《（浙江選考）2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 計(jì)算題題型強(qiáng)化 第1講 必考計(jì)算題19題 力與物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江選考）2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 計(jì)算題題型強(qiáng)化 第1講 必考計(jì)算題19題 力與物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)案（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1講必考計(jì)算題19題力與物體的運(yùn)動(dòng)題型1力與物體的直線運(yùn)動(dòng)1(2017溫州市十校期末聯(lián)考)在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平長(zhǎng)木板上，如圖1甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開(kāi)始逐漸增大，分別用力傳感器采集拉力F和木塊所受到的摩擦力Ff，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示已知木塊質(zhì)量m0.78 kg，g取10 m/s2.圖1(1)求木塊與長(zhǎng)木板間的最大靜摩擦力Ffm和木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)如圖丙，木塊在與水平方向成37角斜向右上方的恒定拉力F1作用下，以a2 m/s2的加速度從靜止開(kāi)始在長(zhǎng)木板上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)拉力F1大小應(yīng)為多大？(sin 370
2、.6，cos 370.8)(3)木塊在(2)問(wèn)中的恒定拉力F1作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，撤去拉力F1，木塊繼續(xù)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知AB間長(zhǎng)度x6 m，求拉力F1作用的最短時(shí)間t0.答案(1)4 N 0.4(2)4.5 N(3) 2 s解析(1)由題圖可得，最大靜摩擦力Ffm4 N開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，由圖知滑動(dòng)摩擦力Ff3.12 N而FfFNFNmg則Ffmg，解得0.4(2)根據(jù)矢量的合成法則，結(jié)合牛頓第二定律，水平方向：F1cos FN1ma豎直方向：F1sin FN1mg0解得：F14.5 N(3)要使F1作用時(shí)間最短，則木塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度減為零F1作用時(shí)木塊加速度為a，撤去F1后
3、木塊加速度大小為a1，則有mgma1解得：a1g4 m/s2設(shè)撤去F1時(shí)木塊的速度為vm則xvmt0vmt1vmvm解得：vm4 m/st0 s2 s.2(2017寧波市3月模擬) 如圖2為美國(guó)太空探索公司于2017年1月15日回收的一級(jí)火箭在海上平臺(tái)著陸的場(chǎng)景，火箭回收的最后階段幾乎以豎直姿態(tài)豎直下落若火箭從高空飛來(lái)開(kāi)始呈豎直姿態(tài)下落時(shí)離平臺(tái)高為H36.5 km，向下的速度v0100 m/s，之后豎直自然下墜t70 s后，打開(kāi)反推噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，使火箭減速下降(視為勻減速)，著陸時(shí)的速度恰好為零設(shè)火箭質(zhì)量為m2.0104 kg(反推噴氣損耗的質(zhì)量忽略不計(jì))，火箭下落過(guò)程空氣阻力大小始終為重力的0
4、.2倍，g取10 m/s2.求：圖2(1)打開(kāi)反推噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，火箭的速度大小v1和離平臺(tái)的高度h.(2)反推噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的平均反推力大小答案(1)660 m/s9 900 m(2)6.0105 N解析(1)火箭自由下墜過(guò)程，由牛頓第二定律得mgFfma1Ff0.2mg解得a18 m/s2下墜70 s后，火箭的速度v1v0a1t660 m/s離平臺(tái)的高度hHt9 900 m(2)設(shè)平均反推力大小為F，減速過(guò)程視為勻減速，其加速度大小a222 m/s2由牛頓第二定律得：FFfmgma2代入數(shù)據(jù)得平均反推力F6.0105 N.32015年12月20日上午1140分左右，深圳發(fā)生特大泥石流災(zāi)害經(jīng)初
