2024年新课标物理高考计算题分类

发布 2022-03-24 17:15:28 阅读 8640

常用公式。

牛顿第二定律:f=ma 摩擦力:f=umg

v—t图像、x-t图像的理解和运用*

及和相遇问题。

例一一辆执勤的警车停在直公路边,当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经t0=2s警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动,问:

1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?

2)若警车能达到的最大速度是vmax=12m/s,达到最大速度后匀速运动,则警车发动起来后至少要多长时间才能追上违章的货车?

例二某天,小明在上学途中沿人行道以v1=lm/s速度向一公交车站走去,发现一辆公交车正以v2= 15m/s速度从身旁的平直公路同向驶过,此时他们距车站s=50m。为了乘上该公交车,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5m/s2,能达到的最大速度vm=6m/s。

假设公交车在行驶到距车站s0=25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间t=10s,之后公交车启动向前开去。(不计车长)求:

1)若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度a2大小是多少。

2)若小明加速过程视为匀加速运动,计算小明到车站的时间,分析他能否乘上该公交车。

相对运动问题。

例一如图所示,质量m=4.0kg的长木板b静止在光滑的水平地面上,在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块a(可视为质点)。

初始时刻,a、b分别以v0=2.0m/s向左、向右运动,最后a恰好没有滑离b板。已知a、b之间的动摩擦因数μ=0.

40,取g=10m/s2。求:

a、b相对运动时的加速度aa和ab的大小与方向;

a相对地面速度为零时,b相对地面运动已发生的位移x;

木板b的长度l。

例二图1中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为。在木板上施加一水平向右的拉力f,在0~3s内f的变化如图2所示,图中f以mg为单位,重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静止。

1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;

2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v—t图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离。

传送带问题。

例一如图所示,传送带的水平部分ab=2m,倾斜部分bc=4m,bc与水平面夹角为,皮带始终以速率v=2 m/s沿图示方向运动。若把物体a无初速地放在a点处,它将被传送到c点,且物体a一直没有脱离传送带,物体a与传送带的动摩擦因数为。求物体a从a点被传送到c点所用的时间。

例二如图所示,为皮带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=370,a、b两端相距5.0m,质量为m=10kg的物体以v0=6.0m∕s的速度沿ab方向从a端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相等,均为0.

5.传送带顺时针转动的速度v=4.0m∕s,(g取10 m∕s2,sin370=0.

6,cos370=0.8),求:

1)物体从a点到达b点所需的时间;

2)若传送带顺时针转动的速度可以调节,物体从a点到达b点的最短时间是多少。

例三如图1所示,一质量为m的物块,从倾角θ=37°的斜面上的a点静止下滑,a与斜面间动摩擦因数μ1=0.125,a到斜面底端b的长度x=2.5m.a通过一段很小的平滑曲面(速度大小不变)到达光滑的平台,平台距地面高度h=5m.与平台等高的水平传送带,水平段长l=6m,两皮带轮直径均为d=0.

2m,物块与传送带间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10m/s2,(sin37°=0.6,cos37°=0.

8).求:

1)小物体滑到斜面底端b时的速度大小v1;

2)若传送带静止,求物块滑到c端后作平抛运动的水平距离s0;

3)当皮带轮匀速转动的角速度为ω时,物体作平抛运动的水平位移为s;若皮带轮以不同的角速度ω重复上述过程,便可得到一组相对应的(ω,s)值(设皮带轮顺时针转动时ω>0,逆时针转动时ω<0),试在图2中画出s-ω的关系图象.

平抛。例一如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量m=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板a,其右段长度l1=0.

2m且表面光滑,左段表面粗糙。在a最右端放有可视为质点的物块b,其质量m=1kg。b与a左段间动摩擦因数μ=0.

4。开始时二者均静止,现对a施加f=20n水平向右的恒力,待b脱离a(a尚未露出平台)后,将a取走。b离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.

2m。(取g=9.8m/s2)求:

1)b离开平台时的速度vb。

2)b从开始运动到刚脱离a时,b运动的时间tb和位移xb

3)a左端的长度l2

例二如图所示,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为m=km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,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)

求小物块下落过程中的加速度大小;

求小球从管口抛出时的速度大小;

试证明小球平抛运动的水平位移总小于。

圆周运动。例一如图甲所示,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),已知∠boc=30.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,取g=10m/s2.求:

1)滑块的质量和圆轨道的半径;

2)是否存在某个h值,使得滑块经过最高点d后能直接落到直轨道ab上与圆心等高的点.若存在,请求出h值;若不存在,请说明理由.

例二。例三图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的ab段与四分之一光滑圆弧轨道bc在b点水平相切。点a距水面的高度为h,圆弧轨道bc的半径为r,圆心o恰在水面。

一质量为m的游客(视为质点)可从轨道ab的任意位置滑下,不计空气阻力。

1)若游客从a点由静止开始滑下,到b点时沿切线方向滑离轨道落在水面d点,od=2r,求游客滑到的速度vb大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功wf;

2)若游客从ab段某处滑下,恰好停在b点,有因为受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到p点后滑离轨道,求p点离水面的高度h。(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为)

例一如图所示,在水平路段ab上有一质量为2×103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速运动,汽车前方的水平路段bc较粗糙,汽车通过整个abc路段的v-t图像如图所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kw不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。(解题时将汽车看成质点)

1)求汽车在ab路段上运动时所受的阻力f1。

2)求汽车刚好开过b点时的加速度a。

3)求bc路段的长度。

例一如图所示,在光滑水平地面上放置质量m=4kg的长木板,木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切。一质量m=1kg的小滑块自a点沿弧面由静止滑下,a点距离长木板上表面高度h=0.6m。

滑块在木板上滑行t=1s后,和木板以共同速度v=1m/s匀速运动,取g=10。求:

1)滑块与木板间的摩擦力;

2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功;(3)滑块相对木板滑行的距离。

例二某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过时,装置可安全工作。一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动。

轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦。

1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;

2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm;

3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v’和撞击速度v的关系。例三。

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