2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集(一).doc

物理科 力学与运动学大题
2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集（一）

1.如图甲所示，固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向，其半径R的大小可以连续调节，轨道上装有压力传感器，其位置N始终与圆心O等高。质量M = 1 kg、长度L = 3 m的小车静置在光滑水平地面上，小车上表面与P点等高，小车右端与P点的距离s = 2 m。一质量m = 2kg的小滑块以v0 = 6 m/s的水平初速度从左端滑上小车，当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。在R取不同值时，压力传感器读数F与 的关系如图乙所示。已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ = 0.2，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
（1）小滑块到达 P 点时的速度v1；
（2）图乙中a和b的值；
（3）在＞3.125m-1的情况下，小滑块落在小车上的位置与小车左端的最小距离xmin。

2.如图所示，质量M＝8 kg的长木板放在光滑水平面上，在长木板的右端施加一水平恒力F＝8 N，当长木板向右运动速率达到v1＝10 m/s时，在其右端有一质量m＝2 kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2＝2 m/s滑上木板，物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.2，小物块始终没离开长木板，g取10 m/s2，求：

(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止；
(2)长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板；
(3)如果开始将物块放在长木板右端时两物体均静止，在长木板的右端施加一水平恒力F＝28 N，物块与长木板的质量和动摩擦因数均与上面一样，并已知长木板的长度为10.5 m，要保证小物块不滑离长木板，水平恒力F作用时间的范围．(答案可以用根号表示)

3.如图甲所示，倾角为θ=37°的足够长斜面上，质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下，由斜面底端从静止开始运动，2s后撤去F，前2s内物体运动的v-t图象如图乙所示．求：(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)

（1）小物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）撤去力F后1.8s时间内小物体的位移．

4.为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°、长为L1＝2m 的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2＝m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示.现将一个小球从距A点高为h＝0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时小球的速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ＝，g取10 m/s2.

(1)求小球初速度v0的大小；
(2)求小球滑过C点时的速率vC；
(3)要使小球刚好能过圆轨道的最高点，圆轨道的半径为多大？

5.同学设计出如图所示实验装置.将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数,弹射器可沿水平方向左右移动,BC为一段光滑圆弧轨道.(O′为圆心,半径 ,与O′B之间夹角为,以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D, ,

(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能; 
(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标; 
(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,求D位置坐标y与x的函数关系式.

6.一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求
（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；
（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度

7.如图所示，长L=8m，质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上，质量m=1kg的小物体放在木板的右端，现对木块施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：

(1) 若薄木板上表面光滑，欲使薄木板以2 m/s2的加速度向右运动，需对木板施加的水平拉力为多大?
(2) 若木板上表面粗糙，物体与薄木板间的动摩擦因数为0．3，若拉力F=6N，求物体对薄木板的摩擦力大小和方向？
（3）若木板上表面粗糙，物体与薄木板间的动摩擦因数为0．3，若拉力F=15N，物体所能获得的最大速度。

8.如图所示，质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数为0.2，小车足够长.
求：（1）小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？
（2）经多长时间两者达到相同的速度？
（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少？(取g=l0 m/s2).

9.如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ．重力加速度为g．
（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；
（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
（3）本实验中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10m/s2．若砝码移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？

10.如图所示，一小木箱放在平板车的中部，距平板车的后端、驾驶室后端均为L=2.0m，处于静止状态，木箱与平板车之间的动摩擦因数μ=0.40，现使平板车在水平路面上以加速度a0匀加速启动，速度达到v=6.0m/s后接着做匀速直线运动，运动一段时间后匀减速刹车．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2．

（1）若木箱与平板车保持相对静止，加速度a0大小满足什么条件？
（2）若a0=6.0m/s2，当木箱与平板车的速度都达到6.0m/s时，求木箱在平板车上离驾驶室后端距离s．
（3）若在木箱速度刚达到6.0m/s时平板车立即用恒定的阻力刹车，要使木箱不会撞到驾驶室，平板车刹车时的加速度大小a应满足什么条件？

11.静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长L＝1m，承受的最大拉力为8N，A的质量m1＝2kg，B的质量m2＝8kg，A、B与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，现用一逐渐增大的水平力作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断(取g＝10m/s2)。

(1)求绳刚被拉断时F的大小；
(2)若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A的速度恰好减小为0时，A、B间的距离为多少？

12.如图所示,质量M=4 kg、长L=2 m的木板A静止在光滑水平面上,质量m=1 kg的小滑块B置于A的左端.B在F=3 N的水平恒力作用下由静止开始运动,当B运动至A的中点时撤去力F.A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2.求:
(1) 撤去F之前A、B的加速度大小a1、a2.
(2) F对B做的功W.
(3) 整个运动过程中因摩擦产生的热量Q.

