高中物理必修2：动能定理-4-2人教试题汇编

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2020年03月23日高中物理的高中物理组卷

试卷副标题

考试范围：XXX；考试时间：100分钟；命题人：XXX

题号一总分

得分

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

评卷人得分

—.计算题（共50小题）

1.（2018春•浙江期中）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨（不光滑）

在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,

在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，脱离弹簧后当它经过B点进入导

轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动完成半个圆周运动，恰好到达C

点。试求：

（1）弹簧开始时的弹性势能。

（2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功。

（3）物体从C点平抛运动下落到地面的D点（图中没有画出），求D点与B点的水

平距离。

B

2.（2018•徐州学业考试）如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平

滑连接于B点，BC的距离为Im,BC右端连接内壁光滑、半径r=0.4m的四分之一

细圆管CD,管口D正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固

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定，上端恰好与管口D平齐。一质量m=1kg的小球放在曲面AB上，从距离BC面

的高度h=0.6m处由静止释放小球，小球进入管口C时，它对上管壁有FN=5N的

作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep=5J.取

重力加速度g=lOm/sz.求：

(1)小球在C处受到的向心力大小；

(2)BC间的动摩擦因数；

(3)若改变高度h且BC段光滑，试通过计算探究小球压缩弹簧过程中的最大动能

Ekm与高度h的关系，并在下面的坐标系中粗略作出Ekm-h的图象，并标出纵轴的

截距.

3.(2018春•新罗区校级期中)如图所示，粗糙的水平轨道AB与竖直平面内的光滑半

圆轨道BCD在B处平滑连接，B、D分别为半圆轨道的最低点和最高点，半圆轨道

半径R=0.4m。在墙壁处固定一根轻弹簧，用水平力把质量m=0.4kg的小物体P缓

慢向左压缩弹簧，当移动距离xo=O.2m时，P到B点的距离x=0.5m,水平力做功

W=6.4J.此时撤去水平力，P被弹簧向右弹出后滑上半圆轨道，经过D点时后水平

抛出，落地时速度与水平的夹角6=53°,g取10m/s2.求：

(1)P到达D时的速度；

(2)P到达D处时P重力的功率；

(3)P与AB间的动摩擦因数。

T77777777777777777/7777777777Z^

AB

4.(2018春•新罗区校级期中)如图，质量m=0.8kg的小物块置于形水平转台边缘，

转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块与转台间的动摩擦因数口=0.2,

重力加速度g取10m/s2.现转台从静止开始慢加速转动，物块随转台作圆周运动。

(1)当转台的角速度达lrad/s时，物块所受的摩擦力多大？

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（2）当转速达到某一数值时，物块恰好沿转台的切线方向滑离转台开始做平抛运动,

则物块平抛落地过程的水平位移多大？设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦

力。

（3）从小物块开始加速到离开转台，转台对物块做多少功？

5.（2018春•上杭县校级月考）如图所示，一小球自平台上以初速度vo水平抛出，恰好

落在临近平台的一倾角为a=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜而下滑，已知斜

面顶端与平台的高度差h=0.8m,g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,空气阻

力不计，则

（1）小球水平抛出的初速度vo是多少？小球落到斜面顶端时速度大小？

（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？

（3）若小球质量为IKg,斜面顶端距水平面高H=3.2m,求小球滑到斜面底端时动

6.（2017秋•南开区校级期末）在光滑的水平面上静止着物体A和小车B,如图所示,

小车长L=2m,M=4kg,A的质量m=1kg,HAB=0.2,加在小车上的力为F,求

①F至少多大两个物体之间有相对滑动；

②F=5N,求2s时间内小车动能增加多少？（g=10m/s2）

/Z5/ZZZZZ//ZZZ

7.（2018•盐城三模）如图所示，质量为m、半径为R的光滑圆柱体B放在水平地面上,

其左侧有半径为R、质量为m的半圆柱体A,右侧有质量为m的长方体木块C.现

用水平向左的推力推木块C,使其缓慢移动，直到圆柱体B恰好运动到半圆柱体A

的顶端，在此过程中A始终保持静止。已知C与地面间动摩擦因数p=近，重力加

速度为g。求:

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（1）圆柱体B下端离地高为显时，地面对木块A的支持力;

