【拔高题】高考物理《力学-直线运动》计算题专题训练 (18)(有解析)
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【拔高题】高考物理《力学-直线运动》计算题专题训练 (18) 一、计算题(本大题共30小题,共300.0分) 1. 2019年6月17日22时55分,四川省宜宾长宁县境内发生6.0级地震并由次日余震引发一处泥石流。一汽车停在小山坡的坡底,突然司机发现山坡上距坡底240m处的泥石流以8𝑚/𝑠的初速度、0.4𝑚/𝑠2的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动,如图
(1)求泥石流到达坡底的时间和速度大小。
(2)司机发现泥石流后立刻启动并以0.4𝑚/𝑠
2
的加速度匀加速运动,但由于启动加上反应时间一
共有1𝑠(这1s内汽车没动)通过计算分析这辆汽车能否安全逃离危险地带
2. 如图所示,一个长𝐿=2𝑚的薄木板A静置在水平地面上,一可视为质点的小物块B放在木板A
的最左端,并处于静止状态。已知A、B的质量分别为3kg和2kg,木板和小物块之间的动摩擦因数𝜇1=0.4,木板和地面的动摩擦因数𝜇2=0.1,小物块与地面的动摩擦因数𝜇3
=0.5,重力
加速度𝑔=10𝑚/𝑠2.现用水平恒力𝐹=12𝑁作用在B上。求:
(1)力F开始作用瞬间,小物块B和薄木板A的加速度大小;
(2)从力F开始作用到小物块B从薄木板A上掉下来所需时间;
(3)从力F开始作用经过5s时,薄木板A最右端与小物块B之间的距离。 3. “平安北京,绿色出行”,地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一。如图1为地铁安检场景,
如图2是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一书包放在水平传送带的入口A处,书包随传送带匀速运动到出口B处。由于书包与传送带间的动摩擦因数很大,送带的运行速度很小,可忽略书包的加速时间。已知传送带始终以𝑣=0.20𝑚/𝑠的速度匀速运行,A、B两处之间的距离𝐿=1.6𝑚。
(1)求书包从A处运动到B处的时间t;
(2)有同学认为,书包随传送带匀速运动过程中,始终受到传送带施加的摩擦力作用。你认为这
种说法是否正确,请说明理由。 4. 如图所示,薄平板A长𝐿=1𝑚,质量为𝑀=6𝑘𝑔,放在水平面
上,在A上最右端处放一个质量为𝑚=2𝑘𝑔的小物体B,已知A与B间的动摩擦因数为𝜇1=0.2,A,B两物体与桌面间的动摩擦因数为𝜇2
=0.1.最初系统静止。
现在对板A右端施一大小为𝐹=36𝑁的水平恒力作用并开始计时,求:在𝑡=5𝑠时B与平板A左端的距离𝑥(取𝑔=10𝑚/𝑠2)。
5. 电梯上升的运动的𝑣−𝑡图象如图,
求:(1)电梯上升的高度; (2)电梯运动各个过程中的加速度.
6. 如图甲所示,足够长的木板静止在水平面上,木板的质量𝑀=0.4𝑘𝑔,长木板与水平面间的动摩
擦因数𝜇1=0.1,质量𝑚=0.4𝑘𝑔的小滑块以𝑣0
=1.8𝑚/𝑠的速度从右端滑上长木板,小滑块刚滑
上长木板的0.2𝑠内的速度图象如图乙所示,小滑块可看成质点,重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠2。 (1)求小滑块与长木板间的动摩擦因数𝜇2和小滑块刚滑上长木板时长木板的加速度大小𝑎1;
(2)求小滑块从滑上长木板到与长木板速度相等过程中相对长木板滑行的距离L;
(3)求小滑块从滑上长木板到最后停下来的过程中运动的总距离s。
7. 如图所示,倾角𝜃=37°的传送带足够长,传送带始终保持静止不动。质量𝑚=1𝑘𝑔的小物块(可
视为质点)位于传送带底端,在沿传送带向上的拉力𝐹=12𝑁作用下,物块由静止开始向上运动,经过时间𝑡0
=1𝑠后,立即撤去拉力𝐹.已知小物块与传送带间的动摩擦因数𝜇=0.5,𝑠𝑖𝑛37°=0.6,
𝑐𝑜𝑠37°=0.8,重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠
2
。
(1)求小物块沿传送带向上运动的最远距离;
(2)求小物块返回到传送带底端时的速度大小;
(3)假设将“传送带始终保持静止不动”的条件改成“传送带始终以𝑣=2𝑚/𝑠的恒定速率顺时
针运行”,其余条件均不变。求小物块沿传送带向上运动的最远距离;请在下面图象中画出物块向上运动到最远过程的𝑣−𝑡图线,并标明对应的时间和速度。 8. 某运动员进行百米赛跑训练,假设其运动过程先做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,
最后以12𝑚/𝑠的速度冲到终点,成绩为10s,问: (1)该运动员百米赛跑全程的平均速度是多少?
