高三物理力學(xué)綜合題(參考版)
2024-11-16 18:51本頁面
【正文】 撤去外力 ， 當(dāng) B和 A分開后 ， 在 A達(dá)到小車底板的最左端位置之前 ， B已從小車左端拋出 。 且足夠長的斜坡向下運動，已知雪橇所受的空氣阻力與速度成正比，比例系數(shù) k未知，從某時刻開始計時，測得雪橇運動的 vt圖象如圖中的曲線 AD所示，圖中 AB是曲線在 A點的切線，切線上一點 B的坐標(biāo)為（ 4, 15），CD是曲線 AD的漸近線， g取 10m/s2，試回答和求解： ⑴雪橇在下滑過程中，開始做什么運動，最后做什么運動？ ⑵當(dāng)雪橇的速度為 5m/s時，雪橇 的加速度為多大？ ⑶雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù) μ 多大？ t/s V/ms1 5 4 0 15 10 D A B C t/s V/ms1 5 4 0 15 10 D A B C 解： ⑴ 由圖線可知，雪橇開始以 5m/s的初速度作加速度逐漸減小的變加速運動，最后以 10m/s作勻速運動 ⑵ t=0， v0= 5m/s 時 AB的斜率等于加速度的大小 a=Δv/Δt= 10/4 = m/s2 ⑶ t=0 v0= 5m/s f0=kv0 由牛頓運動定律 mgsinθ μ mgcosθ –kv0 = ma ① t=4s vt= 10m/s ft=kvt mgsinθ μ mgcosθ –kvt =0 ② 解① ②得 k=37. 5 Ns/m μ= 例 、如圖甲示，質(zhì)量分別為 m1=1kg 和 m2=2kg 的 A B兩物塊并排放在光滑水平面上，若對 A、 B分別施加大小隨時間變化的水平外力 F1 和 F2 ，若 F1=（ 92t） N F2=（ 3+2t） N,則 ⑴經(jīng)多少時間 t 0兩物塊開始分離？ ⑵在同一坐標(biāo)乙中畫出兩物塊的加速度 a1和 a2隨時間變化的圖象 ⑶速度的定義為 v=ΔS/Δt， “ vt‖圖線下的“面積”在數(shù)值上等于位移 ΔS；加 速度的 定義為 a=Δv/Δt ，則“ at‖圖線 下的“面積”在數(shù)值上應(yīng)等于什么？ ⑷試計算 A、 B兩物塊分離后 2s的 速度各多大？ F1 F2 B A 甲 t/s a/ms2 2 4 0 8 6 3 2 1 5 6 4 10 乙 B A B A 1kg 2kg F2=（ 3+2t） N F1=（ 92t） N 解： ⑴ 對整體： F1 + F2 =(m1+m2) a a=12/3=4m/s2 設(shè)兩物塊間的作用力為 T，對 A : F1 T= m1 a T= F1 m1 a = 5 –2 t 當(dāng) T=0時，兩物塊分離， ∴ t0= s，（分離前兩物塊的加速度相同為 4m/s2 ） ⑵ 分離后，對 A a1= F1/m1=(92t) m/s2 對 B a2= F2/m2=(+t) m/s2 t 畫出兩物塊的 at 圖線如圖示（見前頁） ⑶ ―at‖圖線下的“面積”在數(shù)值上等于速度的變化 Δv ⑷ 由⑶算出圖線下的“面積”即為兩物塊的速度 ∴ VA=（ +） 4 / 2=14m/s VB=（ 4 ） +（ 4+6） 2 / 2 = 20 m/s 例 11. 質(zhì)量為 M=3kg的小車放在光滑的水平面上 ， 物塊 A和 B的質(zhì)量為 mA=mB=1kg， 放在小車的光滑水平底板上 ， 物塊 A和小車右側(cè)壁用一根輕彈簧連接起來 ，不會分離 。 剎車后，對車有： v02=2a車 s車 ， v0= a車 t 木箱的加速度 a箱 =μg， 剎車后木箱運動至停止， 有： v02=2a箱 S箱 ， 木箱剛好不撞擊駕駛室時，有： S箱 S車 =l。（ 2） 剎車時平板車所受的剎車阻力不能超過多大 。 已知木箱與車底板間的動摩擦因數(shù) μ=， 平板車運動過程中所受的行駛阻力是車和箱總重的 ， 平板車以v0=22m/s的速度勻速行駛 。 一段時間內(nèi)貨物在堅直方向的振動可視為簡諧運動 ， 周期為 T。因此，狗最多能跳上雪橇 3次。 且 t2－ t1 = △ t 設(shè)聲源發(fā)出第一個信號時， S、 A兩點間的距離為 L，兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的 過程中，它們運動的距離關(guān)系 如圖所示，可得 S vp(t1′ t1) A L t1 t1 t1′ vA (t1′ t1) S vp(t2′ t2) A L t1 t1 t2′ vA (t2′ t1) t2 vsΔt 由以上各式 ， 得 題目 下頁 （ 2） 設(shè)聲源發(fā)出聲波的振動周期為 T， 這樣 ， 由以上結(jié)論 ， 觀察者接收到的聲波振動的周期 T為 由此可得，觀察者接收到的聲波頻率與聲源發(fā)出聲波頻率間的關(guān)系為 題目 上頁 04年江蘇高考 18 (16分 )一個質(zhì)量為 M的雪橇靜止在水平雪地上 ， 一條質(zhì)量為 m的愛斯基摩狗站在該雪橇上 ． 狗向雪橇的正后方跳下 ， 隨后又追趕并向前跳上雪橇；其后狗又反復(fù)地跳下 、 追趕并跳上雪橇 ， 狗與雪橇始終沿一條直線運動 ． 若狗跳離雪橇?xí)r雪橇的速度為 V， 則此時狗相對于地面的速度為 V+u(其中 u為狗相對于雪橇的速度 ， V+u為代數(shù)和 ． 若以雪橇運動的方向為正方向 ， 則 V為正值 ， u為負(fù)值 )． 設(shè)狗總以速度v追趕和跳上雪橇 ， 雪橇與雪地間的摩擦忽略不計 ． 已知 v 的大小為 5m/s， u的大小為 4m/s， M=30kg，m=10kg. （ 1） 求狗第一次跳上雪橇后兩者的共同速度的大小 ． （ 2） 求雪橇最終速度的大小和狗
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