2

（2）木块C移动的整个过程中水平推力的最大值；

（3）木块C移动的整个过程中水平推力所做的功。

8.（2018•宁波模拟）宁波高中科技新苗项目的同学在一个连锁机关游戏中，设计了一

个如图所示的起始触发装置：AB段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径

为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开。竖直

杆外套有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的套环。

每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h,解除锁定后弹簧可将套

环弹出，在触发器的右侧有多米诺骨牌，多米诺骨牌的左侧最高点Q和P点等高，

且与E的水平距离为x（可以调节），已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=10mgR,套环

P与水平杆DE段的动摩擦因数以=0.5,与其他部分的摩擦可以忽略不计，不计套环

受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直杆粗细变化对套环

的影响，重力加速度为g。求：

（1）当h=7R时，套环到达杆的最高点C处时的速度大小；

（2）在（1）问中套环运动到最高点C时对杆作用力的大小和方向；

（3）若h在3R至10R连续可调，要使该套环恰能击中Q点，则x应该在哪个范围

内调节？

9.（2018•虹口区二模）如图，固定的粗糙直杆ABC与水平地面成9=37°角，其中

AB长度Si=2m,是BC长度的2倍。质量m=1kg的小环套在直杆上，在与直杆成

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6角的恒力F作用下，环与直杆的下表面发生挤压形变，环与杆之间的“=0.5.环

从杆的底端由静止开始运动，当小环到达B时撤去F,恰能运动到C(不计空气阻力,

sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s2)。

(1)求小环在BC段运动的加速度a及B点的速度大小VB；

(2)作出AB段运动时小环的受力图，并求出F的大小；

(3)若在杆上不同位置撤去外力F,则小环飞离轨道后，落地时动能的范围是多大？

(以地面为零势能面)

10.(2018春•思明区校级期中)如图所示，位于竖直平面上的工圆弧轨道，半径为R,

4

0B沿竖直方向，上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放，到

达B点时的速度为点，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，不计小球自身大

小，求：

(1)从A到B小球克服阻力做的功；

(2)小球运动到B点时对轨道的压力；

(3)小球落地点C与B点水平距离X。

11.(2018春•思明区校级期中)如图所示，倾角为37。的粗糙斜面AB底端与半径R

=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，0为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直

方向，A、C两点等高。质量m=lkg的滑块从A点由静止开始下滑・，恰能滑到与0

等高的D点，(g10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)