13.如图所示，一质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m2=0.1kg的小物块（可视为质点）置于小车上A点，其与小车间的动摩擦因数μ=0.40，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给小物块一个方向水平向右、大小为v0=6m/s的初速度，同时对小物块施加一个方向水平向左、大小为F=0.6N的恒力．取g =10m/s2．求：

（1）初始时刻，小车和小物块的加速度大小；
（2）经过多长时间小物块与小车速度相同？此时速度为多大？
（3）小物块向右运动的最大位移．
14.如图所示,半径r=m的两圆柱体A和B,转动轴互相平行且在同一水平面内,轴心间的距离为s=3.2 m.两圆柱体A和B均被电动机带动以6 rad/s的角速度同方向转动,质量均匀分布的长木板无初速度地水平放置在A和B上,其重心恰好在B的上方.从木板开始运动计时,圆柱体转动两周,木板恰好不受摩擦力的作用,且仍沿水平方向运动.设木板与两圆柱体间的动摩擦因数相同.重力加速度取g=10.0 m/s2,取π≈3.0.求:
(1) 圆柱体边缘上某点的向心加速度.
(2) 圆柱体A、B与木板间的动摩擦因数.
(3) 从开始运动到重心恰在A的上方所需的时间.

15.如图所示，一水平的长L=2.25m的传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面，皮带以v0=4m/s匀速顺时针转动，现在传送带上左端静止放上一质量为m=1kg的煤块（视为质点），煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数为均为μ1=0.2，经过一段时间，煤块被传送到传送带的右端，此过程在传送带上留下了一段黑色痕迹，随后煤块在平稳滑上右端平板上的同时，在平板右侧施加一个水平向右恒力F=17N，F作用了t0=1s时煤块与平板速度恰相等，此时刻撤去最终煤块没有从平板上滑下，已知平板质量M=4kg，（重力加速度为g=10m/s2），求：

(1)传送带上黑色痕迹的长度；
(2)求平板与地面间动摩擦因数的大小；
(3)平板上表面至少多长？（计算结果保留两位有效数字）。

16.如图甲所示，有一倾角为θ=53°的固定斜面体，底端的水平地面上放一质量为 M=3kg的木板，木板材质与斜面体相同．t=0时有一质量m=6kg的滑块在斜面上由静止 开始下滑，后来滑块滑上木板并最终没有滑离木板（不考虑滑块从斜面滑上木板时的能量 损失）．图乙所示为滑块在整个运动过程中的速率随时间变化的图象，已知sin53°=0.8， eos53°=0．6，取g=l0m/s2.求：

(1)滑块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数μ1、μ2；
(2)滑块停止运动的时刻t和木板的最小长度l。

17.从地面上以初速度v0=20m/s竖直向上抛出一质量为m=2kg的小球，若运动过程中小球受到的空气阻力与其速率成正比关系，小球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1=10m/s，且落地前球已经做匀速运动，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；
（2）小球抛出瞬间的加速度大小。

18.如图所示，为一传送货物的传送带abc，传送带的ab部分与水平面夹角α=37°，bc部分与水平面夹角β=53°，ab部分长为4.7m，bc部分长为7.5m．一个质量为m=1kg的物体A（可视为质点）与传送带的动摩擦因数μ=0.8．传送带沿顺时针方向以速率ν=1m/s匀速转动．若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c处，此过程中物体A不会脱离传送带．（sin 37°=0.6，sin 53°=0.8，g=10m/s2）求物体A从a处被传送到c处所用的时间．

19.如图所示,在竖直平面内有一倾角的传送带,两皮带轮轴心之间的距离,沿顺时针方向以匀速运动。一质量的物块从传送带顶端无初速度释放,物块与传送带间的动摩擦因数。物块离开传送带后在点沿切线方向无能量损失地进入半径为的光滑圆弧形轨道,并沿轨道运动至最低点,与位于圆弧轨道最低点的物块发生碰撞,碰撞时间极短,物块Q的质量,物块和均可视为质点,重力加速度,。求：
(1)物块P从传送带离开时的动量；
(2)传送带对物块P做功为多少；
(3)物块P与物块Q碰撞后瞬间,物块P对圆弧轨道压力大小的取值范围。