5、步核查，此次滑坡事故共造成22棟廠房被掩埋，涉及15家公司如圖3所示，假設(shè)有一傾角為的山坡，上面有一質(zhì)量為m的巨石塊，其上下表面與斜坡平行從山坡的某處?kù)o止下滑，到水平路面后又滑了一段距離而停止，經(jīng)測(cè)量水平段長(zhǎng)為x.已知石塊和斜坡、水平路面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，假設(shè)轉(zhuǎn)彎處速率大小不變，重力加速度為g，求：圖3(1)石塊到達(dá)斜坡底端時(shí)的速率；(2)石塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間答案(1)(2)解析(1)設(shè)石塊到達(dá)斜坡底端時(shí)速度大小為v，則在水平路面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由牛頓第二定律有mgma2，v22a2x得v.(2)設(shè)在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有xvt2得t2設(shè)在斜坡上運(yùn)動(dòng)加速度為a1，時(shí)間為t1mgsi
6、n mgcos ma1得a1gsin gcos 由va1t1得t1則總時(shí)間tt1t2.1.力與物體的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題往往涉及物體有兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在物體不同的運(yùn)動(dòng)階段，物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況都發(fā)生了變化，這類問(wèn)題稱為牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的多過(guò)程問(wèn)題2此類問(wèn)題考查對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的掌握和對(duì)動(dòng)力學(xué)綜合問(wèn)題的處理能力對(duì)物體受力分析和運(yùn)動(dòng)分析并結(jié)合vt圖象分析是解決這類題目的關(guān)鍵要求能從文字?jǐn)⑹龊蛌t圖象中獲取信息，構(gòu)建相應(yīng)的物理模型，列出相應(yīng)的方程解答3注意兩個(gè)過(guò)程的連接處，加速度可能突變，但速度不會(huì)突變，速度是聯(lián)系前后兩個(gè)階段的橋梁題型2力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)1(2017金華市期末)如圖4所示為某種彈射
7、小球的游戲裝置，水平面上固定一輕質(zhì)彈簧及豎直細(xì)管AB，上端B與四分之一圓弧細(xì)彎管BC相接，彎管的半徑R0.20 m質(zhì)量m0.1 kg的小球被彈簧彈出后進(jìn)入細(xì)管A端，再沿管ABC從C端水平射出，射出后經(jīng)過(guò)時(shí)間t0.4 s著地，飛行的水平距離x1.6 m，g10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：圖4(1)豎直管AB的長(zhǎng)度L；(2)小球從C端飛出時(shí)的速度大小；(3)小球在C端對(duì)管壁的壓力答案(1)0.6 m(2)4 m/s(3)7 N，方向豎直向上解析(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)：RLgt2，解得：L0.6 m.(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)：xvCt，解得：vC4 m/s.(3)設(shè)小球在C端受到管壁的壓力為FN，方向豎
8、直向下，則有mgFNm，解得：FN7 N由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫ωQ直向上，大小為7 N.2如圖5所示，質(zhì)量m2.0104 kg的汽車以不變的速率先后駛過(guò)凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為60 m假定橋面承受的壓力不超過(guò)3.0105 N，則：(g取10 m/s2)圖5(1)汽車允許的最大速度是多少？(2)若以(1)中所求速率行駛，汽車對(duì)橋面的最小壓力是多少？答案(1)10 m/s(2)1.0105 N解析如圖所示，汽車駛至凹面的底部時(shí)，合力向上，此時(shí)車對(duì)橋面的壓力最大；汽車駛至凸面的頂部時(shí)，合力向下，此時(shí)車對(duì)橋面的壓力最小(1)汽車在凹面的底部時(shí)，由牛頓第三定律可知，橋面對(duì)汽車
9、的支持力FN13.0105 N，根據(jù)牛頓第二定律FN1mgm解得v10 m/s.當(dāng)汽車以10 m/s的速度經(jīng)過(guò)凸形橋頂部時(shí)，因10 m/s10 m/s，故在凸形橋最高點(diǎn)上不會(huì)脫離橋面，所以最大速度為10 m/s.(2)汽車在凸形橋頂部時(shí)，由牛頓第二定律得mgFN2m解得FN21.0105 N.由牛頓第三定律得，在凸形橋頂部汽車對(duì)橋面的壓力為1.0105 N，即為最小壓力3如圖6甲所示，水上飛行器是水上飛行游樂(lè)產(chǎn)品，它利用腳上噴水裝置產(chǎn)生的反沖動(dòng)力，讓你可以像海豚一般躍出水面向上騰空接近十米另外配備有手動(dòng)控制的噴嘴，用于穩(wěn)定空中飛行姿態(tài)某次表演中表演者在空中表演翻跟斗，如圖乙所示，在飛行至最高點(diǎn)
