物理高考難題精選(二)

1、高中物理綜合題難題匯編（二）1. （20分）如圖所示。一水平傳送裝置有輪半徑為r=m的主動(dòng)輪q1和從動(dòng)輪q2及傳送帶等構(gòu)成。兩輪軸心相距8m，輪與傳送帶不打滑，現(xiàn)用此裝置運(yùn)送一袋面粉（可視為質(zhì)點(diǎn)），已知這袋面粉與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m0.4，這袋面粉中的面粉可不斷地從袋中滲出。 （1）當(dāng)傳送帶以4m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將這袋面粉由左端q1正上方a點(diǎn)輕放在傳送帶上后，這袋面粉由a端運(yùn)送到q2正上方的b端所用的時(shí)間為多少？（2）要想盡快將這袋面粉（初速度為零）由a端送到b端，傳送帶速度至少多大？（3）由于面粉的滲漏，在運(yùn)送這袋面粉的過(guò)程中會(huì)在深色傳送帶上留下白色的面粉痕跡，這袋面粉（初速度為

2、零）在傳送帶上留下的面粉痕跡最長(zhǎng)能有多長(zhǎng)？此時(shí)傳送帶的速度應(yīng)滿足什么條件？4. （16分）兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的劈a和b，高度相同，放在光滑的水平面上，a和b相向的側(cè)面都是相同的光滑的曲面，曲面下端與水平面相切，如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊位于劈a的曲面上，距水平面的高度為h。物塊從靜止開(kāi)始滑下，然又滑上劈b的曲面。試求物塊在b上能夠達(dá)到的最大高度是多少？ 6. （18分）某司機(jī)駕駛一輛卡車(chē)正以一定速度在平直公路上勻速行駛，經(jīng)過(guò)某個(gè)標(biāo)志為40 km/h的限速牌時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)離它25.5m處停著一輛正在維修的小轎車(chē)，該司機(jī)采取緊急剎車(chē)措施，使卡車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)果剛好與小轎車(chē)發(fā)生碰撞，在處

3、理事故時(shí)，交警用課本介紹的測(cè)定反應(yīng)時(shí)間的方法對(duì)該司機(jī)進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)他握住木尺時(shí)，木尺已經(jīng)自由下落了20cm。已知這種卡車(chē)急剎車(chē)時(shí)產(chǎn)生的加速度大小為5m/s2，通過(guò)計(jì)算幫助交警分析卡車(chē)是否超速？（g取10m/s2）7. （22分）物體a的質(zhì)量m1kg，靜止在光滑水平面上的平板車(chē)b的質(zhì)量為m0.5kg、長(zhǎng)l2m。某時(shí)刻a以v04m/s向右的初速度滑上木板b的上表面，在a滑上b的同時(shí)，給b施加一個(gè)水平向右的拉力。忽略物體a的大小，已知a與b之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，取重力加速度g=10m/s2。試求： （1）若f=15n，物體a在小車(chē)上運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)小車(chē)滑行的最大距離；（2）如果要使a不至于從b上滑落，

4、拉力f大小應(yīng)滿足的條件。 9. （20分）a、b兩列火車(chē)，在同一軌道上同向行駛，a車(chē)在前，其速度，b車(chē)在后，速度，因大霧能見(jiàn)度很低，b車(chē)在距a車(chē)75m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有a車(chē)，這時(shí)b車(chē)立即剎車(chē)，但b車(chē)要經(jīng)過(guò)180m才能夠停止。問(wèn)：（1）b車(chē)剎車(chē)時(shí)的加速度是多大?（2）若b車(chē)剎車(chē)時(shí)a車(chē)仍按原速前進(jìn)，兩車(chē)是否相撞?若會(huì)相撞，將在b車(chē)剎車(chē)后何時(shí)?若不會(huì)相撞，則兩車(chē)最近距離是多少?（3）若b車(chē)在剎車(chē)的同時(shí)發(fā)出信號(hào)，a車(chē)司機(jī)經(jīng)過(guò)收到信號(hào)后加速前進(jìn)，則a車(chē)的加速度至少多大才能避免相撞?10. （18分）如圖所示，光滑水平面ab與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在b點(diǎn)銜接，導(dǎo)軌半徑r，一個(gè)質(zhì)量為m的靜止物塊在a處壓縮彈簧，把物

