专题01 力学版块大题综合-【冲刺双一流之大题必刷】备战2024年高考物理冲刺双一流之大题必刷满分冲刺（新高考湖南专用）

专题01 力学版块大题综合 一、解答题 1．（2023·湖南邵阳·统考模拟预测）一个质量m=4kg的物体在水平拉力F的作用下，在水平面上从静止开始做匀加速直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5，经过时间t1=3s速度变为v=6 m/s，g取10m/s2。求： （1）物体的加速度a的大小； （2）水平拉力F的大小； （3）t2=5s物体的位移。 2．（2023·湖南邵阳·统考模拟预测）某游乐场过山车的运动情况可以抽象为如右图所示的模型：弧形轨道AB的下端B点与半径为R的竖直圆轨道平滑连接，一质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止开始滚下，A点距离地面高度为h，小球进入竖直圆轨道后能顺利通过圆轨道最高点C，途经ABCBD，不考虑摩擦等阻力，重力加速度为g。求： （1）小球运动到B点时的速度大小； （2）小球从A点运动到C点的过程中，重力所做的功； （3）小球经过C点时的动能。    3．（2023·湖南·统考模拟预测）如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，P点为平衡位置在处的质点，Q点为平衡位置在处的质点；如图乙所示为质点Q的振动图像。求： （1）这列简谐横波的传播方向和波速； （2）质点P在时刻的位移大小和质点Q从到通过的路程。 4．（2023·湖南衡阳·衡阳县第三中学校考模拟预测）如图，将一质量为m=1kg的小球从A点以初速度v0=10m/s水平抛出，小球受到水平向左、大小恒定的风力作用，一段时间后到达B点时的速度大小为v=20m/s、方向竖直向下，重方加速度g取10m/s2，求： （1）水平风力F的大小； （2）小球从A运动到B过程中的最小动能。    5．（2023·湖南·校联考模拟预测）某玩具公司正在设计一款气动软蛋枪，其原理如图所示，活塞横截面积，气枪上膛时，活塞向右运动，压缩弹簧至指定位置后，被锁紧装置锁住（末画出），然后质量的软胶子弹被推入横截面积的枪管中，此时子弹末端距离汽缸底部，汽缸内的气体压强和大气压相同。枪管水平，击发释放活塞，活塞在弹簧的推动下向左运动压缩气体，在极短的时间运动至汽缸底部，此过程子弹可视为静止，然后子弹在高压气体的推动下射出枪管，枪管总长，子弹在枪管中运动时受到的子弹和枪管内部的摩擦平均阻力为。活塞和汽缸之间及软胶子弹和枪管之间无漏气，忽略汽缸与活塞之间的摩擦力和整个过程中气体的温度变化，已知大气压强。 （1）求击发装置击发后，活塞运动至汽缸底部的瞬间，被压缩在枪管内的气体压强。 （2）枪口比动能是指子弹弹头离开枪口的瞬间所具有的动能除以枪口的横截面积。公安机关规定，当所发射弹丸的枪口比动能大于等于1.8焦耳/平方厘米时，一律认定为枪支，求证此公司设计的这款玩具气枪是否会被公安机关认定为枪支？    6．（2023·湖南邵阳·统考二模）一个人用与水平方向成的斜向右下方的推力推一个质量为的箱子匀速前进如图（a）所示，箱子与水平地面之间的动摩擦因数为，（g取，，） （1）求推力的大小； （2）若该箱子原来静止，不改变的大小，只把力的方向变为与水平方向成斜向右上方拉这个箱子，如图（b）所示，箱子在拉力作用下运动后，撤去拉力，求箱子运动的总位移的大小； （3）求第2问中摩擦力所做的功。 7．（2023·湖南永州·统考三模）如图所示，将滑块A无初速地轻放在长s=8.0m，沿顺时针以v0=8.0m/s转动的水平传送带左端，一段时间后A从传送带右端水平飞出，下落高度H=1.8m后，恰能从P点沿切线方向进入半径R=11m的光滑圆弧轨道，并沿圆弧轨道滑至最低点Q，滑块A经Q点后滑上静置于粗糙水平面上长为L=12.625m的木板B，A与B间动摩擦因数为μ1=0.4，B与地面的动摩擦因数为μ2=0.1，A带动B向右运动，距离B右端d=7.5m处有一与木板等高且足够长的固定光滑平台，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动，滑块A滑上平台运动足够长时间后与左端带有轻弹簧的滑块C作用，已知A、B质量均为m=1.0kg，C的质量M=2.0kg。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。 （1）求滑块A与传送带间的动摩擦因数大小需满足的条件； （2）求滑块A滑上平台时的速度大小； （3）滑块A与弹簧接触但不粘连，若在滑块C的右侧某处固定一弹性挡板D（未画出），挡板的位置不同，C与D相碰时的速度不同。已知C与D碰撞时间极短，C与D碰后C的速度等大反向，且立即撤去挡板D，A与C相互作用过程一直没有离开水平面，求此后运动过程中A与C组成的系统弹性势能最大值Ep的范围。 8．（2023·湖南·校联考模拟预测）工厂对引进一种可升降传送装置进行调试。调整传送带与水平面成夹角，如图甲所示，并使传送带从上到下运行。在传送带的顶端轻轻地放一个质量