(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数4

(2)若滑块离开A处的速度大小为2jEm/s,求：

①滑块到达C点时对轨道的压力。

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②从C点飞出至落到斜面上的时间to

12.(2018春•新罗区校级期中)如图所示，半径R=0.4m的固定光滑半圆轨道与粗糙

的水平面相切于A点，质量为m=lkg的小物体(可视为质点)在水平恒力F的作

用下，从静止开始由C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去恒力F,

物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动，正好落在C点，已知A、C两点间的

距离为x=2m,F=15N,g取lOm/s),试求：

(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对半圆轨道压力大小；

(2)物体与粗糙水平面间的动摩擦因数；

(3)若改用另一水平恒力F1作用，仍在A点撤去外力，物体恰能沿半圆轨道到达

B点，求F1的大小。

B

,77777^777777777777777777777777777777777^/^

CA

13.(2018春•新罗区校级期中)在倾角。=37°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地

面上，m=2kg的木块置于为斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端,

运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取

10m/s2)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。

14.(2018•江苏二模)如图所示，在竖直平面内固定以U型轨道，轨道两边竖直，底

部是半径为R的半圆，质量均为m的A、B两小环，用长为R的轻杆连接在一起，

套在U型轨道上，小环在轨道的竖直部分运动的时受到的阻力均为环重的0.2倍，

在轨道的半圆部分运动时不受任何阻力，现将A、B两环从图示位置由静止释放，释

放时A环距离底部2R,不考虑轻杆和轨道的接触，重力加速度为g,求：

(1)A环从释放到刚进入半圆轨道时运动的时间；

(2)A环刚进入半圆轨道时杆对A的作用力；

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(3)A环在半圆部分运动过程中的最大速度。

15.(2018春•新罗区校级期中)如图所示，在距地面高hi=2m的光滑水平台面上，一

个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣k锁住，储存的弹性势能Ep=4.5J.现打

开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿

切线方向进入光滑的BC斜面，已知B点距水平地面的高h2=1.2m,小物块沿光滑

的轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，小物块过C点无机械能损失，并

与水平地面上长为L=10m,p=0.2的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD

运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。

试求：

(1)小物块运动到平台末端A的瞬时速度VA大小；

(2)小物块从A到B的时间和斜面倾角0的正切(tan0)大小；

(3)小物块与墙壁碰撞时的速度是多大？

16.(2018•宝山区二模)如图所示，长s=4m的粗糙水平面AB与足够高的光滑曲面

BC平滑连接，一质量m=2kg的小物块静止于A点，对小物块施加与水平方向成a

=53°,大小为11N的恒力F,当小物块到达曲面底端B点时迅速撤去F,小物块

与水平面间的动摩擦因数为0.5«

(1)求小物块在水平面AB上运动时的加速度a；

(2)求小物块在曲面BC上能到达的最大高度h；

(3)试通过计算说明小物块能否回到A点？(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)

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17.（2018•浙江模拟）如图所示，水平传送带AB向右匀速运动，倾角为。=37°的倾

斜轨道与水平轨道平滑连接于C点，小物块与传送带AB及倾斜轨道和水平轨道之

间均存在摩擦，动摩擦因数都为四=0.4,倾斜轨道长度LPc=0.75m,C与竖直圆轨

道最低点D处的距离为LcD=0.525m,圆轨道光滑，其半径R=0.5m。质量为m=

0.2kg可看作质点的小物块轻轻放在传送带上的某点，小物块随传送带运动到B点，

之后沿水平飞出恰好从P处切入倾斜轨道后做匀加速直线运动（进入P点前后不考

虑能量损失），经C处运动至D,在D处进入竖直平面圆轨道，恰好绕过圆轨道的最

高点E之后从D点进入水平轨道DF向右运动。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：

（1）物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力；

（2）传送带对小物块做的功W；

（3）若传送带AB向右匀速运动的速度vo=5m/s,求小物块在传送带上运动过程中

由于相互摩擦而产生的热量Qo

18.（2018春•新罗区校级月考）如图所示，光滑斜面固定，AB与水平方向的夹角6=

45°,A、B两点的高度差h=4m,在B点左侧的水平面上有一左端固定的轻质弹簧,

自然伸长时弹簧右端到B点的距离s=3m。质量为m=lkg的物块从斜面顶点A由

静止释放，物块进入水平面后向左运动压缩弹簧的最大压缩量x=0.2m。已知物块与

水平面间的动摩擦因数尸0.5,取g=10m/s2,不计物块在B点的机械能损失。求：

（1）弹簧的最大弹性势能；

（2）物块最终停止位置到B点的距离；

19.（2018春•思明区校级月考）如图所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB

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与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水

平面上•一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平

轨道AB,沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道

AB长为L.求：（注意：以下结果不要用图中的vo表示）

（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数4

（2）若圆弧轨道的半径R=工，增大小物块的初动能，使得小物块冲出D点后可

3mg

以再上升的高度是0.5R,试求：物块的初动能E'；

D

20.（2018•南开区一模）如图所示，传送带的水平部分AB长L=3m,以vo=4m/s的

速度逆时针转动，水平台面BC与传送带平滑连接于B点，BC长S=lm,台面右边

有高h=0.5m的光滑曲面CD,与BC部分相切于C点。一质量m=lkg的工件（视

为质点），从D点无初速度滑下，工件与传送带及台面BC间的动摩擦因数均为口=

0.3,g=10m/s2,求：

（1）工件运动到A点时的速度VA的大小；

（2）摩擦力对传送带做的功W和工件与传送带间由于摩擦而产生的内能Q。

21.（2017秋•天津期末）如图所示，一人站在高台上，将质量为m=0.5kg的石块以30°

角斜向上抛出,初速度是v（）=10m/s,抛出点距地面的高度h=15m,g10m/s2,

求：

（1）若不计空气阻力，以地面为参考面，石块刚抛出时的机械能；

（2）若不计空气阻力，石块落地时的速度大小；

（3）若测得石块落地的速度大小为18m/s,则石块在空中飞行过程中克服空气阻力

做功为多少？

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22.（2018•绍兴模拟）如图为杂技演员进行摩托车表演的轨道，它由倾斜直线轨道AB、