5、塊釋放，在彈力的作用下獲得一個(gè)向右的速度，當(dāng)它經(jīng)過(guò)b點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)c點(diǎn)，求： （1）彈簧對(duì)物塊的彈力做的功；（2）物塊從b至c克服阻力所做的功；（3）物塊離開(kāi)c點(diǎn)后落回水平面時(shí)動(dòng)能的大小。答案一、計(jì)算題1. 解析：（1）面粉袋與傳送帶相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力f=mg根據(jù)牛頓第二定律：若傳送帶的速度v=4m/s，則面粉袋加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t1 在t1時(shí)間內(nèi)的位移 其后以v=4m/s速度勻速運(yùn)動(dòng) 解得：t2=1.5s 所以運(yùn)動(dòng)總時(shí)間：t=t1t2=2.5s （2）要想時(shí)間最短，面粉袋應(yīng)一直向b端勻加速運(yùn)動(dòng) 由此時(shí)傳送帶的速度 （3）傳送帶

6、速度越大，“痕跡”越長(zhǎng)。當(dāng)面粉的痕跡布滿整條傳送帶時(shí)，痕跡達(dá)到最長(zhǎng)。即痕跡長(zhǎng) 在面粉袋由a端運(yùn)動(dòng)到b端的時(shí)間內(nèi)痕跡達(dá)到最長(zhǎng)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離則傳送帶的速度 4. 解析：設(shè)物塊到達(dá)劈a的低端時(shí)，物塊和a的的速度大小分別為v和v，由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得 設(shè)物塊在劈b上達(dá)到的最大高度為，此時(shí)物塊和b的共同速度大小為，由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得 聯(lián)立式得 6. 解析：選取卡車(chē)前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，則s總=25.5m，a=-5m/s2，設(shè)汽車(chē)經(jīng)過(guò)限速牌時(shí)速度為v，卡車(chē)司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為t，測(cè)定反應(yīng)時(shí)間時(shí)，木尺做自由落體運(yùn)動(dòng)。由 h=gt2 （3分）得 t=s=0.2 s （2分）反應(yīng)時(shí)間內(nèi)卡車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，則

7、卡車(chē)這段時(shí)間的位移： s1=vt （3分） 卡車(chē)緊急剎車(chē)后停下vt=0，則滑行的距離： s2= （3分） 另 s總=s1+s2=25.5 （3分）由以上各式可求得v=15m/s=54km/h （2分） 因?yàn)関 =40 km/h，顯然該卡車(chē)超速。 （2分）7. 解析：（1）物體a滑上木板b以后，作勻減速運(yùn)動(dòng)有mg =maa 得aa=g=2 m/s2木板b作加速運(yùn)動(dòng)，有f+mg=mab，得：ab=14 m/s2 兩者速度相同時(shí)，有v0-aat=abt，得：t=0.25s a滑行距離：sa=v0t-aat2=m b滑行距離：sb=abt2=m 最大距離：s= sa- sb=0.5m （2）物體a不滑

8、落的臨界條件是a到達(dá)b的右端時(shí)，a、b具有共同的速度v1，則： 又： 由以上兩式，可得：ab=6m/s2 再代入數(shù)據(jù)得： f= m2abm1g=1n 若f1n，則a滑到b的右端時(shí)，速度仍大于b的速度，于是將從b上滑落，所以f必須大于等于1n。 當(dāng)f較大時(shí)，在a到達(dá)b的右端之前，就與b具有相同的速度，之后，a必須相對(duì)b靜止，才不會(huì)從b的左端滑落。即有：f=（m+m）a， m1g =m1a 所以：f3n 若f大于3n，a就會(huì)相對(duì)b向左滑下。綜上：力f應(yīng)滿足的條件是： 1nf39. 解析：（1）b車(chē)剎車(chē)至停下過(guò)程中，s =180m由得： ，（2分） = 故b車(chē)剎車(chē)時(shí)加速度大小為2.5m/s2，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。（2分）（2）假設(shè)始終不相撞，設(shè)經(jīng)時(shí)間t兩車(chē)速度相等，則對(duì)b車(chē)有：，解得： （2分）此時(shí)b車(chē)的位移： （2分）a車(chē)的位移： （1分）因，故兩車(chē)會(huì)相撞。 （2分）設(shè)經(jīng)時(shí)間t兩車(chē)相撞，則有： （2分