2022年高三物理 晚讀訓(xùn)練題（沖刺復(fù)習(xí)計(jì)算題2）

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1、2022年高三物理 晚讀訓(xùn)練題（沖刺復(fù)習(xí)計(jì)算題2） 1．如圖甲所示，平板小車A靜止在水平地面上，平板板長(zhǎng)，小物塊B靜止在平板左端，質(zhì)量與A的動(dòng)摩擦系數(shù)在B正前方距離為S處，有一小球C，質(zhì)量 球C通過(guò)長(zhǎng)的細(xì)繩與固定點(diǎn)O相連，恰當(dāng)選擇O點(diǎn)的位置使得球C與物塊B等高，且C始終不與平板A接觸。在時(shí)刻，平板車A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)情況滿足如圖乙所示關(guān)系。若BC發(fā)生碰撞，兩者將粘在一起，繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，并能通過(guò)O點(diǎn)正上方的最高點(diǎn)。BC可視為質(zhì)點(diǎn)，求： (1)BC碰撞瞬間，細(xì)繩拉力至少為多少？ (2)剛開(kāi)始時(shí)，B與C的距離S要滿足什么關(guān)系？ 2．如圖，水平放置的傳送帶

2、左側(cè)放置一個(gè)半徑為R的圓弧光滑軌道，底端與傳送帶相切。傳送帶長(zhǎng)也為R。傳送帶右端接光滑的水平面，水平面上靜止放置一質(zhì)量為3m的小物塊B。一質(zhì)量為m的小物塊A從圓弧軌道頂端由靜止釋放，經(jīng)過(guò)傳送帶后與B發(fā)生碰撞，碰后A以碰前速率的一半反彈。A與B碰撞后馬上撤去圓弧軌道。已知物塊A與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為取重力加速度為g，傳送帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度的取值范圍為. (1)求物塊A與B碰撞后B的速度． (2)討論一下傳送帶速度取不同值時(shí)，物塊A、B碰撞后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中傳送帶對(duì)物塊A做功的大小. 3．（18分）一段凹槽B放置在水平面上，槽與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，槽的內(nèi)表面光滑，在內(nèi)

3、表面上有一小球A靠左側(cè)壁放置，此時(shí)小球A與槽的右側(cè)壁相距為l，如圖所示．A、B的質(zhì)量均為m．現(xiàn)對(duì)槽B施加一個(gè)大小等于2mg（g為重力加速度）、方向水平向右的推力F，使B和A一起開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)槽B運(yùn)動(dòng)的距離為d時(shí)，立刻將推力撤去，此后A和B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)一段時(shí)間球A與槽的右側(cè)壁發(fā)生碰撞，碰后A和B立刻連在一起運(yùn)動(dòng)． （1）求撤去推力瞬間槽B的速度v的大小 （2）若A碰到槽的右側(cè)壁時(shí)，槽已停下，求碰后槽B在水平面上繼續(xù)滑行的距離x． （3）A碰到槽的右側(cè)壁時(shí)，槽可能已停下，也可能未停下，試討論球A相對(duì)于槽從左側(cè)壁運(yùn)動(dòng)至右側(cè)壁所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t與l和d的關(guān)系．

4、 4．細(xì)管AB內(nèi)壁光滑、厚度不計(jì)，加工成如圖所示形狀，長(zhǎng)的BD段固定在豎直平面內(nèi)，其B端與半徑的光滑圓弧軌道平滑連接，CD段是半徑的圓弧，AC段在水平面上，與長(zhǎng)動(dòng)摩擦因數(shù)的水平軌道AQ平滑相連，管中有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球開(kāi)始b球靜止，a球以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與b球發(fā)生彈性碰撞之后，b球能夠越過(guò)軌道最高點(diǎn)P，a球能滑出AQ．（重力加速度g取）．求： ①若碰后b球的速度大??； ②若v0未知，碰后a球的最大速度；若v0未知，v0的取值范圍． 參考答案 1．解：(1)當(dāng)BC在最高點(diǎn)處： 當(dāng)BC在最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程中： 當(dāng)BC在最低點(diǎn)處： 解得： (

