高中物理经典题库-力学计算题49个

1、四、力学计算题集粹（24个）1在光滑的水平面内，一质量1的质点以速度10沿轴正方向运动，经过原点后受一沿轴正方向的恒力5作用，直线与轴成37角，如图1-70所示，求：图1-70（1）如果质点的运动轨迹与直线相交于点，则质点从点到点所经历的时间以及的坐标；（2）质点经过点时的速度2如图1-71甲所示，质量为1的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力，1末后将拉力撤去物体运动的-图象如图1-71乙，试求拉力图1-713一平直的传送带以速率2匀速运行，在处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间6，物体到达处、相距10则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率，物体能较快地传送到处要让物体以最短的时间从处传送到处，说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍，则物体从传送到的时间又是多少? 4如图1-73所示，质量10的木楔静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素002在木楔的倾角为30的斜面上，有一质量10的物块由静止开始沿斜面下滑当滑行路程14时，其速度14在这过程中木楔没有动求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（重力加速度取10）图1

2、-735把一个质量是2的物块放在水平面上，用12的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为02，物块运动2秒末撤去拉力，取10求（1）2秒末物块的即时速度（2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离6如图1-74所示，一个人用与水平方向成30角的斜向下的推力推一个重200的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为040（10）求图1-74（1）推力的大小（2）若人不改变推力的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间30后撤去，箱子最远运动多长距离?7地球质量为，半径为，万有引力常量为，发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据（2）若已知第一宇宙速度的大小为79，地球半径6410，万有引力常量（23）1010，求地球质量（结果要求保留二位有效数字）8如图1-75所示，质量20的小车放在光滑水平面上，在小车右端放一质量为10的物块，物块与小车之间的动摩擦因数为05，当物块与小车同时分别受到水平向左60的拉力和水平向右90的拉力，经04同时撤去两力，为使物块不从小车

3、上滑下，求小车最少要多长（取10）图1-759如图1-76所示，带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上，车左端被固定在船上的物体挡住，小车的弧形轨道和水平部分在点相切，且段光滑，段粗糙现有一个离车的面高为的木块由点自静止滑下，最终停在车面上段的某处已知木块、车、船的质量分别为，2，3；木块与车表面间的动摩擦因数04，水对船的阻力不计，求木块在面上滑行的距离是多少?（设船足够长）图1-7610如图1-78所示，长为050的木板静止、固定在水平面上，在的左端面有一质量为048的小木块（可视为质点），现有一质量为20的子弹以75的速度射向小木块并留在小木块中已知小木块与木板之间的动摩擦因数为01（取10）图1-78（1）求小木块运动至右端面时的速度大小（2）若将木板固定在以10恒定速度向右运动的小车上（小车质量远大于小木块的质量），小木块仍放在木板的端，子弹以76的速度射向小木块并留在小木块中，求小木块运动至右端面的过程中小车向右运动的距离11如图1-79所示，一质量2的长木板静止于光滑水平面上，的右边放有竖直挡板现有一小物体（可视为质点）质量1，以速度6从的左端水平滑上，已知和

4、间的动摩擦因数02，与竖直挡板的碰撞时间极短，且碰撞时无机械能损失图1-79（1）若的右端距挡板4，要使最终不脱离，则木板的长度至少多长?（2）若的右端距挡板05，要使最终不脱离，则木板的长度至少多长?12如图1-80所示，长木板右边固定着一个挡板，包括挡板在内的总质量为15，静止在光滑的水平地面上小木块质量为，从的左端开始以初速度在上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块恰好滑到的左端就停止滑动已知与间的动摩擦因数为，在板上单程滑行长度为求：图1-80（1）若3160，在与挡板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板做正功还是负功?做多少功?（2）讨论和在整个运动过程中，是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的如果不可能，说明理由；如果可能，求出发生这种情况的条件13如图1-82所示，质量10的物块与质量2的物块放在倾角30的光滑斜面上处于静止状态，轻质弹簧一端与物块连接，另一端与固定挡板连接，弹簧的劲度系数400现给物块施加一个平行于斜面向上的力，使物块沿斜面向上做匀加速运动，已知力在前02内为变力，02后为恒力，求（取10）图1-82（1）力的最大值与最小值；（2）

