押課標(biāo)卷物理第24題(原卷版)-備戰(zhàn)2020年高考物理臨考題號(hào)押題

押課標(biāo)卷理綜第24題題號(hào)考情分析考查知識(shí)點(diǎn)分值預(yù)測(cè)知識(shí)點(diǎn)第24題近幾年高考中對(duì)力學(xué)綜合知識(shí)的考查一般體現(xiàn)在計(jì)算中，尤其在動(dòng)量成為必考內(nèi)容后，其考核更加多樣化．對(duì)于一般的力學(xué)問(wèn)題要涉及以下知識(shí)點(diǎn)：①牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式處理有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)；②動(dòng)能定理結(jié)合能量守恒定律處理變力及曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題；③動(dòng)量定理結(jié)合能量守恒定律處理碰撞、爆炸、反沖類(lèi)問(wèn)題．此部分在復(fù)習(xí)中要有效地尋求解題的突破口.力學(xué)計(jì)算15預(yù)計(jì)2020年高考新課標(biāo)全國(guó)卷第24題會(huì)以力學(xué)計(jì)算知識(shí)為主。（2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷）豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長(zhǎng)的水平軌道通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端，如圖（a）所示。t=0時(shí)刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開(kāi)始下滑，一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短）；當(dāng)A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，速度減為0，此時(shí)對(duì)其施加一外力，使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運(yùn)動(dòng)的v–t圖像如圖（b）所示，圖中的v1和t1均為未知量。已知A的質(zhì)量為m，初始時(shí)A與B的高度差為H，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。（1）求物塊B的質(zhì)量；（2）在圖（b）所描述的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求物塊A克服摩擦力所做的功；（3）已知兩物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，在物塊B停止運(yùn)動(dòng)后，改變物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，然后將A從P點(diǎn)釋放，一段時(shí)間后A剛好能與B再次碰上。求改變前后動(dòng)摩擦因數(shù)的比值。如圖所示，傳送帶水平部分的長(zhǎng)度=4.5m，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下勻速運(yùn)行。質(zhì)量M=0.49kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在傳送帶左端的光滑平臺(tái)上．質(zhì)量為m=10g的子彈以v0=50m/s的速度水平向右打入木塊并留在其中，之后木塊滑到傳送帶上，最后從右輪軸正上方的P點(diǎn)離開(kāi)傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落入車(chē)廂中心點(diǎn)Q。已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，P點(diǎn)與車(chē)底板間的豎直記度H=1.8m，與車(chē)廂底板中心點(diǎn)Q的水平距離x=1.2m，取g=10m/s2，求：（1）木塊從傳送帶左端到達(dá)右端的時(shí)間；（2）由于傳送木塊，電動(dòng)機(jī)多消耗的電能。1．如圖所示，一個(gè)質(zhì)最為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)的圓管豎直放置，頂端塞有一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球，M=4m，球和管間的滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小均為4mg，管下端離地面高度H=5m．現(xiàn)讓管自由下落，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中管始終保持豎直，落地時(shí)向上彈起的速度與落地時(shí)速度大小相等，若管第一次彈起上升過(guò)程中，球恰好沒(méi)有從管中滑出，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m／s2．求(1)管第一次落地彈起剛離開(kāi)地面時(shí)管與球的加速度分別多大?(2)從管第一次落地彈起到球與管達(dá)到相同速度時(shí)所用的時(shí)間．(3)圓管的長(zhǎng)度L．2．甲、乙兩車(chē)同時(shí)同向從同一地點(diǎn)出發(fā)，甲車(chē)以v1＝16m/s的初速度，a1＝－2m/s2的加速度做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，乙車(chē)以v2＝4m/s的初速度，a2＝1m/s2的加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求兩車(chē)再次相遇前兩車(chē)相距最大距離和再次相遇時(shí)兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．