5、2)BC碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒： 解得： 碰撞時(shí)B速度必須滿足： B的加速度為： 由圖可知車A的速度為： 討論：情況1；B在加速階段與C相碰：, S要滿足條件： 情況2：B在減速階段與C相碰 B加速階段位移： B加速階段時(shí)間： B加速階段A的位移： B加速階段AB的相對(duì)位移： 由圖可知B勻速階段時(shí)間： B勻速階段位移： 由圖可知B勻減速階段A速度為0 B勻減速階段時(shí)間： B勻減速階段位移： 物塊未滑出 B總位移： 綜上所述： 2．解：(1)A下滑，有 A從傳送帶左端滑至右端, 有 解得 A與B發(fā)生碰撞，有 由題意知 解得B碰后的速度大小為

6、方向水平向右 (2)A碰后從傳送帶右端往左運(yùn)動(dòng)，傳送帶速度為有 ①若傳送帶速度為 物塊A勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶對(duì)物塊做功為 ②當(dāng)傳送帶的速度為時(shí)，物塊A滑上傳送帶后減速 若物塊一直減速，則A的最后速度為 則有 得 不符合題意， 因此物塊不能一直減速，只能先減速后與傳送帶達(dá)到共同速度v后勻速， 則傳送帶對(duì)A做功為W，有 解得 ③當(dāng)傳送帶的速度為時(shí)，物塊A滑上傳送帶后加速 若物塊能一直加速，則物塊最終的速度為 則 解得 i：若傳送帶的速度時(shí)， 物塊一直加速度，不會(huì)有共速，摩擦力一直存在， 則傳送帶摩擦力做的功為 ii：若傳送帶的速度時(shí)， 物塊A先加速，后與傳送帶達(dá)到

7、共同速度，即A的末速度為傳送帶的速度v， 由動(dòng)能定理得 即 綜上所述，A碰后，傳送帶對(duì)物塊A做的功為 3．（1）推力F作用過(guò)程，由動(dòng)能定理得 ①（2分） 將μ=0.5和F=2mg代入解得槽B的速度 ②（2分） （2）推力撤去后，球A保持勻速運(yùn)動(dòng)，A碰到槽的右側(cè)壁時(shí)，槽B已停下，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，得 ③（2分） 碰后由動(dòng)能定理得 ④（2分）

8、 由以上各式可得槽B在水平面上繼續(xù)滑行的距離 ⑤（2分） （3）槽B向右減速滑行過(guò)程，由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得 ⑥（1分） ⑦（1分） ⑧（1分） 球A在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時(shí)，A、B間的位移關(guān)系為 ⑨（1分） 討論： （?。┊?dāng)球A碰到槽的右

9、側(cè)壁時(shí)，槽未停下，則，且，可解得球A從離開(kāi)槽的左側(cè)壁到碰撞槽的右側(cè)壁所經(jīng)過(guò)的時(shí)間 ⑩（1分） 相應(yīng)的條件是 ⑾（1分） （ⅱ）當(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時(shí)，槽已停下，則，可解得球A從離開(kāi)槽的左側(cè)壁到碰撞槽的右側(cè)壁所經(jīng)過(guò)的時(shí)間 ⑿（1分） 相應(yīng)的條件是 ⒀（1分） 4．解：①設(shè)碰后瞬間速度為, 解出： ②a與b碰后，a上升的高度不能超過(guò)3R ③欲使b能通過(guò)最高點(diǎn)，有 得出 b球在上升過(guò)程中有 解得 因?yàn)閍球能通過(guò)粗糙區(qū)域，有 碰后a上升的高度不能超過(guò)3R，必須滿足 綜上可得