作业09 力与运动的计算综合提升-2022年【暑假分层作业】高一物理（人教版2019必修第一册+必修第二册）

作业09 力与运动的计算综合提升 练透基础 1．2018年11月13日20时41分许，在西安市纺渭路附近，一辆面包车和一辆水泥搅拌车相撞造成10人死亡，2人受伤。有些国家的交管部门为了交通安全，特意制定了死亡加速度为500g（取g=10m/s2），以警示世人。意思是如果汽车的加速度超过此值，将有生命危险。若两辆车各以36km/h的速度相向行驶，发生碰撞后停止运动，碰撞时间为1.2×10-3s。试判断驾驶员是否有生命危险。 2．在离地面15m的高处，让一小球从静止开始下落，（忽略空气阻力的影响，取重力加速度）则： （1）小球落地时的速度大小为？ （2）小球从开始下落到落地所用的时间为？ 3．如图所示，是一种测定风力的仪器，P是质量为的金属球，固定在一根细长钢性的金属丝下端，当无风时金属球自然竖直下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向，刻度盘上的角度就能反映出风力的大小。若某一时刻风从图示的水平方向吹向金属球P时，金属丝向左偏离竖直的角度而处于静止。求： （1）此时风力有多大？ （2）金属丝拉力有多大？ 4．水平地面上的木箱质量为20kg，用大小为100N的水平力推木箱，恰好能使木箱匀速前进；若用同样大小的力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，如图所示，（取，，），求 （1）木块与地面间的动摩擦因数是多少？ （2）木箱的加速度多大？ 5．咸宁某农场为吸引顾客，在农场内建了个“飞天秋千”的免费游乐设施。阳阳同学玩“飞天秋千”游戏，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空时，绳到转轴的距离，该同学坐上座椅抓紧座椅上的把手后开始游戏。当秋千匀速转动时钢丝绳与竖直方向的夹角为，其简化模型如图所示，已知钢丝绳长度，该同学质量，重力加速度，，钢丝绳质量和空气阻力不计，求： （1）该同学对座椅的作用力大小； （2）秋千转动的角速度。 6．已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运动，轨道半径为同步卫星轨道半径的四分之一，卫星的运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力。（地球自转周期） （1）求该卫星的周期； （2）小明住在赤道上某城市，某时到该卫星正处于小明的正上方，求小明每天能观察到多少次卫星掠过其正上方。 7．如图，光滑斜轨道和光滑圆轨道相连，固定在同一竖直平面内，圆轨道半径为，一个小球（大小可忽略），从离水平面高处由静止自由下滑，由斜轨道进入圆轨道，问： （1）若小球到圆轨道最大高度时对圆轨道压力大小恰好等于自身重力大小，那么小球开始下滑时是多大？ （2）为了使小球在圆轨道内运动过程中始终不脱离圆轨道，应在什么取值范围？ 8．把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙）途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。对于从A到C的过程中，忽略空气阻力，请分析： （1）小球的机械能是否守恒？请说明理由； （2）小球是否在B处动能最大？请说明理由； （3）小球的动能与弹簧的弹性势能之和怎么变化？请说明理由。 能力提升 9．在国家法定假日期间，政府取消了7座及其以下的小车的收费公路的过路费，给自驾带来了很大的实惠，但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力，因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用车道上可以不停车取卡，但是需要减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道，假期间过站的车速要求不超过，小汽车未减速前的车速为，制动后小汽车的加速度的大小为。试问（不计小车、收费站的大小）： （1）国家法定假日期间，驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动？ （2）假设车过站后驾驶员立即使车以的加速度加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，汽车经历的最短时间是多少？ （3）在（1）（2）问题中，车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少？ 10．2021年7月30日下午，东京奥运会蹦床女子个人网上决赛，中国选手朱雪莹以56.635分夺冠，为中国体育代表团夺得本届奥运会第17金，蹦床运动可简化为球压缩弹簧的模型，如图所示。小球从A点静止下落，到达O点小球的重力等于弹力，到达C点的速度为零，图中B点为轻弹簧处于原长时的最高点，若空气阻力可以忽略，请回答下列问题： （1）小球从A到C的过程中，受到哪些力作用？分别做什么功？ （2）分析小球从A到C的过程中，系统中的能量如何变化，以及能量间转化情况 （3）小球动能最大的位置在何处？ 11．游乐场的过山车运动可以简化为如图所示：固定在竖直面内的弧形轨道AB和半径为R的光滑圆形轨道BC在B点平滑连接，且B点的切线是水平的；过山车质量为m（可视为质点）在高度为h的A点由静止释放沿弧形轨道滑下，经过B点进入圆轨道后运动到最高点C时，对轨道的压力恰好与它所受的重力大小相等，已知重力加速度为g。 （1）求过山车运动到圆轨道的最高点C时速度的大小； （2）求在AB弧形轨