3．如圖所示，質(zhì)量為2m和m的兩個(gè)彈性環(huán)A、B用不可伸長(zhǎng)的、長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩連接，分別套在水平細(xì)桿OP和豎直細(xì)桿OQ上，OP與OQ在O點(diǎn)用一小段圓弧桿平滑相連，且OQ足夠長(zhǎng)．初始時(shí)刻，將輕繩拉至水平位置伸直，然后釋放兩個(gè)小環(huán)，A環(huán)通過(guò)小段圓弧桿時(shí)速度大小保持不變，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦，試求：(1)當(dāng)B環(huán)下落L2時(shí)A(2)A環(huán)到達(dá)O點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間能夠追上B環(huán)；4．如圖所示，光滑水平面上有一小車(chē)B，右端固定一沙箱，沙箱上連接一水平的輕質(zhì)彈簧，小車(chē)與沙箱的總質(zhì)量為M=2kg．車(chē)上在沙箱左側(cè)距離S=1m的位置上放有一質(zhì)量為m=1kg小物塊A，物塊A與小車(chē)的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1．僅在沙面上空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=2.3×103V/m．當(dāng)物塊A隨小車(chē)以速度向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，距沙面H=5m高處有一質(zhì)量為的帶正電的小球C，以的初速度水平向左拋出，最終落入沙箱中．已知小球與沙箱的相互作用時(shí)間極短，且忽略彈簧最短時(shí)的長(zhǎng)度，并取g=10m/s2．求：（1）小球落入沙箱前的速度和開(kāi)始下落時(shí)與小車(chē)右端的水平距離；（2）小車(chē)在前進(jìn)過(guò)程中，彈簧具有的最大值彈性勢(shì)能；（3）設(shè)小車(chē)左端與沙箱左側(cè)的距離為L(zhǎng)．請(qǐng)討論分析物塊A相對(duì)小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，其與小車(chē)摩擦產(chǎn)生的熱量Q與L的關(guān)系式．5．某工廠(chǎng)車(chē)間通過(guò)圖示裝置把貨物運(yùn)送到二樓倉(cāng)庫(kù)，AB為水平傳送帶，CD為傾角θ=37°、長(zhǎng)s=3m的傾斜軌道，AB與CD通過(guò)長(zhǎng)度忽略不計(jì)的圓弧軌道平滑連接，DE為半徑r=0.4m的光滑圓弧軌道，CD與DE在D點(diǎn)相切，OE為豎直半徑，F(xiàn)G為二樓倉(cāng)庫(kù)地面（足夠長(zhǎng)且與E點(diǎn)在同一高度），所有軌道在同一豎直平面內(nèi)．當(dāng)傳送帶以恒定速率v=10m/s運(yùn)行時(shí)，把一質(zhì)量m=50kg的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止放入傳送帶的A端，貨物恰好能滑入二樓倉(cāng)庫(kù)，已知貨物與傳送帶、傾斜軌道及二樓倉(cāng)庫(kù)地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)貨物在二樓倉(cāng)庫(kù)地面滑行的距離；(2)傳送帶把貨物從A端運(yùn)送到B端過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能．6．如圖所示，在傾角＝37°的光滑斜面上用裝置T鎖定軌道ABCD．AB為平行于斜面的粗糙直軌道，CD為光滑的四分之一圓孤軌道，AB與CD在C點(diǎn)相切，質(zhì)量m＝0.5kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道的A端由靜止釋放，到達(dá)D點(diǎn)后又沿軌道返回到直軌道AB中點(diǎn)時(shí)速度為零．已知直軌道AB長(zhǎng)L＝1m，軌道總質(zhì)量M＝0.1kg，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．（1）求小物塊與直軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）求小物塊對(duì)圓弧軌道的最大壓力；（3）若小物塊第一次返回C點(diǎn)時(shí)，解除軌道鎖定，求從此時(shí)起到小物塊與軌道速度相同時(shí)所用的時(shí)間．7．如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，該裝置由三部分組成，傳送帶左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接。傳送帶的皮帶輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳送帶上表面以u(píng)=2.0m/s勻速運(yùn)動(dòng)。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B從圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)第一次碰撞前，物塊A靜止，物塊B與A發(fā)生碰撞后被彈回，物塊A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物塊B滑到圓弧的最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢(shì)能；(3)如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時(shí)彈簧都會(huì)被立即鎖定，而當(dāng)它們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除，求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。