2010年高考物理《力学计算题》专题训练(一)

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  • 更新时间: 2009/11/16 21:14:19
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约10180字。
  力计算题专题训练(动力学)一 
  1.(15分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角。已知B球的质量为m,求: 
  (1)细绳对B球的拉力和A球的质量; 
  (2)若剪断细绳瞬间A球的加速度; 
  (3)剪断细绳后,B球第一次过圆环最低点时对圆环的作用力 
  ( 15分)(1)对B球,受力分析如图所示。 
  ① ( 1分) 
  对A球,受力分析如图所示。在水平方向 
  ②  ( 1分) 
  在竖直方向:    ③  ( 2分) 
  由以上方程解得:            ④  ( 1分) 
  (2)剪断细绳瞬间,对A球:   ( 2分) 
  ⑤     ( 2分) 
  (3) 设B球第一次过圆环最低点时的速度为v,压力为N,圆环半径为r. 
  则:     ⑥ ( 2分)        ⑦ ( 2分) 
  ⑥⑦联解得:N=3mg ( 1分) 
  由牛顿第三定律得B球对圆环的压力 N/=N=3mg 方向竖直向下 ⑨ ( 1分) 
  2.(20分)如图甲所示,一质量为2 . 0kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.20。从 t = 0时刻起,物体受到水平方向的力 F 的作用而开始运动, 8s内 F 随时间 t 变化的规律如图乙所示。求:(g取 10m / s 2) 
  (1)4s末物体速度的大小; 
  (2)在图丙的坐标系中画出物体在8s内的v- t 图象;(要求计算出相应数值) 
  (3)在8s 内水平力 F 所做的功。 
  (20分)解:(1)(6分)物体受到水平力F和摩擦力f的作用,由静止开始向右做匀加速直线运动,设加速度为a1,4s末速度为v1,由牛顿第二定律: F1-&mig = ma1       (2分) 
  a1 = 3m/s2          (2分)         v1 = at1 = 12m/s         (2分) 
  (2)(8分)由图知,4-5s内物体受到水平力F的大小不变,方向改变,设加速度为a2,5s末速度为v2         -(F2+&mig) = ma2         a2 = -7m/ s2     (2分) 
  v2 = v1 + a2 t2 = 5m/s               (2分) 
  由图知,5-8s内物体只受摩擦力f的作用,设加速度为a3,速度为v3 
  -&mig = ma3      a3 = -2m/ s2       (1分) 
  t3 = - =2.5s在t = 7.5s时物体停止运动,v3=0   (1分) 
  物体运动的v- t 图象如图所示     (2分) 
  (3)(6分)由v- t图可知(或计算得出) 
  0-4s内     s1 = 24m      (1分) 
  4-5s内     s2 = 8.5 m     (1分) 
  水平力F做功     WF = F1S1-F2S2       (2分)      
  解得:    WF  =155J       (2分)
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