20.如图所示，装置BO′O可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37º.已知小球的质量m=1kg，细线AC长L＝1m，B点距转轴的水平和距C点竖直距离相等.（重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）
（1）若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度ω1的大小；
（2）若装置匀速转动的角速度为ω2时，细线AB刚好竖直，且张力为0，求此时角速度ω2的大小；
（3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方ω2变化的关系图像．

21.如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速V0从右端滑上B，并以1/2 V0滑离B，确好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m，试求：

（1）木板B上表面的动摩擦因素μ；
（2）1/4圆弧槽C的半径R；
（3）当A滑离C时，C的速度。

22.如图所示，倾角θ=37°的传送带顺时针转动，传送带的长度（两轴心距离）s=15m。质量m=1kg的小物体以初速度v0=2m/s从A端滑上皮带，从B端滑上置于光滑水平面上质量为M=3Kg，上表面为光滑圆弧的槽车（物块由皮带滑上槽车时无机械能损失）。已知物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.8，求：

(1)为使物块到达传送带顶端时能以最大速度滑上槽车，皮带的传送速度至少为多少？
(2)物块以最大速度滑上槽车后，能上升的最大高度？
(3)若皮带传送速度为v，且满足v>v0，写出物体与皮带因摩擦产生的热量Q与v的关系式。

23.如图，质量均为1kg的小球A、B（均可视为质点）静置于水平面上的C点，D点处有一固定的竖直光滑半圆轨道，轨道半径R＝8cm，CD间距离x0=4m。现用F＝9N的水平向右的力推A，在到达D点前某时刻撤去F，此后B恰能通过半圆轨道的最高点。已知A、B与水平面动摩擦因数分别为µ1＝0.2，µ2＝0.1。求：
①力F作用的时间。
②最终A、B两球间的距离（B落地后即静止）。

24.如图所示，有一质量为M=2kg 的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg 的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处开始，A以初速度v1=2m/s向左运动，B同时以v2=4m/s 向右运动．最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车．两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2．求：
（1）求小车总长L；
（2）B在小车上滑动的过程中产生的热量QB；
（3）从A、B开始运动计时，经6s小车离原位置的距离x．

25.如图所示，长木板质量为M=8kg，在长木板右端施加F=38N水平向右的恒力，当长木板向右速度达到v1=7m/s（图中未画出）时在其右端有一质量为m=2kg小木块（可视为质点）以初速度v0=2m/s向左滑上木板的右端．小木块与木板动摩擦因数为μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.3．设小木块与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小木块始终没滑离长木板，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）从小木块向左滑上木板的右端开始计时，经过多长时间小木块与长木板相对静止．
（2）为使小木块不滑离木板，木板的长度l至少要多长？
（3）若小木块与长木板相对静止时，撤去拉力F，小木块最终与木板右端的距离s．

26.如图所示，两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.60kg．一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A，子弹射穿A后接着射入B并留在B中，此时A、B都没有离开桌面．已知物块A的长度为0.27m，A离开桌面后，落地点到桌边的水平距离s=2.0m．设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力保持不变，g取10m/s2．
（1）物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少；
（2）求子弹在物块B中穿行的距离．

27. 在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体．物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F=10.0N，方向平行斜面向上．经时间t=4.0s绳子突然断了，求：
（1）绳断时物体的速度大小．
（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间？（g=10m/s2）

28.如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上．现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出．已知mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求：
（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离．

29.固定光滑细杆与水平地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环从杆底开始在沿杆方向上的推力 F 作用下向上运动．0﹣2s内推力的大小为5.0N，2﹣4s内推力的大小变为5.5N，小环运动的速度随时间变化规律如图所示，重力加速度g=10m/s2．求：
（l）小环在加速运动时的加速度a的大小；
（2）小环的质量m；
（3）细杆与水平地面之间的夹角α．
（4）第4秒末撤去F，求小环到达最高点离开地面的高度．

30.如图所示，在粗糙的水平面上有一静止的木板B，质量为M=1kg；在其左端有一小物块A，质量为m=2kg；已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.4，B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2，从t=0时刻开始，在A上作用F1=18N的水平向右的恒力，经过t1=3s的时间，变为水平向右的恒力F2=6N，作用t2=2s的时间后撤去外力作用，物块A恰好不从B上掉下来．求：
（1）力F1作用的t1=3s的时间内，物块A和木板B的加速度aA、aB各为多大？
（2）木板B在整个运动过程中的位移xB是多大？
（3）木板B的长度L．