10、時(shí)，恰好做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)水的噴射方向水平不計(jì)水管與手部控制器的作用求：圖6(1)最高點(diǎn)的向心加速度大?。?2)最高點(diǎn)的速度大?。?3)若在最高點(diǎn)表演者突然除去所有裝置，且離水面高度為h，則落到水面時(shí)，表演者的水平位移等于多少答案(1)g(2)(3)解析(1)在最高點(diǎn)重力提供向心力，據(jù)牛頓第二定律有mgman解得ang.(2)在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律有mg解得v.(3)撤去所有裝置后，表演者做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則有hgt2，xvt解得x.4. 如圖7所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)5 m的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m1 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小
11、球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí)輕繩剛好被拉斷O點(diǎn)下方有一以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑R5 m的圓弧狀固定曲面軌道，取g10 m/s2，求：圖7(1)輕繩剛要拉斷時(shí)繩的拉力F的大??；(2)小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到曲面的時(shí)間t.答案(1)30 N(2)1 s解析(1)設(shè)小球擺到O點(diǎn)的速度為v，小球由A到O的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律有：mgLmv2在O點(diǎn)由牛頓第二定律得：Fmgm聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：F30 N(2)繩被拉斷后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，有：xvtygt2x2y2R2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：t1 s1.處理平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的基本方法是把運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)研究分運(yùn)動(dòng)達(dá)到研究合運(yùn)動(dòng)的目的2
12、解決圓周運(yùn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題要注意以下幾點(diǎn)：(1)要進(jìn)行受力分析，明確向心力的來(lái)源，確定圓心以及半徑(2)列出正確的動(dòng)力學(xué)方程Fnmmr2mvmr.(3)對(duì)于豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)要注意“輕桿模型”和“輕繩模型”的臨界條件專題強(qiáng)化練(限時(shí)：30分鐘)1. 如圖1所示，一個(gè)人用與水平方向成37的大小為F10 N的力推一個(gè)靜止在水平面上質(zhì)量為2 kg的物體，物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，運(yùn)動(dòng)4 s后撤去推力，(cos 370.8，sin 370.6，g取10 m/s2)求：圖1(1)勻加速階段的加速度大??；(2)4 s末物體的速度大??；(3)物體運(yùn)動(dòng)的總位移大小答案(1)0.75 m/s2(2)3 m/
13、s(3)7.8 m解析(1) 對(duì)物體受力分析如圖所示：物體在水平方向的合力產(chǎn)生加速度，即Fcos 37Ffma物體在豎直方向上所受合力為零，即FNmgFsin 370滑動(dòng)摩擦力為FfFN聯(lián)立解得物體產(chǎn)生的加速度為a0.75 m/s2.(2)由速度公式vv0at可得v3 m/s.(3)由位移公式得x1at2，即物體在4 s內(nèi)的位移為x16 m，撤去推力后僅有摩擦力提供加速度，加速度大小為a，則FfFNma，由FNmg可得ag2.5 m/s2由v22ax2可得x21.8 m則xx1x27.8 m.2(2017臺(tái)州市9月選考)如圖2所示，一條不可伸長(zhǎng)的繩子上端固定，長(zhǎng)l17.5 m，質(zhì)量m5 kg的
14、特技小貓從繩子上端先沿繩從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦下滑一段距離后，突然握緊繩子，與繩子之間產(chǎn)生Ff150 N的摩擦阻力，滑到繩子末端時(shí)速度剛好為零同時(shí)在水平面上有一輛長(zhǎng)l23 m的平板車，其上表面與繩末端等高，車右端離繩末端s5 m，平板車能一直以v02 m/s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，g取10 m/s2.求：圖2(1)特技小貓下滑所用的時(shí)間t；(2)讓該小貓滑下后能掉在車上，則車啟動(dòng)后小貓應(yīng)在多長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)開(kāi)始下滑？(小貓看做質(zhì)點(diǎn))答案(1)1.5 s(2)1 st2.5 s解析(1)對(duì)小貓加速下滑，受力分析可知：mgma1，所以a110 m/s2對(duì)小貓減速下滑，受力分析可以知道：Ffmgma2所以a220
