高中物理經(jīng)典題庫(kù)力學(xué)計(jì)算題49個(gè)

1、四、力學(xué)計(jì)算題集粹（49個(gè)）1在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量1的質(zhì)點(diǎn)以速度10沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)原點(diǎn)后受一沿軸正方向的恒力5作用，直線與軸成37角，如圖1-70所示，求：圖1-70（1）如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線相交于點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)到點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間以及的坐標(biāo)；（2）質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度2如圖1-71甲所示，質(zhì)量為1的物體置于固定斜面上，對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力，1末后將拉力撤去物體運(yùn)動(dòng)的-圖象如圖1-71乙，試求拉力圖1-713一平直的傳送帶以速率2勻速運(yùn)行，在處把物體輕輕地放到傳送帶上，經(jīng)過(guò)時(shí)間6，物體到達(dá)處、相距10則物體在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，物體能較快

2、地傳送到處要讓物體以最短的時(shí)間從處傳送到處，說(shuō)明并計(jì)算傳送帶的運(yùn)行速率至少應(yīng)為多大?若使傳送帶的運(yùn)行速率在此基礎(chǔ)上再增大1倍，則物體從傳送到的時(shí)間又是多少? 8把一個(gè)質(zhì)量是2的物塊放在水平面上，用12的水平拉力使物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為02，物塊運(yùn)動(dòng)2秒末撤去拉力，取10求（1）2秒末物塊的即時(shí)速度（2）此后物塊在水平面上還能滑行的最大距離9如圖1-74所示，一個(gè)人用與水平方向成30角的斜向下的推力推一個(gè)重200的箱子勻速前進(jìn)，箱子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為040（10）求圖1-74（1）推力的大小（2）若人不改變推力的大小，只把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個(gè)靜止的箱子，推力作用時(shí)

3、間30后撤去，箱子最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)距離?10一網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員在離開(kāi)網(wǎng)的距離為12處沿水平方向發(fā)球，發(fā)球高度為24，網(wǎng)的高度為09（1）若網(wǎng)球在網(wǎng)上01處越過(guò)，求網(wǎng)球的初速度（2）若按上述初速度發(fā)球，求該網(wǎng)球落地點(diǎn)到網(wǎng)的距離取10，不考慮空氣阻力12如圖1-75所示，質(zhì)量20的小車(chē)放在光滑水平面上，在小車(chē)右端放一質(zhì)量為10的物塊，物塊與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為05，當(dāng)物塊與小車(chē)同時(shí)分別受到水平向左60的拉力和水平向右90的拉力，經(jīng)04同時(shí)撤去兩力，為使物塊不從小車(chē)上滑下，求小車(chē)最少要多長(zhǎng)（取10）圖1-7513如圖1-76所示，帶弧形軌道的小車(chē)放在上表面光滑的靜止浮于水面的船上，車(chē)左端被固定在船上的物體擋

4、住，小車(chē)的弧形軌道和水平部分在點(diǎn)相切，且段光滑，段粗糙現(xiàn)有一個(gè)離車(chē)的面高為的木塊由點(diǎn)自靜止滑下，最終停在車(chē)面上段的某處已知木塊、車(chē)、船的質(zhì)量分別為，2，3；木塊與車(chē)表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)04，水對(duì)船的阻力不計(jì)，求木塊在面上滑行的距離是多少?（設(shè)船足夠長(zhǎng)）圖1-7614如圖1-77所示，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)為，一端用手握住，另一端系一質(zhì)量為的小球，今使手握的一端在水平桌面上做半徑為、角速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且使繩始終與半徑的圓相切，小球也將在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若人手做功的功率為，求：圖1-77（1）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大?。?）小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的摩擦阻力的大?。?5如圖180所