圆弧形轨道BCD、半圆形轨道DE、水平轨道EF组成，已知轨道AB的倾角0=37°,

A、B间高度差H=12m,轨道BCD的半径R=4.8m,轨道DE的半径r=2.4m,轨

道最低点C距水平地面高度差h=0.2m,在轨道AB上运动时摩托车（含人）受到的

阻力为正压力的0.2倍，其余阻力均不计。表演者从A点驾驶摩托车由静止开始沿

轨道AB运动，接着沿轨道BCDEF运动，然后从F点离开轨道，最后落到地面上的

G点。已知摩托车功率P恒为2X103W,发动机工作时间由表演者控制，表演者与

摩托车总质量m=100kg,表演者与摩托车可视为质点。（cos37°=0.8）

（1）某次表演中，通过C点时摩托车对轨道的压力为6000N,求经过C点的速度

vc；

（2）满足（1）中的条件下，求摩托车发动机的工作时间t；

（3）己知“受力因子k”等于表演者与摩托车整体承受的压力除以整体的重力，在

k<8条件下表演者是安全的，求能在安全完成完整表演的情况下，表演者落点G点

与F点的水平距离的可能值。

23.（2018春•思明区校级月考）一辆质量为2.0t的汽车以12m/s的速度行驶，突然它

撞到一棵树，树不动，汽车前部凹进50cm大小，求汽车受到的平均撞击力。

24.（2018春•上杭县校级月考）如图所示，AB为竖直平面内的一段上圆弧光滑轨道,

4

半径R=0.5m,BC是一段平直轨道，一质量m=2kg的滑块从静止开始由A下滑,

到达B点后前进了2m才停下。（g取10m/s2）求：

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（1）滑块下滑到B点时的速度v；

（2）与BC轨道间的动摩擦因数1

BC

25.（2018春•上杭县校级月考）一质量为2.0kg的物体受水平方向变力F的作用，在动

摩擦因数口=0.20的水平面上运动的v-t图线如图所示，则在这0〜8秒时间内，求:

（1）物体的位移s；

（2）摩擦力f的大小;

26.（2017秋•金华期末）如图所示，质量m=0.2kg小物块，放在半径Ri=2m的水平

圆盘边缘A处，小物块与圆盘的动摩擦因数m=0.8.圆心角为。=37°.半径R2

=2.5m的光滑圆弧轨道BC与水平轨道光滑连接于C点，小物块与水平轨道的动摩

擦因数为以=0.5.开始圆盘静止，在电动机的带动下绕过圆心01的竖直轴缓慢加

速转动，某时刻小物块沿纸面水平方向飞出（此时Oi与A连线垂直纸面），恰好沿

切线进入圆弧轨道B处，经过圆弧BC进入水平轨道CD,在D处进入圆心为03.半

径为R3=0.5m光滑竖直圆轨道，绕过圆轨道后沿水平轨道DF向右运动。设最大静

摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/sl求：

（1）圆盘对小物块m做的功；

（2）小物块刚离开圆盘时A、B两点间的水平距离；

（3）假设竖直圆轨道可以左右移动，要使小物块能够通过竖直圆轨道，求竖直圆轨

道底端D与圆弧轨道底端C之间的距离范围和小物块的最终位置。

27.（2017秋•嘉兴期末）如图所示，倾角。=37°,高度为h=0.6m的斜面AB与水平

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面BC在B点平滑相连，-质量m的滑块从斜面顶端A处由静止开始下滑，经过B

点后，最终停在C点。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,滑块与接触面的动摩擦因

数均为口=0.25,不计滑块在B点的能量损失，求：

（I）滑块到达B处的速度大小；

（2）BC段滑行的距离；

（3）AB阶段下滑时间与BC阶段滑动时间的比值。

28.（2018•温州模拟）如图所示，某玩具厂设计出一个“2018”字型的竖直模型玩具，

固定在足够长的水平地面上，四个数字等高，“2”字和“8”字用内壁光滑的薄壁细

圆管弯成，过“2”字出口H点的竖直虚线与“2”字上半圆相切，“0”字是半径为

R的单层光滑圆轨道，“1”字是高度为2R的具有左右两条通道的光滑竖直细管道，

所有轨道转角及连接处均平滑，H、F、B、C间的距离分别为3R、3R、2R.一小物

块（可视为质点）分别从“1”字轨道A端的左、右两侧通道进入模型开始运动，小

物块与FB、BC段轨道的动摩擦因数4=0.4,与HF段轨道的动摩擦因数口=0.15,

已知R=lm»

