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高考物理力学压轴综合大题专题复习高考物理压轴综合大题专题复1.一辆质量为M的平板车在光滑的水平地面上以速度v0向右做匀速直线运动。
现在将一个质量为m（M=4m）的沙袋轻轻地放到平板车的右端。
如果沙袋相对平板车滑动的最大距离等于车长的4倍，那么当沙袋以水平向左的速度扔到平板车上时，为了不使沙袋从车上滑出，沙袋的初速度最大是多少？解：设平板车长为L，沙袋在车上受到的摩擦力为f。
沙袋轻轻放到车上时，设最终车与沙袋的速度为v′，则有：Mv = (M+m)v′ - fL2fL = mv/5又因为M=4m，所以可得：2fL = mv/5 = 8fL/5fL = 0因为沙袋不会从车上滑落，所以摩擦力f为0，即沙袋不受任何水平力，初速度最大为0.2.在光滑的水平面上，有一块质量为M=2kg的木板A，其右端挡板上固定一根轻质弹簧，在靠近木板左端的P处有一大小忽略不计质量m=2kg的滑块B。
木板上Q处的左侧为粗糙面，右侧为光滑面，且PQ间距离L=2m。
某时刻，木板A以速度υA=1m/s的速度向左滑行，同时滑块B以速度υB=5m/s的速度向右滑行。
当滑块B与P处相距时，二者刚好处于相对静止状态。
若在二者其共同运动方向的前方有一障碍物，木块A与障碍物碰后以原速率反弹（碰后立即撤去该障碍物）。
求B与A的粗糙面之间的动摩擦因数μ和滑块B最终停在木板A上的位置。
（g取10m/s2）解：设M和m的共同速度为v，由动量守恒得mvB - MυA = (m+M)v代入数据得：v=2m/s对AB组成的系统，由能量守恒得umgL = 2MυA^2 + 2mυB^2 - 2(M+m)v^2代入数据得：μ=0.6木板A与障碍物发生碰撞后以原速度反弹。
假设B向右滑行，并与弹簧发生相互作用。
当AB再次处于相对静止时，共同速度为u。
由动量守恒得mv - Mu = (m+M)u设B相对A的路程为s，由能量守恒得umgs = (m+M)υA^2 - (m+M)u^2代入数据得：s=3m因为s>L/4，所以滑块B最终停在木板A的左端。
高考物理力学计算题(三十)含答案与解析评卷人得分一．计算题（共40小题）1．观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就十分重要。
科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为为M＝1000kg，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，当科研人员发现气球在竖直下降时，气球速度为v0＝2m/s，此时开始，经t0＝4s气球继续匀加速下降h1＝16m，科研人员立即抛掉一些压舱物，使气球匀速下降。
不考虑气球由于运动而受到的空气阻力。
求：（1）气球加速下降阶段的加速度大小a：（2）抛掉压舱物的质量m：（3）气球从静止开始经过t＝12s的时间内下落的总高度h总。
2．如图甲所示为一景区游乐滑道，游客坐在坐垫上沿着花岗岩滑道下滑，他可依靠手脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度。
滑道简化图如图乙所示，滑道由AB、BC、CD三段组成，各段之间平滑连接。
AB段和CD段与水平面夹角为θ1，竖直距离均为h0，BC段与水平面夹角为θ2，竖直距离为h0．一质量为m的游客从A点由静止开始下滑，到达底端D 点时的安全速度不得大于，若使用坐垫，坐垫与滑道底面间摩擦不计，若未使用坐垫，游客与各段滑道底面间的摩擦力大小恒为重力的0.1倍，运动过程中游客始终不离开滑道，空气阻力不计。
已知sinθ1＝，sinθ1＝，求（1）若游客使用坐垫且与侧壁间无摩擦自由下滑，则游客在BC段增加的动能△E k；（2）若游客未使用坐垫且与侧壁间无摩擦自由下滑，则游客到达D点时是否安全；（3）若游客使用坐垫下滑，且游客安全到达D点，则全过程克服侧壁摩擦力做功的最小值。
3．如图所示，枭龙战机为中国和巴基斯坦联合研制的多用途战斗机。
在一次试飞任务中，质量m＝60kg的驾驶员驾驶战斗机径直向上运动，从某一时刻起以恒定加速度a加速上升，10s后竖直方向速度大小为20m/s，接下来10s内竖直爬升了300m，之后在竖直方向做匀减速运动，再经过20s到达最高点，求：（1）枭龙战机在加速上升过程中的加速度；（2）前20s内座位对驾驶员的支持力大小；（3）这40s内枭龙战斗机在竖直方向上的位移。
【备考2022 高考物理一轮力学专题复习】计算题专练（含解析）1．我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。
小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。
某次，他在头盔中装入质量为5.0kg的物体（物体与头盔密切接触），使其从1.80m的高处自由落下（如图），并与水平地面发生碰撞，头盔厚度被挤压了0.03m时，物体的速度减小到零。
挤压过程不计物体重力，且视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取210m/s。
求：（1）头盔接触地面前瞬间的速度大小；（2）物体做匀减速直线运动的时间；（3）物体在匀减速直线运动过程中所受平均作用力的大小。
2．如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为2L的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37︒，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53︒时，A、B间细线的拉力恰好减小到︒=，零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取sin370.6︒=，求：cos370.8（1）装置静止时，弹簧弹力的大小F；（2）环A的质量M；（3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。
3．如图，一长木板在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。