(2)假设其加速过程中的加速度大小是4𝑚/𝑠
2
,则其加速所用时间是多少?
9. 慢车以0.1𝑚/𝑠2的加速度从车站起动开出,同时在距车站2km处,在与慢车平行的另一轨道上,
有一辆以72𝑘𝑚/ℎ的速度迎面开来的列车开始做匀减速运动,以便到站停下,问: (1)两车何时错车?
(2)错车点离车站多远? 10. 如图甲所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角𝜃=37°,一滑块以初速度𝑣
0
=16 𝑚/𝑠从底端A点
滑上斜面,滑至B点后又返回到A点.滑块运动的图象如图乙所示,求:(已知:𝑠𝑖𝑛37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度𝑔=10 𝑚/𝑠2)
(1)𝐴𝐵之间的距离;
(2)滑块再次回到A点时的速度;
(3)滑块在整个运动过程中所用的时间。
11. 如图所示,质量为𝑀=1𝑘𝑔的长木板B放置在水平面上,质量为𝑚=1𝑘𝑔,可视为质点的物块A
放置于长木板B的上表面的正中央,A、B之间的动摩擦因数为𝜇1
=0.5,B与水平面之间的动
摩擦因数为𝜇2
=0.35.长木板B的右侧𝑠=3𝑚处有一竖直墙面,木板与墙面之间发生碰撞时,速
度反向且大小保持不变。现从静止开始对长木板B持续施加一个水平向右的推力,使其向右运动,直到右端接触到竖直墙面前的瞬间将力F撤去。设物体间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力,重力加速度g取10𝑚/𝑠2。 (1)若保持AB一起向右匀速直线运动,求F的大小;
(2)要使A与B之间发生相对滑动,则力F至少需要多大?
(3)若力𝐹=18𝑁,要使A不从B的上表面滑落,长木板B的长度L至少为多少?
12. 如图所示,用绳拴住木棒AB的A端,使木棒在竖直方向上静止不动,在悬点A端正
下方有一点C距A端0.8𝑚.若把绳轻轻剪断,测得A、B两端通过C点的时间差是0.2𝑠,重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠2,不计空气阻力.求: (1)木棒AB的长度?
(2)𝐷为AB棒上的一点,若AD、DB两段通过C点的时间相同,求𝐴𝐷=?
13. 如图所示,以速度v匀速运动的传送带与平板B紧靠在一起,且上表面在同一水平面内,平板
B质量为𝑀=2 𝑘𝑔,长度𝐿
2
=2 𝑚;现将一质量为𝑚=2 𝑘𝑔的滑块𝐴(可视为质点)轻放到传送带
的左端,然后以速度v匀速滑上平板。若滑块A与传送带间的动摩擦因数𝜇=0.5,滑块A与平板B间的动摩擦因数𝜇1=0.3,平板B与地面的动摩擦因数为𝜇2=0.1,传送带左右两轮间距𝐿1
= 2.5𝑚且始终保持匀速运动,g取10 𝑚/𝑠
2
。求:
(1)滑块刚放到传送带上时的加速度𝑎1;
(2)滑块恰好不从平板上掉下时传送带的速度v;
(3)若传送带运动速度𝑣′=6𝑚/𝑠,求滑块离开平板时的速度𝑣2。
14. 汽车在平直的高速公路上行驶的速度为108𝑘𝑚/ℎ,若驾驶员发现前方100m处发生了交通事故,
马上紧急刹车,刹车后的加速度大小为5𝑚/𝑠2. (1)汽车刹车后8s的速度和位移各是多少?
(2)该汽车是否会有安全问题?
15. 一辆长途客车正在以𝑣
0
=20𝑚/𝑠的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方𝑥=33𝑚处有一
只狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施.若从司机看见狗开始计时(𝑡=0),长途客车的速度−时间图象如图乙所示.
(1)求长途客车司机从发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离;
(2)求长途客车制动时的加速度;
(3)若狗以𝑣=4𝑚/𝑠的速度与长途客车同向且同时(𝑡=0)奔跑,狗会不会被撞? 16. 如图甲,质量为𝑚=2𝑘𝑔的物体置于倾角为𝜃=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行
于斜面向上的拉力F,在𝑡1
=1𝑠时撤去拉力,物体运动的部分𝑣−𝑡图象如图乙所示.重力加速
度g取10𝑚/𝑠2,试求:拉力F的大小和物体与斜面间的动摩擦因数𝜇.
17. 某航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器。试飞时飞行器从地面上由静止开始竖直向上匀加速运
动,运动4s后到达离地面高40m处,此时飞行器上有一螺丝脱落(不计螺丝受到的空气阻力),g取10𝑚/𝑠2,求:
(1)飞行器匀加速直线运动的加速度大小;
(2)螺丝脱落后继续上升的高度;
(3)螺丝从脱落到落回地面的总时间。