高考物理一輪復習 牛頓運動定律 計算專題訓練

高考物理牛頓運動定律計算專題訓練1．如圖所示，有一條沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶，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），與此同時，給小物塊施加沿傳送帶方向向上的恒力F=8N，經(jīng)過一段時間，小物塊與傳送帶等速時立即撤去恒力F，最終物塊運動到了離地面高為h=2.4m的平臺上。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）物塊在傳送帶上運動的加速度大小；

（2）物塊從傳送帶底端運動到平臺所用的時間；

（3）物塊離開傳送帶時的速度大?。?/p>

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

（1）當鉛塊剛剛滑至哪一塊木塊上時，下面的木塊開始滑動？

（2）當鉛塊和下方的幾個木塊開始同時運動的瞬間，此時鉛塊的瞬時速度大小為多少？

（3）鉛塊能否到達最后一塊木塊上？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？（小鉛塊的長度與L相比可忽略）3．在湖南城步南山牧場，開辟了數(shù)條滑草通道，深受小朋友的喜愛?；揽梢院喕癁閳D示軌道，人坐在滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點后，沿水平的滑道再滑行一段距離到C點停下來。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，整個運動過程中空氣阻力忽略不計，重力加速度取g=10m/s2。求：

（1）小朋友靜止在斜面上時，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，由于場地的限制，水平滑道BC的最大長度L=10.0m，則斜坡上A、B兩點間的距離應(yīng)不超過多少？

（3）每次滑下后，興奮的小朋友們還會爭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，發(fā)現(xiàn)推不動，立即呼喚大人來幫忙，已知大人對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的薄長木板（原來靜止），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時刻對物體A施加一水平向右的推力F=6N，物體A開始相對長木板滑動，同時給物體B一向右的瞬時初速度v0=2m/s。已知在t1=2s時物體B到達木板的最右端，t2=3s時物體A、B在木板上相撞。物體A與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，物體A、B均可視為質(zhì)點。求：

（1）木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ'；

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

（1）物塊最終與平臺右端B處的距離是多少？

（2）若木板與地面的動摩擦因數(shù)為0.1，其他條件不變，物塊最終與平臺右端B處的距離是多少？6．如圖所示，一個截面是三角形的物體P平放在水平地面上，它的兩個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)細繩跨過定滑輪后連接A、B二個質(zhì)量相等的滑塊，連接后細繩與各自的斜面平行，所有接觸面都不計摩擦，重力加速度大小為g。若P固定不動，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)由靜止開始沿桿加速向上運動，已知環(huán)與桿間動摩擦因數(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時圓環(huán)的速度大??；

（3）2s后撤去力F，求圓環(huán)繼續(xù)沿桿上滑的最大距離。算盤是我國古老的計算工具，中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導桿上滑動，使用前算珠需要歸零，如圖所示，水平放置的算盤中有甲、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，算珠與導桿間的動摩擦因數(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，碰撞時間極短且不計，重力加速度g取10m/s2。

（1）通過計算，判斷乙算珠能否滑動到邊框a；

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

9．如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車停放在光滑水平面上，在小車右端施加一水平恒力F=8N。當小車向右運動速度達到v0=3m/s時，在小車的右端輕放一質(zhì)量m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，假定小車足夠長，g=10m/s2。求：

（1）小物塊剛放在車上時物塊和小車的加速度大??；

（2）小物塊從放在車上開始經(jīng)過多長時間與小車具有相同的速度及此時的速度大小；

（3）從小物塊放在車上開始經(jīng)過t0=3.0s摩擦力對小物塊所做的功。10．如圖所示，水平傳送帶勻速運行的速度為v=2m/s，傳送帶兩端A、B間距離為x0=10m，當質(zhì)量為m=5kg的行李箱無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摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）行李箱開始運動時的加速度大小a；

（2）行李箱從A端傳送到B端所用時間t；

（3）整個過程行李箱對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摩擦因數(shù)為μ=0.2，在物塊滑上木板的同時，給木板施加一個水平向右的恒力F．當恒力F取某一值時，物塊在木板上相對于木板滑動的路程為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段的縱坐標為1m-1．將物塊視為質(zhì)點，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2。

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

（2）若物塊剛好不會從長木板右端滑下，求F的大小及對應(yīng)點的坐標；

（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°的光滑足夠長的固定斜面上放有質(zhì)量M=0.12kg的足夠長木板；一木塊（可視為質(zhì)點）置于木板上，木塊與木板間有摩擦。初始時木塊與木板上端相距L=1.6m。木塊與木板同時由靜止開始下滑，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為木塊運動速度），木塊以v1做勻速運動，直至木板再向下運動L時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的速度勻速運動，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時速度v1大小；

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

（3）木板勻速運動的距離。13．如圖所示，質(zhì)量m=1.1kg的物體（可視為質(zhì)點）用細繩拴住，放在水平傳送帶的右端，物體和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，傳送帶的長度L=5m，當傳送帶以v=5m/s的速度做逆時針轉(zhuǎn)動時，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)定運動時繩子的拉力T；

（2）某時刻剪斷繩子，物體在傳送帶上勻加速運動的位移。14．如圖，質(zhì)量為M=0.5kg、長為L=1/3m、高為h=0.4m的矩形滑塊置于水平地面上，滑塊與地面間動摩擦因數(shù)為μ=0.5；滑塊上表面光滑，其右端放置一個質(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間內(nèi)獲得向右的速度v0=2.5m/s，經(jīng)過一段時間后小球落地。求：

（1）小球沒落地前滑塊M的加速度a1的大?。?/p>

（2）小球剛離開滑塊M時，滑塊M的速度v1的大??；

（3）小球落地時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的力的作用。在處理這些相互作用時，我們常用到一些理想模型：如物體間通過輕繩連接，斜面與平面間通過光滑小圓弧連接，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？請分析以下問題。

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

a．求在繩內(nèi)距A端x處繩的拉力FT與x的關(guān)系；

b．請證明：若繩質(zhì)量m遠小于物塊質(zhì)量M，可認為繩中拉力處處相等，且等于繩端點受到的力。

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

a．在沿連接處的小圓弧滑下的過程中，請說明支持力對小物體運動狀態(tài)的改變起什么作用？

b．若斜面與平面間沒有小圓弧，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，請通過分析和必要的計算說明碰觸平面后小物體可能的運動情況及對應(yīng)的條件。（小物體與平面碰觸的時間很短，可不考慮重力的作用；請對論證過程中用到的物理量加以說明）16.如圖所示，質(zhì)量M=2kg的粗