高考物理力學(xué)綜合計(jì)算題課件

如圖所示，長(zhǎng)木板A右邊固定一個(gè)擋板，包括擋板在內(nèi)的總質(zhì)量為1.5M，靜止在光滑的水平面上，小木塊B質(zhì)量為M，從A的左端開始以初速度V0在A上滑動(dòng)，滑到右端與擋板發(fā)生碰撞，已知碰撞過程時(shí)間極短,碰后木塊B恰好滑到A的左端停止，已知B與A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B在A板上單程滑行長(zhǎng)度為L(zhǎng)，求：（1）若，在B與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)木板A做正功還是負(fù)功？做多少功？（2）討論A和B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，是否有可能在某一段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)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。如圖所示，長(zhǎng)木板A右邊固定一個(gè)擋板，包括擋板在內(nèi)的總質(zhì)A在運(yùn)動(dòng)過程中不可能向左運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵贐未與A碰撞之前，A受摩擦力方向向右，做加速運(yùn)動(dòng)，碰后A受摩擦力方向向左，做減速運(yùn)動(dòng)，直到最后共同速度仍向右，因此不可能向左運(yùn)動(dòng)。B在碰撞之后，有可能向左運(yùn)動(dòng)，即，結(jié)合①②式得：⑤代入③式得：⑥另一方面，整個(gè)過程中損失的機(jī)械能一定大于或等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功，即⑦即故在某一段時(shí)間里B運(yùn)動(dòng)方向是向左的條件A在運(yùn)動(dòng)過程中不可能向左運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵贐未與A碰撞之前，A受摩如圖所示，用半徑為0.4m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長(zhǎng)為2.8m、質(zhì)量為10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1。鐵板從一端放入工作臺(tái)的砂輪下，工作時(shí)砂輪對(duì)鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為100N，在砂輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運(yùn)動(dòng)并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為5rad/s，g取10m/s2。鐵板砂輪⑴通過分析計(jì)算，說明鐵板將如何運(yùn)動(dòng)？⑵加工一塊鐵板需要多少時(shí)間？⑶加工一塊鐵板電動(dòng)機(jī)要消耗多少電能？（不考慮電動(dòng)機(jī)自身的能耗）鐵板砂輪如圖所示，用半徑為0.4m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板上表面壓軋一道⑴開始砂輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力F1=μ1FN=0.3×100N=30N工作臺(tái)給鐵板的摩擦阻力F2=μ2FN=0.1×(100+10×10)N=20N鐵板先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)：a=m/s2=1m/s2加速過程鐵板達(dá)到的最大速度vm=ωR=5×0.4m/s=2m/s這一過程鐵板的位移s1=m=2m<2.8m，此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力，F(xiàn)1′=F2，鐵板將做勻速運(yùn)動(dòng)。即整個(gè)過程中鐵板將先做加速度a=1m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做vm=2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)（只要上面已求出，不說數(shù)據(jù)也得分）⑵在加速運(yùn)動(dòng)過程中，由vm=at1得t1=s勻速運(yùn)動(dòng)過程的位移為s2=L-s1=2.8m-2m=0.8m由s2=vt2，得t2=0.4s所以加工一塊鐵板所用的時(shí)間為T=t1+t2=2s+0.4s=2.4s⑶解法一：E=ΔEK+Q1+Q2=mvm2+f1s相對(duì)+f2L=(×10×22+30×2+20×2.8)J=136J解法二：E=f1S作用點(diǎn)+f1′s2=f12s1+f2s2=(30×2×2+20×0.8)=136J⑴開始砂輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力F1=μ1FN=0.3×10

