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文檔簡介

.z.高考物理經(jīng)典力學計算題集萃1.在光滑的水平面,一質(zhì)量m=1kg的質(zhì)點以速度v0=10m/s沿x軸正方向運動,經(jīng)過原點后受一沿y軸正方向的恒力F=5N作用,直線OA與x軸成37°角,如圖1-70所示,求〔1〕如果質(zhì)點的運動軌跡與直線OA相交于P點,則質(zhì)點從O點到P點所經(jīng)歷的時間以及P的坐標;〔2〕質(zhì)點經(jīng)過P點時的速度.2.如圖1-71甲所示,質(zhì)量為1kg的物體置于固定斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后將拉力撤去.物體運動的v-t圖象如圖1-71乙,試求拉力F.3.一平直的傳送帶以速率v=2m/s勻速運行,在A處把物體輕輕地放到傳送帶上,經(jīng)過時間t=6s,物體到達B處.A、B相距L=10m.則物體在傳送帶上勻加速運動的時間是多少"如果提高傳送帶的運行速率,物體能較快地傳送到B處.要讓物體以最短的時間從A處傳送到B處,說明并計算傳送帶的運行速率至少應(yīng)為多大"假設(shè)使傳送帶的運行速率在此根底上再增大1倍,則物體從A傳送到B的時間又是多少"

4.如圖1-72所示,火箭平臺上放有測試儀器,火箭從地面起動后,以加速度g/2豎直向上勻加速運動,升到*一高度時,測試儀器對平臺的壓力為起動前壓力的17/18,地球半徑為R,求火箭此時離地面的高度.〔g為地面附近的重力加速度〕5.如圖1-73所示,質(zhì)量M=10kg的木楔ABC靜止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的傾角θ為30°的斜面上,有一質(zhì)量m=1.0kg的物塊由靜止開場沿斜面下滑.當滑行路程s=1.4m時,其速度v=1.4m/s.在這過程中木楔沒有動.求地面對木楔的摩擦力的大小和方向.〔重力加速度取g=10/m·s2〕6.*航空公司的一架客機,在正常航線上作水平飛行時,由于突然受到強大垂直氣流的作用,使飛機在10s高度下降1700m造成眾多乘客和機組人員的傷害事故,如果只研究飛機在豎直方向上的運動,且假定這一運動是勻變速直線運動.試計算:

〔1〕飛機在豎直方向上產(chǎn)生的加速度多大"方向怎樣"

〔2〕乘客所系平安帶必須提供相當于乘客體重多少倍的豎直拉力,才能使乘客不脫離座椅?〔g取10m/s2〕

〔3〕未系平安帶的乘客,相對于機艙將向什么方向運動"最可能受到傷害的是人體的什么部位"〔注:飛機上乘客所系的平安帶是固定連結(jié)在飛機座椅和乘客腰部的較寬的帶子,它使乘客與飛機座椅連為一體〕

7.宇航員在月球上自高h處以初速度v0水平拋出一小球,測出水平射程為L〔地面平坦〕,月球半徑為R,假設(shè)在月球上發(fā)射一顆月球的衛(wèi)星,它在月球外表附近環(huán)繞月球運行的周期是多少"

8.把一個質(zhì)量是2kg的物塊放在水平面上,用12N的水平拉力使物體從靜止開場運動,物塊與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2,物塊運動2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求

〔1〕2秒末物塊的即時速度.

〔2〕此后物塊在水平面上還能滑行的最大距離.

9.如下圖,一個人用與水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一個重G=200N的箱子勻速前進,箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.40〔g=10m/s2〕.求〔1〕推力F的大小.

〔2〕假設(shè)人不改變推力F的大小,只把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個靜止的箱子,推力作用時間t=3.0s后撤去,箱子最遠運動多長距離"

10.一網(wǎng)球運發(fā)動在離開網(wǎng)的距離為12m處沿水平方向發(fā)球,發(fā)球高度為2.4m,網(wǎng)的高度為0.9m.

〔1〕假設(shè)網(wǎng)球在網(wǎng)上0.1m處越過,求網(wǎng)球的初速度.

〔2〕假設(shè)按上述初速度發(fā)球,求該網(wǎng)球落地點到網(wǎng)的距離.