31.如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态． B的左侧固定一轻弹簧，弹簧左侧的挡板质量不计．现使A以速度v0=4m/s朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，且B和C碰撞过程时间极短．此后A继续压缩弹簧，直至弹簧被压缩到最短．在上述过程中，求：

（1）B与C相碰后的瞬间，B与C粘接在一起时的速度；
（2）整个系统损失的机械能；
（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能．

32.如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径R=1m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道 AB，滑道右端 B 与圆盘圆心 O 在同一竖直线上，且 B 点距离圆盘圆心的竖直高度h=1.25m，在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2，现用力F=4N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度ω=2πrad/s，绕通过圆心 O 的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B 点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内．重力加速度取10m/s2．
（1）若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度；
（2）求拉力作用的最短时间．

33.如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=30°、表面光滑的斜面体，物体A以v1=5m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出，如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中．（A、B均可看做质点，重力加速度g取10m/s2） 求：
（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；
（2）物体B抛出时的初速度v2；
（3）物体A、B间初始位置的高度差h．

34.如图所示，位于竖直平面内的轨道，由一段斜的直轨道AB和光滑半圆形轨道BC平滑连接而成，AB的倾角为30°，半圆形轨道的半径．R=0.1m，直径BC竖直．质量m=1kg的小物块从斜轨道上距半圆形轨道底部高为h处由静止开始下滑，经B点滑上半圆形轨道．己知物块与斜轨道间的动摩擦因数为，g取g=10m/s2．
（1）若h=1m，求物块运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力；
（2）若物块能到达圆轨道的最高点C，求h的最小值；
（3）试求物块经最高点C时对轨道压力F随高度h的变化关系，并在图示坐标系中作出F﹣h图象．

35.一竖直杆上相距l的A、B两点拴着一根不可伸长的轻绳，绳长1.4l，绳上套着一个光滑的小铁环，设法转动竖直杆，不让绳缠绕在杆上，而让铁环在某水平面上做匀速圆周运动，如图所示，当两段绳成直角时，求铁环转动的周期，已知重力加速度为g．

36.如图所示，物块C质量mc=4kg，上表面光滑，左边有一立柱，放在光滑水平地面上．一轻弹簧左端与立柱连接，右端与物块B连接，mB=2kg．长为L=3.6m的轻绳上端系于O点，下端系一物块A，mA=3kg．拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角，将物块A从静止开始释放，达到最低点时炸裂成质量m1=2kg、m2=1kg的两个物块1和2，物块1水平向左运动与B粘合在一起，物块2仍系在绳上具有水平向右的速度，刚好回到释放的初始点．A、B都可以看成质点．取g=10m/s2．求：
（1）设物块A在最低点时的速度v0和轻绳中的拉力F大小．
（2）物块A炸裂时增加的机械能△E．
（3）在以后的过程中，弹簧最大的弹性势能Epm．

37.一质量M=2kg的长木板B静止在光滑的水平面上，B的右端与竖直挡板的距离为S=0.5m．一个质量为m=1kg的小物体A以初速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B，当B与竖直挡板每次碰撞时，A都没有到达B的右端．
设定物体A可视为质点，A、B间的动摩擦因数μ=0.2，B与竖直挡板碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失，g取10m/s2．求：
（1）B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间，A、B的速度值各是多少？
（2）最后要使A不从B上滑下，木板B的长度至少是多少？（最后结果保留三位有效数字．）

38.如图所示，相距s=4m、质量均为M，两个完全相同木板A、B置于水平地面上，一质量为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端．已知物块C与木板A、B之间的动摩擦因数均为μ1=0.40，木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，开始时，三个物体均处于静止状态．现给物块C施加一个水平方向右的恒力F，且F=0.3Mg，已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起．

（1）通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动．
（2）求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t．
（3）已知木板A、B的长度均为L=0.2m，请通过分析计算后判断：物块C最终会不会从木板上掉下来？

39.宇航员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球（可视为质点）如图所示，当施加给小球一瞬间水平冲量I时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动．已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为R，万有引力常量为G．
（1）若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？
（2）轨道半径为2R的环月卫星周期为多大？

40.如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能到达C板的最右端，已知A、B、C质量均相等，木板C长为L，求
①A物体的最终速度
②A在木板C上滑行的时间．

