高考物理模拟力学计算题(四十).pdfVIP

高考物理模拟力学计算题（四十） 评卷人 得 分 一．计算题（共40小题） 1．如图所示，有一少儿游戏轨道，半径为R 的光滑绝缘半圆形轨道ABC 在竖直平面内， AC为竖直直径，OB为水平半径，半圆形轨道与水平绝缘轨道CD相切于C点，D端有 一被锁定的轻质绝缘压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距 离为2R．质量为m 的滑块（视为质点）从轨道上的P 点由静止滑下，刚好能运动到Q 点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A．已知 ∠POC＝60°，重力加速度g。求： （1）滑块与水平轨道间的动摩擦因数 ； （2）弹簧被锁定时具有的弹性势能； （3）现让该滑块带上正电荷q （电量保持不变）并放在Q处，又在AC及AC 的右侧加 上一竖直向上的匀强电场，是否存在某个电场强度E，当弹簧的锁定解除时，使滑块从A 点抛出后能落到水平绝缘轨道上离C点12R处？请说明理由。 2．如图所示，木块A 固定在水平地面上，细线的一端系住光滑滑块B，另一端绕过固定在 木块A上的轻质光滑滑轮后固定在墙上，B与A 的竖直边刚好接触，滑轮左侧的细线竖 直，右侧的细线水平。已知滑块B 的质量为m，木块A 的质量为3m，重力加速度为g， 当撤去固定A 的力后，A不会翻倒。求： （1）A 固定不动时，细线对滑轮的压力大小F； （2）撤去固定A 的力后，A 与地面间的动摩擦因数 满足什么条件时，A 不会向右运 动； （3）撤去固定A 的力后，若地面光滑，则B落地前，A 向右滑动位移为x 时的速度大 小v 。 A 第1页（共73页） 3．如图所示的水平地面。可视为质点的物体A和B 紧靠在一起，静止于b 处，已知A 的 质量为3m，B 的质量为m。两物体在足够大的内力作用下突然沿水平方向左右分离。B 碰到c处的墙壁后等速率反弹，并追上已停在ab段的A，追上时B 的速率等于两物体刚 分离时B 的速率的一半。A、B与地面的动摩擦因数均为 ，b与c 间的距离为d，重力 加速度为g。求： （1）分离瞬间A、B 的速率之比； （2）分离瞬间A获得的动能。 4．倾角为θ 的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB 的长度为3L，BC、 CD 的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“﹣”形小滑块工件紧 挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L 的轻杆与斜面平行 并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处。现将4个滑块一起由静止释放，设 滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m并可视 为质点，滑块与粗糙面 间的动摩擦 因数为 tanθ，重力加速度为 g 。求 （1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小； （2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。 5．如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH （点G与点D在同一高度但不相交，FH 与圆相切）通过光滑圆轨道EF平滑连接，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面 内。现将一质量m＝1kg的小球甲从AB段距地面高h ＝2m处静止释放，与静止在水平0 第2页（共73页） 轨道上、质量为 1kg 的小球乙发生完全弹性碰撞。碰后小球乙滑上右边斜面轨道并能通 过轨道的最高点E 点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ＝37°，GH段的动摩擦因数 为 ＝0.25，圆轨道的半径R＝0.4 ，E点离水平面的竖直高度为3R （E点为轨道的最高 点），（g＝10m/s ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求两球碰撞后：2 （1）小球乙第一次通过E点时对轨道的压力大小； （2）小球乙沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度； （3）若将小球乙拿走，只将小球甲从AB段离地面h处自由释放后，小球甲又能沿原路 径返回，试求h 的取值范围。 6．如图（甲）所示，地面上有一长为l＝1 ，高为h＝0.8 ，质量M＝2kg的木板，木板的 右侧放置一个质量为 ＝1kg的木块（可视为质点），已知木板与木块之间的动摩擦因数 为 ＝0.4，木板与地面