2023届高三物理二轮专题：力学综合计算题（多物体、多过程、多情景）

2023届高三力学综合计算题（多物体、多过程、多情景） 1．如图所示，水平传送带左端A处与一光滑水平面AC平滑连接，C处静置质量为m2=0.3kg的大小可忽略的物块b，C处与光滑的圆弧轨道平滑连接，水平传送带右端B处与倾角为的斜面平滑连接，斜面上有一固定垂直于斜面的挡板，挡板与一轻弹簧连接，弹簧处于自然状态且与斜面平行，弹簧左端刚好处于斜面上的D点，已知圆弧轨道半径R=0.8m，传送带长L=1.0m，BD段长x=0.5m，传送带以速度v=1.0m/s顺时针转动。质量为m1=0.5kg的大小可忽略的物块a从圆弧顶端P点由静止释放，在C点物块a与物块b发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞结束后迅速拿走物块a，已知物块b与传送带间及斜面BD段的动摩擦因数分别为、，斜面D点右上方光滑，重力加速度g=10m/s2，整个过程中弹簧没有超过弹性限度，求： （1）物块b以多大速度滑上传送带； （2）物块b第二次到达B点的速度大小v4； （3）物块b第三次到达B点的速度大小v'； （4选做）物块b从第一次滑上传送带到第三次到达B点的过程中与传送带之间由于相对滑动而产生的热量Q。 2．如图所示，长方体木板B置于水平面上，小滑块A置于木板B的右端， B的上表面与A之间的动摩擦因数μ1=0.2，下表面与水平面的动摩擦因数μ2=0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）。木板B的质量mB=1.0kg。小滑块A质量mA=0.60kg， t=0时刻，小滑块A从B表面以相对地面的速度vB=0.4m/s向左运动，同时，B以相对地面的速度vA=1.6m/s向右运动。（g取10m/s2）求： （1）A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？ （2）若A不会从B上掉下，最远能到达木板B上的a点，a与木板右端的距离为多少？ 3、图甲是某游乐场的一种“双环过山车”设施的一部分，某同学将其简化成图乙的“轨道”模型。图乙中半径为R=0.2m的竖直圆轨道1和竖直圆轨道2在同一平面内，其中ab段与两圆轨道的摩擦力均可忽略不计，Xbc=Xcd=0.6m。让滑块A由右侧轨道的一定高度处由静止释放，A到水平面后与静止在图中的滑块B发生弹性正碰。两滑块均可视为质点，质量都为1 kg，经过所有转折点处的能量损失均可忽略不计。与bc、cd段的动摩擦因数均为μ=0.2 。重力加速度g=10m/s2，求： （1）A距地面高度h时，A与B碰前速度大小的表达式及A与B碰后B速度大小的表达式（用字母表示）； （2）碰后B刚好通过圆轨道1时，A释放点距离地面的高度； （3）碰后B刚好通过圆轨道1但不脱离圆轨道2时，圆轨道2半径r的取值范围。 4、如图，木板A静止在光滑水平面上，其左端与墙相距x，滑块B（可视为质点）在光滑水平面的下方O点斜向上拋出，O点距木板A右端水平距离为6L，竖直高度为2L，拋出的初速度方向与水平方向的夹角为θ，滑块B拋出一段时间后恰好无碰撞地水平滑上木板A。A与墙碰撞时无机械能损失，不计空气阻力，已知A的质量为2m，B的质量为m，A、B之间的动摩擦因数为，A足够长，B不会从A上表面滑出，重力加速度为g。 （1）求拋出滑块B时的速度大小v0和v0与水平方向的夹角θ的正切值； （2）为使A与墙只发生一次碰撞，求x满足的条件； （3）（选做）A与墙只发生一次碰撞时，A与墙壁刚要碰撞前的速度与x的关系。 5、如图所示，轻杆一端固定着小球A，另一端可绕0点自由转动；矩形厚木板B 放在粗糖的水平地面上，B上表面的最右端有一光滑小物块C； A在最低点时刚好与B左侧接触.轻杆与水平成30°角时，给A以大小为v0=、方向垂直于杆的初速度， A到达最低点时与B发生正碰后静止。 已知g为重力加速度，L为杆长；A、C可视为质点，质量均为m；B的质量为2m、长度也为L；B与地面的动摩擦因数=0.4，其余摩擦不计。 (1)求A到达最低点与B碰撞前，A受到杆的作用力大小; (2)讨论木板高度h取不同值时，C落地瞬间与B左侧的水平距离。 6、 如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连 接，传送带长L=4.0m，皮带轮沿顺时针方向转动，带动皮带以速率v=3.0 m/s匀速运动。三个质量均为m=1.0 kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，开始时滑块B、C之间用细绳相连，其间有一压缩的轻质弹簧处于静止状态。滑块A以初速度v0=2.0 m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短，可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离，滑块C脱离弹簧后以速度vc=2.0m/s滑上传送带，并从右端滑落至地面上的P点。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20，g=10m/s2。求： （1）滑块C从