41.质量为m的A球和质量为3m的B球分别用长为L的细线a和b悬挂在天花板下方，两球恰好相互接触．用细线c水平拉起A，使细线a偏离竖直方向θ=60°，静止在如图所示的位置．细线b能承受的最大拉力Fm=4.5mg，重力加速度为g．剪断细线c，
问：
（1）A与B发生碰撞前瞬间A的速度大小．
（2）若A与B发生的是弹性碰撞，求碰撞后瞬间B的速度大小．
（3）请你判断细线b是否会被拉断．

42.如图所示，质量为M=4.0kg的长木板静止在粗糙水平面上，某时刻一质量为m=2.0kg的小木块（可视为质点），以v0=10m/s的初速度从左端滑上长木板，同时用一水平向右的恒力F拉动长木板向右做加速运动，当小木块运动到长木板的最右端时，二者恰好相对静止，此时撤去恒力F，长木板在地面上继续运动一段距离L=4m时的速度为3m/s，已知长木板与小木块间的动摩擦因数μ1=0.5，长本板与地面间动摩擦因数μ2=0.2，加速度g=10m/s2．求：
（1）长木板的长度；
（2）作用在长木板上的恒力F大小；
（3）若小木块滑上长木板后，欲将长木板从小木块下抽出，则至少需要多大的力．

43.如图所示，在半径为R，质量分布均匀的某星球表面，有一倾角为θ的斜坡．以初速度v0向斜坡水平抛出一个小球．测得经过时间t，小球垂直落在斜坡上的C点．求：
（1）小球落到斜坡上时的速度大小v；
（2）该星球表面附近的重力加速度g星
（3）卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度v星．

44.如图所示，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带长度L=4.0m，皮带以恒定速率v=3.0m/s 顺时针转动．三个质量均为m=1.0kg 的滑块A、B、C置于水平导轨上，B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B与轻弹簧连接，C未连接弹簧，B、C处于静止状态且离N点足够远，现让滑块A以初速度v0=3.0m/s 沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短．滑块C脱离弹簧后滑上传送带，并从右端P滑出落至地面上．已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）滑块A、B碰撞时损失的机械能；
（2）滑块C在传送带上因摩擦产生的热量Q；
（3）若每次实验开始时滑块A的初速度v0大小不相同，要使滑块C滑上传送带后总能落至地面上的同一位置，则v0的取值范围是什么？

45.如图所示，绷紧的传送带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s的速度匀速行驶，传送带与水平地面的夹角θ=30° 。现把一质量m=10kg的工件轻轻地放在传送带底端，由传送带送至h=2m的高处，已知工件与传送带间动摩擦因数μ=，g=10m/s2。求：
（1）求工件刚放上去时的加速度。
（2）在工件从传送带底端运动至h=2m高处的过程中，传送带对工件做了多少功？
（3）由于传送工件，电动机多消耗的能量为多少？

46.如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h．物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ．现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为．小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离．

47.如图所示，固定点O上系一长L=0.6m的细绳，细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高h=0.80m，一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点，现对M施予一水平向右的初速度V0，物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面上的C点，其水平位移S=1.2m，不计空气阻力，g=10m/s2，求：
（1）质量为M物块落地时速度大小？
（2）若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5，物块M与小球的初始距离为S1=1.3m，物块M在P处的初速度大小为多少？

48.如图所示，质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上，斜面质量为M=4kg，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，求：（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）若斜面与物块间无摩擦力，求m加速度的大小及m受到支持力的大小；
（2）若斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2，已知物体所受滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，求推力F的取值．（此问结果小数点后保留一位）

49.如图所示，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体A静止在水平转台上，另一端通过轻质小滑轮O吊着质量m=0.3kg的物体．A与滑轮O的距离为0.2m，且与水平面的最大静摩擦力为2N，为使B保持静止状态，水平转台做圆周运动的角速度ω应在什么范围内？（g取10m/s2）

50.如图所示，长L=8m，质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上，质量m=1kg的小物体放在木板的右端，现对木块施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：

(1)若薄木板上表面光滑，欲使薄木板以2 m/s2的加速度向右运动，需对木板施加的水平拉力为多大?
(2)若木板上表面粗糙，物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3，若拉力F=6N，求物体对薄木板的摩擦力大小和方向？
(3)若木板上表面粗糙，物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3，若拉力F=15N，物体所能获得的最大速度。 【试卷答案】

