2023届江苏省高考物理模拟试题知识点分类训练：力学解答题（直线运动、相互作用）

江苏省2023年高考物理模拟试题知识点分类训练：力学解答题（直线运动、相互作用） 一、解答题 1．（2023·江苏南通·统考模拟预测）质量为m、直径为D的篮球摆放在宽度为d（D>d）的水平球架上，侧视图如图甲所示，该篮球从离地高度为H处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地高度为h（h<H）的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的λ倍（λ为常数，且）且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率的比值相同，重力加速度为g。 （1）求球架一侧的横杆对篮球的弹力大小F1； （2）求篮球下降H和上升h所用时间的比值k； （3）若篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个向下的压力F，使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处，力F随高度y的变化如图乙所示，其中h0已知，求F2的大小。 2．（2023·江苏南通·统考一模）如图所示，倾角为θ的光滑斜面底端有一挡板1，足够长的木板A置于斜面上，小物块B置于A底端，A、B质量均为m，挡板2与B、挡板1间的距离均为L。现将A、B一起由静止释放，A、B分别与挡板1和挡板2碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等。已知A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求 （1）B第一次与挡板2碰撞后瞬间的加速度大小； （2）A第一次与挡板1碰撞后沿斜面上滑的最大距离x； （3）A、B在整个运动过程中产生的内能Q。 3．（2023·江苏徐州·统考一模）如图所示，质量的小球用长的轻绳悬挂在固定点O上，足够长的木板C置于光滑水平地面上，两物块A、B放置在C上，A置于C的左端，B与A相距0. 5m。现将小球拉至与竖直方向成37°由静止释放，小球在最低点与A发生弹性碰撞，一段时间后，A与B碰撞后粘在一起，两次碰撞时间均可忽略。已知A与C、B与C间动摩擦因数，A、B、C的质量，重力加速度g取，，，不计空气阻力。求： （1）与A碰撞前瞬间，小球所受轻绳的拉力； （2）与B碰撞前瞬间，A的速度大小； （3）整个装置在全过程中损失的机械能。 4．（2023·江苏·模拟预测）如图所示，光滑钉子M、N相距2L，处于同一高度。带有光滑小孔的小球A穿过轻绳，轻绳的一端固定在钉子M上，另一端绕过钉子N与小球B相连，B球质量为m。用手将A球托住静止在M、N连线的中点P处，B球也处于静止状态。放手后，A球下落的最大距离为L。已知重力加速度为g。 （1）求A球的质量mA； （2）求A球下落到最低点时绳中张力T； （3）用质量为m的C球替换A球，C球从P点由静止释放后，求C球下落距离为L时的速度大小vC。 5．（2023·江苏·模拟预测）如图所示，一个放置在水平台面上的木块，其质量为，受到一个斜向下的、与水平方向成角的推力的作用，使木块从静止开始运动，后撤去推力，若木块与水平面间的动摩擦因数为0.1，取，已知，。求： （1）撤去推力时木块的速度为多大？ （2）撤去推力到停止运动过程中木块的加速度为多大？ （3）木块在水平面上运动的总位移为多少？ 6．（2023·江苏·模拟预测）一玩具以初速度从水平地面竖直向上抛出，达到最高点时，用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开，该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分，此时它们的动能之和与玩具从地面抛出时的动能相等。弹簧弹开的时间极短，不计空气阻力。求 （1）玩具上升到最大高度时的速度大小； （2）两部分落地时速度大小之比。 7．（2023·江苏·模拟预测）如图所示，在竖直平面内，固定有半径为R的半圆弧轨道，其两端点M、N连线水平，将一轻质小环套在轨道上，一细线穿过轻环A，一端系在M点，另一端系一质量为m的小球，小球恰好静止在图示位置，θ=30°，不计所有摩擦，重力加速度大小为g。 （1）求细线对M点的拉力； （2）求细线对环A的拉力； （3）若轻环A固定，且A到小球的距离为2R，转动小球，使之在水平面内做匀速圆周运动，形成圆锥摆（图中未画出），求细绳对A环最大的作用力Fm。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．（1）；（2）；（3） 【详解】（1） 由平衡条件可知 由几何关系得 解得 （2）篮球下降过程中有 篮球上升过程中有 解得 （3）由 可知篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率的比值为 篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个向下的压力F，则篮球下落过程中由动能定理得 篮球反弹后上升过程中由动能定理得 解得 2．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）B第一次与挡板2碰撞后速度方向向上，受到木板A向下的摩擦力，有牛顿第二定律可知 其中解得 方向沿斜面向下 （2）AB一起向下加速度运动，设B与挡板2碰撞前瞬间的速度为，由动能定理可知： B第一次与挡板2碰撞后，木