（1）要使小物块能通过“8”字轨道，求小物块从“1”字轨道上端右侧通道射入的

初速度的最小值；

（2）让小物块以便Ws的初速度从“1”字轨道上端左侧通道射入，通过“0”字

轨道最高点后从“2”字轨道J口飞出（J口末端水平），求落地点到J点正下方的水

平距离：

（3）若“0”字圆形轨道半径可调（F点位置不动），且其轨道不能与其他字型重叠。

现让小物体从“1”字轨道上端左侧通道静止释放，要使小物体不脱离“0”字轨道,

“0”字轨道半径R'应满足什么条件？

29.（2017秋•安康期末）如图所示，两个半径均为R的光滑圆弧形轨道竖直放置，圆

心在同一高度，一候角为37°的固定光滑斜面与两圆弧轨道相切于C、D（斜面与左

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侧圆弧轨道的缝院可以忽略不计），一质量为m的物块（可看成质点）放在光滑水平

面的A点,左侧圆弧轨道与水平轨道相切。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。

（1）要使物块能到达E点，则物块在A点的初速度至少多大？

（2）若物块在A点的初速度为J颉，求物块从E点抛出后到落到斜面上所用的时

间

30.（2017秋•郴州期末）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2kg,动力

系统提供的恒定升力F=28N.试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升，设飞行

器飞行时所受的阻力Ff恒为4N,g取10m/s2.求：

（1）飞行器运动的加速度；

（2）飞行器飞行t=6s时，求飞行器能达到的高度h及速度；

（3）飞行器飞行t=6s时，遥控器出现故障，飞行器立即失去动力，它能达到的最

大高度。

31.（2017秋•济宁期末）如图所示，水平固定木板长l=2.5m,木板右端与足够长的倾

斜传送带平滑连接，传送带顺时针转动的速度恒为v=2m/s,倾角。=37°,质量m

=lkg的物块从木板左端以初速度vo=13m/s滑上木板，物块从木板滑上传送带时瞬

时速度大小不变，物块与木板和传送带间的动摩擦因数均为口=0.5（MXg=10ms2,

sin370=0.6,cos37°=0.8）。求

（1）物块离开木板时速度的大小；

（2）从物块滑上传送带到达到共同速度，物块克服摩擦力所做的功。

32.（2018•徐州一模）如图所示，水平光滑细杆上P点套一小环，小环通过长L=lm

的轻绳悬挂-夹子，夹子内夹有质量m=1kg的物块，物块两竖直侧面与夹子间的最

大静摩擦力均为fm=7N.现对物块施加F=8N的水平恒力作用，物块和小环一起沿

水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，小环碰到杆上的钉子Q时立即停止运动，

物块恰好相对夹子滑动，此时夹子立即锁定物块，锁定后物块仍受恒力F的作用。

小环和夹子的大小及质量均不计，物块可看成质点，重力加速度g=10m/s2.求：

（1）物块做匀加速运动的加速度大小a；

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(2)P、Q两点间的距离s；

(3)物块向右摆动的最大高度h。

33.(2018•如东县学业考试)如图所示，斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于

C,整个装置竖直固定，D是最低点，圆心角/DOC=37°,E、B与圆心O等高，

圆弧轨道半径R=0.30m,斜面长L=1.90m,AB部分光滑，BC部分粗糙。现有一

个质量m=0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑，物块P与斜面BC部分

之间的动摩擦因数H=0.75.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=lOm/s?,

忽略空气阻力。求：

(1)物块第一次通过C点时的速度大小vc。

(2)物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小FD»

