高中物理力、运动、能量的综合应用

1、高三物理复习 力、运动、能量的综合应用F1F21如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是 ( )A若F1F2，M1M2，则v1v2 B若F1F2，M1M2，则v1v2C若F1F2，M1M2，则v1v2 D若F1F2，M1M2，则v1v22如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力

2、，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则( ) A撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为 C物体做匀减速运动的时间为2 D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为3如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t 增大的水平力Fkt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。下列反映a1的a2变化的图线中

3、正确的是()4如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数<tan，则下列选项中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是() 5如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有（ ）A当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D当

4、A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大6以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（ ）A和 B和C和 D和7图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是（ ） AmM Bm2M C木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度

5、 D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能8质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（ ）A时刻的瞬时功率为B时刻的瞬时功率为C在到这段时间内，水平力的平均功率为D. 在到这段时间内，水平力的平均功率为9物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是（ ）10如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2和的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的

6、质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放则在上述两种情形中正确的有（ ） .质量为2的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B.质量为的滑块均沿斜面向上运动C.绳对质量为滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D.系统在运动中机械能均守恒O11如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动在此过程中（ ） A小球的机械能守恒B重力对小球不做功 C绳的张力对小球不做功D在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少12如图，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜

7、面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0) （ ） A若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为hB若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点C若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高hD若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h13如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为60º，两小球的质量比为（ ）ABCD14

8、如图所示，位于光滑水平面桌面上的小滑块和都视作质点，质量相等。 与轻质弹簧相连。 设 静止，以某一初速度向 运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能等于（ ）A的初动能 B的初动能的C的初动能的 D的初动能的15.静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图所示，图线为半圆则小物块运动到x0处时的动能为( )A0 B. C D m1m2m16.质量为m1、m2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为V1和V2，位移分别为S1和S2，如图所示。则

9、这段时间内此人所做的功的大小等于（ ）AFS2 BF(S1+S2) C D17.飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态下摆，到达竖直状态的过程中如图所示，飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是（ ） A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大18.如图所示，质量为m的物体沿动摩擦因素为的水平面以初速度从A点出发到B点时速度变为，设同一物体以初速度从点先经斜面，后经斜面到点时速度变为，两斜面在水平面上投影长度之和等于AB的长度，则有（ ）A. B. C. D.不能确定19如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径水平，质点从点正上方高处自由下落，经过轨道后从点冲出竖直上抛，上升的最大高度

10、为2/3H，空气阻力不计当质点下落再经过轨道点冲出时，能上升的最大高度为 ( ) A2/3H BH/3CH/3 DH/3h2/3H19.在光滑的水平面上静止一物体，现以水平恒力甲推此物体，作用一段时间后换成相反方向的水平恒力乙推物体，当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的速度为v2，若撤去恒力甲的瞬间物体的速度为v1，则v2v1=?20某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角60°，使飞行器恰沿与水平方向成30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适

11、当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计。求：(1)t时刻飞行器的速率；(2)整个过程中飞行器离地的最大高度。21如图所示，滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，试求滑块在AB段运动过程中的加速度.22.如图所示，长为 L、内壁光滑的直管与水平地面成 30°角固定放置。将一质量为 m 的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量 M km （k2）的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，

12、小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为 g)求：（1）小物块下落过程中的加速度大小；（2）小球从管口抛出时的速度大小；（3）试证明小球平抛运动的水平位移总小于23如图所示，倾角a = 37°的固定斜面上放一块质量M = 1 kg，长度 L = 3 m的薄平板AB。平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7m。在平板的上端A处放一质量m = 0.6kg的滑块（可视为质点），开始时使平板和滑块都静止， 之后将它们无初速释放。假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为m = 0.5，求滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差是多少

13、？（sin37=0.6 cos37=0.8 g=10m/s）24图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角为，C、 D两端相距4. 45m，B、 C相距很近。水平传送以5m/s的速度沿顺时针方向转动，现将质量为10kg的一袋大米（可视为质点）无初速度地放在A段，它随传送带到达B端后，速度大小不变地传到倾斜送带的C点，米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0.5，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8 (1)若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离；(2)若倾斜部分CD以4ms的