15、 m/s2小貓下滑的位移為l1，設(shè)小貓下滑過(guò)程中最大速度為v，根據(jù)小貓下滑的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可得：l1解得：v10 m/s所以下滑用的時(shí)間為：t1.5 s.(2)設(shè)車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1時(shí)，車頭剛好到繩末端，有sv0t1解得：t12.5 s小貓開(kāi)始下滑時(shí)間tt1t1 s設(shè)車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2時(shí)，車左端剛好到繩末端，有l(wèi)2sv0t2解得：t24 s小貓開(kāi)始下滑時(shí)間t2t2t2.5 s所以小貓下滑的時(shí)間范圍應(yīng)是1 st2.5 s.3(2017嘉興市高二上期末)“地球脈動(dòng)2”是BBC制作的大型紀(jì)錄片，該片為了環(huán)保采用熱氣球進(jìn)行拍攝，如圖3所示已知?dú)馇?、座艙、壓艙物、攝影器材及人員的總質(zhì)量為900 kg，在空中停留
16、一段時(shí)間后由于某種故障，氣球受到的空氣浮力減小，當(dāng)攝影師發(fā)現(xiàn)氣球在豎直下降時(shí)，氣球速度已為2 m/s，此后4 s時(shí)間內(nèi)，氣球勻加速下降了16 m，此時(shí)攝影師立即拋掉一些壓艙物，使氣球勻速下降，不考慮氣球由于運(yùn)動(dòng)而受到的空氣阻力，求：(g10 m/s2)圖3(1)氣球加速下降階段的加速度大小是多少？(2)拋掉的壓艙物的質(zhì)量是多少？(3)當(dāng)座艙勻速下降到離地20 m時(shí)，再次拋掉60 kg的壓艙物，則座艙到達(dá)地面時(shí)的速度是多大？答案(1)1 m/s2(2)90 kg(3)2 m/s解析(1)由運(yùn)動(dòng)公式xv0tat2可知a1 m/s2(2)設(shè)氣球受到空氣的浮力為F，則氣球整體向下勻加速下降時(shí)，由牛頓第
17、二定律可得MgFMa.設(shè)拋掉質(zhì)量為m的壓艙物，氣球勻速下降，有：(Mm)gF解得m90 kg(3)設(shè)第一次拋掉壓艙物時(shí)，氣球的速度為v，根據(jù)vv0at可知：v6 m/s在沒(méi)有再次拋掉壓艙物時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)再次拋掉壓艙物60 kg，整體質(zhì)量為M750 kg設(shè)減速的加速度大小為a：FMgMa，即a0.8 m/s2再由v2v22ax，解得v2 m/s(負(fù)數(shù)舍掉)4如圖4所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，連接物體和轉(zhuǎn)軸的繩子長(zhǎng)為r，物體與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其壓力的倍，轉(zhuǎn)盤的角速度由零逐漸增大，求：圖4(1)繩子對(duì)物體的拉力為零時(shí)的最大角速度；(2)當(dāng)角速度為 時(shí)，繩子對(duì)物體拉力的
18、大小答案(1)(2)mg解析(1)當(dāng)恰由最大靜摩擦力提供向心力時(shí)，繩子拉力為零且轉(zhuǎn)速達(dá)到最大，設(shè)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0，則mgmr，得0.(2)當(dāng)時(shí)，0，所以由繩子的拉力F和最大靜摩擦力共同提供向心力此時(shí)，F(xiàn)mgm2r即Fmgmr，得Fmg.5(2016寧波市模擬)如圖5所示，水平平臺(tái)AO長(zhǎng)x2.0 m，槽寬d0.10 m，槽高h(yuǎn)1.25 m，現(xiàn)有一小球從平臺(tái)上A點(diǎn)水平射出，已知小球與平臺(tái)間的阻力為其重力的0.1倍，空氣阻力不計(jì)，g10 m/s2.求：圖5(1)小球在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的加速度大小；(2)為使小球能沿平臺(tái)到達(dá)O點(diǎn)，求小球在A點(diǎn)的最小出射速度和此情景下小球在平臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；(3)若要保證小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的P點(diǎn)，求小球離開(kāi)O點(diǎn)時(shí)的速度大小答案(1)1 m/s2(2)2 m/s2 s(3)0.2 m/s解析(1)設(shè)小球在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，則a，代入數(shù)據(jù)得a1 m/s2.(2)小球到達(dá)O點(diǎn)的速度恰為零時(shí)，小球在A點(diǎn)的出射速度最小，設(shè)小球的最小出射速度為v1，由0v2ax得v12 m/s由0v1at得t2 s.(3)設(shè)小球落到P點(diǎn)，在O點(diǎn)拋出時(shí)的速度為v0，水平方向有：dv0t1豎直方向有：hgt聯(lián)立以上兩式解得v00.2 m/s.11
（浙江選考）2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 計(jì)算題題型強(qiáng)化 第1講 必考計(jì)算題19題 力與物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)案
