高考物理總復(fù)習(xí)《動力學(xué)計算問題》習(xí)題試題

《動力學(xué)計算問題》習(xí)題專練

1.12017?天津市和平區(qū)高三上學(xué)期期末質(zhì)量調(diào)查】如圖所示，傾角a=37°、長度為x=9m

的固定斜面，其底端與長木板B上表面等高，原來B靜止在粗糙水平地面上，左端與斜面接

觸但不粘連，斜面底端與木板B的上表面接觸處圓滑.一可視為質(zhì)點的小滑塊A從斜面頂端

處由靜止開始下滑，最終A剛好未從木板B上滑下.已知A、B的質(zhì)量相等，A與斜面、B

上表面間的動摩擦因數(shù)均為ui=0.5,B與地面的動摩擦因數(shù)為口2=0.1,重力加速度g取

10m/sJ.

(1)滑塊剛到達(dá)木板B時的速度vo；

(2)通過計算分析當(dāng)A滑上B的上表面后，B是否仍保持靜止；

(3)從滑塊到達(dá)木板到與木板相對靜止所需的時間

【答案】(1)6m/s(2)木板不會靜止；(3)0.75s

2.12017?西藏自治區(qū)拉薩中學(xué)高三上學(xué)期期末】(14分)如圖甲所示，光滑水平面上放

置斜面體ABC,AB與BC圓滑連接，AB表面粗糙且水平(長度足夠長)，傾斜部分BC表面

光滑，與水平面的.夾角8=37°。在斜面體右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，規(guī)定

力傳感器受壓時，其示數(shù)為正值；力傳感器被拉時，其示數(shù)為負(fù)值。一個可視為質(zhì)點的滑塊

從斜面體的C點由靜止開始下滑，運動過程中，力傳感器記錄到力F和時間f的關(guān)系如圖乙

所示。(sin370=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s?),求：

(D斜面體傾斜部分BC的長度(2)滑塊的質(zhì)量

【答案】(1)3m(2)2kg

3.【2017?哈爾濱市第六中學(xué)上學(xué)期期末考試】(12分)如圖所示，在游樂場的滑冰道上

有甲、乙兩位同學(xué)坐在冰車上進(jìn)行游戲。當(dāng)甲同學(xué)從傾角。=30°的光滑斜面冰道頂端/

點自靜止開始自由下滑時，與此同時在斜面底部6點的乙同學(xué)通過冰釬作用于冰面，從靜止

開始沿光滑的水平冰道向右做勻加速運動。已知斜面冰道^的高度方=5m,重力加速度g

=10m/s2?設(shè)甲同學(xué)在整個運動過程中無機(jī)械能變化，兩人在運動過程中可視為質(zhì)點。問：

為避免兩人發(fā)生碰撞，乙同學(xué)運動的加速度至少為多大？

【答案】2.5m/s2

4.[2017?四川省成都市高三第一次診斷性檢測】(12分)如圖是某“吃貨”設(shè)想的“糖炒

栗子”神奇裝置：炒鍋的縱截面與半徑R=l.6m的光滑半圓弧軌道位于同一豎直面內(nèi)，炒鍋

縱截面可看作是長度均為L=2.5m的斜面AB、CD和一小段光滑圓弧BC平滑對接組成。假

設(shè)一栗子從水平地面上以水平初速V。射人半圓弧軌道，并恰好能從軌道最高點P飛出，且

速度恰好沿AB方向從A點進(jìn)入炒鍋。已知兩斜面的傾角均為9=37。，栗子與兩斜面之間

的動摩擦因數(shù)均為，粟子在鍋內(nèi)的運動始終在圖示縱截面內(nèi)，整個過程栗子質(zhì)量不變，重力

加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos370=0.8。求：

(1)栗子的初速度v。及A點離地高度h；

(2)栗子在斜面CD上能夠到達(dá)的距C點最大距離X。

【答案】(1)2.75m；(2)2.22m

5.【2017?河南省中原名校豫南九校高三上學(xué)期第四次質(zhì)量考評】(10分)水平地面上有

質(zhì)量分別為m和2m的物塊A和B,兩者與地面的動摩擦因數(shù)均為〃，細(xì)繩的一端跨過輕質(zhì)

動滑輪與B相連，動滑輪與A相連，如圖所示，初始時，繩處于水平拉直狀態(tài)。若物塊B

在水平向右的恒力F作用下向右移動了距離s,重力加速度大小為g,求：

(1)物塊A克服摩擦力所做的功；

(2)物塊的加速度大小.