8．如圖所示為車(chē)站使用的水平傳送帶的模型，皮帶輪的半徑均為R=0.1m，兩輪軸距為L(zhǎng)=3m，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將一個(gè)旅行包（可視為質(zhì)點(diǎn)）無(wú)初速放在水平傳送帶左端，已知旅行包與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6，g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。（1）要使旅行包到達(dá)右端不會(huì)直接飛出，傳送帶的速度應(yīng)小于多少？（2）若傳送帶實(shí)際速度為0.2m/s，春運(yùn)期間每天傳送的旅行包平均總質(zhì)量為10噸，則電機(jī)每天相對(duì)于空載多消耗的電能E是多少？（所有旅行包均無(wú)初速，且與傳送帶間的μ相同）9．如圖所示，光滑水平軌道距地面高h(yuǎn)=0.8m，其左端固定有半徑R=0.6m的內(nèi)壁光滑的半圓管形軌道，軌道的最低點(diǎn)和水平軌道平滑連接．質(zhì)量m1=1.0kg的小球A以v0=9m/s的速度與靜止在水平軌道上的質(zhì)量m2=2.0kg的小球B發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞時(shí)間極短，小球A被反向彈回并從水平軌道右側(cè)邊緣飛出，落地點(diǎn)到軌道右邊緣的水平距離s=1.2m．重力加速度g=10m/s2．求：(1)碰后小球B的速度大小vB；(2)小球B運(yùn)動(dòng)到半圓管形軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力．10．如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，車(chē)長(zhǎng)L＝1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車(chē)，最后在車(chē)面上某處與小車(chē)保持相對(duì)靜止．物塊與車(chē)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，求(1)物塊在車(chē)面上滑行的時(shí)間t；(2)要使物塊不從小車(chē)右端滑出，物塊滑上小車(chē)左端的速度v0′不超過(guò)多少．11．動(dòng)車(chē)組是城際間實(shí)現(xiàn)小編組、大密度的高效運(yùn)輸工具，以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點(diǎn)而備受世界各國(guó)鐵路運(yùn)輸和城市軌道交通運(yùn)輸?shù)那嗖A．幾節(jié)自帶動(dòng)力的車(chē)廂加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車(chē)廂編成一組，就是動(dòng)車(chē)組．假設(shè)有一動(dòng)車(chē)組由六節(jié)車(chē)廂連接而成，每節(jié)車(chē)廂的總質(zhì)量均為m=8×104kg.其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動(dòng)力，他們的額定功率分別是P1=2×107W和P2=1×107W(第一節(jié)車(chē)廂達(dá)到額定功率如功率不夠用時(shí)啟動(dòng)第二節(jié)車(chē)廂)，車(chē)在行駛過(guò)程中阻力恒為車(chē)重的0.1倍(g＝10m/s2)(1)求該動(dòng)車(chē)組的最大行駛速度；(2)若列車(chē)以1m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，求t＝10s時(shí)，第一節(jié)和第二節(jié)車(chē)廂之間拉力的值12．如圖所示，半徑為R=0.5m，內(nèi)壁光滑的圓軌道豎直固定在水平地面上．圓軌道底端與地面相切，一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A以的速度從左側(cè)入口向右滑入圓軌道，滑過(guò)最高點(diǎn)Q，從圓軌道右側(cè)出口滑出后，與靜止在地面上P點(diǎn)的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B碰撞（碰撞時(shí)間極短），P點(diǎn)左側(cè)地面光滑，右側(cè)粗糙段和光滑段交替排列，每段長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.1m，兩物塊碰后粘在一起做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．已知兩物塊與各粗糙段間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，物塊A、B的質(zhì)量均為，重力加速度g?。?）求物塊A到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小v和受到的彈力F；（2）若兩物塊最終停止在第k個(gè)粗糙段上，求k的數(shù)值；（3）求兩物塊滑至第n（n<k）個(gè)光滑段上的速度與n的關(guān)系式．13．如圖，光滑軌道abcd固定在豎直平面內(nèi)，ab水平，bcd為半圓，在b處與ab相切．在直軌道ab上放著質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg的物塊A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），用輕質(zhì)細(xì)繩將A、B連接在一起，且A、B間夾著一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧（未被拴接），其彈性勢(shì)能Ep=12J．