如圖打夯前先將樁料扶起、直立在泥土中h1=0.25m，每次卷揚(yáng)機(jī)都將夯錘提升到距離樁頂h0=5m處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上并不彈起，而隨樁料一起向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)夯錘和樁料的質(zhì)量均為500kg，泥土對(duì)樁料的阻力為f=kh牛頓，其中常數(shù)k=2×104N/m，h是樁料深入泥土的深度。卷揚(yáng)機(jī)使用220V的是的單相交流電動(dòng)機(jī)，其工作效率為0.95，每次卷揚(yáng)機(jī)需用20s的時(shí)間提升夯錘（提升夯錘時(shí)忽略加速和減速的過程，不計(jì)夯錘提升時(shí)的動(dòng)能，也不計(jì)滑輪的摩擦。夯錘和樁料的作用時(shí)間極短），求（1）在提升夯錘的過程中，卷揚(yáng)機(jī)的輸入電流（2）打完第一夯后，樁料進(jìn)入泥土的深度卷揚(yáng)機(jī)樁料夯錘泥土如圖打夯前先將樁料扶起、直立在泥土中h1=0.25m

在光滑的水平面上有一質(zhì)量M=2kg的木板A，其右端擋板上固定一根輕質(zhì)彈簧，在靠近木板左端的P處有一大小忽略不計(jì)質(zhì)量m=2kg的滑塊B。木板上Q處的左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑。且PQ間距離L=2m，如圖所示。某時(shí)刻木板A以vA

=1m/s的速度向左滑行，同時(shí)滑塊B以vB=5m/s的速度向右滑行，當(dāng)滑塊B與P處相距時(shí)3L/4，二者剛好處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，若在二者共同運(yùn)動(dòng)方向的前方有一障礙物，木板A與它碰后以原速率反彈（碰后立即撤去該障礙物）。求B與A的粗糙面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和滑塊B最終停在木板A上的位置。（g取10m/s2）vAvBLQPBA在光滑的水平面上有一質(zhì)量M=2kg的木板A，其右端擋解：設(shè)M、m共同速度為υ，由動(dòng)量守恒定律得

υ==2m/s

對(duì)A，B組成的系統(tǒng)，由能量守恒

代入數(shù)據(jù)得μ=0.6木板A與障礙物發(fā)生碰撞后以原速率反彈，假設(shè)B向右滑行并與彈簧發(fā)生相互作用，當(dāng)A、B再次處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩者的共同速度為u，在此過程中，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、能量守恒。 由動(dòng)量守恒定律得

u=0

設(shè)B相對(duì)A的路程為s，由能量守恒得

代入數(shù)據(jù)得s=m

由于s>，所以B滑過Q點(diǎn)并與彈簧相互作用，然后相對(duì)A向左滑動(dòng)到Q點(diǎn)左邊，設(shè)離Q點(diǎn)距離為s1

s1=s-L=0.17m解：設(shè)M、m共同速度為υ，由動(dòng)量守恒定律得如圖所示,水平傳送帶AB長(zhǎng)L=8.3m,質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)（傳送帶的傳送速度恒定）,木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí),一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以=300m/s水平向右的速度正對(duì)射入木塊并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊,設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同,g取10m/s.求：（1）在被第二顆子彈擊中前,木塊向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離？（2）木塊在傳達(dá)帶上最多能被多少顆子彈擊中？（3）從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開傳送帶的過程中，子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能是多少？（g取10m/s2）如圖所示,水平傳送帶AB長(zhǎng)L=8.3m,質(zhì)量為M=1kg的木解得：=3m/s②木塊向右作減速運(yùn)動(dòng)加速度m/s2③木塊速度減小為零所用時(shí)間④解得t1

=0.6s<1s⑤所以木塊在被第二顆子彈擊中前向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)，速度為零，移動(dòng)距離為解得s1=0.9m．⑥（2）在第二顆子彈射中木塊前，木塊再向左作加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間t2=1s－0.6s=0.4s⑦速度增大為v-2=at2=2m/s（恰與傳送帶同速）⑧向左移動(dòng)的位移為⑨所以兩顆子彈射中木塊的時(shí)間間隔內(nèi)，木塊總位移S0=S1－S2=0.5m方向向右⑩第16顆子彈擊中前，木塊向右移動(dòng)的位移為11第16顆子彈擊中后，木塊將會(huì)再向右先移動(dòng)0.9m，總位移為0.9m＋7.5=8.4m>8.3m木塊將從B端落下．所以木塊在傳送帶上最多能被16顆子彈擊中．（3）第一顆子彈擊穿木塊過程中產(chǎn)生的熱量為

