2022屆高考物理一輪復習計算：功和能

2022年高考物理一輪復習計算專題:功和能

班級：姓名：學號：

1.如圖所示，豎直半圓形光滑軌道8c與光滑水平面AB相切.質(zhì)量？=3kg的小滑塊2放

在半圓形軌道的最低點8處，另一質(zhì)量為叫=5kg的小滑塊1,從4點以%=10m/s的初速

度在水平面上滑行，到達B處兩滑塊發(fā)生彈性正碰。重力加速度g取lOm/s?,兩滑塊均可視

為質(zhì)點。求：

(1)滑塊1與滑塊2碰撞后瞬間的速度大小匕與匕；

(2)若碰后小滑塊2恰好能通過圓軌道的最高點C,則圓形軌道的半徑R的大小。

2.北京奧運會女子蹦床決賽中，中國小將何雯娜表現(xiàn)突出，以總分37.80分的成績?yōu)橹袊?/p>

蹦床隊奪得首枚奧運會金牌。在比賽中，如果她受到蹦床對她的彈力的變化規(guī)律如圖所示。

試分析該同學在。段時間內(nèi)彈性勢能、重力勢能怎樣變化？4段時間內(nèi)又如何變

3.如圖，總質(zhì)量為M的車沿水平路面以速度?勻速前進，中途質(zhì)量為，〃的掛車脫節(jié)，機車

發(fā)動機的牽引力為尸且始終保持不變，機車和掛車所受地面的摩擦力都與重力成正比，機

車和掛車都視為頂點，重力加速度取g。

(1)掛車脫節(jié)后，機車發(fā)動機輸出功率怎樣變化？

(2)在掛車停止的瞬間，機車的速度等于多少？

(3)在掛車停止運動前，系統(tǒng)的動能怎樣變化？

4.如圖所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強電場，有《圓弧形的絕緣硬質(zhì)管豎直固

定在勻強電場中，圓心與管口在同一水平線上，管的半徑為R,下端管口切線水平，離水平

地面的距離為〃，有一質(zhì)量為，"的帶電荷量+g的小球從管的上端口A由靜止釋放，小球與

管間摩擦不計，小球從下端管口飛出時，管壁對小球的作用力為4,咫，g取10m/s2.求：

(1)小球運動到管口8時的速度大小；

(2)勻強電場的場強；

(3)若R=0.3m,〃=5.0m,小球落地時的速度大小.

5.疫情期間，質(zhì)量為25kg的小孩在如圖所示的小區(qū)游樂場蕩秋千。小孩可以看作質(zhì)點，小

孩坐在秋千板上靜止時，小孩離系繩子的橫梁/=2.5m；如果秋千板擺到最低點時，小孩的

速度為5m/s；當秋千板擺到最高點時，小孩與橫梁在豎直方向上的距離為/2=1.5m,不考慮

空氣阻力的影響。(取g=10m/s2)求：

(1)秋千從最高點擺到最低點的過程中，小孩重力做了多少的功？

(2)當秋千板擺到最低點時，小孩對秋千板的壓力大小與方向？

6.三維彈球(3DPinball)是Window里面附帶的一款使用鍵盤操作的電腦游戲，小王同學

受此啟發(fā)，在學校組織的趣味運動會上，為大家提供了一個類似的彈珠游戲.如圖所示，將

一質(zhì)量為0.1kg的小彈珠(可視為質(zhì)點)放在O點，用彈簧裝置將其彈出，使其沿著光滑的

半圓形軌道OA和AB運動，BC段為一段長為L=2.0m的粗糙水平面，DEFG為矩形墊子(墊

子邊緣的高度忽略不計）.圓弧OA和AB的半徑分別為r=0.2m,R=0.4m,滑塊與BC段的

動摩擦因數(shù)為-0.4,C點離墊子的高度為h=0.8m,水平距離為x=0.6m,墊子的長度EF

為1m,求：

（1）要使小滑塊恰好不脫離圓弧軌道，在B位置小滑塊受到半圓軌道的支持力；

（2）在滿足第⑴問的情況下，小滑塊能否落入墊子？若能，則落入墊子時距左邊緣DE的

距離；

（3）為了不讓小滑塊飛出墊子，滑塊被彈射離開彈簧時的最大初速度.

7.如圖所示，光滑的桌面上靜止放置一個質(zhì)量為2機的小球A,水平軸O套一光滑的輕質(zhì)

圓塊;長為L的輕繩上端固定在圓塊上,下端栓有一重為m的小球B；B球與地面剛好接觸。

現(xiàn)讓A球以初速度%與B球發(fā)生彈性正碰；兩球碰撞后，若B球能夠在豎直平面內(nèi)做完整

的圓周運動，重力加速度為g,試求％的大小范圍。

O

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L

Vo

rfftrffttf/ffff/tzzzzzzzzzzzzzz

AR

8.如圖所示，水平放置的正方形光滑玻璃板He",邊長為L距地面的高度為“，玻璃板

正中間有一個光滑的小孔。，一根細線穿過小孔，兩端分別系著小球A和小物塊8,當小球

A以速度丫在玻璃板上繞。點做勻速圓周運動時，A。間的距離為心已知A的質(zhì)量為朋A,

重力加速度為g.

