专题11力学综合1

微山一中高三物理二轮复习编制：刘树友审核：何吉明日期：2020-1-910班级姓名高三激励自己的话：人生的成功不过是在紧要处有一份坚持。1专题11：力学综合1【模型】直线运动、圆周运动和平抛运动组合模型1.模型特点：物体在整个运动过程中，经历直线运动、圆周运动和平抛运动或三种运动两两组合。2.1.2圆周运动：绳模型圆周运动、杆模型圆周运动、拱形桥模型圆周运动.3抛运动、与圆轨道相关的平抛运动。3.应对方法：这类模型一般不难，各阶段的运动过程具有独立性，只要对不同过程分别选用相应规律即可，两个相邻的过程连接点的速度是联系两过程的纽带，很多情况下平抛运动末速度的方向是解决问题的重要突破口。4、解题技巧：选准研究对象,正确进行受力、运动、做功情况分析，弄清所处状态或发生的过程。是解题的关健。过程往往涉及多个分过程，不同的过程中受力、做功不同，选用不同的规律，但要注意不同过程中相互联系的物理量。有时也可不必分析每个过程的物量情景，而把物理规律直接应用于整个过程，会使解题步骤大为简化。【历年山东力学计算题】2007（16分）如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53°，BC段斜面倾角为37°，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g=102/sm，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）若圆盘半径R=0.2m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。（3）从滑块到达B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离。2008、(15分)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以Va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3，不计其它机械能损失。已知ab段长L=l.5m,数字“0”的半径R=0.2m，小物体质量m=0.0lkg，g=10m／s2。求：(1)小物体从p点抛出后的水平射程。(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。微山一中高三物理二轮复习编制：刘树友审核：何吉明日期：2020-1-910班级姓名高三激励自己的话：人生的成功不过是在紧要处有一份坚持。2（2009）（15分）如图所示，某货场将质量为m1=100kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物从轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8m。地面上紧靠轨道依次排放两个完全相同的木板A、B，长度均为l=2m，质量均为m2=100kg，木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数=0.2。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2）（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。（2）若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求1应满足的条件。（3）若1=0.5，求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。2010（15分）如图所示、四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，圆轨道OA的半径R=0．45m，水平轨道AB长S1＝3m，OA与AB均光滑。一滑块从O点由静止释放，当滑块经过A点时，静止在CD上的小车在F=1．6N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去F。当小车在CD上运动了S2＝3．28m时速度v=2．4m/s，此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量M=0．2kg，与CD间的动摩擦因数＝0．4。（取g=10m/）求（1）恒力F的作用时间t．（2）AB与CD的高度差h。微山一中高三物理二轮复习编制：刘树友审核：何吉明日期：2020-1-910班级姓名高三激励自己的话：人生的成功不过是在紧要处有一份坚持。3（2011）（15分）24.（15分）如图所示，在高出水平地面1.8hm的光滑平台上放置一质量2Mkg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度10.2lm且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量1mkg。B与A左段间动摩擦因数0.4u。开始时二者均静止，现对A施加20FN水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离1.2xm。（取2/10smg）求：（1）B离开平台时的速度Bv。（2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间ts和位移xB（3）A左端的长度2l（2012）（15分）如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径1.0Rm的光滑圆弧轨道，BC段为一长度0.5Lm的粗糙水平轨道，二者相切与B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量0.2mkg，与BC间的动摩擦因数10.4。工件质0.8Mkg，与地面间的动摩擦因数20.1。（取210/)gms（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h。（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物体在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动①求F的大小②当速度v＝5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离。