12第16顆子彈射入后木塊滑行時(shí)間為t3有17解得t3=0.4s18木塊與傳送帶的相對(duì)位移為S=v1-t3＋0.819產(chǎn)生的熱量為Q4=20全過程中產(chǎn)生的熱量為Q=15(Q1＋Q2＋Q-3)＋Q1＋Q4解得Q=14155.5J21解得：=3m/s②

如圖所示，有一半徑為R的半球形凹槽,放在光滑的水平地面上，一面緊靠在光滑墻壁上。在槽口上有一質(zhì)量為m的小球，由A點(diǎn)靜止釋放，沿光滑的球面滑下，經(jīng)最低點(diǎn)B又沿球面上升到最高點(diǎn)C。經(jīng)歷時(shí)間t，BC兩點(diǎn)高度差為0.6R求：

1.小球到達(dá)C點(diǎn)的速度

2.在這段時(shí)間t里，墻對(duì)凹槽的沖量以及地面對(duì)凹槽的沖量ABC0.6R如圖所示，有一半徑為R的半球形凹槽,放在光滑的水平地面

如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端連著絕緣介質(zhì)小球B,右端連在固定板上,放在光滑絕緣的水平面上.整個(gè)裝置處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球A，從距B球?yàn)镾處自由釋放，并與B球發(fā)生碰撞。碰撞中無機(jī)械能損失，且A球的電荷量始終不變。已知B球的質(zhì)量M=3m，彈簧振子的周期（A、B小球均可視為質(zhì)點(diǎn)）。（1）求A球與B球第一次碰撞后瞬間，A球的速度v1和B球的速度v2。（2）要使A球與B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰，求勁度系數(shù)k的可能取值。ESBA如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端連著絕緣介質(zhì)小球B,高考物理力學(xué)綜合計(jì)算題課件光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料料成的“┙”型滑板，（平面部分足夠長(zhǎng)），質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L(zhǎng)1距離的B處放有一質(zhì)量為m，電量為+q的大小不計(jì)的小物體，物體與板面的摩擦不計(jì)，整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，初始時(shí)刻，滑板與物體都靜止，試求：（1）釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前物體的速度v1多大？（2）若物體與A壁碰后相對(duì)水平面的速度大小為碰前的3/5，則物體在第二次跟A壁碰撞之前瞬時(shí)，滑板的速度v和物體的速度v2分別為多大？（均指對(duì)地速度）（3）物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞前，電場(chǎng)力做功為多大？（碰撞時(shí)間可忽略光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料料成的“┙”型滑板，（平高考物理力學(xué)綜合計(jì)算題課件卷揚(yáng)機(jī)樁料夯錘泥土卷揚(yáng)機(jī)樁料夯錘泥土則第一夯打擊后樁料深入泥土的深度為1.65m

