高考物理一輪復(fù)習(xí) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 計(jì)算專(zhuān)題訓(xùn)練

高考物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律計(jì)算專(zhuān)題訓(xùn)練1．如圖所示，有一條沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶，恒定速度v=4m/s，傳送帶與水平面的夾角θ=37°，現(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在其底端（小物塊可視作質(zhì)點(diǎn)），與此同時(shí)，給小物塊施加沿傳送帶方向向上的恒力F=8N，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小物塊與傳送帶等速時(shí)立即撤去恒力F，最終物塊運(yùn)動(dòng)到了離地面高為h=2.4m的平臺(tái)上。已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度大??；

（2）物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)所用的時(shí)間；

（3）物塊離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度大??；

（4）若物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)可在傳送帶留下痕跡，求痕跡長(zhǎng)度。（本題計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）2．10個(gè)完全相同的扁木塊一個(gè)挨一個(gè)的放在水平地面上．每個(gè)木塊的質(zhì)量m=0.40kg，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.50m．木塊原來(lái)都靜止，它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ1=0.10．在左邊第一塊木塊的左端點(diǎn)放一塊M=1.00kg的小鉛塊，它與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ2=0.20．現(xiàn)突然給鉛塊一個(gè)向右的初速度v0=5m/s，使其在木塊上滑行，重力加速度g取10m/s2，試問(wèn)：

（1）當(dāng)鉛塊剛剛滑至哪一塊木塊上時(shí)，下面的木塊開(kāi)始滑動(dòng)？

（2）當(dāng)鉛塊和下方的幾個(gè)木塊開(kāi)始同時(shí)運(yùn)動(dòng)的瞬間，此時(shí)鉛塊的瞬時(shí)速度大小為多少？

（3）鉛塊能否到達(dá)最后一塊木塊上？如果不能，鉛塊在倒數(shù)第二塊木塊上的位移是多少？如果能，則剛剛滑上最后一塊木塊的速度是多少？（小鉛塊的長(zhǎng)度與L相比可忽略）3．在湖南城步南山牧場(chǎng)，開(kāi)辟了數(shù)條滑草通道，深受小朋友的喜愛(ài)?；揽梢院?jiǎn)化為圖示軌道，人坐在滑板上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，滑到斜坡底端B點(diǎn)后，沿水平的滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來(lái)。已知小孩體重25kg，滑板質(zhì)量為5kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，斜坡的傾角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度取g=10m/s2。求：

（1）小朋友靜止在斜面上時(shí)，所受的摩擦力是多少？

（2）已知斜面和水平面上的加速度大小分別為2m/s2和5m/s2，由于場(chǎng)地的限制，水平滑道BC的最大長(zhǎng)度L=10.0m，則斜坡上A、B兩點(diǎn)間的距離應(yīng)不超過(guò)多少？

（3）每次滑下后，興奮的小朋友們還會(huì)爭(zhēng)先恐后地把滑板推上斜面。在AB段，某小朋友用力水平推滑板時(shí)，發(fā)現(xiàn)推不動(dòng)，立即呼喚大人來(lái)幫忙，已知大人對(duì)滑板的推力也是水平方向，剛好可以推著滑板勻速上升，試求此時(shí)兩人推力之和為多少？4．如圖所示，在足夠大的水平地面上有一質(zhì)量M=2kg的薄長(zhǎng)木板（原來(lái)靜止），木板的左端放置一質(zhì)量m=1kg的物體A，距木板的右端l1=2m處放置質(zhì)量與物體A相等的另一物體B（物體B底面光滑）。在t=0時(shí)刻對(duì)物體A施加一水平向右的推力F=6N，物體A開(kāi)始相對(duì)長(zhǎng)木板滑動(dòng)，同時(shí)給物體B一向右的瞬時(shí)初速度v0=2m/s。已知在t1=2s時(shí)物體B到達(dá)木板的最右端，t2=3s時(shí)物體A、B在木板上相撞。物體A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，物體A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ'；

（2）木板的長(zhǎng)度L。5．如圖所示，光滑平臺(tái)AB左端墻壁固定有一個(gè)輕彈簧，彈簧右側(cè)有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小物塊。緊靠平臺(tái)右端放置一個(gè)質(zhì)量為1kg的木板，上表面與平臺(tái)等高且足夠長(zhǎng)。物塊與木板上表面、木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。已知彈簧被壓縮至O點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能為9J，重力加速度取10m/s2。試求：

