2019届高考物理复习计算题专项练一力与运动计算题过关练

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1、计算题专项练（一）力与运动计算题过关练1．(2018·乌鲁木齐期末)我国ETC(不停车电子收费系统)已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。假设一辆家庭轿车以30m/s的速度匀速行驶，接近收费站时，轿车开始减速，至收费站窗口恰好停止，再用10s时间完成交费，然后再加速至30m/s继续行驶。若进入ETC通道，轿车从某位置开始减速至15m/s后，再以此速度匀速行驶15m即可完成交费，然后再加速至30m/s继续行驶。两种情况下，轿车加速和减速时的加速度大小均为3m/s2。求：(1)轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至

2、30m/s的过程中通过的路程和所用的时间；(2)两种情况相比较，轿车通过ETC交费通道所节省的时间。解析：(1)设轿车匀减速至停止通过的路程为x1x1＝＝150m轿车匀加速和匀减速通过的路程相等，故轿车通过人工收费通道通过的路程为x2x2＝2x1＝300m轿车匀减速至停止需要的时间为t1＝＝10s轿车通过人工收费通道所用时间为t2＝2t1＋10s＝30s。(2)通过人工收费通道所需时间为30s。此过程总位移为300m，通过ETC通道时，速度由30m/s减至15m/s所需时间为t3，通过的路程为x3t3＝＝5sx3＝＝112

3、.5m轿车以15m/s匀速行驶15m所用时间t4＝1s轿车在x2＝300m路程内以30m/s匀速行驶的路程x4和所需时间t5x4＝x2－2x3－15m＝60mt5＝＝2s故通过ETC交费通道节省的时间为t＝t2－2t3－t4－t5＝17s。答案：(1)300m　30s　(2)17s2.(2019届高三·保定模拟)如图所示，皮带的最大传送速度为v0＝6m/s，传动轮圆心之间的距离s＝4.5m，现将m＝1kg的小物体轻轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2。6(1)皮带以v0的速度匀速传

4、动，把物体从左端传送到右端，分别求出该过程中摩擦力对皮带和物体所做的功。(2)皮带以a0＝6m/s2的加速度匀加速启动，把物体从左端传送到右端，求出该过程中因摩擦产生的热量。解析：(1)物体放在匀速传动的皮带上，做加速度为a的匀加速运动，设达到v0所用时间为t0μmg＝mav0＝at0解得：a＝5m/s2，t0＝1.2s这段时间里，物体的位移s0＝at02解得s0＝3.6m＜s，所以物体之后随传送带一起匀速运动，不再受摩擦力。摩擦力对传送带做功W1＝－μmgv0t0＝－36J摩擦力对物体做功W2＝μmgs0＝18J。(2)

5、因为a＜a0，所以物体与皮带有相对运动。设皮带达到v0所用时间为t1v0＝a0t1解得t1＝1s物体在达到v0的过程中的运动与第(1)问相同，所以皮带与物体的相对位移Δs＝a0t12＋v0(t0－t1)－s0摩擦生热Q＝μmg·Δs解得Q＝3J。答案：(1)－36J　18J　(2)3J3.(2018·上海黄浦期末)如图所示，固定在水平地面上的一个粗糙斜面长L＝4m，倾角θ＝37°。一个质量为10kg的物体在F＝200N的水平推力作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，经过2s到达斜面顶端。(1)求物体沿斜面运动时的加速

6、度大小；(2)求物体与斜面间的动摩擦因数大小；(3)若物体运动到斜面顶端时恰好撤去推力F，求物体落到水平地面前瞬间的速度大小。(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g取10m/s2)解析：(1)物体在斜面上做匀加速直线运动，根据运动学规律有L＝at26解得a＝2m/s2。(2)物体在斜面上运动时受到四个力作用，如图所示。沿运动方向，根据牛顿第二定律有Fcosθ－f－mgsinθ＝ma垂直于运动方向，合力为零：Fsinθ＋mgcosθ＝Nf＝μN得μ＝代入已知数据得μ＝0.4。(3)物体离开斜面下落至

7、地面前的过程中仅有重力做功，机械能守恒。设物体在斜面上运动的末速度为v1，落地前的速度大小为v2根据匀加速直线运动的规律有v1＝at＝2×2m/s＝4m/s根据几何关系，斜面顶端到水平面的高度h＝Lsinθ＝4×0.6m＝2.4m根据机械能守恒定律得mv12＋mgh＝mv22得v2＝代入已知数据得v2＝8m/s。答案：(1)2m/s2　(2)0.4　(3)8m/s4.如图所示，长L＝1.5m，高h＝0.45m，质量M＝10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动。当木箱的速度v0＝3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向

8、左的恒力F＝50N，并同时将一个质量m＝1kg的小球轻放在距木箱右端处的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面。木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计。取g＝10m/s2，求：(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；(2)小球放在P点后