則第一夯打擊后樁料深入泥土的深度為1.65m

如圖所示，長(zhǎng)木板A右邊固定一個(gè)擋板，包括擋板在內(nèi)的總質(zhì)量為1.5M，靜止在光滑的水平面上，小木塊B質(zhì)量為M，從A的左端開始以初速度V0在A上滑動(dòng)，滑到右端與擋板發(fā)生碰撞，已知碰撞過程時(shí)間極短,碰后木塊B恰好滑到A的左端停止，已知B與A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B在A板上單程滑行長(zhǎng)度為L(zhǎng)，求：（1）若，在B與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)木板A做正功還是負(fù)功？做多少功？（2）討論A和B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，是否有可能在某一段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)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。如圖所示，長(zhǎng)木板A右邊固定一個(gè)擋板，包括擋板在內(nèi)的總質(zhì)A在運(yùn)動(dòng)過程中不可能向左運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵贐未與A碰撞之前，A受摩擦力方向向右，做加速運(yùn)動(dòng)，碰后A受摩擦力方向向左，做減速運(yùn)動(dòng)，直到最后共同速度仍向右，因此不可能向左運(yùn)動(dòng)。B在碰撞之后，有可能向左運(yùn)動(dòng)，即，結(jié)合①②式得：⑤代入③式得：⑥另一方面，整個(gè)過程中損失的機(jī)械能一定大于或等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功，即⑦即故在某一段時(shí)間里B運(yùn)動(dòng)方向是向左的條件A在運(yùn)動(dòng)過程中不可能向左運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵贐未與A碰撞之前，A受摩如圖所示，用半徑為0.4m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長(zhǎng)為2.8m、質(zhì)量為10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1。鐵板從一端放入工作臺(tái)的砂輪下，工作時(shí)砂輪對(duì)鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為100N，在砂輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運(yùn)動(dòng)并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為5rad/s，g取10m/s2。鐵板砂輪⑴通過分析計(jì)算，說明鐵板將如何運(yùn)動(dòng)？⑵加工一塊鐵板需要多少時(shí)間？⑶加工一塊鐵板電動(dòng)機(jī)要消耗多少電能？（不考慮電動(dòng)機(jī)自身的能耗）鐵板砂輪如圖所示，用半徑為0.4m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板上表面壓軋一道⑴開始砂輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力F1=μ1FN=0.3×100N=30N工作臺(tái)給鐵板的摩擦阻力F2=μ2FN=0.1×(100+10×10)N=20N鐵板先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)：a=m/s2=1m/s2加速過程鐵板達(dá)到的最大速度vm=ωR=5×0.4m/s=2m/s這一過程鐵板的位移s1=m=2m<2.8m，此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力，F(xiàn)1′=F2，鐵板將做勻速運(yùn)動(dòng)。即整個(gè)過程中鐵板將先做加速度a=1m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做vm=2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)（只要上面已求出，不說數(shù)據(jù)也得分）⑵在加速運(yùn)動(dòng)過程中，由vm=at1得t1=s勻速運(yùn)動(dòng)過程的位移為s2=L-s1=2.8m-2m=0.8m由s2=vt2，得t2=0.4s所以加工一塊鐵板所用的時(shí)間為T=t1+t2=2s+0.4s=2.4s⑶解法一：E=ΔEK+Q1+Q2=mvm2+f1s相對(duì)+f2L=(×10×22+30×2+20×2.8)J=136J解法二：E=f1S作用點(diǎn)+f1′s2=f12s1+f2s2=(30×2×2+20×0.8)=136J⑴開始砂輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力F1=μ1FN=0.3×10

如圖打夯前先將樁料扶起、直立在泥土中h1=0.25m，每次卷揚(yáng)機(jī)都將夯錘提升到距離樁頂h0=5m處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上并不彈起，而隨樁料一起向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)夯錘和樁料的質(zhì)量均為500kg，泥土對(duì)樁料的阻力為f=kh牛頓，其中常數(shù)k=2×104N/m，h是樁料深入泥土的深度。卷揚(yáng)機(jī)使用220V的是的單相交流電動(dòng)機(jī)，其工作效率為0.95，每次卷揚(yáng)機(jī)需用20s的時(shí)間提升夯錘（提升夯錘時(shí)忽略加速和減速的過程，不計(jì)夯錘提升時(shí)的動(dòng)能，也不計(jì)滑輪的摩擦。夯錘和樁料的作用時(shí)間極短），求（1）在提升夯錘的過程中，卷揚(yáng)機(jī)的輸入電流（2）打完第一夯后，樁料進(jìn)入泥土的深度卷揚(yáng)機(jī)樁料夯錘泥土如圖打夯前先將樁料扶起、直立在泥土中h1=0.25m

