高考物理专项突破：力学综合计算题（原卷版）.pdfVIP

专题19力学综合计算题

一、解答题

1.(2023•全国•统考高考真题)如图,一竖直固定的长直圆管内一质量为〃的

静止薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为，，圆管长度为20/。一质量为根的小球

从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心，圆盘向下滑动，所受滑动摩擦力与其所受

重力大小相等。小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，小球与圆盘发生的碰

撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短.不计空气阻力,重力加速度大小为g。求

(1)第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小；

(2)在第一次碰撞到第二次碰撞之间，小球与圆盘间的最远距离；

(3)圆盘在管内运动过程中，小球与圆盘碰撞的次数。

2。(2023•全国•统考高考真题)如图，光滑水平桌面上一轻质弹簧，其一端固定

在墙上。用质量为勿的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为综。释放后，小球

在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出.小球与水平

地面碰撞后瞬间，其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等;垂直于地面的速度分量

4

大小变为碰撞前瞬间的不。小球与地面碰撞后，弹起的最大高度为瓦重力加速度大

小为g,忽略空气阻力。求

(1)小球离开桌面时的速度大小；

(2)小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。

3。(2023•全国•统考高考真题)如图，水平桌面上固定一光滑U型金属导轨，其

平行部分的间距为/,导轨的最右端与桌子右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计。导轨所

在区域方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为8。一质量为加、电阻为R、

长度也为/的金属棒户静止在导轨上.导轨上质量为的绝缘棒。位于P的左侧，以大

小为%的速度向户运动并与户发生弹性碰撞，碰撞时间很短。碰撞一次后，户和Q先后

从导轨的最右端滑出导轨，并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时，两端与导轨接

触良好，。与。始终平行。不计空气阻力。求

(1)金属棒尸滑出导轨时的速度大小；

(2)金属棒P在导轨上运动过程中产生的热量；

(3)与P碰撞后，绝缘棒0在导轨上运动的时间。

4.(2023•山东•统考高考真题)如图所示，物块A和木板B置于水平地面上，固定

光滑弧形轨道末端与B的上表面所在平面相切,竖直挡板P固定在地面上。作用在A上

的水平外力，使A与B以相同速度%向右做匀速直线运动。当B的左端经过轨道末端

时，从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C恰好到达最低点，并以水平速度「滑上B

的上表面，同时撤掉外力，此时B右端与P板的距离为s。已知为=lm/s,

mmlk

A=c=gWB=2kg,A与地面间无摩擦,B与地面间动摩擦因数〃1=0.1,C与B

间动摩擦因数〃2=0.5,B足够长，使得C不会从B上滑下。B与P、A的碰撞均为弹性

2

碰撞,不计碰撞时间,取重力加速度大小g=10m/so

(1)求C下滑的高度必

(2)与P碰撞前，若B与C能达到共速，且A、B未发生碰撞，求s的范围；

(3)若s=Q48m,求B与P碰撞前，摩擦力对C做的功友;

(4)若s=0.48m,自C滑上B开始至A、B、C三个物体都达到平衡态，求这三个

5.(2023•山东•统考高考真题)电磁炮灭火消防车(图甲)采用电磁弹射技术投射灭

火弹进入高层建筑快速灭火。电容器储存的能量通过电磁感应转化成灭火弹的动能,设

置储能电容器的工作电压可获得所需的灭火弹出膛速度。如图乙所示，若电磁炮正对

高楼,与高楼之间的水平距离乙=60m,灭火弹出膛速度为=50m/s,方向与水平面夹角

6=53。，不计炮口离地面高度及空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2,

sin530=0.8。

（1）求灭火弹击中高楼位置距地面的高度H-

2（）已知电容器储存的电能E=