高考物理總復(fù)習(xí)《動(dòng)力學(xué)計(jì)算問(wèn)題》習(xí)題試題

《動(dòng)力學(xué)計(jì)算問(wèn)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(zhǎng)度為x=9m

的固定斜面，其底端與長(zhǎng)木板B上表面等高，原來(lái)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(diǎn)的小滑塊A從斜面頂端

處由靜止開(kāi)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(dòng)摩擦因數(shù)均為ui=0.5,B與地面的動(dòng)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(shí)的速度vo；

(2)通過(guò)計(jì)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(duì)靜止所需的時(shí)間

【答案】(1)6m/s(2)木板不會(huì)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(zhǎng)度足夠長(zhǎng))，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(gè)力傳感器，規(guī)定

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

從斜面體的C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，力傳感器記錄到力F和時(shí)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(zhǎng)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(lè)場(chǎng)的滑冰道上

有甲、乙兩位同學(xué)坐在冰車(chē)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(diǎn)自靜止開(kāi)始自由下滑時(shí)，與此同時(shí)在斜面底部6點(diǎn)的乙同學(xué)通過(guò)冰釬作用于冰面，從靜止

開(kāi)始沿光滑的水平冰道向右做勻加速運(yùn)動(dòng)。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(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)機(jī)械能變化，兩人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可視為質(zhì)點(diǎn)。問(wèn)：

為避免兩人發(fā)生碰撞，乙同學(xué)運(yùn)動(dòng)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(cè)】(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(zhǎng)度均為L(zhǎng)=2.5m的斜面AB、CD和一小段光滑圓弧BC平滑對(duì)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(diǎn)P飛出，且

速度恰好沿AB方向從A點(diǎn)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(dòng)摩擦因數(shù)均為，粟子在鍋內(nèi)的運(yùn)動(dòng)始終在圖示縱截面內(nèi)，整個(gè)過(guò)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(diǎn)離地高度h；

(2)栗子在斜面CD上能夠到達(dá)的距C點(diǎn)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(píng)】(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(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，細(xì)繩的一端跨過(guò)輕質(zhì)

動(dòng)滑輪與B相連，動(dòng)滑輪與A相連，如圖所示，初始時(shí)，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(dòng)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(zhǎng)木板4靜置于斜面上，力上放置一小物塊

B,初始時(shí)力下端與擋板相距￡=4m,現(xiàn)同時(shí)無(wú)初速釋放4和員已知在4停止運(yùn)動(dòng)之前6始

n

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

3

A或B與擋板每次碰撞損失的動(dòng)能均為△F10J,忽略碰撞時(shí)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(shí)間△［；

(3)B相對(duì)于A滑動(dòng)的可能最短時(shí)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(cè)】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(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的

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

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

(1)小球初速度的大??；

(2)小球運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)時(shí)對(duì)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(diǎn)，直徑46與豎直半徑切夾角為60°.現(xiàn)將兩根原長(zhǎng)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(diǎn).已知彈性輕繩滿足胡克定律，不計(jì)一

切摩擦，重力加速度為g.將小環(huán)由｛點(diǎn)正下方的61點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到金屬軌道的

最低點(diǎn)〃時(shí)，求：

(1)小環(huán)的速率匕(2)金屬軌道對(duì)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(chǎng)區(qū)域，場(chǎng)強(qiáng)￡=6X105N/C,方向水平向左。不帶電的物

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

點(diǎn)x=2.25m處以％=5m/s的水平初速度向右運(yùn)動(dòng)，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(méi)有動(dòng)能損失，/的質(zhì)量是8的%(%>1)倍，/、8與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均

為〃=0.2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，最大靜摩擦力與滑動(dòng)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(diǎn)與8碰撞前的速度大?。?/p>

(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(cè)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(tái)階相距S,長(zhǎng)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(diǎn))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(diǎn)時(shí)，8從/右

端的上表面水平滑入同時(shí)撤走圓弧.力與臺(tái)階碰撞無(wú)機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力，48之間

動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，力足夠長(zhǎng)，6不會(huì)從力表面滑出；重力加速度為名試分析下列問(wèn)題：

(1)滑塊6到圓弧底端時(shí)的速度大小口;

(2)A與臺(tái)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(tái)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(gè)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(wú)限

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

電場(chǎng)強(qiáng)度大小如圖乙所示，場(chǎng)強(qiáng)的正方向?yàn)樾毕蛏稀⑴c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(chǎng)力對(duì)小滑塊所做的功。

【答案】⑴12m；⑵48J

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

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

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

程中某時(shí)刻拖繩從輪胎上脫落，運(yùn)動(dòng)員立即減速，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員速度減為零時(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.5,連接運(yùn)動(dòng)員和輪胎的繩子長(zhǎng)度

￡=2m、繩子兩結(jié)點(diǎn)之間的高度差〃=1.2m；運(yùn)動(dòng)員加速跑和減速過(guò)程視為勻變速運(yùn)動(dòng)，取g

=10m/s2o求：

(1)加速階段繩子對(duì)輪胎的拉力大小尸；(2)運(yùn)動(dòng)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(diǎn)由靜止釋放，同時(shí)小球

乙自。點(diǎn)以速度跖=0.2m/s沿光滑水平面向左勻速運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)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(guò)多長(zhǎng)時(shí)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(zhǎng)得傳送帶以較大的恒定速率逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，一輕繩繞過(guò)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(gè)電荷量也為q帶負(fù)電的物體C,此時(shí)A、B都恰好處

于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將物體A向上輕輕推一下，物體A將沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，且向上運(yùn)動(dòng)的最大

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

度為g,不計(jì)空氣阻力。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

(DA、B處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)物體B、C間的距離：

(2)從物體B開(kāi)始下落到與物體C碰撞前的整個(gè)過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)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(diǎn)與圓心0在同一水平線上，圓

弧軌道底端B點(diǎn)與圓心在同一豎直線上。C點(diǎn)離B點(diǎn)的豎直高度為0.2m,物塊從軌道上的A

點(diǎn)由靜止釋放,滑過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)按圖示方向運(yùn)轉(zhuǎn),

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

g=10m//。

(1)求物塊從A點(diǎn)下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大?。?/p>

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

所用的時(shí)間。

【答案】(1)4m/s(2)9s

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

d的46兩等高點(diǎn)，繩上掛一小滑輪只戰(zhàn)士們相互配合，沿著繩子滑到對(duì)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(shí)｛尸豎直,

且PB此時(shí)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(jì)滑輪摩擦空

氣阻力，也不計(jì)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(duì)滑輪的水平拉力反(2)戰(zhàn)士乙滑動(dòng)過(guò)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(zhǎng)為L(zhǎng)=6m,并以“=2m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)有一

質(zhì)量m=lkg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))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(diǎn)，

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

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

(1)寫(xiě)出F與V的函數(shù)表達(dá)式；

(2)要使物體經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力最小，求此次彈射器初始時(shí)具有的彈性勢(shì)能為多少;

(3)若某次彈射器的彈性勢(shì)能為8J,則物體彈出后第一次滑向傳送帶和離開(kāi)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(diǎn)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(diǎn)(C、

C'均為豎直圓的最底點(diǎn))，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(guò)有孔固定板和彈簧跨過(guò)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