在光滑的水平面上有一質(zhì)量M=2kg的木板A，其右端擋板上固定一根輕質(zhì)彈簧，在靠近木板左端的P處有一大小忽略不計(jì)質(zhì)量m=2kg的滑塊B。木板上Q處的左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑。且PQ間距離L=2m，如圖所示。某時(shí)刻木板A以vA

=1m/s的速度向左滑行，同時(shí)滑塊B以vB=5m/s的速度向右滑行，當(dāng)滑塊B與P處相距時(shí)3L/4，二者剛好處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，若在二者共同運(yùn)動(dòng)方向的前方有一障礙物，木板A與它碰后以原速率反彈（碰后立即撤去該障礙物）。求B與A的粗糙面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和滑塊B最終停在木板A上的位置。（g取10m/s2）vAvBLQPBA在光滑的水平面上有一質(zhì)量M=2kg的木板A，其右端擋解：設(shè)M、m共同速度為υ，由動(dòng)量守恒定律得

υ==2m/s

對(duì)A，B組成的系統(tǒng)，由能量守恒

代入數(shù)據(jù)得μ=0.6木板A與障礙物發(fā)生碰撞后以原速率反彈，假設(shè)B向右滑行并與彈簧發(fā)生相互作用，當(dāng)A、B再次處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩者的共同速度為u，在此過程中，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、能量守恒。 由動(dòng)量守恒定律得

u=0

設(shè)B相對(duì)A的路程為s，由能量守恒得

代入數(shù)據(jù)得s=m

由于s>，所以B滑過Q點(diǎn)并與彈簧相互作用，然后相對(duì)A向左滑動(dòng)到Q點(diǎn)左邊，設(shè)離Q點(diǎn)距離為s1

s1=s-L=0.17m解：設(shè)M、m共同速度為υ，由動(dòng)量守恒定律得如圖所示,水平傳送帶AB長(zhǎng)L=8.3m,質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)（傳送帶的傳送速度恒定）,木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí),一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以=300m/s水平向右的速度正對(duì)射入木塊并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊,設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同,g取10m/s.求：（1）在被第二顆子彈擊中前,木塊向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離？（2）木塊在傳達(dá)帶上最多能被多少顆子彈擊中？（3）從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開傳送帶的過程中，子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能是多少？（g取10m/s2）如圖所示,水平傳送帶AB長(zhǎng)L=8.3m,質(zhì)量為M=1kg的木解得：=3m/s②木塊向右作減速運(yùn)動(dòng)加速度m/s2③木塊速度減小為零所用時(shí)間④解得t1

=0.6s<1s⑤所以木塊在被第二顆子彈擊中前向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)，速度為零，移動(dòng)距離為解得s1=0.9m．⑥（2）在第二顆子彈射中木塊前，木塊再向左作加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間t2=1s－0.6s=0.4s⑦速度增大為v-2=at2=2m/s（恰與傳送帶同速）⑧向左移動(dòng)的位移為⑨所以兩顆子彈射中木塊的時(shí)間間隔內(nèi)，木塊總位移S0=S1－S2=0.5m方向向右⑩第16顆子彈擊中前，木塊向右移動(dòng)的位移為11第16顆子彈擊中后，木塊將會(huì)再向右先移動(dòng)0.9m，總位移為0.9m＋7.5=8.4m>8.3m木塊將從B端落下．所以木塊在傳送帶上最多能被16顆子彈擊中．（3）第一顆子彈擊穿木塊過程中產(chǎn)生的熱量為

12第16顆子彈射入后木塊滑行時(shí)間為t3有17解得t3=0.4s18木塊與傳送帶的相對(duì)位移為S=v1-t3＋0.819產(chǎn)生的熱量為Q4=20全過程中產(chǎn)生的熱量為Q=15(Q1＋Q2＋Q-3)＋Q1＋Q4解得Q=14155.5J21解得：=3m/s②

如圖所示，有一半徑為R的半球形凹槽,放在光滑的水平地面上，一面緊靠在光滑墻壁上。在槽口上有一質(zhì)量為m的小球，由A點(diǎn)靜止釋放，沿光滑的球面滑下，經(jīng)最低