（1）物塊最終與平臺(tái)右端B處的距離是多少？

（2）若木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，其他條件不變，物塊最終與平臺(tái)右端B處的距離是多少？6．如圖所示，一個(gè)截面是三角形的物體P平放在水平地面上，它的兩個(gè)斜面與水平的夾角分別為α、β，且α＜β，P的頂端裝有一定滑輪，一輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪后連接A、B二個(gè)質(zhì)量相等的滑塊，連接后細(xì)繩與各自的斜面平行，所有接觸面都不計(jì)摩擦，重力加速度大小為g。若P固定不動(dòng)，求A、B的加速度大小。7．如圖所示，將質(zhì)量m=1kg的圓環(huán)套在固定的傾斜足夠長(zhǎng)的直桿上，桿的傾角為30°，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角為30°的拉力F=10√3N，使圓環(huán)由靜止開(kāi)始沿桿加速向上運(yùn)動(dòng)，已知環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=√3/2，（取g=10m/s2），求：

（1）F作用后物體的加速度多大；

（2）F作用t=2s時(shí)圓環(huán)的速度大小；

（3）2s后撤去力F，求圓環(huán)繼續(xù)沿桿上滑的最大距離。算盤(pán)是我國(guó)古老的計(jì)算工具，中心帶孔的相同算珠可在算盤(pán)的固定導(dǎo)桿上滑動(dòng)，使用前算珠需要?dú)w零，如圖所示，水平放置的算盤(pán)中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置，甲靠邊框b，甲、乙相隔s1=4.5×10-2m，乙與邊框a相隔s2=2.0×10-2m，算珠與導(dǎo)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1?，F(xiàn)用手指將甲以0.5m/s的初速度撥出，甲、乙碰撞后甲的速度大小為0.15m/s，方向不變，碰后乙得到的速度為甲碰前速度的0.5倍，碰撞時(shí)間極短且不計(jì)，重力加速度g取10m/s2。

（1）通過(guò)計(jì)算，判斷乙算珠能否滑動(dòng)到邊框a；

（2）求甲算珠在到達(dá)邊框a之前能否停下，如果能停下求從撥出到停下所需的時(shí)間；如果不能停下，求甲算珠到邊框a的時(shí)間。

9．如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車(chē)停放在光滑水平面上，在小車(chē)右端施加一水平恒力F=8N。當(dāng)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到v0=3m/s時(shí)，在小車(chē)的右端輕放一質(zhì)量m=2kg的小物塊，物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，假定小車(chē)足夠長(zhǎng)，g=10m/s2。求：

（1）小物塊剛放在車(chē)上時(shí)物塊和小車(chē)的加速度大??；

（2）小物塊從放在車(chē)上開(kāi)始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間與小車(chē)具有相同的速度及此時(shí)的速度大?。?/p>

（3）從小物塊放在車(chē)上開(kāi)始經(jīng)過(guò)t0=3.0s摩擦力對(duì)小物塊所做的功。10．如圖所示，水平傳送帶勻速運(yùn)行的速度為v=2m/s，傳送帶兩端A、B間距離為x0=10m，當(dāng)質(zhì)量為m=5kg的行李箱無(wú)初速度地放在傳送帶A端后，傳送到B端，傳送帶與行李箱間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）行李箱開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；

（2）行李箱從A端傳送到B端所用時(shí)間t；

（3）整個(gè)過(guò)程行李箱對(duì)傳送帶的摩擦力做的功W。11．如圖甲所示，質(zhì)量為M=0.5kg的木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，在物塊滑上木板的同時(shí)，給木板施加一個(gè)水平向右的恒力F．當(dāng)恒力F取某一值時(shí)，物塊在木板上相對(duì)于木板滑動(dòng)的路程為s，給木板施加不同大小的恒力F，得到的關(guān)系如圖乙所示，其中AB與橫軸平行，且AB段的縱坐標(biāo)為1m-1．將物塊視為質(zhì)點(diǎn)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2。

（1）若恒力F=0，則物塊會(huì)從木板的右端滑下，求物塊在木板上滑行的時(shí)間是多少；

（2）若物塊剛好不會(huì)從長(zhǎng)木板右端滑下，求F的大小及對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)；