34.(2017秋•温州期末)上海热带风暴水上乐园有个项目叫做“音速飞龙”。如图甲所

示，两条高速滑道，人可以仰卧下滑，下滑起伏共有3层。图乙为其轨道侧视图，

质量为70kg的人从A处静止下滑，经BCDEF,最终停在G处。已知AB、BC、CD、

DE、EF是半径为14m的圆弧，其对应的圆心角均为60°,FG段水平。设人滑到F

点时速度为20m/s,g取10m/s2求：

曼甲图乙

试卷第14页，总23页

（1）人刚滑到圆弧末端F点时，滑道对人竖直向上的作用力Fi的大小；

（2）在AF段上滑动过程中人克服阻力所做的功WFf；

（3）若一光滑小球在该轨道无水时自A处静止释放，且不计空气阻力，小球能否沿

ABCDEF轨道运动？若能请说明理由，若不能，请求出小球脱离轨道的位置及落回

轨道所在的圆弧部分。

35.（2017秋•东城区期末）如图所示，用平行于斜面的恒定拉力F拉着小车上的轻绳,

使小车由静止开始沿光滑斜面向上运动。已知小车的质量为1.0kg,斜面倾角为30°,

拉力F大小为6.0N.经过3.0s,轻绳突然断开。g|XlOm/s2.求：

（1）轻绳断开前，小车运动的加速度大小；

（2）轻绳断开时，小车运动速度的大小；

（3）轻绳断开后1.0s内小车重力所做的功。

36.（2018•常州一模）以较大速度运动的物体，所受的空气阻力不可忽略，运动时受到

的空气阻力与速度成正比，关系式为£=协，v是球的速度，k是已知的阻力系数。

现在离地面H高度的高处将质量为m的球以vo水平速度抛出，球在着地前已经做匀

速运动。重力加速度为g.求：

（1）球刚抛出时的加速度大小；

（2）球从抛出到落地过程中，克服空气阻力所做的功：

（3）以不同初速度水平抛出的球其运动时间是否相等，请说明理由。

37.（2018春•新罗区校级月考）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2kg,

动力系统提供的恒定升力F=28N,试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升，设

飞行器飞行时所受的阻力大小不变，gm10m/s2,

（1）第一次试飞，飞行器飞行ti=8s时到达高度H=64m,求此时重力的功率P；

（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，求

飞行器能达到的最大高度h；

38.（2017秋•杭州期末）如图所示，倾角为30°的光滑斜劈AB长Li=0.4m,放在离

地高h=0.8m的水平桌面上，B点右端接一光滑小圆弧（图上未画出），圆弧右端切

线水平，与桌面边缘的距离为L2.现有一小滑块从A端由静止释放，通过B点后恰

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好停在桌面边缘的C点，已知滑块与桌面间的滑动摩擦因数u=0.2。

（1）求滑块到达B点速度VB的大小；

（2）求B点到桌面边缘C点的距离L2；'