5、力由最小值达到最大值的过程中，物块所增加的重力势能14如图1-83所示，滑块、的质量分别为与，由轻质弹簧相连接，置于水平的气垫导轨上用一轻绳把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后绑紧两滑块一起以恒定的速度向右滑动突然，轻绳断开当弹簧伸长至本身的自然长度时，滑块的速度正好为零问在以后的运动过程中，滑块是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析，证明你的结论图1-83 15.如图180所示，质量为1的小物块以5的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板的质量为4经过时间2以后，物块从木板的另一端以1相对地的速度滑出，在这一过程中木板的位移为0.5，求木板与水平面间的动摩擦因数 图180图18116如图181所示，在光滑地面上并排放两个相同的木块，长度皆为1.00，在左边木块的最左端放一小金属块，它的质量等于一个木块的质量，开始小金属块以初速度02.00向右滑动，金属块与木块之间的滑动摩擦因数0.10，取102，求：木块的最后速度图182图18317如图183所示，木块、靠拢置于光滑的水平地面上、的质量分别是2、3，的长度是0.5，另一质量是1、可视为质点的滑块以速度03沿水平方向滑到

6、上，与、间的动摩擦因数都相等，已知由滑向的速度是2，求：（1）与、之间的动摩擦因数；（2）在上相对滑行多大距离？（3）在上滑行过程中，滑行了多远？（4）在、上共滑行了多长时间？18如图188甲所示，质量为、长1.0、右端带有竖直挡板的木板静止在光滑水平面上，一个质量为的小木块（可视为质点）以水平速度04.0滑上的左端，之后与右端挡板碰撞，最后恰好滑到木板的左端，已知3，并设与挡板碰撞时无机械能损失，碰撞时间可以忽略不计，取102求（1）、最后速度；（2）木块与木板之间的动摩擦因数（3）木块与木板相碰前后木板的速度，再在图188乙所给坐标中画出此过程中相对地的图线图1-8819一质量2的长木板静止于光滑水平面上，的右端离竖直挡板0.5，现有一小物体（可视为质点）质量1，以一定速度0从的左端水平滑上，如图192所示，已知和间的动摩擦因数0.2，与竖直挡板的碰撞时间极短，且碰撞前后速度大小不变若02，要使最终不脱离，则木板的长度至少多长？若04，要使最终不脱离，则木板又至少有多长？（取102）图192图19320在光滑水平面上静置有质量均为的木板和滑块，木板上表面粗糙，动摩擦因数为，滑块上表

7、面为光滑的14圆弧，它们紧靠在一起，如图193所示一可视为质点的物块质量也为，它从木板右端以初速0滑入，过点时速度为02，后又滑上滑块，最终恰好滑到最高点处，求：（1）物块滑到处时，木板的速度；（2）木板的长度；（3）物块滑到处时滑块的动能21一平直长木板静止在光滑水平面上，今有两小物块和分别以20和0的初速度沿同一直线从长木板两端相向水平地滑上长木板，如图194所示设、两小物块与长木板间的动摩擦因数均为，、三者质量相等若、两小物块不发生碰撞，则由开始滑上到静止在上止，通过的总路程是多大？经过的时间多长？为使、两小物块不发生碰撞，长木板的长度至少多大？图194图19522在光滑的水平面上停放着一辆质量为的小车，质量为的物体与一轻弹簧固定相连，弹簧的另一端与小车左端固定连接，将弹簧压缩后用细线将栓住，静止在小车上的点，如图195所示设与M间的动摩擦因数为，点为弹簧原长位置，将细线烧断后，、开始运动（1）当物体位于点左侧还是右侧，物体的速度最大？简要说明理由（2）若物体达到最大速度1时，物体已相对小车移动了距离求此时M的速度2和这一过程中弹簧释放的弹性势能？（3）判断与的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动？并简要说明理由23如图196所示，是光滑水平轨道，是半径为R的光滑14圆弧轨道，两轨道恰好相切质量为M的小木块静止在点，一质量为的小子弹以某一初速度水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，恰能到达圆弧最高点（小木块和子弹均可看成质点）问：（1）子弹入射前的速度？（2）若每当小木块返回或停止在点时，立即有相同的子弹射入小木块，并留在其中，则当第9颗子弹射入小木块后，小木块沿圆弧能上升的最大高度为多少？图196图19724如图197所示，一辆质量2的平板车左端放有质量3的小滑块，滑块与平板车间的动摩擦因数0.4开始时平板车和滑块共同以02的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反，平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端（取102）求：（1）平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离（2）平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度（3）为使滑块始终不会从平板车右端滑下，平板车至少多长？（M可当作质点处理）参考解题过程与答案1解：设经过时间，物体到

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