专题一 多物体、多过程的运动综合
9.(西安市第一中学2017届高三压题卷)如图所示,一条不可伸长的轻绳长为R,一端悬于天花板上的O点,另一端系一质量为m的小球(可视为质点)。现有一个高为h,质量为M的平板车P,在其左端放有一个质量也为m的小物块Q(可视为质点),小物块Q正好处在悬点O的正下方,系统静止在光滑水平面地面上.今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时刚好与Q发生正碰,碰撞时间极短,且量损失.已知Q离开平板车时的速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为,m4:1,重力加速度为g.求:
(1)小物块Q离开平板车时速度为多大? (2)平板车P的长度为多少?
(3)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?
10.(西安市第一中学2017届高三压题卷)如图所示,在绝缘水平面上的两物块A、B用劲度系数为k的水平绝缘轻质弹簧连接,物块B、C用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A靠在竖直墙边,C在倾角为的长斜面上,滑轮两侧的轻绳分别与水平面和斜面平行.A、B、C的质量分别是m、2m、2m,A、C均不带电,B带正电,滑轮左侧存在着水平向左的匀强电场,整个系统不计一切摩擦,B与滑轮足够远.B所受的电场力大小为6mgsin,公开始时系统静止.现让C在沿斜面向下的拉力F作用下做加速度大小为a的匀加速直线运动,弹簧形变始终未超过弹性限度,重力加速度大小为g.
(1)求弹簧的压缩长度x1;
(2)求A刚要离开墙壁时C的速度大小v1及拉力F的大小;
(3)若A刚要离开墙壁时,撤去拉力F,同时电场力大小突然减为2mgsin,方向不变,求在之后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Epm.
11.完全相同的十三个扁长木块紧挨着放在水平地面上,如图所示,每个木块的质量
m0.40kg,长度L0.5m.它们与地面间的动摩擦因数均为10.10,原来所有木块处于
静止状态.左方第一个木块的左端上方放一质量为M1.0kg的小铅块,它与木块间的动摩擦因数均为2=0.20.物体所受最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,现突然给铅块一向右的初速度v05m/s,使其开始在木块上滑行.(重力加速度g10m/s2,设铅块的长度与木块长度L相比可以忽略)
(1)铅块在第几块木块上运动时,能带动它右面的木块一起运动?
(2)小铅块最终是滑出所有木块,还是停在那块木块上?若停在木块上,求出铅块停在木块上的位置.
12.如图所示,两个质量均为m且用轻弹簧相连接的物块A、B放在一倾角为的光滑斜面上,系统静止.现在用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A,使之沿斜面向上运动,当物块B刚要离开固定在斜面上的挡板C时,物块A运动的距离为d,瞬时速度为v,已知弹簧劲度系数为k,重力加速度为g,则( ).
A.此时物块A运动的距离dB.此时物块A的加速度为amgsin 2kFkdmgsin
mC.此过程中弹簧弹性势能的改变量Ep0
1D.此过程中弹簧弹性势能的改变量EpFdmv2
2
13.(原创题)倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数k20N/m、原长l00.6m的轻弹簧下端与轻杆相连,开始时杆在槽外的长度l0.3m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff6N,杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.质量m1kg
1的小车从距弹簧上端L0.6m处由静止释放沿斜面向下运动.已知弹性势能Epkx2,式
2中x为弹簧的形变量.g10m/s2,sin370.6.关于小车和杆的运动情况,下列说法中正确的是( ).
A.杆始终保持静止
B.小车先做匀加速运动,然后做加速度逐渐减小的变加速运动,最后做匀速直线运动 C.杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9m D.杆从开始运动到完全进人槽内所用时间为0.1s
14.一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练.某次训练中,他站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F60N而向前滑行,其作用时间为t11s,撤除水平推力F后经过t22s,第二次他利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为1s.已知该运动员连同装备的总质量为m50kg,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f10N,求:
(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小;
(2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.
15.如图所示,倾角为的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,段长为3L.有一个质量分布均匀、长为L条状滑块,下端距A为2L,将它由静止释放,当滑块下端运动到A下面距A为L/2时滑块运动的速度达到最大.
(1)求滑块与粗糙斜面的动摩擦因数; (2)求滑块停止时的位置;
(3)要使滑块能完全通过B点,由静止释放时滑块下端距A点的距离应满足什么条件?
16.如图所示,物体在铺有某种毛皮的斜面上运动,该毛皮表面的特殊性使其具有如下特点:①毛皮上的物体顺着毛的生长方向运动时,毛皮产生的阻力可以忽略;②毛皮上的物体逆着毛的生长方向运动会受到来自毛皮的滑动摩擦力,且动摩擦因数0.5.斜面顶端距水平面的高度h0.8m,质量为m2kg的小物块M从斜面顶端A由静止滑下,逆着毛的生长方向运动到斜面底端的O点进入光滑水平滑道(忽略从斜面进入水平面过程中小物块机械能的损失).为使M制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线B处的竖直墙上,另一端位于水平轨道的C点,已知弹簧形变始终处于弹性限度内,斜面的倾角53,重力加速度g10m/s2,sin530.8,cos53°=0.6•求:
(1)小物块第一次从A运动到0过程中克服摩擦力做的功; (2)小物块第一次到达0点的速度大小;
(3)从开始运动到最终静止的过程中,小物块在斜面上通过的总路程.
17.驾驶证考试中的路考,在即将结束时要进行目标停车,考官会在离停车点不远的地方发出指令,要求将车停在指定的标志杆附近,终点附近的道路是平直的,依次有编号为A,B、C、D、E的5根标志杆,相邻杆之间的距离L12.0m.一次路考中,学员甲驾驶汽车,学员乙坐在后排观察并记录时间,学员乙与车前端面的距离为s2.0m.假设在考官发出目标停车的指令前,汽车是匀速运动的,当学员乙经过O点考官发出指令:“在D标志杆目标停车”,发出指令后,学员乙立即开始计时,学员甲需要经历以t0.5s的反应时间才开始刹车,开始刹车后汽车做匀减速直线运动,直到停止.学员乙记录下自己经过B、C杆时的时刻tB4.5s、tC6.50s.已知LOA44m.求:
(1)刹车前汽车做匀速运动的速度大小v0及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a;(2)汽车停止运动时车头前端面离D的距离。
18.如图所示,某传送带与水平地面夹角30,A、B之间距离L15m,传送带以3质量为M1.0kg,长度L21.0m的木板上表面与小物块的动摩擦v01.0m/s的速率转动,
因数20.4,下表面与水平地面间的动摩擦因数和30.1,开始时长木板靠近传送带B端并处以静止状态.现从传送带上端A无初速地放一个质量为m1.0kg的小物块,它与传送带之间的动摩擦因数为1速度g10m/S2,求:
(1)若传送带顺时针转动,物块从A到B的时间tAB(结果可用根式表示); (2)若传送带逆时针转动,物块从A运动到B时的速度叫vB;
(3)在上述第(2)问基础上,从物块滑上木板开始计时,求之后物块运动的总时间T.
3,假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变,重力加6