（3）圖乙中BC、DE均為直線段，求這兩段恒力F的取值范圍及1/s-F函數(shù)關(guān)系式。12．如圖，一傾角為α=37°的光滑足夠長(zhǎng)的固定斜面上放有質(zhì)量M=0.12kg的足夠長(zhǎng)木板；一木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于木板上，木塊與木板間有摩擦。初始時(shí)木塊與木板上端相距L=1.6m。木塊與木板同時(shí)由靜止開(kāi)始下滑，木塊下滑距離x1=0.75m后受到平行斜面向上的作用力其大小為F=kv1（v1為木塊運(yùn)動(dòng)速度），木塊以v1做勻速運(yùn)動(dòng)，直至木板再向下運(yùn)動(dòng)L時(shí)將平行斜面向上的作用力由作用在木塊上改為作用于木板上，木板以v2的速度勻速運(yùn)動(dòng)，作用力F=kv2保持恒定。g=10m/s2，k=0.12N?s/m，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）木塊下滑距離為x1時(shí)速度v1大??；

（2）木板勻速運(yùn)動(dòng)速度v2、木塊的質(zhì)量以及木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）木板勻速運(yùn)動(dòng)的距離。13．如圖所示，質(zhì)量m=1.1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）用細(xì)繩拴住，放在水平傳送帶的右端，物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，傳送帶的長(zhǎng)度L=5m，當(dāng)傳送帶以v=5m/s的速度做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與水平方向的夾角θ=37°。已知：g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。

（1）求傳送帶穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)繩子的拉力T；

（2）某時(shí)刻剪斷繩子，物體在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)的位移。14．如圖，質(zhì)量為M=0.5kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)=1/3m、高為h=0.4m的矩形滑塊置于水平地面上，滑塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5；滑塊上表面光滑，其右端放置一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小球。用水平外力擊打滑塊左端使其在極短時(shí)間內(nèi)獲得向右的速度v0=2.5m/s，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后小球落地。求：

（1）小球沒(méi)落地前滑塊M的加速度a1的大??；

（2）小球剛離開(kāi)滑塊M時(shí)，滑塊M的速度v1的大??；

（3）小球落地時(shí)距滑塊左端的水平距離。接觸物體之間的相互作用，如繩中的拉力、接觸面間的壓力、支持力等是生活中常見(jiàn)的力的作用。在處理這些相互作用時(shí)，我們常用到一些理想模型：如物體間通過(guò)輕繩連接，斜面與平面間通過(guò)光滑小圓弧連接，等等。這些理想化的連接條件與一般的情形相比有哪些區(qū)別和聯(lián)系呢？請(qǐng)分析以下問(wèn)題。

（1）如圖1所示，質(zhì)量均勻分布的長(zhǎng)繩AB質(zhì)量為m，繩長(zhǎng)為l，B端與一質(zhì)量為M的物塊相連，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)?，F(xiàn)在A端作用一個(gè)大小恒定為F的水平外力，使繩拉著物塊沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng)。

a．求在繩內(nèi)距A端x處繩的拉力FT與x的關(guān)系；

b．請(qǐng)證明：若繩質(zhì)量m遠(yuǎn)小于物塊質(zhì)量M，可認(rèn)為繩中拉力處處相等，且等于繩端點(diǎn)受到的力。

（2）如圖2所示，斜面與平面（在水平方向）之間通過(guò)光滑小圓弧連接，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體從斜面上某處下滑，通過(guò)小圓弧滑到平面上。

a．在沿連接處的小圓弧滑下的過(guò)程中，請(qǐng)說(shuō)明支持力對(duì)小物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變起什么作用？

b．若斜面與平面間沒(méi)有小圓弧，而是直接相接，如圖3所示，將小物體從斜面上較高位置釋放，若小物體的材質(zhì)使得小物體碰到平面后不反彈，請(qǐng)通過(guò)分析和必要的計(jì)算說(shuō)明碰觸平面后小物體可能的運(yùn)動(dòng)情況及對(duì)應(yīng)的條件。（小物體與平面碰觸的時(shí)間很短，可不考慮重力的作用；請(qǐng)對(duì)論證過(guò)程中用到的物理量加以說(shuō)明）16.如圖所示，質(zhì)量M=2kg的粗