已知滑块和木板的质量分别为m和2m，它们之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
（1）滑块相对木板静止时，求它们的共同速度大小；（2）某时刻木板速度是滑块的2倍，求此时滑块到木板最右端的距离；（3）若滑块轻放在木板最右端的同时，给木板施加一水平向右的外力，使得木板保持匀速直线运动，直到滑块相对木板静止，求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。
4．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0 ~ 4s 内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为0.5m/s。
高三物理力学综合计算题2011.41．如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置，M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。
N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径44.0r m的1/4圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。
M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m=0.01kg 的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到曲面N的某一点上，取g=10 m/s2。
求：⑴钢球刚进入轨道时，初动能是多大？⑵钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少？2．如图所示，一平板车以某一速度v0匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为l=3m，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动。
已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2，g=10 m/s2。
求：⑴为使货箱不从平板上掉下来，平板车匀速行驶时的速度v0应满足什么条件？⑵如果货箱恰好不掉下，最终停在离车后端多远处？3．一平板车质量M＝100kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h=1.25m。
一质量m=50kg的物块置于车的平板上，它到车尾的距离b=1.00 m，与车板间的动摩擦因数μ=0.20，如图所示。
今对平板车施加一水平方向的恒力使车向前行驶，结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离S0=2.0m。
求物块落地时刻，物块的落地点到车尾的水平距离S。
（不计路面与车间及轮轴间的摩擦，g取10 m/s2）. 4. （2010德州一模）如图所示，一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑的水平地面上，平板车的上表面距离地面高h=0.8m，其右侧足够远处有一障碍A，一质量为m=2.0kg 可视为质点的滑块，以v0=8m/s的初速度从左端滑上平板车，同时对平板车施加一水平向右的、大小为5N的恒力F。
高考物理新力学知识点之功和能图文解析(2)一、选择题1．汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是（）A．F逐渐减小，a逐渐增大B．F逐渐减小，a也逐渐减小C．F逐渐增大，a逐渐减小D．F逐渐增大，a也逐渐增大2．如图所示为某一游戏的局部简化示意图．D为弹射装置，AB是长为21m的水平轨道，倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上，B为圆形的最低点，轨道AB与BC平滑连接，且在同一竖直平面内．某次游戏中，无动力小车在弹射装置D的作用下，以v0=10m/s的速度滑上轨道AB，并恰好能冲到轨道BC的最高点．已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍，轨道BC光滑，则小车从A到C的运动时间是（）A．5sB．4.8sC．4.4sD．3s3．假设某次罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘踢进，此时的速度为v.横梁下边缘离地面的高度为h，足球质量为m，运动员对足球做的功为W1，足球运动过程中克服空气阻力做的功为W2，选地面为零势能面，下列说法正确的是()A．运动员对足球做的功为W1＝mgh＋mv2B．足球机械能的变化量为W1－W2C．足球克服空气阻力做的功为W2＝mgh＋mv2－W1D．运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能为mgh＋mv24．如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为 30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多5．把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力大小恒为f，重力加速度为g．则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中，下列说法正确的是：（）A．重力做的功为m g h B．重力做的功为2m g hC．空气阻力做的功为零D．空气阻力做的功为-2fh6．如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了3mgLC．圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变7．如图所示，地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。
