天利高考全國高考物理力學計算題匯編及解析（理科綜合）ddoc高中物理

12/122022年全國高考試題匯編（力學計算題局部）孝感三中三尺方地（2022-6-20）解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位1、（海南卷）圖l中，質(zhì)量為的物塊疊放在質(zhì)量為的足夠長的木板上方右側(cè)，木板放在光滑的水平地面上，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為＝0.2．在木板上施加一水平向右的拉力F，在0~3s內(nèi)F的變化如圖2所示，圖中F以為單位，重力加速度．整個系統(tǒng)開場時靜止．2m2mmF圖1圖21213t/s00.4F/mg1.5(2)在同一坐標系中畫出0~3s內(nèi)木板和物塊的圖象，據(jù)此求0~3s內(nèi)物塊相對于木板滑過的距離。解析：(1)設木板和物塊的加速度分別為和，在時刻木板和物塊的速度分別為和，木板和物塊之間摩擦力的大小為，依牛頓第二定律、運動學公式和摩擦定律得 ① ，當 ② ③v/(m?sv/(m?s-1)123t/s04.51.542物塊木板 ⑤由①②③④⑤式與題給條件得 ⑥ ⑦(2)由⑥⑦式得到物塊與木板運動的圖象，如右圖所示。在0～3s內(nèi)物塊相對于木板的距離等于木板和物塊圖線下的面積之差，即圖中帶陰影的四邊形面積，該四邊形由兩個三角形組成，上面的三角形面積為0.25(m)，下面的三角形面積為2(m)，因此 ⑧評分參考：此題共11分，第(1)問8分，①②③④⑤式各1分，⑥式2分，⑦式1分；第(2)問3分，正確給出圖象2分，⑧1分。2、（上海卷）如圖，ABC和ABD為兩個光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一豎直線上，D點距水平面的高度h，C點高度為2h，一滑塊從A點以初速度分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出。（1）求滑塊落到水平面時，落點與E點間的距離和.（2）為實現(xiàn)，應滿足什么條件？解析：(1)根據(jù)機械能守恒，,根據(jù)平拋運動規(guī)律：,,綜合得，.(2)為實現(xiàn)<，即,得，但滑塊從A點以初速度分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出，要求，所以。此題考察根據(jù)機械能守恒和平拋運動規(guī)律以及用數(shù)學工具處理物理問題的能力。難度：難。3、（上海卷）傾角，質(zhì)量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，質(zhì)量m=2kg的木塊置于斜面頂端，從靜止開場勻加速下滑，經(jīng)t=2s到達底端，運動路程L=4m,在此過程中斜面保持靜止（），求：（1）地面對斜面的摩擦力大小與方向；（2）地面對斜面的支持力大小（3）通過計算證明木塊在此過程中滿足動能定理。解析：1）隔離法：對木塊：，因，得所以，,對斜面：設摩擦力向左，那么,方向向左。（如果設摩擦力向右，那么，同樣方向向左。）（2）地面對斜面的支持力大小。（3）木快受兩個力做功。重力做功：=摩擦力做功：合力做功或外力對木塊做的總功動能的變化所以，合力做功或外力對木塊做的總功等于動能的變化（增加），證畢。30602-1130602-110⑴畫出汽車在0~60s內(nèi)的v-t圖線；⑵求在這60s內(nèi)汽車行駛的路程。306020100306020100v/m·s-2t/s⑵汽車運動的面積為勻加速、勻速、勻減速三段的位移之和。m5、（湖北卷）如右圖，質(zhì)量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速周運動，星球A和B兩者中心之間距離為L。已知A、B的中心和O三點始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)。引力常數(shù)為G。求兩星球做圓周運動的周期。在地月系統(tǒng)中，假設忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B，月球繞其軌道中心運行為的周期記為T1。但在近似處理問題時，常常認為月球是繞地心做圓周運動的，這樣算得的運行周期T2。已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2解析：⑴A和B繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供向心力，那么A和B的向心力相等。且A和B和O始終共線，說明A和B有相同的角速度和周期。因此有，，連立解得，對A根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得[來源:KS5U.COM]化簡得⑵將地月看成雙星，由⑴得將月球看作繞地心做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得化簡得所以兩種周期的平方比值為6、（四川卷）質(zhì)量為M的拖拉機拉著耙來耙地，由靜止開場做勻加速直線運動，在時間t內(nèi)前進的距離為s。耙地時，拖拉機受到的牽引力恒為F，受到地面的阻力為自重的k倍，耙所受阻力恒定，連接桿質(zhì)量不計且與水平面的夾角θ保持不變。求：(1)拖拉機的加速度大小。(2)拖拉機對連接桿的拉力大小。(3)時間t內(nèi)拖拉機對耙做的功。解析：7、（浙江卷）在一次國際城市運動會中，要求運發(fā)動從高為H的平臺上A點由靜止出發(fā)，沿著動摩擦因數(shù)為滑的道向下運動到B點后水平滑出，最后落在水池中。設滑道的水平距離為L，B點的高度h可由運發(fā)動自由調(diào)節(jié)（取;g=10m/s2）。求：（1）運發(fā)動到達B點的速度與高度h的關系；（2）運發(fā)動要到達最大水平運動距離，B點的高度h應調(diào)為多大？對應的最大水平距離SBH為多少？（3假設圖中H＝4m，L＝5m，動摩擦因數(shù)＝0.2，那么水平運動距離要到達7m，h值應為多少？解析：①②