?。纾?0/m·s2,不考慮空氣阻力.

11.地球質(zhì)量為M,半徑為R,萬有引力常量為G,發(fā)射一顆繞地球外表附近做圓周運動的人造衛(wèi)星,衛(wèi)星的速度稱為第一宇宙速度.

〔1〕試推導(dǎo)由上述各量表達的第一宇宙速度的計算式,要求寫出推導(dǎo)依據(jù).

〔2〕假設(shè)第一宇宙速度的大小為v=7.9km/s,地球半徑R=6.4×103km,萬有引力常量G=〔2/3〕×10-10N·m2/kg2,求地球質(zhì)量〔結(jié)果要求保存二位有效數(shù)字〕.

12.如下圖,質(zhì)量2.0kg的小車放在光滑水平面上,在小車右端放一質(zhì)量為1.0kg的物塊,物塊與小車之間的動摩擦因數(shù)為0.5,當物塊與小車同時分別受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,經(jīng)0.4s同時撤去兩力,為使物塊不從小車上滑下,求小車最少要多長.〔g取10m/s2〕13.如下圖,帶弧形軌道的小車放在上外表光滑的靜止浮于水面的船上,車左端被固定在船上的物體擋住,小車的弧形軌道和水平局部在B點相切,且AB段光滑,BC段粗糙.現(xiàn)有一個離車的BC面高為h的木塊由A點自靜止滑下,最終停在車面上BC段的*處.木塊、車、船的質(zhì)量分別為m1=m,m2=2m,m3=3m;木塊與車外表間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,水對船的阻力不計,求木塊在BC面上滑行的距離s是多少"〔設(shè)船足夠長〕14.如下圖,一條不可伸長的輕繩長為L,一端用手握住,另一端系一質(zhì)量為m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半徑為R、角速度為ω的勻速圓周運動,且使繩始終與半徑R的圓相切,小球也將在同一水平面做勻速圓周運動,假設(shè)人手做功的功率為P,求:〔1〕小球做勻速圓周運動的線速度大小.

〔2〕小球在運動過程中所受到的摩擦阻力的大?。?/p>

15.如圖1-78所示,長為L=0.50m的木板AB靜止、固定在水平面上,在AB的左端面有一質(zhì)量為M=0.48kg的小木塊C〔可視為質(zhì)點〕,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=75m/s的速度射向小木塊C并留在小木塊中.小木塊C與木板AB之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1.〔g取10m/s2〕〔1〕求小木塊C運動至AB右端面時的速度大小v2.

〔2〕假設(shè)將木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右運動的小車上〔小車質(zhì)量遠大于小木塊C的質(zhì)量〕,小木塊C仍放在木板AB的A端,子彈以v0′=76m/s的速度射向小木塊C并留在小木塊中,求小木塊C運動至AB右端面的過程中小車向右運動的距離s.

16.如下圖,一質(zhì)量M=2kg的長木板B靜止于光滑水平面上,B的右邊放有豎直擋板.現(xiàn)有一小物體A〔可視為質(zhì)點〕質(zhì)量m=1kg,以速度v0=6m/s從B的左端水平滑上B,A和B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,B與豎直擋板的碰撞時間極短,且碰撞時無機械能損失.〔1〕假設(shè)B的右端距擋板s=4m,要使A最終不脫離B,則木板B的長度至少多長"

〔2〕假設(shè)B的右端距擋板s=0.5m,要使A最終不脫離B,則木板B的長度至少多長"

17.如下圖,長木板A右邊固定著一個擋板,包括擋板在的總質(zhì)量為1.5M,靜止在光滑的水平地面上.小木塊B質(zhì)量為M,從A的左端開場以初速度v0在A上滑動,滑到右端與擋板發(fā)生碰撞,碰撞過程時間極短,碰后木塊B恰好滑到A的左端就停頓滑動.B與A間的動摩擦因數(shù)為μ,B在A板上單程滑行長度為l.求:〔1〕假設(shè)μl=3v02/160g,在B與擋板碰撞后的運動過程中,摩擦力對木板A做正功還是負功"做多少功"

〔2〕討論A和B在整個運動過程中,是否有可能在*一段時間里運動方向是向左的.如果不可能,說明理由;如果可能,求出發(fā)生這種情況的條件.