（3）若将斜劈向右平移一段距离△L=0.64m,滑块仍从斜劈上的A点静止释放，最

后滑块落在水平地面上的P点。求落地点P距C点正下方的0点的距离X。

39.（2017秋•辽宁期末）如图所示，AB是长为L=1.2m、倾角为53°的斜面，其上端

与一段光滑的圆弧BC相切于B点。C是圆弧的最高点，圆弧的半径R,A、C与圆

弧的圆心O在同一竖直线上。物体受到与斜面平行的恒力作用，从A点开始沿斜面

向上运动，到达B点时撤去该力，物体将沿圆弧运动通过C点后落回到水平地面上。

已知物体与斜面间的动摩擦因数|1=0.5,恒力F=28N,物体可看成质点且m=

1kg.求：

（1）物体通过C点时对轨道的压力；（结果保留一位小数）

（2）物体在水平地面上的落点到A点的距离。

40.（2017秋•杭州期末）如图所示是一质量为m=50kg的人猿在山中嬉戏的情景，Si、

S2是在水中的两块可视为长方体的石块，人猿从石块Si右边缘的A点处借助长为

10m的树藤摆下，以期望落到石块S2上。已知图中OlA与竖直线0102夹角为37°,

树藤上方的悬点O1离水面的距离为hi=11.8m,石块S2上方水平面BC离水面距离

为h2=lm,石块S2上方水平面BC的宽度为2m,A、B两点的水平距离为10m,

若不计空气阻力，整个过程中人猿视为质点，取g=10m/s2,sin37°=0.60.求：

（1）若人猿从A点处静止下摆，摆到最低点时的速度大小是多少？

（2）若人猿从A点处静止下摆，在最低点时人猿对树藤的拉力是多少？

（3）若树藤能承受的最大拉力为1220N,人猿为在最低点处松手时能安全落到石块

试卷第16页，总23页

S2上，则人猿从A点离开石块Si时的速度应满足什么条件？

41.（2017秋•西城区期末）航空母舰上的起飞跑道由水平跑道和倾斜跑道两部分组成,

飞机在发动机的推力作用下，在水平和倾斜跑道上滑行。我们可以把这种情景简化

为如图所示的模型，水平面AB长度xi=2m,斜面BC长度X2=lm,两部分末端的

高度差h=0.5m.一个质量m=2kg的物块，在推力F作用下，从A点开始在水平面

和斜面上运动，推力大小恒为F=12N,方向沿着水平方向和平行斜面方向。物块与

水平面、斜面间的动摩擦因数均为0.2.g取lOm/s?.求：

（1）物块在水平面上运动时的加速度大小a；

（2）物块到达水平面末端B点时的速度大小v；

（3）物块到达斜面末端C点时的动能Eko

42.（2017秋•齐齐哈尔期末）如图所示，小物块放在距地面高度h=1.25m,长度s=1.5m

的粗糙水平固定桌面的左端A点，以初速度vA=4m/s向右滑行，离开桌子边缘B

后，落在水平地面C点，已知小物块与桌面之间的动摩擦因数p=0.4,不计空气阻

力，求（g=10m/s2）：

（1）小物体离开桌子边缘B时的速度大小VB；

（2）C点与B点的水平距离X。

静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动x=lm距离后停止，已知轨道半径R

=0.8m,g=10m/s2,求：

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（1）物体滑至圆弧底端时的速度V大小；

（2）物体滑至圆弧底端时对轨道的压力F大小：

（3）物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功W。

44.（2018•浦东新区一模）如图所示，一足够长的水平轨道与半径为R=4m的竖直光

滑上圆弧形轨道BC底端相切，质量为m=lkg的木块在一大小为F=10N、方向与

4

水平成a=37°角斜向上的拉力作用下，从轨道上的A点由静止开始运动，当木块

到达B点即将进入圆轨道时，撤去拉力F.已知木块与水平轨道的动摩擦因数口=0.5,

AB间的水平距离为s=12m,sin370=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:

（1）木块到达B点时的速度VB大小及木块从A运动到B的时间ti；

（2）木块在C点时对轨道的压力Nc大小；

（3）木块从离开C点到再次回到C点的时间t2.

AB

45.（2018•历城区校级模拟）如图所示是一段U形盘山公路的俯视图，AB段是倾斜直

轨道，倾角为9=8°,B处比A处高h=14m,BC段可看做水平面内的半圆轨道，

圆心为O,半径r=10m,A、B、C三点都在轨道中心线上.一辆质量m=2000kg

的救援车在轨道AB上做匀加速运动，已知路宽d=10m,救援车与轨道AB之间的

动摩擦因数p=0.5,救援车通过轨道BC时，轨道对轮胎的最大径向静摩擦力是车重

的k倍，k=2.25,救援车通过A点是速度大小VA=5m/s,重力加速度g取lOmH,

不计空气阻力,行驶时要求汽车不打滑.（sin80=0.14,cos8°=0.99）

（1）若救援车沿弯道BC的中心线匀速行驶，恰好以最大速度安全通过弯道，则在

AB段，牵引力的大小是多少？

（2）若救援车从B点进入弯道，在弯道上做匀速圆周运动，以最短时间安全从C点

驶离弯道，则在AB段，牵引力做的功为多少？（计算结果保留三位有效数字）

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46.(2018•崇明县一模)如图，粗糙直轨道AB长s=1.6m,与水平方向的夹角。=37°；

曲线轨道BC光滑且足够长，它们在B处光滑连接。一质量m=0.2kg的小环静止在

A点，在平行于斜面向上的恒定拉力F的作用下运动到B点，然后撤去拉力E小

环沿BC轨道上升的最大高度h=0.8m,小环与斜面间动摩擦因数n=0.4.(g取

10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.8)求：

(1)小环在B点时的速度大小；

(2)拉力F的大小;

47.(2018•青浦区一模)如图所示，在距水平地面高hi=1.2m的光滑水平台面上，一

个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了2J的弹性势能Ep,现打

开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度V1向右滑离平台，并恰好从B点

沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC(无能量损失).已知C点的切线水平，并

与水平地面上长为L=2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并

与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计.试求：

(1)小物块运动到C点时速度的大小.

