2023届全国各地高考物理模拟题选编：力学专题

力学专题——2023届全国各地模拟题选编 一、解答题 1．（2022·江苏南通·高三阶段练习）如图所示，可在竖直平面内转动的长为的轻杆一端固定于，另一端固定一小球，穿过正下方小孔的细线连接质量均为物块与小球。现用沿细线方向的力拉小球，小球和物块静止时、。重力加速度取，，，忽略一切摩擦。求： （1）的大小； （2）撤去瞬间，线对小球的拉力大小； （3）撤去后，小球运动到最低点时的速度大小。 2．（2022·江苏南通·高三期中）如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB固定在水平面上，质量为2m的长直平板车放在光滑的水平面上，其右端与光滑圆弧轨道等高且平滑对接。小车的左端挡板上连接有一劲度系数很大的轻质弹簧，平板车右端到弹簧右端的距离为L。一质量为m的小物块从竖直圆弧轨道的上端A由静止下滑，重力加速度为g，物块与平板车上表面间的动摩擦因数为μ，弹簧始终处于弹性限度内且形变量可忽略不计。 （1）若平板车被锁定不能运动，求物块被弹回后第二次到达圆弧轨道上B点的速度大小v和此时受到轨道的支持力大小N； （2）若平板车能在水平面上自由运动，物块能压缩弹簧，求运动过程中弹簧具有的最大弹性势能EP； （3）在（2）的情况下，物块最终能与平板车相对静止。求平板车运动的最大速度vm和物块与平板车上表面间的动摩擦因数μ应满足什么条件？ 3．（2022·江苏苏州·高三阶段练习）如图所示，长为L2=2m的水平传送带以v=2m/s的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带两端各静止一个质量为mB=mC=1kg的物块B和C，在距传送带左端s=0.5m的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为37°且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端L1=2m处由静止释放一质量mA=0.6kg的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走，已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块A与斜面间的动摩擦因数，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能； （2）整个过程中，物块C与挡板碰撞的次数； （3）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程， 4．（2022·江苏省昆山中学高三阶段练习）如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为的小球A和B，A、B球间用细绳相连。现对A球施加一水平拉力使A球保持静止，此时有，，取，，，求： （1）的大小； （2）若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动，求这个过程中拉力做的功； （3）若A球在水平拉力的作用下，从静止开始向右做加速运动，移动时的速度大小为，求该过程中B球机械能的变化量。 5．（2022·江苏省昆山中学高三阶段练习）某同学设计贯通地球的弦线列车隧道：质量为的列车不需要引擎，从入口的A点由静止开始经过地心穿过隧道到达另一端的B点，地心在O点，地球是半径为R的质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度为g。已知，质量均匀分布的球壳对球内物体引力为0，C点为隧道中距地心距离为0.5R的一点，不计空气阻力与摩擦。求： （1）列车在隧道中C点的合力F； （2）列车运动到C点时的速度。 6．（2022·江苏南通·高三期中）如图所示，M、N为两根相同的轻弹簧，M竖直放置，上端与小物块A相连，下端固定在地面上，N套在光滑水平轻杆上，左端固定在竖直细管上，右端与物块B相连，一根不可伸长的轻绳穿过细管及管上的小孔连接物块A和B。杆可绕细管在水平面内转动。初始时系统静止，M处于压缩状态，两弹簧的形变量均为∆x=0.1m，物块B与弹簧左端距离L=0.8m。已知物块A、B的质量分别为mA=2.0kg、mB=0.4kg，A距管下端口及杆都足够长，重力加速度g取10m/s2.不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内。 （1）系统静止时，求轻绳中的张力F； （2）杆绕细管以角速度ω稳定转动时，A静止，M的形变量仍为∆x，求角速度ω； （3）系统从静止到（2）中情境的过程中，外界对系统做的功W。 7．（2022·江苏·南京师范大学附属实验学校高三阶段练习）如图所示，质量的小车以的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上AD部分是表面粗糙的水平轨道，DC部分是光滑圆弧轨道，整个轨道均由绝缘材料制成，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度大小，磁感应强度大小。现有一质量、带负电的电荷量的滑块，以的水平速度从小车左端A处向右冲上小车，第一次通过D点时速度的大小，滑块可视为质点，忽略运动电荷产生的磁场，g取。求： （1）求滑块