14、速率顺时针方向转动，求米袋从C运动到D所用的时间。25一传送带装置示意如图所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切，现将大量的质量均为的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速度为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为，稳定工作时的传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为。每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间内，其运送小货箱的数目为，这种装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴

15、处的摩擦，求电动机的平均输出功率。 26.一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图，已知盘与桌布间的动摩擦因数为l，盘与桌面间的动摩擦因数为2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度) 27如图所示，一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的水平桌面上，板的左端有一质量为m的物块，物块上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮并与桌面平行，某人以恒定的速度v向下拉绳，物块最多只能到达板的中点，且此时板的右端距离桌边定滑轮足够远求：（1）

16、若板与桌面间光滑，物块与板的动摩擦因数及物块刚到达板的中点时板的位移（2）若板与桌面间有摩擦，为使物块能到达板右端，板与桌面的动摩擦因数的范围 28.如图所示，平板A长l=10m，质量M=4kg，放在光滑的水平面上在A上最右端放一物块B（大小可忽略），其质量m=2kg已知A、B间动摩擦因数=0.4，开始时A、B都处于静止状态（取g=10m/s2）则（1）若加在平板A上的水平恒力F=6N时，平板A与物块B的加速度大小各为多少？（2）要将A从物块B下抽出来，则加在平板A上的水平恒力F至少为多大？（3）若加在平板A上的水平恒力F=40N时，要使物块B从平板A上掉下来F至少作用多长时间？29质量为的木

17、板放在水平地面上，质量为的小滑块（其大小可忽略）放在木板上最右端，如图所示。木板与地面的摩擦因数为，木板与滑块间的动摩擦因数为。在木板右侧施加一个水平向右的恒力，取，并认为最大静摩擦力等于同等条件下的滑动摩擦力，请求以下问题：（1）要使木板向右运动，至少多大；（2）要使滑块与木板发生相对滑动，至少多大；（3）、若拉力，且只持续作用了的时间。设木板足够长，在从开始运动至最终木板和滑块都静止的整个运动过程中，求：滑块相对于木板的最大位移，以及最终滑块静止在木板上的位置（用物块与木板最右端的距离表示）30.如图所示，将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的量筒中，下落不久钢珠就开始作匀速直线运动.（量筒

18、中为什么不放清水而用蓖麻油？这是因为蓖麻油的密度虽小于清水，但它对钢珠产生的粘滞阻力却大大超过清水）v1845年英国物理学家和数学家斯·托克斯（S.G.Stokes）研究球体在液体中下落时，发现了液体对球体的粘滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关，有,其中物理量为液体的粘滞系数，它与液体的种类及温度有关.钢珠在蓖麻油中运动一段时间后就以稳定的速度下落，这一速度称为收尾速度.（1）实验室的温度为20.0 时，蓖麻油的粘滞系数为0.986，请写出它的单位.（2）若钢珠的半径为2.00，钢珠的质量为，在蓖麻油中所受的浮力为，求钢珠在蓖麻油中的收尾速度.（3）设量筒中蓖麻油的深度为H=40

19、.0，钢珠从液面无初速释放，下沉至刚要到达筒底时，因克服粘滞阻力而产生的热量为多少？31如图所示，P、Q为某地区水平地面上的两点，在P点正下方一球形区域内储藏有石油，假定区域周围岩石均匀分布，密度为，石油密度远小于，可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向，当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏离。重力加速度在原竖直方向（即PO方向）上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”。为了探寻石油区域的位置和石油储量，常利用P点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为G。（1）设球形空腔体积为V，球心深度为d（远小于地球半径），=x

20、，求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常；（2）若在水平地面上半径为L的范围内发现：重力加速度反常值在与k（k>1）之间变化，且重力加速度反常的最大值出现在半径为L的范围中心，如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。QxdPRO32神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v=2.