2021届高考物理三轮冲刺专练：力学计算题（解析版）

力学计算题 1．弹珠游戏装置可以简化如下图。轻质弹簧一端固定，另一端紧靠着一个弹珠（与弹簧不栓接）。轻推弹珠，弹簧被压缩；释放后，弹珠被弹簧弹出，然后从A点进入竖直圆轨道（水平轨道和竖直圆轨道平滑相接）。已知弹珠的质量m=20g（可视为质点），圆轨道的半径R=0.1m，忽略弹珠与轨道间的一切摩擦，不计空气阻力，取g=10m/s2，求： (1)若弹珠以v =2.2m/s的速度从A点进入竖直圆轨道，它能否顺利通过圆轨道的最高点B？请说明理由。 (2)在O点左侧有一个小盒子，盒子上开有小孔，孔口C点与圆轨道的圆心O等高，并与O点的水平距离为2R，要想让弹珠能从C点掉入盒子中，弹簧被压缩后需要储存多大的弹性势能EP？ 2．如图所示是一架吊机将卡车上某货物起吊到轮船过程的示意图。已知该货物质量为，货物在卡车上初位置A和最终到轮船上位置B的离地高度均为，A、B之间的距离为，被吊起的最大高度为。假设货物只在竖直方向和水平方向运动，且速度变为零后再向另一方向运动，在运动过程中加速和减速的最大加速度均为，在水平方向的最大速度为，不计空气阻力。求： (1)若要使货物运送时间最短，求上升过程中的最大速度； (2)货物从A到B过程中的总时间； (3)货物上升过程中的最大牵引力。 3．在某一长直的赛道上，有一辆赛车A前方x0=200m处有一辆赛车B正以vB=10m/s的速度匀速前进，这时赛车A从静止出发以2m/s2的加速度追赶，试求： (1)赛车A追上赛车B之前两车之间的距离最远是多少米？ (2)赛车A何时追上赛车B？此时赛车A的速度为多大？ (3)当赛车A刚追上赛车B时，赛车A立即刹车，使赛车A以4m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？（设赛车A可以从赛车B旁经过而不发生相撞） 4．如下图所示为长沙市地标建筑国金中心，其内置观光电梯，到达位于高层的餐厅的游客可以鸟瞰长沙。电梯从地面到93层的餐厅只需要48s，整个过程经历加速、匀速和减速三个阶段，加速和减速阶段可视为匀变速过程，且加速度大小相等。电梯上行的最大速度为当电梯加速上升时，质量为50kg的人站在置于电梯地板上的台秤上，台秤的示数为65kg，g取，求： (1)电梯加速上升的加速度大小； (2)餐厅距地面的高度。 5．游乐场投掷游戏的简化装置如图所示，质量为的球A放在高度的平台上，长木板C放在水平地面上，