微山一中高三物理二轮复习编制：刘树友审核：何吉明日期：2020-1-910班级姓名高三激励自己的话：人生的成功不过是在紧要处有一份坚持。4（2013）（15分）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以V0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m。已知斜面倾角θ=30o，物块与斜面之间的动摩擦因数33。重力加速度g取10m/s2.（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？解物理力学计算题一般步骤：1．审题：是解题的关键，一定要仔细认真，明确己知和待求，看懂文句，弄清题目中的物理情景、状态、过程。挖掘隐含在文字叙述中的条件,从语言文字中挖掘隐含条件（这往往是解题的突破口）。(如:光滑,匀速,恰好,缓慢,距离最大或最小,有共同速度,弹性势能最大或最小等等)2．选对象和划过程：隔离体或整体(系统)、找准状态和准确划分研究过程（全过程还是分过程）。3．分析：对所选对象在某状态或过程中(全或分)进行：受力分析、运动分析、做功情况分析及能量专化分析。有必要时画出受力、运动示意图或光路图辅助解答。定性分析受哪些力(方向、大小、个数)；做什么性质的运动（v、a）；及各力做功的情况等。搞清各过程中相互的联系，如：上一个程的末状态就是下一过程的初状态。4．依对象所处状态或发生过程中的运动、受力、做功等特点，选择适当的物理规律列方程：①牛二及运动学公式；②动能定理、机械能守恒定律及功能关系等。微山一中高三物理二轮复习编制：刘树友审核：何吉明日期：2020-1-910班级姓名高三激励自己的话：人生的成功不过是在紧要处有一份坚持。5山东理综五年高考2007---2013物理力学综合试题答案2007【解析】(1)滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律，可得：Rmmg2代入数据解得：sradRg/5（2）滑块在A点时的速度：smRvA/1从A到B的运动过程由动能定理：22212153sin53cosABmvmvhmgmgh在B点时的机械能JmghmvEBB4212（3）滑块在B点时的速度：smvB/4滑块沿BC段向上运动时的加速度大小：21/10)37cos37(sinsmga返回时的加速度大小：22/2)37cos37(sinsmgaBC间的距离：mavtaavSBBBC76.0)(21212122008〖解析〗（1）设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动到p过程应用动能定理得2211222amgLRmgmvmv①2122Rgt②s=vt③联立①②③式，代入数据解得s=0.8m④（2）设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F，取竖直向下为正方向2mvFmgR⑤联立①⑤式，代入数据解得F＝0.3N⑥方向竖直向下2009解析：（1）设货物滑到圆轨道末端是的速度为0v，对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，21012mgRmv①，设货物在轨道末端所受支持力的大小为NF,根据牛顿第二定律微山一中高三物理二轮复习编制：刘树友审核：何吉明日期：2020-1-910班级姓名高三激励自己的话：人生的成功不过是在紧要处有一份坚持。6得，2011NvFmgmR②，联立以上两式代入数据得3000NFN③,根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N，方向竖直向下。（2）若滑上木板A时，木板不动，由受力分析得11212(2)mgmmg④，若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得11212()mgmmg⑤，联立④⑤式代入数据得10.6⑥。（3）10.5，由⑥式可知，货物在木板A上滑动时，木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为1a，由牛顿第二定律得1111mgma⑦，设货物滑到木板A末端是的速度为1v，由运动学公式得221012vval⑧，联立①⑦⑧式代入数据得14/vms⑨，设在木板A上运动的时间为t，由运动学公式得101vvat⑩，联立①⑦⑨⑩式代入数据得0.4ts。2010解：（1）设小车在轨道CD上加速的距离为S，由动能定理得2212FsMgsMv①设小车在轨道CD上做加速运动时的加速度为a，由牛顿运动定律得FMgMa②212sat③联立①②③式，代入数据得1ts④（2）设小车在轨道CD上做加速运动的末速度为v，撤去力F后小车做减速运动时的加速度为a，减速时间为t，由牛顿运动定律得vat⑤MgMa⑥vvat⑦设滑块的质量为m,运动到A点的速度为vA,，由动能定理得MgR=12mvA2⑧设滑块由A点运动到B点的时间为t由运动学公式得S1=VAt1⑨设滑块做平抛运动的时间为t1',则t1'=t+t'-t1⑽微山一中高三物理二轮复习编制：刘树友审核：何吉明日期：2020-1-910班级姓名高三激励自己的话：人生的成功不过是在紧要处有一份坚持。7由平抛规律得h=12gt'12⑾联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾式，代入数据得h=0.8m⑿评分标准：（1）分：①式分，②式分，③④式共分（2）分：⑤⑥⑦式共分，⑧⑨式共分，⑩⑾⑿式共分。2011解析：（1）B离开平台做平抛运动。竖直方向有212hgt①水平方向有Bxvt②由①②式解得2Bgvxh代入数据求得2/Bvms③（2）设B的加速度为aB,由牛顿第二定律和运动学知识得Bmgma④BBvat⑤212BBBxat⑥联立③④⑤⑥式，代入数据解得0.5Bts⑦0.5Bxm⑧（3）设B刚开始运动时A的速度为1v,由动能定理得21112FlMv⑨设B运动时A的加速度为Aa由牛顿第二定律和运动学知识有AFmgMa⑩22112BBABlxvtat⑪联立⑦⑧⑨⑩○11式，代入数据解得21.5lm(2012年)22.（1）物块从P点下滑经B点至C点的