(2)若小物块第一次运动到D点时恰好停下，则小物块与轨道CD之间的动摩擦因

数N的大小是多少.

(3)若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小不变，且在之后的运动中不会与D点发

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生第二次碰撞,那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数n应该满足怎样的条件.（不

考虑物块从B点飞出情况）

48.（2017秋•宁波期末）过山车是一项富有刺激性的娱乐工具，在乘坐过山车的过程

中不仅能够体验到冒险的快感，还有助于理解物理原理，如图所示，是某大型游乐

场中过山车的部分轨道示意图，这部分轨道由直线轨道AB、半径Ri=50m圆心角6,

=120°的圆弧轨道BCD,半径R2=10m圆心角82=240°的圆弧轨道DEF、半径

为Ri=50m圆心角。3=120°的圆弧轨道FGP,半径为R3圆心角为。4=120°的圆

弧轨道PQM组成，这些轨道均平滑相切连接，相切点B、F、D、P、M均位于同一

水平面上，假设这些轨道均位于同一竖直平面内，车厢在运动过程中受到的摩擦阻

力与空气阻力之和恒为车重的01倍，车厢可视为质点，重力加速度g=10m/s2,n

g3,、石=1.732.现有一节质量m=500kg的车厢从A点静止下滑，经过最低点C

时测得车厢对轨道的压力为16000N.（由于安全设计的需要，过山车在运动过程中

是不会脱离轨道的）

（2）求直线轨道AB的长度1为多长；

（3）若要保证车厢通过圆弧轨道PQM的最高点Q时对轨道有向下的压力，求R3

的取值范围.

49.（2018春•启东市校级期中）如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB

和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径（C,

D为圆轨道的最低点和最高点），且NBOC=9=37°.可视为质点的小滑块从轨道

AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨

道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象。求：（取sin37。

甲乙

试卷第20页，总23页

(1)如果滑块恰好能够通过最高点D,求滑块静止释放的初始高度Hoc

(2)求滑块的质量和圆轨道的半径。

50.(2018秋•张掖月考)如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆

弧轨道相切与B点，右端与一倾角为0=30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接，物

体经过C点时速率不变。斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为m=2kg的滑块从圆

弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹

簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=5.0m,水平轨道BC长L=3.0m,滑块与

水平轨道之间的动摩擦因数口=0.5,光滑斜面轨道上CD长s=3.0m,|Xg=IOm/s2,

求：

(1)滑块第一次经过B点时速度大小；

(2)整个过程中弹簧具有的最大弹性势能；

(3)物体最后停止的位置距B点多远处。

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第n卷（非选择题）

请点击修改第11卷的文字说明

试卷第22页，总23页

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2020年03月23日高中物理的高中物理组卷

参考答案与试题解析

一.计算题（共50小题）

1.（2018春•浙江期中）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨（不光滑）

在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,

在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，脱离弹簧后当它经过B点进入导

轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动完成半个圆周运动，恰好到达C

点。试求：

（1）弹簧开始时的弹性势能。

（2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功。

（3）物体从C点平抛运动下落到地面的D点（图中没有画出），求D点与B点的水

平距离。

【考点】37：牛顿第二定律；65：动能定理.

【专题】11：计算题；21：信息给予题；31：定性思想；43：推理法；52D：动能定

理的应用专题.

【分析】（1）研究物体经过B点的状态，根据牛顿运动定律求出物体经过B点的速

度，得到物体的动能，物体从A点至B点的过程中机械能守恒定律，弹簧的弹性势

能等于体经过B点的动能；

（2）物体恰好到达C点时，由重力充当向心力，由牛顿第二定律求出C点的速度，

物体从B到C的过程，运用动能定理求解克服