（1）求小物塊8的質(zhì)量〃?6；

（2）當小球速度方向平行于玻璃板〃邊時，剪斷細線，則小球落地前瞬間的速度多大？

9.A、B兩個小物塊用輕繩連結(jié)，繩跨過位于傾角為30。的光滑斜面頂端的輕滑輪，滑輪與

轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計，斜面固定在水平桌面上，如圖甲所示.第一次，A懸空，8放在斜面

上，用f表示8自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間.第二次，將A和B位置

互換，使B懸空，A放在斜面上，發(fā)現(xiàn)A自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間

為〃2.（重力加速度g已知）

（1）求A與B兩小物塊的質(zhì)量之比.

（2）若將光滑斜面換成一個半徑為R（已知）的半圓形光滑軌道固定在水平桌面上，將這

兩個小物塊用輕繩連結(jié)后，如圖放置，現(xiàn)將2球從軌道邊緣由靜止釋放.若不計一切摩擦，

求：8沿半圓形光滑軌道滑到底端時，A、B的速度大小.

10.圓周運動循環(huán)往復而又瞬息萬變，自古以來就是美的象征，蘊藏了數(shù)不清的宇宙奧秘,

令無數(shù)科學家流連忘返。如圖甲所示，質(zhì)量為，"的小球通過輕繩系于。點，繩長為卻將

輕繩拉至水平，從靜止開始釋放，在小球擺動到最低點的過程中。

（1）求小球擺動到最低點時輕繩對小球拉力F；

（2）小球擺動到任意時刻，輕繩與豎直方向夾角為應通過計算在圖乙中定性畫出輕繩對

小球的拉力尸隨cos。變化的圖像；

（3）求小球水平加速度的最大值以,“。

11.某人站在地面上將質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出，人對小球做了8J的功.拋出后小

球始終受水平方向恒定風力F,當小球上升到最高點時動能為2J.g=10m/s2求：

（1）水平風力F大小

（2）小球落到與拋出點同一水平面時的動能.

12.如圖所示，在粗糙水平面上有一質(zhì)量為M=2kg表面光滑的斜面體，斜面的傾角啟37。，

在斜面體的左側(cè)相距為d=2.4m處有一固定障礙物Q,將一質(zhì)量為機=0.2kg的小物塊（可

視為質(zhì)點）用一根輕繩（不可伸長）系住，繩的一端固定在斜面體的頂端.現(xiàn)給斜面體施加

一個水平向左的推力F,使斜面體和小物塊無相對滑動，一起向左做勻加速運動，當斜面體

到達障礙物。與其碰撞后，斜面體立即被障礙物。鎖定.已知斜面體與地面間的動摩擦因

數(shù)為〃=0.5,重力加速度g=10m/s2,設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，求：

（1）水平推力尸的最大值；

（2）若用最大水平推力作用在斜面體上，斜面體被障礙物。鎖定后，小物塊在輕繩牽引下

能沿圓周運動到豎直最高點，則繩的長度應滿足的條件.（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

13.如圖所示的“S”形玩具軌道固定在豎直平面內(nèi)，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成

的兩個半徑相等的半圓，圓半徑比細管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切。一個小球（小

球直徑略小于細管內(nèi)徑）從。點沿水平地面向b點運動并進入軌道，經(jīng)過軌道后從最高點”

水平拋出。已知小球與地面他段間的動摩擦因數(shù)為〃，時段長為L,圓的半徑為R,小球

的質(zhì)量m,求：

（1）若小球經(jīng)過d處時，對軌道上下壁都沒有壓力，速度應為多大？

（2）為使小球離開d處后，不會再碰到軌道，則它離開"點的速度至少應是多大？

（3）若〃=0.2、L=lm、〃?=0.1kg,g取lOm/s2,小球從。點出發(fā)時速度為4m/s,則它經(jīng)過c

點前、后的瞬間，小球?qū)壍赖膲毫Ω魇嵌啻螅?/p>

14.如圖，光滑固定斜面傾角為a,斜面底端固定有垂直斜面的擋板C,斜面頂端固定有光

滑定滑輪.質(zhì)量為根的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方擋板上的質(zhì)量也為，”的物體B相連，彈

簧的勁度系數(shù)為鼠4、8都處于靜止狀態(tài).一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體4,

另一端連一輕掛鉤.開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)，A