軌道左側(cè)的光滑水平地面上停著一質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)L=0.5m的小車(chē)，小車(chē)上表面與ab等高．現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，之后A向左滑上小車(chē)，B向右滑動(dòng)且恰好能沖到圓弧軌道的最高點(diǎn)d處．已知A與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ滿(mǎn)足0.1≤μ≤0.3，g取10m/s2，求（1）A、B離開(kāi)彈簧瞬間的速率vA、vB；（2）圓弧軌道的半徑R；（3）A在小車(chē)上滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q（計(jì)算結(jié)果可含有μ）．14．如圖所示，質(zhì)量為m2＝2kg的滑道靜止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半徑為R＝0.3m的四分之一圓弧，圓弧底部與滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一個(gè)輕彈簧．滑道CD部分粗糙，長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.2m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.10，其他部分均光滑．現(xiàn)讓質(zhì)量為m1＝1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))自A點(diǎn)由靜止釋放，取g＝10m/s2．求：(1)物塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；(3)物塊最終停止的位置．15．如圖所示，光滑坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線(xiàn)M處的墻上，另一端恰位于滑道的末端O點(diǎn)．已知在OM段，物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求：（1）物塊速度滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能（設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零）（3）若物塊A能夠被彈回到坡道上，則它能夠上升的最大高度是多少？16．如圖（a）所示，一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運(yùn)行．現(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的小物體以某一初速度放上傳送帶，物體相對(duì)地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（b）所示，取沿傳送帶向上為正方向，，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）0—10s內(nèi)物體位移的大??；（2）物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）0—10s內(nèi)物體機(jī)械能增量及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q．17．如圖所示，半徑的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線(xiàn)水平，且距水平地面高度為=1.25m，現(xiàn)將一質(zhì)量=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以的速度水平飛出（?。螅海?）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力做的功；（2）小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小；（3）小滑塊著地時(shí)的速度大小.18．在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力場(chǎng)中能量的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，P是一個(gè)微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒．高度為h的探測(cè)屏AB豎直放置，離P點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)，上端A與P點(diǎn)的高度差也為h.(1)若微粒打在探測(cè)屏AB的中點(diǎn)，求微粒在空中飛行的時(shí)間；(2)求能被屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍；(3)若打在探測(cè)屏A、B兩點(diǎn)的微粒的動(dòng)能相等，求L與h的關(guān)系．19．如圖所示，煉鋼廠(chǎng)通常用滾筒來(lái)傳送軟鋼錠，使具有一定初速度的軟鋼錠通過(guò)滾筒滑上平臺(tái)．質(zhì)量為M的軟鋼錠長(zhǎng)為L(zhǎng)，上表面光滑，下表面與平臺(tái)間是粗糙的．現(xiàn)以水平向右的初速度滑上平臺(tái)，全部滑上平臺(tái)時(shí)的速度為D．此時(shí)，在其右端無(wú)初速放上一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))．隨后軟鋼錠滑過(guò)2L距離時(shí)速度為零，滑塊恰好到達(dá)平臺(tái)．重力加速度取g，空氣阻力不計(jì)．求：(1)滑塊獲得的最大加速度(不考慮與平臺(tái)的撞擊過(guò)程)(2)滑塊放上后，軟鋼錠滑動(dòng)過(guò)程克服阻力做的功(3)軟