5、示，質(zhì)量為1的小物塊以5的初速度滑上一塊原來(lái)靜止在水平面上的木板，木板的質(zhì)量為4經(jīng)過(guò)時(shí)間2以后，物塊從木板的另一端以1相對(duì)地的速度滑出，在這一過(guò)程中木板的位移為0.5，求木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 圖180圖18126如圖181所示，在光滑地面上并排放兩個(gè)相同的木塊，長(zhǎng)度皆為1.00，在左邊木塊的最左端放一小金屬塊，它的質(zhì)量等于一個(gè)木塊的質(zhì)量，開(kāi)始小金屬塊以初速度02.00向右滑動(dòng)，金屬塊與木塊之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)0.10，取102，求：木塊的最后速度27如圖182所示，、兩個(gè)物體靠在一起，放在光滑水平面上，它們的質(zhì)量分別為3、6，今用水平力推，用水平力拉，和隨時(shí)間變化的關(guān)系是92（），32（）

6、求從0到、脫離，它們的位移是多少？圖182圖18328如圖183所示，木塊、靠攏置于光滑的水平地面上、的質(zhì)量分別是2、3，的長(zhǎng)度是0.5，另一質(zhì)量是1、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊以速度03沿水平方向滑到上，與、間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相等，已知由滑向的速度是2，求：（1）與、之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）在上相對(duì)滑行多大距離？（3）在上滑行過(guò)程中，滑行了多遠(yuǎn)？（4）在、上共滑行了多長(zhǎng)時(shí)間？29如圖184所示，一質(zhì)量為的滑塊能在傾角為的斜面上以（）2勻加速下滑，若用一水平推力作用于滑塊，使之能靜止在斜面上求推力的大小圖184圖18530如圖185所示，和為兩個(gè)對(duì)稱(chēng)斜面，其上部足夠長(zhǎng)，下部分分別與一個(gè)光滑的圓弧面的兩端相

7、切，圓弧圓心角為120，半徑2.0，一個(gè)質(zhì)量為1的物體在離弧高度為3.0處，以初速度4.0沿斜面運(yùn)動(dòng)，若物體與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，重力加速度102，則（1）物體在斜面上（不包括圓弧部分）走過(guò)路程的最大值為多少？（2）試描述物體最終的運(yùn)動(dòng)情況（3）物體對(duì)圓弧最低點(diǎn)的最大壓力和最小壓力分別為多少？31如圖186所示，一質(zhì)量為500的木箱放在質(zhì)量為2000的平板車(chē)的后部，木箱到駕駛室的距離1.6，已知木箱與車(chē)板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.484，平板車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力是車(chē)和箱總重的0.20倍，平板車(chē)以022.0恒定速度行駛，突然駕駛員剎車(chē)使車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)，為使木箱不撞擊駕駛室取12，試求：（1）從

8、剎車(chē)開(kāi)始到平板車(chē)完全停止至少要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間（2）駕駛員剎車(chē)時(shí)的制動(dòng)力不能超過(guò)多大圖186圖18732如圖187所示，1、2兩木塊用繃直的細(xì)繩連接，放在水平面上，其質(zhì)量分別為11.0、22.0，它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.10在0時(shí)開(kāi)始用向右的水平拉力6.0拉木塊2和木塊1同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，過(guò)一段時(shí)間細(xì)繩斷開(kāi)，到6.0時(shí)1、2兩木塊相距22.0（細(xì)繩長(zhǎng)度可忽略），木塊1早已停止求此時(shí)木塊2的動(dòng)能（取102）43如圖196所示，是光滑水平軌道，是半徑為R的光滑14圓弧軌道，兩軌道恰好相切質(zhì)量為M的小木塊靜止在點(diǎn)，一質(zhì)量為的小子彈以某一初速度水平向右射入小木塊內(nèi)，并留在其中和小木塊一起運(yùn)動(dòng)，恰能到

9、達(dá)圓弧最高點(diǎn)（小木塊和子彈均可看成質(zhì)點(diǎn)）問(wèn)：（1）子彈入射前的速度？（2）若每當(dāng)小木塊返回或停止在點(diǎn)時(shí)，立即有相同的子彈射入小木塊，并留在其中，則當(dāng)?shù)?顆子彈射入小木塊后，小木塊沿圓弧能上升的最大高度為多少？圖196圖19744如圖197所示，一輛質(zhì)量2的平板車(chē)左端放有質(zhì)量3的小滑塊，滑塊與平板車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4開(kāi)始時(shí)平板車(chē)和滑塊共同以02的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)，并與豎直墻壁發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短且碰撞后平板車(chē)速度大小保持不變，但方向與原來(lái)相反，平板車(chē)足夠長(zhǎng)，以至滑塊不會(huì)滑到平板車(chē)右端（取102）求：（1）平板車(chē)第一次與墻壁碰撞后向左運(yùn)動(dòng)的最大距離（2）平板車(chē)第二次與墻壁碰撞前瞬間

