度水平飞出，求落地点与D点的水平距离;(2)如果小球能从D点以5m/s的速度水平飞出，求小球过A点时对A点
6、的压力大小;(3)如果在D点右侧平滑连接一半径R2=0.4m的半圆形光滑轨道DEF，如图乙所示，要使小球在运动过程中能不脱离轨道，求初速度大小的范围.6(2021届河北衡水中学高三联考)如图所示，物块A和长木板B叠放在水平地面上，物块A位于长木板B的左边缘，物块A、长木板B的质量分别为m、，物块A与长木板B、长木板B与地面间的动摩擦因数均为。先用大小为、水平向右的外力F作用在物块A上，经过时间t撤去F，物块A最终未从长木板B上滑落，当物块A、长木板B都静止后，用质量为的锤子以水平速度(未知)去敲击长木板B的左端，由于锤子与长木板B作用时间极短，长木板B瞬间获得水平向右的速度，而锤子以的速度反弹
7、，最终长木板B静止在水平地面上，物块A恰好回到长木板B的左端。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：(1)用锤子敲击长木板B之前，物块A在长木板B上滑动的距离；(2)锤子敲击长木板B时的速度及敲击后瞬间长木板B获得的速度大小；(3)整个过程中长木板B的位移。7(2021届河北省唐山一中高三期中)如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m。平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1kg，mB=0.2kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面。小车质量为M=0.3kg，车面与平台的台面等高，车面左侧粗糙部分长度为L=0.8m，动
8、摩擦因数为=0.2，右侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在范围内车面光滑。点燃炸药后，A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力，滑块B冲上小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，且爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s2。求：(1)滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力；(2)爆炸后A与B获得的总动能是多少？(3)滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。8(2021届河北省唐山一中高三期中)如图所示，半径为R的光滑绝缘圆形轨道固定在竖直面内，以圆形轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径方向建立x轴，竖直方向建立y轴。y轴右侧存在竖直向下
9、范围足够大的匀场强电场，电场强度大小为，第二象限存在匀强电场(方向与大小均未知)。不带电的绝缘小球a质量为M，带电量为+q的小球b质量为m，a球从与圆心等高的轨道A处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的b球正碰，碰撞后b球恰好能通过轨道最高点C，并落回轨道A处，小球落回A处时的速度大小与小球离开最高点C时速度大小相等，重力加速度为g，小球b的电量始终保持不变。试求：(1)第一次碰撞结束后，小球a的速度大小；(2)第二象限中电场强度E2的大小和方向。9(2021届湖北省武汉市洪山中学高三月考)如图所示，一水平足够长的浅色传送带与水平地面上质量为的平板紧挨在一起，且上表面在同一水平面。传送带
10、上左端放置一质量为的煤块(可视为质点)，煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数均为。初始时，传送带与煤块及平板都是静止的。现让传送带以恒定的水平向右加速度开始运动，当其速度达到后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。随后，在煤块平稳滑上平板的同时，在平板右侧施加一个水平向右的恒力。F作用了后，煤块恰好与平板速度相等。取重力加速度。(1)求传送带上黑色痕迹的长度；(2)求平板与水平地面间的动摩擦因数。10(2021届湖南省衡阳市第八中学高三月考)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾角=37的斜面上，A、B两物块通过不可伸长的轻绳
11、跨过滑轮连接，A、B间的接触面与轻绳均与斜面平行，A与B，B与斜面间的动摩擦因数均为=0.125，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知A物块的质量为m，若要A、B均保持静止，对B的质量应有什么要求?11(2021届湖南省衡阳市第八中学高三月考)如图所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A，A与地面的摩擦不计(1)当卡车以a1g的加速度运动时，绳的拉力为mg，则A对地面的压力为多大？(2)当卡车的加速度a2g时，绳的拉力为多大？12(2021届湖南省衡阳市第八中学高三月考)如图所示，一根劲度系数为的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为的物体A和B(均视为质点)，物体B置于水平地面上，整个装
