多物體多運(yùn)動(dòng)過程習(xí)題.docx

多物體多運(yùn)動(dòng)過程高考題集錦1、如圖所示，四分之一圓軌道OA與水平軌道AB相切，它們與另一水平軌道CD在同一豎直面內(nèi)，圓軌道OA的半徑R=0.45m，水平軌道AB長S1=3m，OA與AB均光滑。一滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，靜止在CD上的小車在的水平恒力作用下啟動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去力F。當(dāng)小車在CD上運(yùn)動(dòng)了S2=3.28m時(shí)速度，此時(shí)滑塊恰好落入小車中，已知小車質(zhì)量M=0.2Kg，與CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4（取g=10m/s2）求 （1）恒力F的作用時(shí)間。 （2）AB與CD的高度差。2、如圖所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平臺上放置一質(zhì)量M=2kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長度L1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B，其質(zhì)量m=1kg。B與A左段間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4。開始時(shí)二者均靜止，現(xiàn)對A施加水平向右的恒力，待B脫離A（A尚未露出平臺）后，將A取走。B離開平臺后的落地點(diǎn)與平臺右邊緣的水平距離。（取g=10m/s2）求：（1）B離開平臺時(shí)的速度。（2）B從開始運(yùn)動(dòng)到剛脫離A時(shí)，B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tB和位移xB（3）A左端的長度l23、如圖20所示，絕緣長方體B置于水平面上，兩端固定一對平行帶電極板，極扳間形成勻強(qiáng)電場E，長方體B的上表面光滑，下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.05（設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同），B與極板的總質(zhì)量mB=1.0kg帶正電的小滑塊A質(zhì)量mA=0.6kg，其受到的電場力大小F=1.2N假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場分布t=0時(shí)刻，小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對地面的速度vA=1.6m/s向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，B（連同極板）以相對地面的速度vB=0.40m/s向右運(yùn)動(dòng)問(g取10m/s2)（1）A和B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小分別為多少?（2）若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn)，a、b的距離L應(yīng)為多少？從t=0時(shí)刻到A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，摩擦力對B做的功為多少？4、如圖20所示，以A、B和C、D為端點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠B點(diǎn)，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C。一物塊被輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上E點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)到A時(shí)剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B滑上滑板?；暹\(yùn)動(dòng)到C時(shí)被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，滑板質(zhì)量M=2m，兩半圓半徑均為R，板長l =6.5R，板右端到C的距離L在RL5R范圍內(nèi)取值。E距A為S=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因素均為=0.5，重力加速度取g.(1) 求物塊滑到B點(diǎn)的速度大?。?2) 試討論物塊從滑上滑板到離開滑板右端的過程中，克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系，并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點(diǎn)。5、如圖所示，長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30角固定放置。將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為M的小物塊相連，小物塊懸掛于管口?，F(xiàn)將小球釋放，一段時(shí)間后，小物塊落地靜止不動(dòng)，小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變。(重力加速度為g)(1)求小物塊下落過程中的加速度大??；(2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大?。?3)試證明小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移總小于6、如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑有軌道，由一段斜的直軌道與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。7、目前，滑板運(yùn)動(dòng)受到青少年的追捧。如圖是某滑板運(yùn)動(dòng)員在一次表演時(shí)的一部分賽道在豎直平面內(nèi)的示意圖，賽道光滑，F(xiàn)GI為圓弧賽道，半徑R=65m，C為最低點(diǎn)并與水平賽道BC位于同一水平面，KA、DE平臺的高度都為h=18m。B、C、F處平滑連接?；錫和b的質(zhì)量均為m，m=5kg，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為M，M=45kg。表演開始，運(yùn)動(dòng)員站在滑板b上，先讓滑板a從A點(diǎn)靜止下滑，t1=01s后再與b板一起從A點(diǎn)靜止下滑?；螧C賽道后，運(yùn)動(dòng)員從b板跳到同方向運(yùn)動(dòng)的a板上，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=06s(水平方向是勻速運(yùn)動(dòng))。運(yùn)動(dòng)員與a板一起沿CD賽道上滑后沖出賽道，落在EF賽道的P點(diǎn)，沿賽道滑行，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受到的支持力N=7425N。(滑板和運(yùn)動(dòng)員的所有運(yùn)動(dòng)都在同一豎直平面內(nèi)，計(jì)算時(shí)滑板和運(yùn)動(dòng)員都看作質(zhì)點(diǎn)，取g=10ms2) (1)滑到C點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速度是多大? (2)運(yùn)動(dòng)員跳上滑板a后，在BC賽道上與滑板a共同運(yùn)動(dòng)的速度是多大? (3)從表演開始到運(yùn)動(dòng)員滑至I的過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能改變了多少?8、圖中有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度為k的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料ER流體，它對滑塊的阻力可調(diào).起初，滑塊靜止,ER流體對其阻力為0，彈簧的長度為L，現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng).為保證滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下移距離為時(shí)速度減為0，ER流體對滑塊的阻力須隨滑塊下移而變.試求（忽略空氣阻力）:(1)下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)滑塊向下運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小；(3)滑塊下移距離d時(shí)ER流體對滑塊阻力的大小.9、如圖所示，質(zhì)量m1=0.3 kg 的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=15 m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0=2 m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,取g=10 m/s2，求（1） 物塊在車面上滑行的時(shí)間t;（2） 要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0不超過多少。10、如圖所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q（q0）的小物塊在與金屬板A相距處靜止。若某一時(shí)刻在金屬板A、B間加一電壓，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)?，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動(dòng)摩擦因素為，若不計(jì)小物塊電荷量對電場的影響和碰撞時(shí)間。則（1）小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？（2）小物塊碰撞后經(jīng)過多長時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)？停在何位置？11、在游樂節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，小明和小陽觀看后對此進(jìn)行了討論。如圖所示，他們將選手簡化為質(zhì)量m=60kg的指點(diǎn)， 選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此事繩與豎直方向夾角=，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3m.不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺露出水面的高度不計(jì)，水足夠深。取中立加速度， ，（1） 求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對繩拉力的大小F；（2） 若繩長l=2m, 選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入手中。設(shè)水碓選手的平均浮力，平均阻力，求選手落入水中的深度；（3） 若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手， 小明認(rèn)為繩越長，在浮臺上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)，請通過推算說明你的觀點(diǎn)。12、如圖，ABC和ABD為兩個(gè)光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一豎直線上，D點(diǎn)距水平面的高度h，C點(diǎn)高度為2h，一滑塊從A點(diǎn)以初速度分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出。（1）求滑塊落到水平面時(shí)，落點(diǎn)與E點(diǎn)間的距離和.（2）為實(shí)現(xiàn)，應(yīng)滿足什么條件？13、如圖為某種魚餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投餌時(shí)，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上段放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去。設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)，對管壁的作用力恰好為零。不計(jì)魚餌在運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢能。已知重力加速度為g。求：（1） 質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v1;（2） 彈簧壓縮到0.5R時(shí)的彈性勢能Ep;（3） 已知地面欲睡面相距1.5R，若使該投餌管繞AB管的中軸線OO-。在角的范圍內(nèi)來回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只放置一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在到m之間變化，且均能落到水面。