10、的速度（3）為使滑塊始終不會(huì)從平板車(chē)右端滑下，平板車(chē)至少多長(zhǎng)？（M可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理）參考解題過(guò)程與答案1解：設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間，物體到達(dá)點(diǎn)（1），（12）（）2，37，聯(lián)解得3，30，225，坐標(biāo)（30，225）（2）（）15，= 5，151032，（32），為與水平方向的夾角2解：在01內(nèi)，由-圖象，知12，由牛頓第二定律，得，在02內(nèi)，由-圖象，知6，因?yàn)榇藭r(shí)物體具有斜向上的初速度，故由牛頓第二定律，得，式代入式，得183解：在傳送帶的運(yùn)行速率較小、傳送時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，物體從到需經(jīng)歷勻加速運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)過(guò)程，設(shè)物體勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1，則（2）（），所以2（）（2（2610）2）2為使物體從至所用時(shí)

11、間最短，物體必須始終處于加速狀態(tài)，由于物體與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦力不變，所以其加速度也不變而1設(shè)物體從至所用最短的時(shí)間為2，則（12）2，2=22122傳送帶速度再增大1倍，物體仍做加速度為1的勻加速運(yùn)動(dòng)，從至的傳送時(shí)間為28解：前2秒內(nèi)，有，則（）4，8，撤去以后2，2169解：（1）用力斜向下推時(shí)，箱子勻速運(yùn)動(dòng)，則有，聯(lián)立以上三式代數(shù)據(jù)，得1210（2）若水平用力推箱子時(shí)，據(jù)牛頓第二定律，得合，則有，聯(lián)立解得20203060，（12）（12）203090，推力停止作用后40（方向向左），245，則總13510解：根據(jù)題中說(shuō)明，該運(yùn)動(dòng)員發(fā)球后，網(wǎng)球做平拋運(yùn)動(dòng)以表示初速度，表示網(wǎng)球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)離

12、地面的高度（即發(fā)球高度），表示網(wǎng)球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)與網(wǎng)的水平距離（即運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)網(wǎng)的距離），表示網(wǎng)球通過(guò)網(wǎng)上的時(shí)刻，表示網(wǎng)球通過(guò)網(wǎng)上時(shí)離地面的高度，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得到，（12），消去，得，23以表示網(wǎng)球落地的時(shí)刻，表示網(wǎng)球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的地點(diǎn)與落地點(diǎn)的水平距離，表示網(wǎng)球落地點(diǎn)與網(wǎng)的水平距離，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得到（12），消去，得16，網(wǎng)球落地點(diǎn)到網(wǎng)的距離412解：對(duì)物塊：，6051101，102，（12）2（12）1042008，10404，對(duì)小車(chē)：，9051102，202，（12）2（12）2042016，20408，撤去兩力后，動(dòng)量守恒，有（），04（向右），（12）2（12）2）（12）（）2，0096

13、，033613解：設(shè)木塊到時(shí)速度為，車(chē)與船的速度為，對(duì)木塊、車(chē)、船系統(tǒng)，有（22）（）22），（），解得5，木塊到后，船以繼續(xù)向左勻速運(yùn)動(dòng)，木塊和車(chē)最終以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，對(duì)木塊和車(chē)系統(tǒng)，有（），（22）（22）（）22），得，214解：（1）小球的角速度與手轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度必定相等均為設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，線速度為由幾何關(guān)系得，解得（2）設(shè)手對(duì)繩的拉力為，手的線速度為，由功率公式得，圖4研究小球的受力情況如圖4所示，因?yàn)樾∏蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，所以切向合力為零，即，其中，聯(lián)立解得25解：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式得小物塊的加速度的大小為1（0）2（2）木板的加速度大小為2220.25（2）根據(jù)牛頓第