18.在*市區(qū),一輛小汽車在平直的公路上以速度vA向東勻速行駛,一位觀光游客正由南向北從班馬線上橫過馬路.汽車司機發(fā)現(xiàn)前方有危險〔游客正在D處〕經(jīng)0.7s作出反響,緊急剎車,但仍將正步行至B處的游客撞傷,該汽車最終在C處停下.為了清晰了解事故現(xiàn)場.現(xiàn)以圖1-81示之:為了判斷汽車司機是否超速行駛,警方派一警車以法定最高速度vm=14.0m/s行駛在同一馬路的同一地段,在肇事汽車的起始制動點A緊急剎車,經(jīng)31.5m后停下來.在事故現(xiàn)場測得=17.5m、=14.0m、=2.6m.問①該肇事汽車的初速度vA是多大"

②游客橫過馬路的速度大小"〔g取10m/s2〕

19.如下圖,質(zhì)量mA=10kg的物塊A與質(zhì)量mB=2kg的物塊B放在傾角θ=30°的光滑斜面上處于靜止狀態(tài),輕質(zhì)彈簧一端與物塊B連接,另一端與固定擋板連接,彈簧的勁度系數(shù)k=400N/m.現(xiàn)給物塊A施加一個平行于斜面向上的力F,使物塊A沿斜面向上做勻加速運動,力F在前0.2s為變力,0.2s后為恒力,求〔g取10m/s2〕〔1〕力F的最大值與最小值;

〔2〕力F由最小值到達最大值的過程中,物塊A所增加的重力勢能.

20.如下圖,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2,m1<m2,由輕質(zhì)彈簧相連接,置于水平的氣墊導(dǎo)軌上.用一輕繩把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊.兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動.突然,輕繩斷開.當彈簧伸長至本身的自然長度時,滑塊A的速度正好為零.問在以后的運動過程中,滑塊B是否會有速度等于零的時刻"試通過定量分析,證明你的結(jié)論.21.如下圖,外表粗糙的圓盤以恒定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,質(zhì)量為m的物體與轉(zhuǎn)軸間系有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的原長大于圓盤半徑.彈簧的勁度系數(shù)為k,物體在距轉(zhuǎn)軸R處恰好能隨圓盤一起轉(zhuǎn)動而無相對滑動,現(xiàn)將物體沿半徑方向移動一小段距離,假設(shè)移動后,物體仍能與圓盤一起轉(zhuǎn)動,且保持相對靜止,則需要的條件是什么"22.設(shè)人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力定律、牛頓運動定律及周期的概念,論述人造地球衛(wèi)星隨著軌道半徑的增加,它的線速度變小,周期變大.23.一質(zhì)點做勻加速直線運動,其加速度為a,*時刻通過A點,經(jīng)時間T通過B點,發(fā)生的位移為s1,再經(jīng)過時間T通過C點,又經(jīng)過第三個時間T通過D點,在第三個時間T發(fā)生的位移為s3,試利用勻變速直線運動公式證明:a=〔s3-s1〕/2T2.

26.如圖1-81所示,在光滑地面上并排放兩個一樣的木塊,長度皆為l=1.00m,在左邊木塊的最左端放一小金屬塊,它的質(zhì)量等于一個木塊的質(zhì)量,開場小金屬塊以初速度v0=2.00m/s向右滑動,金屬塊與木塊之間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.10,g取10m/s2,求:木塊的最后速度.

27.如圖1-82所示,A、B兩個物體靠在一起,放在光滑水平面上,它們的質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=6kg,今用水平力FA推A,用水平力FB拉B,FA和FB隨時間變化的關(guān)系是FA=9-2t〔N〕,FB=3+2t〔N〕.求從t=0到A、B脫離,它們的位移是多少?28.如圖1-83所示,木塊A、B靠攏置于光滑的水平地面上.A、B的質(zhì)量分別是2kg、3kg,A的長度是0.5m,另一質(zhì)量是1kg、可視為質(zhì)點的滑塊C以速度v0=3m/s沿水平方向滑到A上,C與A、B間的動摩擦因數(shù)都相等,C由A滑向B的速度是v=2m/s,求:

〔1〕C與A、B之間的動摩擦因數(shù);

〔2〕C在B上相對B滑行多大距離?

