【精品】高考物理模拟题分项版汇编：专题20 力学计算题(含答案)

1．长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端冲上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm．若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数μ1=0.25．求：（取g=10m/s2）

（1）木板与冰面的动摩擦因数． （2）小物块相对长木板滑行的距离；

（3）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板时的初速度应满足什么条件？ 【来源】【全国百强校】四川省南充高级中学2018届高三考前模拟考试理综物理试题 【答案】 （1）（2）（3） 【解析】（1）A、B一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度，

且；

，

解得木板与冰面的动摩擦因数

（3）小物块A的初速度越大，它在长木板B上滑动的距离越大，当滑动距离达到木板B的最右端时，两者的速度相等（设为v’），这种情况下A的初速度为保证不从木板上滑落的最大初速度，设为v0．

有， ，

由上三式解得，为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块冲上长木板的初速度不大于最大初速度

．

点睛：此题是牛顿第二定律的综合应用问题；解决本题的关键是理清木块和木板的运动情况，搞清物理过程，挖掘隐含条件，关注临界条件，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．

2．如图是工厂流水生产线包装线示意图，质量均为m=2.5kg、长度均为l=0.36m的产品在光滑水平工作台AB上紧靠在一起排列成直线（不粘连），以v0=0.6m/s的速度向水平传送带运动，设当每个产品有一半长度滑上传送带时，该产品即刻受到恒定摩擦力Ff=μmg而做匀加速运动，当产品与传送带间没有相对滑动时，相邻产品首尾间距离保持2l（如图）被依次送入自动包装机C进行包装。观察到前一个产品速度达到传送带速度时，下一个产品刚好有一半滑上传送带而开始做匀加速运动。取g=10m/s2。试求：

(1)传送带的运行速度v；

(2)产品与传送带间的动摩擦因数μ：

(3)满载工作时与空载时相比，传送带驱动电动机增加的功率?P；

(4)为提高工作效率，工作人员把传送带速度调成v'=2.4m/s，已知产品送入自动包装机前已匀速运动，求第(3)问中的?P′?第(3)问中在相当长时间内的等效?P′′?

【来源】【全国百强校】江西师范大学附属中学2018届高三最后一卷理科综合物理试题 【答案】 (1)1.8m/s (2) μ=0.2 (3)9W (4)18W

解法二：产品滑上传送带后做初速度为v0的匀加速运动，设加速时间为t'，则从前一个产品加速开始，到下一个产品达到传送带速皮所用时间为2t'。 对前一个产品对下一个产品且x1-x2=3l 解得t'=0.6s

由速度公式得v=v0+at' 由牛顿第二定律可知Ff=ma 联立代入Ff=μmg 解得μ=0.2

【点睛】关键是明确滑块在传送带的受力情况和运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式列式求解。 3．如图所示，质量为的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB都分是半径为的四分之一圆，动弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧。滑道CD部分粗糙，长为摩擦因数，其他部分均光滑。现让质量为的物块（可视为质点）自A点由静止释放，取

，求：

(1)物块到达最低点时的速度大小；

(2)在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能； (3)物块最终停止的位置。

【来源】【全国百强校】河北省衡水中学2018届高三自主复习作业箭在弦上物理试题（一） 【答案】 (1) (2) (3)最终停在D点

【解析】【分析】物体1从释放到与物体2相碰前的过程中，系统中只有重力做功，系统的机械能守恒，根据机械能守恒和动量守恒列式，可求出物体1、2碰撞前两个物体的速度；物体1、2碰撞过程，根据动量守恒列式求出碰后的共同速度．碰后，物体1、2向右运动，滑道向左运动，弹簧第一次压缩最短时，根据系统的动量守恒得知，物体1、2和滑道速度为零，此时弹性势能最大；根据能量守恒定律求解在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；根据系统的能量守恒列式，即可求出物体1、2相对滑道CD部分运动的路程s，从而确定出物体1、2最终停在何处；

4．如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde是以O为圆心，R为半径的一小段圆弧，可视为质点的物块A和B紧靠在一起，中间夹有少量炸药，静止于b处，A的质量是B的3倍。某时刻炸药爆炸，两物块突然分离，分别向左、右沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求： （1）物块B在d点的速度大小；