14、二定律對(duì)小物塊得11122，對(duì)木板得1（）2，（12）（）（240.25）（14）100.0226解：假設(shè)金屬塊沒(méi)有離開(kāi)第一塊長(zhǎng)木板，移動(dòng)的相對(duì)距離為，由動(dòng)量守恒定律，得03，022322，解得43，不合理，金屬塊一定沖上第二塊木板以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，由動(dòng)量定律及能量關(guān)系，當(dāng)金屬塊在第一塊木板上時(shí)0021，022120221220122，0221222222（）聯(lián)立解得：113，256，0.2527解：當(dāng)0時(shí)，09332，0360.5200，、間有彈力，隨之增加，、間彈力在減小，當(dāng)（92）3（32）6，2.5時(shí)，、脫離，以、整體為研究對(duì)象，在2.5內(nèi)，加速度（）（）432，224.1728解

15、：（1）由0（）1，由滑至?xí)r，、的共同速度是1（0）（）0.2由02222（）122，得（022）（）1220.48（2）由1（）2，相對(duì)靜止時(shí)，、的共同速度是2（1）（）0.65由2212（）222，在上滑行距離為212（）2220.25（3）由222122，相對(duì)地滑行的距離（2212）20.12（4）在、上勻減速滑行，加速度大小由，得4.82在上滑行的時(shí)間1（0）0.21在上滑行的時(shí)間2（2）0.28所求時(shí)間120.210.280.49靜止時(shí)受力分析如圖1，摩擦力有兩種可能：摩擦力沿斜面向下；摩擦力沿斜面向上摩擦力沿斜30解：（1）物體在兩斜面上來(lái)回運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服摩擦力所做的功60總物體從開(kāi)

16、始直到不再在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中0022解得總38（2）物體最終是在、之間的圓弧上來(lái)回做變速圓周運(yùn)動(dòng)，且在、點(diǎn)時(shí)速度為零（3）物體第一次通過(guò)圓弧最低點(diǎn)時(shí)，圓弧所受壓力最大由動(dòng)能定理得（160）6060（1202）2，由牛頓第二定律得12，解得54.5物體最終在圓弧上運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓弧所受壓力最小由動(dòng)能定理得（160）222，由牛頓第二定律得22，解得2031解：（1）設(shè)剎車(chē)后，平板車(chē)的加速度為0，從開(kāi)始剎車(chē)到車(chē)停止所經(jīng)歷時(shí)間為0，車(chē)所行駛距離為0，則有02200，000欲使0小，0應(yīng)該大，作用于木箱的滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的加速度1當(dāng)01時(shí)，木箱相對(duì)車(chē)底板滑動(dòng)，從剎車(chē)到車(chē)停止過(guò)程中木箱運(yùn)動(dòng)的路程為1，則022

17、21為使木箱不撞擊駕駛室，應(yīng)有10聯(lián)立以上各式解得：002（022）52，0004.4（2）對(duì)平板車(chē)，設(shè)制動(dòng)力為，則（）0，解得：742032解：對(duì)系統(tǒng)0（12）（12）12對(duì)木塊1，細(xì)繩斷后：11112設(shè)細(xì)繩斷裂時(shí)刻為1，則木塊1運(yùn)動(dòng)的總位移：120122012對(duì)木塊2，細(xì)繩斷后，2（2）222木塊2總位移201221（61）2（61）22，兩木塊位移差2122（）得01221（61）2（61）2201222，把0，2值，101代入上式整理得：12121280，得12木塊2末速212（61）012（61）10此時(shí)動(dòng)能22222102210044解：（1）設(shè)第一次碰墻壁后，平板車(chē)向左移動(dòng)，速度變?yōu)?由于體系總動(dòng)量向右，平板車(chē)速度為零時(shí)，滑塊還在向右滑行由動(dòng)能定理0022，0220.33（2）假如平板車(chē)在第二次碰墻前還未和滑塊相對(duì)靜止，則其速度的大小肯定還是2，因?yàn)橹灰鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，摩擦力大小為恒值滑塊速度則大于2，方向均向右這樣就違反動(dòng)量守恒所以平板車(chē)在第二次碰墻前肯定已和滑塊具有共同速度此即平板車(chē)碰墻前瞬間的速度00（），（）0（）0.4圖3（3）平板車(chē)與墻壁第一次碰撞后滑塊與平板