12、置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度处由静止自由下落。与物体A发生弹性正碰(碰撞时间极短且只碰一次)，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，取。求：(1)碰撞后瞬间物体A的速度大小；(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时，A物体的速度大小。13(2021届湖南省衡阳市第八中学高三月考)儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。某弹珠游戏可简化成如图所示的竖直平面内透明玻璃管道，管道的半径较小。为研究方便建立平面直角坐标系，O点为抛物口，下方接一满足方程的光滑抛物线形状管道；、是半径相同的光滑圆弧管道，圆弧对应的圆心角为，圆弧管道半径，是动摩擦因数的粗糙直管
13、道，各部4分管道在连接处均相切。A横坐标分别为，A、B两点纵坐标相同。已知，弹珠质量，直径略小于管道内径。E为管道的最高点，在D处有一反弹膜能无能量损失的反弹弹珠，(结果可用根号表示)求：(1)若要使弹珠不与管道触碰，在O点抛射速度应该多大；(2)若要使弹珠第一次到达E点时对轨道压力等于弹珠重力的3倍，在O点抛射速度应该多大；(3)游戏设置3次通过E点获得最高分，若要获得最高分在O点抛射速度的范围。14(2021届湖南师大附中高三月考)质量m=1kg的物体静止放在粗糙水平地面上。现对物体施加一个随位移变化的水平外力F时物体在水平面上运动。已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。若Fx图
14、象如图所示，且45m内物体匀速运动，x=7m时撤去外力，取g=10m/s2，则：(1)物体与地面间的动摩擦因数为多少?(2)物体的最大速度为多少?(3)撤去外力后物体还能滑行多长时间?15(2021届湖南师大附中高三月考)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响。A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。(1)可见星A所受暗星
15、B的引力FA可等效为位于O点处质量为m的星体(视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求的表达式(用m1、m2表示)；(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；(3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率，运行周期，质量，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？(，)16(2021届湖南师大附中高三月考)如图所示，弹性绳原长等于，B处是光滑的定滑轮，在M点穿上一个质量为m的球，此时ABM在同一水平线上，弹性绳弹力为mg。小球从M点由静止开始经过时间t滑到距M点为h的N点时速度恰好为零，球与杆间的动
16、摩擦因数=0.5。试求从M到N的过程中，(1)摩擦力对小球做的功和弹力对小球做的功；(2)弹力对小球的冲量的大小；(3)小球的最大动能及最大动能时的位置。17(2021届湖南省长郡中学高三月考)一架能够垂直起降的四旋翼无人机悬停在离地高度为40m的高空中进行拍摄，已知无人机的质量m=1kg，其动力系统所能提供的最大升力F=16N，无人机上升过程中允许达到的最大速度为8m/s，空气阻力大小恒为4N，达到指定高度40m处后立即悬停在此位置，但由于操作失误，无人机突然停机而失去动力，操作人员用时2s完成重新启动，g=10m/s2，求：(1)无人机从地面上由静止竖直加速到达离地高度40m所需的最短时间
17、；(2)无人机被操作人员重新启动时重力的瞬时功率。18(2021届湖南省长郡中学高三月考)如图所示，质量为m的小球悬挂在长为L的细线下端，将它拉至与竖直方向成=60角的位置后由静止释放。当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2m的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的。已知木块与地面间的动摩擦因数，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)小球与木块碰撞过程中合外力的冲量；(2)木块在水平地面上滑行的距离。19(2021届湖南省长郡中学高三月考)如图所示，在光滑的水平面上静止着足够长、质量为2kg的长木板，木板上摆放着可视为质点、质量均为1kg、相距为1m的两木块a和b，且木
