《新高考物理模拟题分项汇编（第五期）》专题15 力学计算大题 （解析版）

3.0 envi 2025-03-19 16 4 3.51MB 48 页 3知币
侵权投诉
专题 15 力学计算大题
1．（2021·北京东城区高三一模）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道半径为 R，下端与水平桌面
相切，小球 A从圆弧轨道顶端无初速滑下，与静止在圆弧轨道底端的小球 B相碰，A与B碰撞后结合为一
个整体，在水平桌面上滑动。已知圆弧轨道光滑，A和B的质量相等，
A、B与桌面之间的动摩擦因数为
，
重力加速度为 g ，A、B均可视为质点。求：
（1）碰撞前瞬间 A的速度大小 v；
（2）碰撞后瞬间 A和B整体的速度大小 v；
（3）A和B整体在水平桌面上滑行的最远距离 l。
【答案】（1） ；（2） ；（3）l =
【解析】（1）设两小球质量均为 m，对小球 A从圆弧轨道顶端滑到底端的过程，由机械能守恒定律有
，解得
（2））对 A、B碰撞的过程应用动量守恒定律有 ，解得
（3）对 A、B整体在水平桌面上滑行的过程应用动能定理有 ，解得 l =
2．（2021·福建漳州市高三二模）图甲为不带滑雪杖的运动员为迎接 2022 年北京冬奥会的训练画面，其运
动过程可简化为如图乙所示的模型：运动员（可视为质点沿倾角 的滑道由静止开始匀加速直线下
滑，到达坡底后进入水平滑道匀减速直线滑行 停下。已知水平段运动时间 ，滑雪板与
整个滑道间的动摩擦因数均相同，运动员进入水平滑道瞬间的速度大小不变，不计空气阻力。（
， ， 取 ）求：
（1）滑雪板与滑道间的动摩擦因数 ；
（2）运动员开始下滑位置到坡底的距离 。
【答案】（1） ；（2）
【解析】（1）设运动员在水平滑道运动时的加速度大小为 a，由运动学公式可得 ①
由牛顿第二定律得 ②
联立解得 ③
（2）运动员通过坡底时的速度大小为 ④
设运动员在倾斜滑道上下滑时的加速度大小为 a1，由牛顿第二定律得
⑤
由运动学公式可得 ⑥
3．（2021·北京丰台区高三一模）图甲为 2022 年北京冬奥会国家雪车雪橇中心“游龙”总览图。赛道含长
度x的水平直道出发区（图甲中 1位置）和滑行区，滑行区起终点高度差为 h，赛道截面为 U型槽，图甲
中4位置为螺旋弯道，转弯半径为 ro某运动员和雪车总质量 m，在该赛道完成了一次“钢架雪车”测试赛。
运动员在出发区的运动可视为由静止开始的匀加速运动，离开出发区时速度为 v1；在整个滑行区滑行的路
程为 s，到达终点时速度为 v2.已知重力加速度为 g，求：
（1）运动员在出发区加速度的大小；
（2）运动员和雪车在滑行区所受平均阻力的大小；
（3）如图乙和丙所示，若运动员在螺旋弯某处速度为 v3，求此时刻钢架雪车平面与水平面夹角 θ的正切值
（不计阻力）。
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】（1）以运动员和雪车整体为研究对象，匀加速过程有
则
（2）以运动员和雪车整体为研究对象，对滑行过程应用动能定理
（3）运动员和雪车在螺旋弯运动时任意时刻在水平方向匀速圆周运动，重力和支持力合力提供向心力，
由匀速圆周运动牛顿第二定律得 ，解得 。
4．（2021·北京西城区高三一模）雪车是冬奥会的比赛项目之一，风驰电掣般的高速行驶是雪车的最大看
点之一。北京 2022 年冬奥会雪车项目的比赛将在延庆赛区的国家雪车雪橇中心进行。雪车比赛所用赛道长
1.5km 左右，落差在 100m 至150m 之间。比赛可以分为两个过程：过程 1中运动员手推雪车沿斜向下的赛
道奔跑获得初始速度，如图 1所示；过程 2中运动员跳入车体内，呈坐姿在弯曲的赛道上无动力滑行，如
图2所示。设雪车的质量为 m1，运动员的总质量为 m2，重力加速度为 g，忽略冰面与雪车之间的摩擦。
（1）过程 1中运动员推车奔跑使雪车获得速度 v0，这一过程中赛道的落差为 h，求这一过程中运动员对雪
车做的功W。
（2）过程 2中为了让运动员乘坐雪车能高速且安全地通过弯道，弯道处的赛道均向内侧倾斜。若雪车以速
度v通过半径为 r的一小段弯道，弯道落差可忽略。建立图 3所示的模型，将运动员和雪车整体看作质点，
求在弯道处赛道对雪车的支持力 FN的大小。
《新高考物理模拟题分项汇编（第五期）》专题15 力学计算大题 （解析版）.docx

共48页,预览5页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：48 页 大小：3.51MB 格式：DOCX 时间：2025-03-19

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 48
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注