2015年高考物理二轮专题精炼第一篇专题三力学计算题巧练.docVIP

专题三　计算题巧练规范——抓大分 　　　　　　　　力学计算题巧练　[建议用时：40分钟] 1．2013年6月11日，“神舟十号”飞船在酒泉航天发射场由“长征-2F”运载火箭成功发射升空，若“长征-2F”运载火箭和飞船起飞时的总质量为1.0×105kg，火箭起飞推力为3.0×106N，运载火箭发射塔高为160 m．(g取10 m/s2) (1)假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力和火箭质量的变化，求运载火箭经多长时间飞离发射塔？ (2)这段时间内飞船中质量为65 kg的宇航员对座椅的压力是多大？ 2.皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛，如商场中的自动扶梯、港口中的货物运输机等．如图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带，传送带AB斜面与水平面之间的夹角θ＝37°，传送带在电动机的带动下以10 m/s的速度沿斜面向下运动，现将一物体(可视为质点)无初速度地轻放在传送带上的A点，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，传送带AB长为L＝29 m，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求： (1)当物体加速到与传送带速度相同时所用的时间和物体的位移； (2)物体从A到B需要的时间为多少？ 3．如图所示，在竖直平面内有轨道ABCDE，其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB(ABR)是竖直轨道，CE是水平轨道，CDR.AB与BC相切于B点，BC与CE相切于C点，轨道的AD段光滑，DE段粗糙且足够长．一根长为R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q(视为质点)，将轻杆锁定在图示位置，并使Q与B等高．现解除锁定释放轻杆，轻杆将沿轨道下滑，重力加速度为g. (1)Q球经过D点后，继续滑行距离s停下(sR)，求小球与DE段之间的动摩擦因数； (2)求Q球到达C点时的速度大小． 4．如图所示，小球A和B质量分别为mA＝0.3 kg和mB＝0.5 kg，两球间压缩一弹簧(不拴接)，并用细线连接，静止于一光滑的水平平台上，烧断细线后，弹簧储存的弹性势能全部转化为两球的动能，小球B脱离弹簧时的速度vB＝3 m/s，A球滑上用一小段光滑小圆弧连接的光滑斜面，当滑到斜面顶端时速度刚好为零，斜面的高度H＝1.25 m，B球滑出平台后刚好沿光滑固定圆槽左边顶端的切线方向进入槽中，圆槽的半径R＝3 m，圆槽所对的圆心角为120°，取重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)烧断细线前轻弹簧储存的弹性势能Ep； (2)平台到圆槽的距离L； (3)小球B滑到圆槽最低点时对槽的压力N′. 专题三　计算题巧练规范——抓大分 力学计算题巧练 1．[解析](1)以运载火箭和飞船整体为研究对象，它们所受的合力F合＝F－Mg 根据牛顿第二定律可知起飞时的加速度 a＝＝＝m/s2 ＝20 m/s2 运载火箭飞离发射塔的时间 t＝＝s＝4.0 s. (2)以宇航员为研究对象，设宇航员在这段时间内所受座椅的支持力为FN，由牛顿第二定律有 FN－mg＝ma 则FN＝mg＋ma＝65×(10＋20)N＝1.95×103N 由牛顿第三定律知，宇航员对座椅的压力为1.95×103 N. [答案](1)4.0 s　(2)1.95×103N 甲 2.[解析](1)物体放到传送带上后，沿传送带向下做匀加速直线运动，开始相对于传送带向后运动，受到的摩擦力沿传送带向下(物体受力情况如图甲所示)，根据牛顿第二定律，可求出物体的加速度为： a1＝gsin θ＋μgcos θ＝10 m/s2 当物体加速到与传送带速度相同时所用的时间为：t1＝＝1 s 物体发生的位移为：v2＝2a1x1， 代入数据解得：x1＝5 m. 乙 (2)物体加速到与传送带速度相同后，因为mgsin θμmgcos θ，所以物体相对于传送带向下运动，摩擦力方向变为沿传送带向上(受力情况如图乙所示)．根据牛顿第二定律得知物体在此过程中的加速度为： a2＝gsin θ－μgcos θ＝2 m/s2 设物体完成剩余的位移x2＝L－x1＝24 m所用的时间为t2，则x2＝vt2＋a2t 代入数据解得：t2＝2 s 故物体从A到B需要的时间为 t＝t1＋t2＝1 s＋2 s＝3 s. [答案](1)1 s　5 m　(2)3 s 3．[解析](1)分析滑行过程如图所示 由动能定理得 mgR＋2mgR－μmgs－μmg(s－R)＝0 解得μ＝. (2)Q球到达C点时，杆与竖直方向的夹角为60°，P、Q两球绕圆弧轨道的圆心做圆周运动，其速度大小vP＝vQ.从轻杆释放到Q球到达C点的过程系统的机械能守恒，有 mgR＋mg(1＋sin 30°)R