2022年高考物理二輪專題精煉 第一篇專題三 力學(xué)計(jì)算題巧練

2022年高考物理二輪專題精煉 第一篇專題三 力學(xué)計(jì)算題巧練 1．xx年6月11日，“神舟十號(hào)”飛船在酒泉航天發(fā)射場(chǎng)由“長(zhǎng)征­2F”運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空，若“長(zhǎng)征­2F”運(yùn)載火箭和飛船起飛時(shí)的總質(zhì)量為1.0×105kg，火箭起飛推力為3.0×106N，運(yùn)載火箭發(fā)射塔高為160 m．(g取10 m/s2) (1)假如運(yùn)載火箭起飛時(shí)推動(dòng)力不變，忽略空氣阻力和火箭質(zhì)量的變化，求運(yùn)載火箭經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間飛離發(fā)射塔？ (2)這段時(shí)間內(nèi)飛船中質(zhì)量為65 kg的宇航員對(duì)座椅的壓力是多大？ 2.皮帶傳送在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的應(yīng)用非常廣泛，如商場(chǎng)中的自動(dòng)扶梯、港口中的貨物運(yùn)輸機(jī)等．如圖所示為某工廠載貨用的移動(dòng)式伸縮傳送帶，傳送帶AB斜面與水平面之間的夾角θ＝37°，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以10 m/s的速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一物體(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放在傳送帶上的A點(diǎn)，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，傳送帶AB長(zhǎng)為L(zhǎng)＝29 m，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求： (1)當(dāng)物體加速到與傳送帶速度相同時(shí)所用的時(shí)間和物體的位移； (2)物體從A到B需要的時(shí)間為多少？ 3．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有軌道ABCDE，其中BC是半徑為R的四分之一圓弧軌道，AB(AB>R)是豎直軌道，CE是水平軌道，CD>R.AB與BC相切于B點(diǎn)，BC與CE相切于C點(diǎn)，軌道的AD段光滑，DE段粗糙且足夠長(zhǎng)．一根長(zhǎng)為R的輕桿兩端分別固定著兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同小球P、Q(視為質(zhì)點(diǎn))，將輕桿鎖定在圖示位置，并使Q與B等高．現(xiàn)解除鎖定釋放輕桿，輕桿將沿軌道下滑，重力加速度為g. (1)Q球經(jīng)過D點(diǎn)后，繼續(xù)滑行距離s停下(s>R)，求小球與DE段之間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)求Q球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大?。? 4．如圖所示，小球A和B質(zhì)量分別為mA＝0.3 kg和mB＝0.5 kg，兩球間壓縮一彈簧(不拴接)，并用細(xì)線連接，靜止于一光滑的水平平臺(tái)上，燒斷細(xì)線后，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為兩球的動(dòng)能，小球B脫離彈簧時(shí)的速度vB＝3 m/s，A球滑上用一小段光滑小圓弧連接的光滑斜面，當(dāng)滑到斜面頂端時(shí)速度剛好為零，斜面的高度H＝1.25 m，B球滑出平臺(tái)后剛好沿光滑固定圓槽左邊頂端的切線方向進(jìn)入槽中，圓槽的半徑R＝3 m，圓槽所對(duì)的圓心角為120°，取重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)燒斷細(xì)線前輕彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep； (2)平臺(tái)到圓槽的距離L； (3)小球B滑到圓槽最低點(diǎn)時(shí)對(duì)槽的壓力N′. 專題三　計(jì)算題巧練規(guī)范——抓大分 力學(xué)計(jì)算題巧練 1．[解析](1)以運(yùn)載火箭和飛船整體為研究對(duì)象，它們所受的合力F合＝F－Mg 根據(jù)牛頓第二定律可知起飛時(shí)的加速度 a＝＝＝m/s2 ＝20 m/s2 運(yùn)載火箭飛離發(fā)射塔的時(shí)間 t＝＝s＝4.0 s. (2)以宇航員為研究對(duì)象，設(shè)宇航員在這段時(shí)間內(nèi)所受座椅的支持力為FN，由牛頓第二定律有 FN－mg＝ma 則FN＝mg＋ma＝65×(10＋20)N＝1.95×103N 由牛頓第三定律知，宇航員對(duì)座椅的壓力為1.95×103 N. [答案](1)4.0 s　(2)1.95×103N 甲 2.[解析](1)物體放到傳送帶上后，沿傳送帶向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，開始相對(duì)于傳送帶向后運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力沿傳送帶向下(物體受力情況如圖甲所示)，根據(jù)牛頓第二定律，可求出物體的加速度為： a1＝gsin θ＋μgcos θ＝10 m/s2 當(dāng)物體加速到與傳送帶速度相同時(shí)所用的時(shí)間為：t1＝＝1 s 物體發(fā)生的位移為：v2＝2a1x1， 代入數(shù)據(jù)解得：x1＝5 m. 乙 (2)物體加速到與傳送帶速度相同后，因?yàn)閙gsin θ>μmgcos θ，所以物體相對(duì)于傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，摩擦力方向變?yōu)檠貍魉蛶蛏?受力情況如圖乙所示)．根據(jù)牛頓第二定律得知物體在此過程中的加速度為： a2＝gsin θ－μgcos θ＝2 m/s2 設(shè)物體完成剩余的位移x2＝L－x1＝24 m所用的時(shí)間為t2，則x2＝vt2＋a2t 代入數(shù)據(jù)解得：t2＝2 s 故物體從A到B需要的時(shí)間為 t＝t1＋t2＝1 s＋2 s＝3 s. [答案](1)1 s　5 m　(2)3 s 3．[解析](1)分析滑行過程如圖所示 由動(dòng)能定理得 mgR＋2mgR－μmgs－μmg(s－R)＝0 解得μ＝. (2)Q球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，桿與豎直方向的夾角為60°，P、Q兩球繞圓弧軌道的圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，其速度大小vP＝vQ.從輕桿釋放到Q球到達(dá)C點(diǎn)的過程系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有 mgR＋mg(1＋sin 30°)R＝mv＋mv 聯(lián)立解得vQ＝. [答案](1)　(2) 4．[解析](1)燒斷細(xì)線后對(duì)小球A分析： mAgH＝mAv 燒斷細(xì)線前輕彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能 Ep＝mAv＋mBv 聯(lián)立兩式解得Ep＝6 J. (2)設(shè)小球B做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t， 則vy＝gt L＝vBt B球運(yùn)動(dòng)到圓槽左邊頂端時(shí)，有tan 60°＝ 聯(lián)立以上三式解得L＝m≈1.56 m. (3)對(duì)小球B從圓槽最高點(diǎn)到圓槽最低點(diǎn)的過程進(jìn)行分析有： 小球B在圓槽最高點(diǎn)的速度大小 v＝＝2vB 小球B從圓槽最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的高度差 h＝R－Rcos 60° 設(shè)小球B在最低點(diǎn)的速度大小為v1，由機(jī)械能守恒得mBgh＝mBv－mBv2 小球在圓弧最低點(diǎn)時(shí)：N－mBg＝mB 聯(lián)立以上各式解得N＝16 N 由牛頓第三定律得小球B滑到圓槽最低點(diǎn)時(shí)對(duì)槽的壓力N′＝16 N，方向豎直向下． [答案](1)6 J　(2)1.56 m　(3)16 N　方向豎直向下