〔3〕C在B上滑行過程中,B滑行了多遠?

〔4〕C在A、B上共滑行了多長時間?

29.如圖1-84所示,一質(zhì)量為m的滑塊能在傾角為θ的斜面上以a=〔gsinθ〕/2勻加速下滑,假設(shè)用一水平推力F作用于滑塊,使之能靜止在斜面上.求推力F的大?。?0.如圖1-85所示,AB和CD為兩個對稱斜面,其上部足夠長,下局部分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切,圓弧圓心角為120°,半徑R=2.0m,一個質(zhì)量為m=1kg的物體在離弧高度為h=3.0m處,以初速度4.0m/s沿斜面運動,假設(shè)物體與兩斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,則

〔1〕物體在斜面上〔不包括圓弧局部〕走過路程的最大值為多少?

〔2〕試描述物體最終的運動情況.

〔3〕物體對圓弧最低點的最大壓力和最小壓力分別為多少?

31.如下圖,一質(zhì)量為500kg的木箱放在質(zhì)量為2000kg的平板車的后部,木箱到駕駛室的距離L=1.6m,木箱與車板間的動摩擦因數(shù)μ=0.484,平板車在運動過程中所受阻力是車和箱總重的0.20倍,平板車以v0=22.0m/s恒定速度行駛,突然駕駛員剎車使車做勻減速運動,為使木箱不撞擊駕駛室.g取1m/s2,試求:

〔1〕從剎車開場到平板車完全停頓至少要經(jīng)過多長時間.

〔2〕駕駛員剎車時的制動力不能超過多大.32.如圖1-87所示,1、2兩木塊用繃直的細繩連接,放在水平面上,其質(zhì)量分別為m1=1.0kg、m2=2.0kg,它們與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.10.在t=0時開場用向右的水平拉力F=6.0N拉木塊2和木塊1同時開場運動,過一段時間細繩斷開,到t=6.0s時1、2兩木塊相距Δs=22.0m〔細繩長度可忽略〕,木塊1早已停頓.求此時木塊2的動能.〔g取10m/s2〕

33.如圖1-88甲所示,質(zhì)量為M、長L=1.0m、右端帶有豎直擋板的木板B靜止在光滑水平面上,一個質(zhì)量為m的小木塊〔可視為質(zhì)點〕A以水平速度v0=4.0m/s滑上B的左端,之后與右端擋板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端,M/m=3,并設(shè)A與擋板碰撞時無機械能損失,碰撞時間可以忽略不計,g取10m/s2.求

〔1〕A、B最后速度;

〔2〕木塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù).

〔3〕木塊A與木板B相碰前后木板B的速度,再在圖1-88乙所給坐標中畫出此過程中B相對地的v-t圖線.34.兩個物體質(zhì)量分別為m1和m2,m1原來靜止,m2以速度v0向右運動,如下圖,它們同時開場受到大小相等、方向與v0一樣的恒力F的作用,它們能不能在*一時刻到達一樣的速度?說明判斷的理由.35.如下圖,ABC是光滑半圓形軌道,其直徑AOC處于豎直方向,長為0.8m.半徑OB處于水平方向.質(zhì)量為m的小球自A點以初速度v水平射入,求:〔1〕欲使小球沿軌道運動,其水平初速度v的最小值是多少?〔2〕假設(shè)小球的水平初速度v小于〔1〕中的最小值,小球有無可能經(jīng)過B點?假設(shè)能,求出水平初速度大小滿足的條件,假設(shè)不能,請說明理由.〔g取10m/s2,小球和軌道相碰時無能量損失而不反彈〕

36.試證明太空中任何天體外表附近衛(wèi)星的運動周期與該天體密度的平方根成反比.

37.在光滑水平面上有一質(zhì)量為0.2kg的小球,以5.0m/s的速度向前運動,與一個質(zhì)量為0.3kg的靜止的木塊發(fā)生碰撞,假設(shè)碰撞后木塊的速度為4.2m/s,試論證這種假設(shè)是否合理.

38.如下圖在光滑水平地面上,停著一輛玩具汽車,小車上的平臺A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物體C以速度v0沿水平桌面自左向右運動,滑過平臺A后,恰能落在小車底面的前端B處,并粘合在一起,小車的質(zhì)量為M,平臺A離車底平面的高度OA=h,又OB=s,求:〔1〕物體C剛離開平臺時,小車獲得的速度;〔2〕物體與小車相互作用的過程中,系統(tǒng)損失的機械能.

