高三物理解答题练习（一）
1．如图甲是2023年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力f随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示。取g=10m/s2，根据f－t图象分析求解：
1)运动员的质量；
2)运动员在运动过程中的最大加速度：
3)在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度。
2．如图所示，m1从光滑的斜面上的a点由静止开始运动，与此同时小球m2在距c点的正上方4.51处自由落下，m1以不变的速率途经斜面底端b点后继续在光滑的水平面上运动，在c点恰好与自由下落的小球m2相遇，若ab=bc=1，不计空气阻力，试求：
1)两球经多长时间相遇；
2)斜面的倾角θ多大．
3．如图，将质量m=2kg的圆环套在与水平面成角的足够长直杆上，直杆固定不动，环的直径略大于杆的截面直径，杆上依次有三点a、b、c，环与杆间动摩擦因数对环施加一个与杆成37°斜向上的拉力f，使环从a点由静止开始沿杆向上运动。已知时环到达b点。重力加速度。
1)求f的大小；
2)若到达b点时撤去力f，求此环到达c点所用的时间。
4．如图甲所示，在倾角为37°的粗糙斜面的底端，一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连。t=0时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中bc段为直线，g取10m/s2。求：
1)动摩擦因数μ的大小；
2) t=0.4s时滑块的速度v的大小。
5．某仓库采用如图所示的装置来传送货物，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c、d两端相距4.45m，b、c相距很近。水平部分ab以5m/s的速率顺时针转动。
将一袋大米放在a端，到达b端后，速度大小不变地传到倾斜的cd部分，米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0.5。(取试求：
1)米袋从a端传到b端的时间及米袋到达b端时的速度的大小；
2) cd部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离；
3)若要米袋能被送到d端，求cd部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从c端到d端所用时间的取值范围。
6．如图所示，质量上表面光滑、下表面粗糙的足够长木板在的水平拉力作用下，以初速度沿水平地面向右做匀速直线运动。现有足够多的小铁块，它们的质量均为将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了时，又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块，以后只要木板运动了l，就在木板的最右端无初速放一铁块，g取。求：
1)木板下表面与水平面间的动摩擦因数μ。
2)第1块铁块放上后，木板的加速度的大小。
3)第4块铁块放上的瞬间，木板的速度大小。（答案可带根号）
7．如图所示，水平面上紧靠放置着等厚的长木板b、c（未粘连），它们的质量均为m=2kg。在b木板的左端放置着质量为m=1kg的木块a（可视为质点）。a与b、c间的动摩擦因数均为μ1=0.
4，b、c与水平面间的动摩擦因数均为μ2=0.1，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。开始整个系统处于静止，现对a施加水平向右的恒定拉力f=6n，测得a在b、c上各滑行了1s后，从c的右端离开木板。
求：1)木板b、c的长度lb、lc；
2)若在木块a滑上c板的瞬间撤去拉力f，木块a从开始运动到再次静止经历的总时间t（此问答案保留3位有效数字）。
8．如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的恒力f拉动纸板，拉力大小不同，纸板和小物体的运动情况也不同。若纸板的质量m1=0.1kg，小物体的质量m2=0.
4kg，小物体与桌面右边缘的距离d=0.15m，已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2。
求：1)当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小；
2)拉力f满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；
3)若拉力作用0.3s时，纸板刚好从小物体下抽出，通过计算判断小物体是否会留在桌面上。
参***。1． (1)由图象可知，运动员所受重力为500n，设运动员的质量为m，则。
2)由图象可知；蹦床对运动员的最在弹力为。
设运动的电大加速度为am, 则：
代入数据。3)由图象可知运动员离开蹦床后做竖直上抛运动，离开蹦床的时刻为6.8s或9.
4s，再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s，他们的时间间隔均为1.6s，根据竖直上抛运动的对称性，可知其自由下落的时间为0.