③根據(jù)平拋運動公式X=vot④h=gt2⑤由⑥在⑥式中令x=2m,H=4m,L=5m,=0.2那么可得到：—h2+3h-1=0求出8、（安徽卷）質(zhì)量為的物體在水平推力的作用下沿水平面作直線運動，一段時間后撤去，其運動的圖像如以下圖。取，求：(1)物體與水平面間的運動摩擦因數(shù)；(2)水平推力的大?。唬?）內(nèi)物體運動位移的大小。解析：聯(lián)立②③得④（2）設物體做勻加速直線運動的時間為、初速度為、末速度為、加速度為，那么⑤根據(jù)牛頓第二定律，有⑥聯(lián)立③⑥，得：（3）解法一：由勻速直線運動位移公式，得解法二：根據(jù)圖象圍成的面積，得9、（山東卷）如以下圖，四分之一圓軌道與水平軌道相切，它們與另一水平軌道在同一豎直面內(nèi)，圓軌道的半徑R=0.45m，水平軌道長=3m,與均光滑。一滑塊從O點由靜止釋放，當滑塊經(jīng)過A點時，靜止在CD上的小車在F=1.6N的水平恒力作用下啟動，運動一段時間后撤去力F。當小車在CD上運動了=3.28m時速度v=2.4m/s,此時滑塊恰好落入小車中。已知小車質(zhì)量M=0.2,與CD間的動摩擦因數(shù)=0.4。（取g=10m/）求（1）恒力F的作用時間t。（2）與的高度差h。解析：10、（江蘇卷）解析：根據(jù)機械能守恒定律得：圓周運動 F′－mg＝m解得 F′＝（3－2cos）mg人對繩的拉力 F＝F′那么 F＝1080N（2）動能定理mg（H－lcos＋d）－（f1＋f2）d＝0 那么d= 解得 (3)選手從最低點開場做平拋運動 x=vt H-l=11、（寧夏卷）短跑名將博爾特在北京奧運會上創(chuàng)造了100m和200m短跑工程的新世界紀錄，他的成績分別是9．69s和l9．30s。假定他在100m比賽時從發(fā)令到起跑的反響時間是0．15S，起跑后做勻加速運動，到達最大速率后做勻速運動。200m比賽時，反響時間及起跑后加速階段的加速度和加速時間與l00m比賽時相同，但由于彎道和體力等因素的影響，以后的平均速率只有跑(1)加速所用時間和到達的最大速率：(2)起跑后做勻加速運動的加速度。(結(jié)果保存兩位小數(shù))解析：(1)加速所用時間t和到達的最大速率v，，聯(lián)立解得：，(2)起跑后做勻加速運動的加速度a，，解得：12、（全國卷II第24題）如圖，MNP為整直面內(nèi)一固定軌道，其圓弧段MN與水平段NP相切于N、P端固定一豎直擋板。M相對于N的高度為h，NP長度為s.一木塊自M端從靜止開場沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停頓在水平軌道上某處。假設在MN段的摩擦可忽略不計，物塊與NP段軌道間的滑動摩擦因數(shù)為μ，求物塊停頓的地方與N點距離的可能值。解析：根據(jù)功能原理，在物塊從開場下滑到停頓在水平軌道上的過程中，物塊的重力勢能的減少ΔEP與物塊抑制摩擦力所做功的數(shù)值相等。①設物塊的質(zhì)量為m，在水平軌道上滑行的總路程為s′，那么②③連立①②③化簡得④第一種可能是：物塊與彈性擋板碰撞后，在N前停頓，那么物塊停頓的位置距N的距離為⑤第一種可能是：物塊與彈性擋板碰撞后，可再一次滑上光滑圓弧軌道，滑下后在水平軌道上停頓，那么物塊停頓的位置距N的距離為⑥所以物塊停頓的位置距N的距離可能為或13、（全國卷II第25題）小球A和B的質(zhì)量分別為mA和mB且mA＞＞mB在某高度處將A和B先后從靜止釋放。小球A與水平地面碰撞后向上彈回，在釋放處的下方與釋放初距離為H的地方恰好與正在下落的小球B發(fā)生正幢，設所有碰撞都是彈性的，碰撞事件極短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。解析：根據(jù)題意，由運動學規(guī)律可知，小球A與B碰撞前的速度大小相等，設均為，由機械能守恒有 ①設小球A與B碰撞后的速度分別為和，以豎直向上方向為正，由動量守恒有 ②由于兩球碰撞過程中能量守恒，故③聯(lián)立②③式得： ④設小球B能上升的最大高度為h，由運動學公式有 ⑤由①④⑤式得 ⑥14、（天津卷）如以下圖，小球A系在細線的一端，線的另一端固定在O點，O點到水平面的距離為h。物塊B質(zhì)量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O點的正下方，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)拉動小球使線水平伸直，小球由靜止開場釋放，運動到最低點時與物塊發(fā)生正碰（碰撞時間極短），反彈后上升至最高點時到水平面的距離為。小球與物塊均視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g，求物塊在水平面上滑行的時間t。解析： 設小球的質(zhì)量為m，運動到最低點與物塊碰撞前的速度大小為，取小球運動到最低點重力勢能為零，根據(jù)機械能守恒定律，有 ①得 設碰撞后小球反彈的速度大小為，同理有 ②得 設碰撞后物塊的速度大小為，取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律，有 ③得 ④物塊在水平面上滑行所受摩擦力的大小 ⑤設物塊在水平面上滑行的時間為，根據(jù)動量定理，有 ⑥得 ⑦15、（福建卷）如以下圖，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜止于水平面。t=0時，電動機通過水平細繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零，加速度aB=1