39.一質(zhì)量M=2kg的長木板B靜止于光滑水平面上,B的右端離豎直擋板0.5m,現(xiàn)有一小物體A〔可視為質(zhì)點〕質(zhì)量m=1kg,以一定速度v0從B的左端水平滑上B,如圖1-92所示,A和B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,B與豎直擋板的碰撞時間極短,且碰撞前后速度大小不變.①假設(shè)v0=2m/s,要使A最終不脫離B,則木板B的長度至少多長?②假設(shè)v0=4m/s,要使A最終不脫離B,則木板B又至少有多長?〔g取10m/s2〕40.在光滑水平面上靜置有質(zhì)量均為m的木板AB和滑塊CD,木板AB上外表粗糙,動摩擦因數(shù)為μ,滑塊CD上外表為光滑的1/4圓弧,它們緊靠在一起,如圖1-93所示.一可視為質(zhì)點的物塊P質(zhì)量也為m,它從木板AB右端以初速v0滑入,過B點時速度為v0/2,后又滑上滑塊,最終恰好滑到最高點C處,求:〔1〕物塊滑到B處時,木板的速度vAB;〔2〕木板的長度L;〔3〕物塊滑到C處時滑塊CD的動能.

41.一平直長木板C靜止在光滑水平面上,今有兩小物塊A和B分別以2v0和v0的初速度沿同一直線從長木板C兩端相向水平地滑上長木板,如圖1-94所示.設(shè)A、B兩小物塊與長木板C間的動摩擦因數(shù)均為μ,A、B、C三者質(zhì)量相等.①假設(shè)A、B兩小物塊不發(fā)生碰撞,則由開場滑上C到靜止在C上止,B通過的總路程是多大?經(jīng)過的時間多長?②為使A、B兩小物塊不發(fā)生碰撞,長木板C的長度至少多大?42.在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為M的小車,質(zhì)量為m的物體與一輕彈簧固定相連,彈簧的另一端與小車左端固定連接,將彈簧壓縮后用細線將m栓住,m靜止在小車上的A點,如圖1-95所示.設(shè)m與M間的動摩擦因數(shù)為μ,O點為彈簧原長位置,將細線燒斷后,m、M開場運動.〔1〕當物體m位于O點左側(cè)還是右側(cè),物體m的速度最大?簡要說明理由.〔2〕假設(shè)物體m到達最大速度v1時,物體m已相對小車移動了距離s.求此時M的速度v2和這一過程中彈簧釋放的彈性勢能Ep?〔3〕判斷m與M的最終運動狀態(tài)是靜止、勻速運動還是相對往復(fù)運動?并簡要說明理由.

43.如圖1-96所示,AOB是光滑水平軌道,BC是半徑為R的光滑1/4圓弧軌道,兩軌道恰好相切.質(zhì)量為M的小木塊靜止在O點,一質(zhì)量為m的小子彈以*一初速度水平向右射入小木塊,并留在其中和小木塊一起運動,恰能到達圓弧最高點C〔小木塊和子彈均可看成質(zhì)點〕.問:〔1〕子彈入射前的速度?〔2〕假設(shè)每當小木塊返回或停頓在O點時,立即有一樣的子彈射入小木塊,并留在其中,則當?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?44.如下圖,一輛質(zhì)量m=2kg的平板車左端放有質(zhì)量M=3kg的小滑塊,滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.開場時平板車和滑塊共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右運動,并與豎直墻壁發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時間極短且碰撞后平板車速度大小保持不變,但方向與原來相反,平板車足夠長,以至滑塊不會滑到平板車右端.〔?。纾?0m/s2〕求:〔1〕平板車第一次與墻壁碰撞后向左運動的最大距離.〔2〕平板車第二次與墻壁碰撞前瞬間的速度v.〔3〕為使滑塊始終不會從平板車右端滑下,平板車至少多長?〔M可當作質(zhì)點處理〕

45.如下圖,質(zhì)量為0.3kg的小車靜止在光滑軌道上,在它的下面掛一個質(zhì)量為0.1kg的小

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