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物理计算题2011年物理高考预测试题(4)计算题 2011年物理高考预测试题(4)计算题 预测1:“滑块与滑板相对滑动问题” “滑块与滑板相对滑动问题”,是指将一物体迭放到(或滑上去)另一物体的表面上,而这两个物体间存在相对滑动的有关问题。解答这类问题要涉及到牛顿运动定律、动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律等物理知识。它要求学生能恰当选取研究对象,根据物体的受力情况,对物体的运动过程作出准确判断,针对过程恰当选取定理、定律列方程求解。这类问题综合性强,涉及的物理过程复杂多变,难度较大,是2011年高考的热点问题。 例1:如...

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2011年物理高考预测试题(4)计算题 2011年物理高考预测试题(4)计算题 预测1:“滑块与滑板相对滑动问题” “滑块与滑板相对滑动问题”,是指将一物体迭放到(或滑上去)另一物体的表面上,而这两个物体间存在相对滑动的有关问题。解答这类问题要涉及到牛顿运动定律、动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律等物理知识。它要求学生能恰当选取研究对象,根据物体的受力情况,对物体的运动过程作出准确判断,针对过程恰当选取定理、定律列方程求解。这类问题综合性强,涉及的物理过程复杂多变,难度较大,是2011年高考的热点问题。 例1:如图1所示,一质量m=1 kg的木板静止在光滑水平地面上.开始时,木板右端与墙相距L=0.08 m,一质量m=1 kg的小物块以初速度v0=2 m/s滑上木板左端.木板的长度可保证物块在运动过程中不与墙接触.物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.1,木板与墙碰撞后以与碰撞前瞬时等大的速度反弹.取g=10 m/s2,求: (1)从物块滑上木板到两者达到共同速度时,木板与墙碰撞的次数及所用的时间. (2)达到共同速度时木板右端与墙之间的距离. 【解析】 解法一 物块滑上木板后,在摩擦力的作用下,木板从静止开始做匀加速运动.设木板的加速度大小为a,经历时间T后与墙第一次碰撞,碰撞时的速度为v1,则有: μmg=ma L=aT2 v1=aT 可得:a=1 m/s2,T=0.4 s,v1=0.4 m/s 物块与木板达到共同速度之前,在每两次碰撞之间,木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的运动,因而木板与墙相碰后将返回至初态,所用时间为T.设在物块与木板达到共同速度v之前木板共经历了n次碰撞,则有: v=v0-(2nT+Δt)a=a·Δt 式中Δt是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度所需要的时间 上式可改写为:2v=v0-2nTa 由于木板的速率只能在0到v1之间,故有: 0≤v0-2nTa≤2v1 解得:1.5≤n≤2.5 由于n是整数,故n=2 解得:v=0.2 m/s,Δt=0.2 s 从开始到物块与木板达到共同速度所用的时间为: t=4T+Δt=1.8 s. (2)物块与木板达到共同速度时,木板右端与墙之间的距离为:s=L-a·Δt2 解得:s=0.06 m 解法二 (1)物块滑上木板后,在摩擦力的作用下,木板做匀加速运动的加速度a1=μg=1 m/s,方向向右 物块做减速运动的加速度a2=μg=1 m/s,方向向左 可作出物块、木板的v-t图象如图2所示 由图可知,木板在0.4 s、1.2 s时刻两次与墙碰撞,在t=1.8 s 时刻物块与木板达到共同速度. (2)由图2可知,在t=1.8 s时刻木板的位移为: s=×a1×0.22=0.02 m 木板右端距墙壁的距离Δs=L-s=0.06 m. [答案] (1)1.8 s (2)0.06 m 预测演练: 1.如图3所示,质量为mA=2kg的木板A静止在光滑水平面上,一质量为mB=1kg的小物块B以某一初速度v0从A的左端向右运动,当A向右运动的路程为L=0.5m时,B的速度为vB=4m/s,此时A的右端与固定竖直挡板相距x。已知木板A足够长(保证B始终不从A上掉下来),A与挡板碰撞无机械能损失,A、B之间动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2: (1)求B的初速度值v0; (2)当x满足什么条件时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞? 2.如图4所示,质量为m1=6kg的木块沿水平方向以速度 滑上静止在水平面上的木板的上表面,木板的质量 ,木块与木板之间的动摩擦因数为 ,木板与水平面间的动摩擦因数为 ,在木块m1不可能从m2掉下来的条件下,求m1相对于地面运动的位移多大?( ) 3.如图5所示,在长为 m、质量为 的车厢B内的右壁处,放一质量 的小物块A(可视为质点),向右的水平拉力 作用于车厢,使之从静止开始运动,测得车厢B在最初T0=2.0 s内移动的距离 ,且在这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞.假定车厢与地面间的摩擦忽略不计,小物块与车厢壁之间的碰撞是弹性的.当A与B刚要发生第一次碰撞时,立即撤去外力F。试求: (1)外力F作用的时间; (2)物块A最终停在车厢B的什么地方。 演练解析 1.解析:(1)假设B的速度从v0减为vB=4m/s时,A一直加速到vA,以A为研究对象,由动能定理得 ① 代入数据解得vA=1m/s
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分类:工学
上传时间:2011-08-08
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