.,、12F-5umg4F-lQumg

【答案】(1)―/，mgs(2)a.K-----------；SB=-------------------

29m9m

6.【2017?廣東省佛山市第一中學(xué)高三上學(xué)期第二次段考】(20分)如圖，傾角。=30°

的光滑斜面底端固定一塊垂直于斜面的擋板。將長木板4靜置于斜面上，力上放置一小物塊

B,初始時力下端與擋板相距￡=4m,現(xiàn)同時無初速釋放4和員已知在4停止運動之前6始

n

終沒有脫離［且不會與擋板碰撞,4和6的質(zhì)量均為卬=lkg,它們之間的動摩擦因數(shù)n=—,

3

A或B與擋板每次碰撞損失的動能均為△F10J,忽略碰撞時間，重力加速度大小g取IOJU/S%

(1)月第一次與擋板碰前瞬間的速度大小匕

(2)4第一次與擋板碰撞到第二次與擋板碰撞的時間△［；

(3)B相對于A滑動的可能最短時間t。

【答案】(1)2J10m/s(2)----s(3)----s

55

7.［2017?株洲市高三教學(xué)質(zhì)量統(tǒng)一檢測】如圖所示，半徑為"的光滑圓周軌道46固定在

豎直平面內(nèi)，。為圓心，物與水平方向的夾角為30°,仍在豎直方向。一個可視為質(zhì)點的

小球從。點正上方某處以某一水平初速度向右拋出，小球恰好能無碰撞地從A點進(jìn)入圓軌道

內(nèi)側(cè)，此后沿圓軌道運動到達(dá)6點。已知重力加速度為g,求：

(1)小球初速度的大小；

(2)小球運動到6點時對圓軌道壓力的大小。

【答案】(1)耳(2)F=6mg.

8.【重慶市第八中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次適應(yīng)性考試［(12分)如圖12所示，將一質(zhì)

量為小得小環(huán)套在一半徑為彳的“半圓形”金屬軌道上，并將軌道固定在豎直面內(nèi)的4、B

兩點，直徑46與豎直半徑切夾角為60°.現(xiàn)將兩根原長為"勁度系數(shù)%=絲的彈性輕

R

繩一端固定在小環(huán)上，另一端分別固定在43兩點.已知彈性輕繩滿足胡克定律，不計一

切摩擦，重力加速度為g.將小環(huán)由｛點正下方的61點靜止釋放，當(dāng)小環(huán)運動到金屬軌道的

最低點〃時，求：

(1)小環(huán)的速率匕(2)金屬軌道對小環(huán)的作用力廠的大小.

【答案】⑴丫=便⑵/=(上手)〃2g

9.【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】(15分)如圖所示，絕緣

水平面上有寬1=0.4m的勻強(qiáng)電場區(qū)域，場強(qiáng)￡=6X105N/C,方向水平向左。不帶電的物

塊5靜止在電場邊緣的。點；帶電量g=+5X10fC、質(zhì)量疝=1X1()Tkg的物塊/在距。

點x=2.25m處以％=5m/s的水平初速度向右運動，并與8發(fā)生碰撞。假設(shè)碰撞前后從B

構(gòu)成的系統(tǒng)沒有動能損失，/的質(zhì)量是8的%(%>1)倍，/、8與水平面間的動摩擦因數(shù)均

為〃=0.2,物塊可視為質(zhì)點，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，且/的電荷量始終不變，

g取10m/s2o

(1)求4到達(dá)。點與8碰撞前的速度大??；

(2)求碰撞后瞬間1和8的速度大??；

【答案】(1)4m/s(2)%=旦

k+1k+1

10.【廣東省肇慶市2017屆高三上學(xué)期第一次統(tǒng)一檢測理科綜合】(18分)如圖所示，質(zhì)

量為2加的木板力靜止在光滑水平面上，其左端與固定臺階相距S,長木板的右端固定一半

徑為R光滑的四分之一圓弧，圓弧的下端與木板水平相切但不相連。質(zhì)量為卬的滑塊6(可

視為質(zhì)點)以初速度%=而左從圓弧的頂端沿圓弧下滑，當(dāng)8到達(dá)最低點時，8從/右

端的上表面水平滑入同時撤走圓弧.力與臺階碰撞無機(jī)械能損失，不計空氣阻力，48之間

動摩擦因數(shù)為〃，力足夠長，6不會從力表面滑出；重力加速度為名試分析下列問題：

(1)滑塊6到圓弧底端時的速度大小口;

(2)A與臺階只發(fā)生一次碰撞，求S滿足的條件；

(3)S在滿足(2)條件下，討論/與臺階碰撞前瞬間8的速度。

【答案】(1)匕=2廊(2)S*(3)%=孚或2面(衣一如)

11.如圖甲所示，將一個質(zhì)量為彷4.3kg、帶電荷量為干+5.0義10飛的小滑塊靜止放在無限

大的絕緣水平桌面上，小滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)〃=()?1。0~4s過程中在空間加上電場,

電場強(qiáng)度大小如圖乙所示，場強(qiáng)的正方向為斜向上、與水平桌面的夾角為37°.(g取10m/s2)

求：

E/(x105N/C)

