北京各區(qū)高考二模物理試題中的力學計算習題

1、2018年北京各區(qū)高考二模物理試題中的力學計算習題1，（海淀區(qū)）23（18分）2017年4月20日19時41分天舟一號貨運飛船在文昌航天發(fā)射中心由長征七號遙二運載火箭成功發(fā)射升空。22日12時23分，天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室順利完成首次自動交會對接。中國載人航天工程已經(jīng)順利完成“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的前兩步，中國航天空間站預計2022年建成。建成后的空間站繞地球做勻速圓周運動。已知地球質量為M，空間站的質量為m0，軌道半徑為r0，引力常量為G，不考慮地球自轉的影響。（1）求空間站線速度v0的大??；（2）宇航員相對太空艙靜止站立，應用物理規(guī)律推導說明宇航員對太空艙的壓力大小等于零；圖13

2、（3）規(guī)定距地球無窮遠處引力勢能為零，質量為m的物體與地心距離為r時引力勢能為Ep=-GMm/r。由于太空中宇宙塵埃的阻力以及地磁場的電磁阻尼作用，長時間在軌無動力運行的空間站軌道半徑慢慢減小到r1（仍可看作勻速圓周運動），為了修正軌道使軌道半徑恢復到r0，需要短時間開動發(fā)動機對空間站做功，求發(fā)動機至少做多少功。2，（西城區(qū)）23（18分）RaBbMNPQv02012年11月，“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功，它的阻攔技術原理是，飛機著艦時利用阻攔索的作用力使它快速停止。隨著電磁技術的日趨成熟，新一代航母已準備采用全新的電磁阻攔技術，它的阻攔技術原理是，飛機著艦時利用電磁作用力使

3、它快速停止。為研究問題的方便，我們將其簡化為如圖所示的模型。在磁感應強度為B、方向如圖所示的勻強磁場中，兩根平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內，相距為L，電阻不計。軌道端點MP間接有阻值為R的電阻。一個長為L、質量為m、阻值為r的金屬導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。質量為M的飛機以水平速度v0迅速鉤住導體棒ab，鉤住之后關閉動力系統(tǒng)并立即獲得共同的速度。假如忽略摩擦等次要因素，飛機和金屬棒系統(tǒng)僅在安培力作用下很快停下來。求：（1）飛機鉤住金屬棒后它們獲得的共同速度v的大??；（2）飛機在阻攔減速過程中獲得的加速度a的最大值；（3）從飛機鉤住金屬棒到它們停下來的整個過程中運

4、動的距離x。3，（東城區(qū)）22（16分）如圖所示，一質量為m=0.10kg的小物塊以初速度0從粗糙水平桌面上某處開始運動，經(jīng)時間t=0.2s后以速度=3.0 m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)=0.25，桌面高h=0.45m，不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：0xh（1）小物塊的初速度0的大??；（2）小物塊落地點距飛出點的水平距離x；（3）小物塊落地時的動能Ek。4，（朝陽區(qū)）22（16分）如圖所示，豎直平面內的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A靜止在圓弧軌道的最低點。小滑塊B在A的右側l=3.0m處以初速度v0=5.0m/s向左運動，B與A碰

5、撞后結合為一個整體，并沿圓弧軌道向上滑動。已知圓弧軌道光滑，且足夠長；A和B的質量相等；B與桌面之間的動摩擦因數(shù)m=0.15。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）碰撞前瞬間B的速度大小v；（2）碰撞后瞬間A和B整體的速度大小v¢；（3）A和B整體在圓弧軌道上所能到達的最大高度h。5，（房山區(qū)）22（16分）有一個質量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋，重力加速度g取10m/s2。（1）汽車到達橋頂時速度為5m/s，汽車對橋的壓力是多大；（2）汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時恰好對橋面沒有壓力；（3）假如拱橋的半徑增大到與地球R=6370km一樣，當汽車的速度不斷地增大就會在

6、橋上騰空形成繞地球做圓周運動的衛(wèi)星，求使汽車成為衛(wèi)星的最小速度（結果可帶根號）。2018年北京各區(qū)高考二模物理試題中的力學計算習題答案1，23.（18分）（1）萬有引力提供向心力，2分2分（2）設宇航員質量為m´，受到支持力為N，由牛頓第二定律3分1分解得N=01分由牛頓第三定律可知，宇航員對座椅的壓力大小等于零。1分（3） 軌道半徑為r0，時動能2分引力勢能1分機械能2分軌道半徑為r1時機械能1分由功能關系，發(fā)動機做功的最小值2分2，23（18分）（1）（4分）以飛機和金屬棒為研究對象根據(jù)動量守恒定律Mv0 =（M + m）v（2分）解得它們共同的速度（2分）（2）（6分）飛機鉤住

7、金屬棒后它們以速度v開始在安培力的作用下做減速運動，所以當它們速度為v時安培力最大，此時由安培力產(chǎn)生的加速度也最大根據(jù)牛頓第二定律BIL =（M+ m）a（2分）根據(jù)全電路歐姆定律（2分）聯(lián)立以上兩式解得（2分）（3）（8分）以飛機和金屬棒為研究對象，在很短的一段時間Dt內根據(jù)動量定理BiL·Dt=（M+ m）Dv在某時刻根據(jù)全電路歐姆定律由兩式得（3分）飛機經(jīng)時間t停下來，對式在時間t內求和（3分）解得（2分）3，22（16分）（1）小物塊的加速度，由，將=3.0 m/s，=0.25，t=0.2s代入，得小物塊的初速度v0=3.5m/s。（2）小物塊飛離桌面后做平拋運動，飛行時間，將h=0.45m代入，得t=0.3s，由，將=3.0 m/s代入得小物塊落地點距飛出點的水平距離x=0.9m。（3）對小物塊從離開桌面到落地的過程應用動能定理，將h=0.45m，=3.0 m/s，m=0.10kg代入，得小物塊落地時的動能Ek=0.9J。4，22（16分）解：（1）設小滑塊的質量為m。根據(jù)動能定理有 所以（6分） （2）根據(jù)動量守恒定律有 所以（5分） （3）根據(jù)機械能守恒定律有 所以（5分）5，22.（1）（6分）汽車在拱橋上做圓周運動，受力如圖由牛頓第二定律代入數(shù)