1.（1）小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动，小车将做匀加速直线运动，设小滑块加速度大小为a1，小车加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：
对滑块有 μmg = ma1 ①
对小车有 μmg = Ma2 ②
设小车与滑块经历时间t后速度相等，则有
v0－a1t=a2t ③
滑块的位移 s1 = v0t－a1t2 ④
小车的位移 s2 = a2t2 ⑤
代入数据解得 s1 = 5 m s2 = 2m
由于s2 = s ，L=s1－s2，说明小车与墙壁碰撞时小滑块恰好到达小车右端，即小滑块到达P点的速度
v1 = = 4 m/s
另解：
设小滑块与小车共速的速度为v，相对位移为L0，则
由动量守恒定律得mv0=(M+m)v
解得v=4m/s
由功能关系得μmgL0=mv02－(M+m)v2
此过程小车的位移设为s0
则有μmgs0=Mv2
解得s0=2m，L0=3m
由于L0=L，s0=s，说明小车与墙壁碰撞时小滑块恰好到达小车右端，即小滑块到达P点的速度
v1 = 4 m/s
（2）设小滑块到达到达N点时的速度设为vN，则有
F = m ⑥
从P点到N点过程中，由机械能守恒定律有
mv12 = mvN2+mgR ⑦
由①②式得F= m－2mg ⑧
故b = 2mg = 40 ⑨
由⑧式结合图乙可知，图像的斜率k= mv12=32
故a = = 1.25 ⑩
（3）设小滑块恰能经过半圆轨道最高点Q时的轨道半径为R，此时经过Q点的速度为vQ，则有
mg = m ⑪
从P点到Q点过程中，由机械能守恒定律有
mv12 = mvQ2+2mgR ⑫
解得R=0.32m，即 = 3.125m-1
可见在＞3.125m-1的情况下，小滑块在半圆轨道运动过程中始终不会脱离轨道
由⑫式可得vQ = = ⑬
小滑块离开Q点后做平抛运动至到达小车的过程中，有
x = vQt ⑭
2R = gt2 ⑮
得x =
当R = 0.2m时x有最大值xm = 0.8m ⑯
小滑块落在小车上的位置与小车左端的最小距离
xmin = L－xm = 2.2m ⑰

2.（1）8 s（2）48 m（3）0～s.
试题分析：小物块滑上长木板后先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动，在整个过程中加速度不变，当木块与长木板速度相等时，两者保持相对静止．根据匀变速直线运动的速度公式求出经历的时间；小物块放上木板后，在保持相对静止时间内的位移与木板的位移之差等于小物块的相对位移，即为长木板至少的长度；水平恒力作用最大时间时，小块块相对于长木板的位移刚好等于木板的长度，根据速度关系和位移关系求解即可。
（1）小物块的加速度为：，水平向右
长木板的加速度为： ， 方向水平向右
令刚相对静止时他们的共同速度为v，以木板运动的方向为正方向
对小物块有：
对木板有：
联立解得：
故经过8s小物块与长木板保持相对静止.
(2)此过程中小物块的位移为：
长木板的位移为：
所以长木板的长度至少为：
故长木板至少的长度为48m.
(3)小物块的加速度为：水平向右
长木板的加速度为： 水平向右
设水平恒力F作用时间最大为，物块滑到左侧的时间为
后小物块的加速度为： 水平向右,
长木板的加速度为： 水平向左
则据速度关系有：
据位移关系有：
联立上式代入数据可计算得出：
点睛：本题主要考查了板块间的相对滑动问题，解决本题的关键知道小物块滑上长木板后先做匀减速直线运动，然后做反方向的匀加速直线运动．长木板的至少长度等于物块的位移和木板的位移之差。
3.（1）0.5（2）2.2m，沿斜面向上

试题分析：线根据图乙计算出小物体在斜面方向上运动的加速度，再沿斜面方向上根据牛顿第二定律列式，结合滑动摩擦力的公式即可解得动摩擦因数的大小；对出去F后小物体的运动过程进行分段，在1.8s的时间范围向上的减速运动和向下的加速运动，分别在各段进行受力分析，根据牛顿运动定律及运动学公式即可解答。
(1)由题图乙可知，0～2 s内物体的加速度a1＝＝4m/s2
根据牛顿第二定律，F－mgsinθ－Ff＝ma1
FN＝mgcosθ
而Ff＝μFN
代入数据解得：μ＝0.5
(2)撤去F后，根据牛顿第二定律：－mgsinθ－Ff＝ma2
解得：a2＝－10 m/s2
设经过t2时间减速到0，根据运动学公式0＝v1＋a2