甲乙

(l)4s內(nèi)小滑塊的位移大?。?2)4s內(nèi)電場力對小滑塊所做的功。

【答案】⑴12m；⑵48J

12.為訓(xùn)練運動員奔跑中下肢向后的蹬踏力量，有一種方法是讓運動員腰部系繩拖汽車輪胎

奔跑，如圖所示。一次訓(xùn)練中，運動員腰部系著不可伸長的繩拖著質(zhì)量勿=11kg的輪胎從靜

止開始沿平直的跑道加速奔跑，經(jīng)過心=3s后速度達(dá)到-6m/s,然后勻速跑，在勻速跑過

程中某時刻拖繩從輪胎上脫落，運動員立即減速，當(dāng)運動員速度減為零時發(fā)現(xiàn)輪胎靜止在其

身后期=2m處。己知輪胎與跑道間的動摩擦因數(shù)為〃=0.5,連接運動員和輪胎的繩子長度

￡=2m、繩子兩結(jié)點之間的高度差〃=1.2m；運動員加速跑和減速過程視為勻變速運動，取g

=10m/s2o求：

(1)加速階段繩子對輪胎的拉力大小尸；(2)運動員減速的加速度大小。

【答案】(1)70N(2)4.5m/s2

13.如圖，小球甲從傾角8=30°的光滑斜面上高為=5cm的力點由靜止釋放，同時小球

乙自。點以速度跖=0.2m/s沿光滑水平面向左勻速運動，C點與斜面底端8處的距離￡=

0.6m,甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圓弧平穩(wěn)地朝乙追去，求甲釋放后經(jīng)過多長時間t

剛好追上乙？(取尸10m/s2)(.

【答案】f=ls

14.如圖所示，傾角8=37。足夠長得傳送帶以較大的恒定速率逆時針運轉(zhuǎn)，一輕繩繞過固

定在天花板上的輕繩輪，一端連接放在傳送帶下端質(zhì)量為m的物體A,另一端豎起吊著質(zhì)量

為導(dǎo)電荷量為4=/嚓(k為靜電力常量)帶正電的物體B,輕繩與傳送帶平行，物

體B正下方的絕緣水平面上固定著一個電荷量也為q帶負(fù)電的物體C,此時A、B都恰好處

于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將物體A向上輕輕推一下，物體A將沿傳送帶向上運動，且向上運動的最大

距離為1,已知物體A與傳送帶的動摩擦因數(shù)為u=0.5,A、B、C均可視為質(zhì)點，重力加速

度為g,不計空氣阻力。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

(DA、B處于靜止?fàn)顟B(tài)時物體B、C間的距離：

(2)從物體B開始下落到與物體C碰撞前的整個過程中，電場力對物體B所做的功；

【答案】⑴4=(⑵W^=mgl

15.如圖所示，固定的光滑圓弧軌道ACB的半徑為0.8m,A點與圓心0在同一水平線上，圓

弧軌道底端B點與圓心在同一豎直線上。C點離B點的豎直高度為0.2m,物塊從軌道上的A

點由靜止釋放,滑過B點后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶，傳送帶由電動機(jī)驅(qū)動按圖示方向運轉(zhuǎn),

不計物塊通過軌道與傳送帶交接處的動能損失，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1,

g=10m//。

(1)求物塊從A點下滑到B點時速度的大??；

(2)若物塊從A點下滑到傳送帶上后，又恰能返回到C點，求物塊在傳送帶上第一次往返

所用的時間。

【答案】(1)4m/s(2)9s

16.特種兵過山谷的一種方法可簡化為圖示情景.將一根不可伸長的細(xì)繩兩端固定在相距為

d的46兩等高點，繩上掛一小滑輪只戰(zhàn)士們相互配合，沿著繩子滑到對面.如圖所示，

戰(zhàn)士甲水平拉住滑輪，質(zhì)量為位的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，腳離地,處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時｛尸豎直,

且PB此時與豎直方向夾角為53°,然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，若不計滑輪摩擦空

氣阻力，也不計繩與滑輪的質(zhì)量，重力加速度為g,sin37°=0.6求：

(1)戰(zhàn)士甲釋放前對滑輪的水平拉力反(2)戰(zhàn)士乙滑動過程中的最大速度.(結(jié)果可

用根式表示)

【答案】(1)F=—g(2)%=J(K—|)gd

17.如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半

圓軌道，其半徑R=2m,傳送帶AB長為L=6m,并以“=2m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)有一

質(zhì)量m=lkg的物體(可視為質(zhì)點)由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達(dá)D點，

已知彈射器的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為物體的動能，.物體與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.2。若物體

經(jīng)過BC段的速度為V,物體到達(dá)圓弧面最高點D時對軌道的壓力為F,(g=10m/s2)

(1)寫出F與V的函數(shù)表達(dá)式；

(2)要使物體經(jīng)過D點時對軌道壓力最小，求此次彈射器初始時具有的彈性勢能為多少;

(3)若某次彈射器的彈性勢能為8J,則物體彈出后第一次滑向傳送帶和離開傳送帶由于摩

擦產(chǎn)生的熱量為多少？

18.如圖所示，比％'〃是螺旋軌道，半徑為月的圓。與半徑為27?的成力圓弧相切于最低

點G與水平面夾角都是37°的傾斜軌道46、ED分別與BC、圓弧相切于8、〃點(C、

C'均為豎直圓的最底點)，將一勁度系數(shù)為A的輕質(zhì)彈簧的一端固定在力8軌道的有孔固定

板上，平行于斜面的細(xì)線穿過有孔固定板和彈簧跨過定滑輪將小球和大球連接，小球與彈簧

接觸但不相連，小球質(zhì)量為m