2020高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题14计算题1力与运动含解析

2019年

电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0。在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。

（1）求油滴运动到B点时的速度。

（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。 【答案】（1） （2） v2?v0?2gt1E2?[2?2v0（2）由题意，在t=0时刻前有⑥qE1?mg 油滴从t=0到时刻t1的位移为⑦s1?v0t1?1a1t12

25v1v?1)0 ?(0)2]E1t1?(2ggt14gt1油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为⑧s2?v1t1?1a2t12

2由题给条件有⑨v02?2g(2h)

式中h是B、A两点之间的距离。 若B点在A点之上，依题意有⑩s1?s2?h 由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得?E2?[2?2v0为使，应有?E2?E12?2v0即当?0?t1?(1?或?t1?(1?3v0) 2g1v?(0)2?1 gt14gt11v?(0)2]E1 gt14gt13v0) 2g才是可能的：条件?式和?式分别对应于和两种情形。v2?0v2?0 若B在A点之下，依题意有?x2?x1??h

2019年

由①②③⑥⑦⑧⑨?式得?E2?[2?2v0为使，应有?E2?E12?2v0即?t1?(5v?1)0 2g1v?(0)2?1 gt14gt11v?(0)2]E1 gt14gt1另一解为负，不符合题意，已舍去。

【考点定位】牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律

【名师点睛】本题考查牛顿第二定律及匀变速直线运动的规律。虽然基本知识、规律比较简单，但物体运动的过程比较多，在分析的时候，注意分段研究，对每一个过程，认真分析其受力情况及运动情况，应用相应的物理规律解决，还应注意各过程间的联系。

1．【2017·安徽省江淮十校第三次联考】在滑冰场上有一初中生质量为m=40kg，站在质量为M=20kg的长木板的一端，该学生与木板在水平光滑冰面上一起以v0=2 m/s的速度向右运动。若学生以a0=1m/s2的加速度匀加速跑向另一端，并从端点水平跑离木板时，木板恰好静止。 （1）判断学生跑动的方向； （2）求出木板的长度L。

【答案】（1）向右跑 （2）L=1．5m

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2．【2017·××市第三次质量预测】如图所示，半径为R的光滑的3/4圆弧轨道AC放在竖直平面内，与足够长的粗糙水平轨道BD通过光滑水平轨道AB相连，在光滑水平轨道上，有a、b两物块和一段轻质弹簧。将弹簧压缩后用细线将它们拴在一起，物块与弹簧不拴接。将细线烧断后，物块a通过圈弧轨道的最高点P时，对轨道的压力等于自身重力。已知物块a的质量为m，b的质量为2m，物块b与BD面间的动摩擦因数为μ，物块到达A点或B点前已和弹簧分离，重力加速度为g。求: （1）物块b沿轨道BD运动的距离x； （2）烧断细线前弹簧的弹性势能Ep。 【答案】（1） （2）

3．【2017·广东省××市高三二模】如图所示，一质量为m的小球C用轻绳悬挂在O点，小球下方有一质量为2m的平板车B静止在光滑水平地面上，小球的位置比车板略高，一质量为m的物块A以大小为v0的初速度向左滑上平板车，此时A、C间的距离为d，一段时间后，物块A与小球C发生碰撞，碰撞时两者的速度互换，且碰撞时间极短，已知物块与平板车间的动摩擦因数为μ ，重力加速度为g，若A碰C之前物块与平板车已达共同速度，求：

（1）A、C间的距离d与v0之间满足的关系式；

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（2）要使碰后小球C能绕O点做完整的圆周运动，轻绳的长度l应满足什么条件？ 【答案】（1）；（2）

【名师点睛】A碰C前与平板车速度达到相等，由动量守恒定律列出等式；A减速的最大距离为d，由动能定理列出等式，联立求解。A碰C后交换速度，C开始做完整的圆周运动，由机械能守恒定律和C通过最高点时的最小向心力为mg，联立求解。 4．【2017·××市高三二模】如图所示，水平地面上OP段是粗糙的，OP长为L=1．6m，滑块A、B与该段间的动摩擦因数均为μ=0．5，水平地面的其余部分是光滑的，滑块B静止在O点，其质量=2kg，滑块A在O点左侧以=5m/s的水平速度向右运动，并与B发生正碰，A质量是B质量的k（k取正整数倍），滑块均可视为质点，取。（1）若滑块A与B发生完全非弹簧碰撞，求A、B碰撞过程中损失的机械能； （2）若滑块A与B发生弹性碰撞，试讨论k在不同取值范围时，滑块A克服摩擦力所做的功。

【答案】（1）（2）（1）当k=1 时，vA=0，滑块A停在O点，A克服摩擦力所做的功为WfA=0 ；（2）当1＜k≤9时，滑块A停在OP之间，A克服摩擦力所做的功为