18、块a恰在长木板的最左端，两木块与木板间的动摩擦因数均为0.25，现同时给木块a、b方向水平向右，大小分别为1m/s和2m/s的初速度，已知重力加速度g=10m/s2，求：(1)系统由于摩擦增加了多少内能？(2)最后木块a、b间的距离为多少？(3)要使木块b不掉下去，则长木板至少多长？20(2021届江苏省盐城中学高三质量检测)如图所示，一条不可伸缩的细绳一端连着一个套在水平棒上的轻质圆环，另一端绕过轻质动滑轮和定滑轮悬挂着一个质量为m的小物块，动滑轮下端连着一个质量为M=1kg的重物.绳与水平棒的夹角为，不计绳与滑轮间的摩擦.(1)若绳与水平棒的夹角，轻质小圆环在水平棒上静止不动，求小物块的质
19、量m1；(2)若圆环可以在棒上滑动，环与棒间的动摩擦因数=0.75，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求圆环刚要开始滑动时，小物块的质量m2.21(2021届江苏省南通市海安高级中学高三检测)如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，AB两点间距离为d,缆绳质量忽略不计求：(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功；(2)小船经过B点时的速度大小v1；(3)小船经过B点时的加速度大小a22(2021届江苏省南通市海安高级中学
20、高三检测)如图所示，光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车，车的B点右侧的上表面是粗糙水平轨道，车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C点，B与C之间距离L=0.9m，一个质量m=2kg的小物块，置于车的B点，车与小物块均处于静止状态，突然有一质量的子弹，以速度v0=500m/s击中小车并停留在车中，设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数，g取10m/s2.。则：(1)通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，并求当小物块再次回到B点时，小物块的最大速度
21、大小；(2)若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm，求弹簧的最大弹性势能。23(2021届江苏省盐城中学高三质量检测)如图甲所示，足够长的斜面与水平面的夹角为，质量分别为0.5kg和1kg的A、B两个小物块，用一根细线相连，A、B之间有一被压缩的微型弹簧，A、B与弹簧组成的系统可视为质点。某时刻，将A、B从P点由静止释放，运动至Q点时，细线突然断裂，压缩的微型弹簧使A、B瞬间分离，从分离时开始计时，A、B短时间内运动的速度图像如图乙所示，重力加速度取g=10m/s。求：(1)A、B与斜面间的动摩擦因数；(2)细绳未断裂前微型弹簧储存的弹性势能；(3)A、B再次相遇前的最远距离。24(2
22、021届江苏省扬州中学高三月考)如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde是以O为圆心，R为半径的一小段圆弧，可视为质点的物块A和B紧靠在一起，中间夹有少量炸药，静止于b处，A的质量是B的3倍某时刻炸药爆炸，两物块突然分离，分别向左、右沿轨道运动B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A与ab段的动摩擦因数为，重力加速度g，求：(1)物块B在d点的速度大小；(2)物块A滑行的距离s25(2021届辽宁省朝阳市高三联考)如图所示，质量为、长为的木板静止放在光滑的水平面上，在水平面的左侧固定一竖直放置的光滑半圆轨道ABC木板的上表
23、面与半圆轨道的最低点A等高，木板的左端与半圆轨道的水平距离为，可视为质点的质量为的物块静止放在木板的右端，物块与木板之间的动摩擦因数为。现对物块施加一水平向左的恒力，经过一段时间木板与半圆轨道发生碰撞并粘在一起，碰撞的同时撤掉F重力加速度。求：(1)木板与半圆轨道碰撞前，木板和物块的加速度大小;(2)半圆轨道对木板的冲量大小；(3)如果半圆轨道的半径大小可调，物块能从C点飞出，则其第一次在木板上的落点到A点最大距离(结果保留两位有效数字)26(2021届辽宁省朝阳市凌源二中高三质检)如图所示，摆线一端固定于O点，另一连接一可视为质点的小球。小球从图中的A点由静止开始摆下，到最低点B处摆线刚好被
24、拉断，小球在粗糙的水平面上由B点向右做匀减速运动，到达C点后进入半径R=0.4m的竖直放置的光滑圆弧轨道，D点为圆弧轨道最高点。已知摆线长L=3m，OA=OB=L，小球质量m=1kg，所受阻力与重力的比值k=0.2，重力加速度g=10m/s2，求：(1)摆线能承受的最大拉力；(2)要使小球能通过D点，求BC间最大距离。27(2021届辽宁省大连市三十八中高三期末)如图，粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角=37。小滑块(可看作质点)A的质量为mA=1kg，小滑块B的质量为mB=3kg，其左端连接一水平轻质弹簧。若滑块A在斜面上受到大小为4N，方向垂直斜面向下的恒力F作用时，恰能