8s设运动员上升的最大高度为h，则：
2．(1)两球相遇的时间就是球m2自由落体的时间，即解得。
2)由牛顿第二定律得： ①
由运动学公式得。
由以上各式解得。
小球m1滑过ab的时间。
小球m1滑过bc的时间。
解得： 3．(1)根据题意知，环做匀加速直线运动，则有。
解得： 对环进行受力分析，若。
则杆对环的弹力垂直于杆向上，如图所示：
则有：， 以上两式联立代入数据解得：
若。则杆对环的弹力垂直于杆向下，如图所示：
则有： 以上两式联立代入数据解得：
(2)环到b的速度为。
撤去力f后向上运动过程对环进行受力分析有：
根据牛顿第二定律得：
解得； 设撤去力f后环的速度减为0所需时间为t，环从b点到速度减为0运动的距离为s，则解得：，
解得；，若环向上经过c点，则根据匀变速直线运动规律得：
代入数据解得：（舍去）
当环运动到最高点，将再次向下匀加速运动，则环在下滑过程对其进行受力分析，根据牛顿第二定律得：
解得：此时下滑的加速度。
环从最高点下滑至c点时发生的位移为。
根据初速度为零的匀加速直线运动位移时间关系得：
解得环下滑至c点时间为。
所以从b点计时，小环经过c点的时间。
故若到达b点时撤去力f，此环到达c点所用的时间为0.2s或。
4． (1)由图象可知0.1s物体离开弹簧向上做匀减速运动，加速度的大小。
根据牛顿第二定律，有：
解得： 2)根据速度时间公式，得：时的速度大小。
0.3s后滑块开始下滑，下滑的加速度。
时的速度大小。
5． (1)米袋在ab上加速时加速度为a0,当米袋经时间t1速度达到。
该过程米袋运动的距离为。
以后，米袋匀速运动，再经t2到b点，
故米袋从a到b的时间为到b点时速度为。
2) cd部分传送带不运转时，米袋在cd上加速度为a2，由牛顿第二定律有：
所以。米袋能上升的最大距离为。
3)设cd部分传送带速度为v时米袋恰能到达d点，米袋在cd传送带上速度大于v时做加速度为的匀减速运动，速度小于v后做加速度为的匀减速运动，直到速度减为零。
由位移关系有：带值解出米袋能被送到d端，则cd部分顺时针运转的速度应，cd部分传送带速度为时，米袋从c到d的时间最长，
若cd部分传送带速度较大，能使米袋在cd部分所受摩擦力一直沿斜面向上，即米袋从c到d一直做加速度为的匀减速运动，则所用时间最短，
带如数值解得。
故所求时间范围是。
6．(1)木板最初做匀速运动，由。
解得。2)系统在水平方向所受的摩擦力大小。
系统在水平方向所受的合力大小。
木板的加速度大小（若a= －0.25也给分）
3)设第n块铁块放在木板上时，木板运动的加速度大小为：
第1块铁块放上，经过l后：
第2块铁抉放上，经过l后：
第n块铁块放上，经过l后：
由上可得。当时，可得。
7． (1)a在b的上表面滑行过程，a受滑动摩擦力方向向左，根据作用力反作用力，b受a的方向向右，而b要运动必须和c一起运动，b和c与地面之间最大静摩擦力。
由于所以a在b上表面滑行时，bc保持静止不动。
分析a的运动。
在b表面运行1s时间内，位移即为b的长度得到。
a滑上c即离开b的速度。
a滑上c的表面后受摩擦力向左，同样c受到摩擦力向右，大小仍是。
而c受摩擦力向右，c受到地面的最大静摩擦力。
由于所以c的运动为匀加速。
经过1s钟，a的位移。
c的位移，所以c的长度。
2)a滑上c的表面后受摩擦力向左，同样c受到摩擦力向右，大小仍是。
而c受摩擦力向右，c受到地面的最大静摩擦力。
由于所以c的运动为匀加速。
而a撤去拉力后，受摩擦力左右，a的加速度。
此过程a减速，c加速，当二者速度相等时一起做匀减速运动。
从滑上c到二者速度相等，假设时间t1，则有得到。
此时共同速度匀减速到0需要时间。
木块a从开始运动到再次静止经历的总时间。
8． (1)当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的滑动摩擦力代入数据，解得：
2)在力f作用下，纸板和小物体一起加速运动，随力f增大，加速度增大，小物体受到的静摩擦力也增大，直到达到最大静摩擦力。
小物体的加速度为两者一起运动的最大加速度。
根据牛顿第二定律有。
解得： 时小物体与纸板有相对滑动。
3)纸板抽出前，小物体在滑动摩擦力作用下做加速运动，加速度为。
0.3s离开纸板时通过的距离速度。
纸板抽出后，小物体在桌面上受滑动摩擦力作用做匀减速运动，加速度大小也为a2，小物体减速运动可能的最大距离为。
则小物体在桌面上可能运动的总距离。
因此小物体不会留在桌面上。
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