25、沿斜面匀速下滑。现撤去F，让滑块A从距斜面底端L=4m处，由静止开始下滑。取，sin37=0.6，cos37=0.8，求：(1)滑块A与斜面间的动摩擦因数；(2)撤去F后，滑块A到达斜面底端时的速度大小；(3)滑块A与弹簧接触后的运动过程中弹簧最大弹性势能。28(2021届辽宁省大连市三十八中高三期末)如图所示，半径为的半圆弧轨道固定在竖直平面内，直径水平，一个质量为的物块从圆弧轨道端正上方点由静止释放，物块刚好从点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动，到点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍，重力加速度为，不计空气阻力，不计物块的大小，求：(1)物块到达B点时的速度大小；(2)PA间的高度差
26、；(3)物块从A运动到B克服摩擦力做的功。29(2021届重庆巴蜀中学高三月考)如图所示，木板A静止在光滑的水平面上，其右端与固定的台阶相距x，与滑块B(可视为质点)相连的细线一端固定在O点，水平拉直细线并由静止释放，当滑块B到达最低点时，被一颗水平从左向右飞来的子弹C击中(子弹留在了滑块B内)。被击中后的滑块B恰好将细线拉断，之后滑块B(内含子弹)从木板A左端上表而水平滑入。已知木板A的质量为2m，滑块B的质量为0.9m，子弹质量为0.1m，A、B之间动摩擦因数为，细线长为L，能承受的最大拉力为Tm=9mg，木板A足够长，滑块B不会从木板A表面滑出，木板A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力
27、，重力加速度为g。(1)求子弹击中滑块B前的速度大小v0；(2)若木板A与台阶只发生了1次碰撞，求x满足的条件；(3)若木板A与台阶共发生了10次碰撞，求x满足的条件。30(2021届重庆市第一中学高三月考)如图甲所示，长为L、质量为M=2m的长木板(由上下两块完全相同的A、B固定在一起构成)静止在光滑的水平面上，质量为m的滑块以初速度v0滑上长木板，滑块离开木板时的速度为，求：(1)求滑块离开木板时木板的速度v2和此过程中长木板所受合力的冲量；(2)现将木板由上到下分成两块，并对接粘连在一起成木板C(如图乙所示)，滑块与C之间的动摩擦因素还和原来一样，让滑块仍以初速度v0滑上长木板，求滑块在
28、C上滑行的距离s。31(2021届重庆市第一中学高三月考)如图所示，质量均为m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B，直角尺的定点O处有光滑的固定转动轴，AO、BO的长分别为2L和L，开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方，让该系统由静止开始自由转动，重力加速度为g，求(1)当A达到最低点时，B小球的速度大小v；(2)此后B球能继续上升的最大高度h(不计直角尺的质量)32(2021届重庆市第一中学高三月考)如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN高H=0.8m，右端N处与水平传送带理想连接，传送带以恒定速率沿顺时针方向匀速传送. 三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C
29、置于水平导轨上，开始时滑块B、C之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，处于静止状态. 滑块A以初速度m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B发生碰撞后黏合在一起，碰撞时间极短，可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零. 因碰撞使连接B、C的细绳受到扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离. 滑块C脱离弹簧后滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P点. 已知滑块C在传送带上的运动如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。(1)求滑块C与传送带的动摩擦因数及落地点P与N端水平距离x；(2)求滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能； (3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要使滑块C总能落至P点，则滑块A与滑块B碰撞前速度范围是多少？(取)。33(2021届重庆市沙坪坝区八中月考物)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新型武器和航天运载器。如图是电磁轨道炮的原理结构示意图。光滑水平导轨，宽为L。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小始终为B。炮体可视为质量为m，电阻为R的金属棒MN，其余部分电阻不计，电源的电压能自行调节，以保证炮体匀加速发射。在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流恒为I，弹体从静止加速到v，不计空气阻力。求：(1)轨道至少需多长；(2)该过程中电源对外输出的总能量。