内容正文:
专题01 力学版块大题综合
一、解答题
1.(2023·辽宁·高三专题练习)某大型水陆两柄飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中,该飞机在水而上由静止开始匀加速直线滑行并汲水,速度达到v₁=80m/s时离开水面,该过程滑行距离L=1600m、汲水质量m=1.0×10⁴kg。离开水面后,飞机琴升高度h=100m时速度达到v₂=100m/s,之后保持水平匀速飞行,待接近目标时开始空中投水。取重力加速度g=10m/s²。求:
(1)飞机在水面滑行阶段的加速度a的大小及滑行时间t;
(2)整个攀升阶段,飞机汲取的水的机械能增加量ΔE。
2.(2023·辽宁鞍山·统考二模)依据运动员某次练习时推动冰壶滑行的过程建立如图所示模型:冰壶的质量,当运动员推力F为5N,方向与水平方向夹角为时,冰壶可在推力作用下沿着水平冰面做匀速直线运动,一段时间后松手将冰壶投出,重力加速度g取10m/s2,,,求:
(1)冰壶与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若冰壶投出后在冰面上滑行的最远距离是,则冰壶离开手时的速度为多少?
3.(2023·辽宁·模拟预测)半径为r的圆弧轨道AB与半径为的圆弧轨道BC在B点平滑对接,固定放置在竖直平面内,轨道的最低点A和最高点C处的切线均水平,两轨道内壁均光滑。现让质量为m的小球甲(可视为质点),在光滑的水平地面上以水平向右的速度与静止的、质量也为m的小球乙(可视为质点)发生碰撞,碰后乙能够到达C点。已知重力加速度为g。
(1)若A、C两点轨道对乙的弹力大小之差为10mg,求小球乙从C点到落地点的位移大小;
(2)若乙刚好能够到达C点,且甲、乙在碰撞过程中产生的热量为甲的初动能的,求甲与乙碰撞之前甲的速度大小。
4.(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)战绳运动是一项超燃脂的运动。某次健身时,有两位健身者甲、乙分别抓住相同的战绳上下舞动形成向右传播的简谐波,如图1所示。某时刻开始计时,时两列波的图像如图2所示,P、Q曲线分别为甲、乙的一个绳波,O点为手握的绳子一段,向右为x轴正方向。已知绳波的速度为,试求解下列问题:
(1)甲、乙的绳端振动频率和分别为多少?
(2)以图2所示为时刻,写出乙运动员的绳中,平衡位置为6m处质点的振动方程。
5.(2023·辽宁锦州·渤海大学附属高级中学校考模拟预测)随着国产汽车的日益崛起,越来越多的人选择购买国产汽车,某国产汽车发动机的额定功率为,驾驶员和汽车的总质量为,当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始在水平路面上引加速启动,时,速度,功率达到额定功率,此后汽车以额定功率运行,时速度达到最大值,汽车运动的图像如图所示,取,求:
(1)汽车的额定功率;
(2)汽车在0至期间牵引力的大小,汽车在0至期间牵引力故的功;
(3)汽车在至期间的位移的。
6.(2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测)如图所示,是一倾角为且逆时针转动的传送带,其长度,运行速度。传送带的A端与一平台相连,B端通过一小段圆弧(长度不计)与一足够长的水平轨道CD相连,CD右侧与一足够高的曲面DE相连。在CD轨道上固定有两个小物块a、b,质量分别为0.1kg和0.2kg,两者之间有一被压缩的轻质弹簧,弹簧与物块a拴接。某时刻将弹簧释放,使物块a、b瞬间分离,每次在物块b离开水平面CD后都在其原位置再放置一个与物块b完全相同的物块。已知物块b与传送带间的动摩擦因数,其余各段均光滑,所有的碰撞都发生在平面CD上,取,,。
(1)若弹簧的弹性势能为,求释放弹簧后小物块a、b的速度大小。
(2)改变弹簧的弹性势能,若要使小物块b能运动到左侧平台,求小物块b在传送带B端的最小速度。
(3)若弹簧的弹性势能为,求最多有几个物块能滑上左侧平台。
7.(2023·辽宁葫芦岛·统考一模)如图,质量的长木板静置于水平桌面上,长度的轻质细绳一端系住质量的小球,另一端悬挂于O点,长木板的最左端恰好在O点正下方,小球在最低点时与静置于长木板最左端质量的小物块重心等高,现将小球拉至绳(伸直)与竖直方向夹角,无初速度释放小球,小物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与水平桌面之间的动摩擦因数,重力加速度,小球与小物块均视为质点,水平桌面足够长,不计空气阻力。
(1)求小球与小物块碰撞前瞬间小球的速度大小;
(2)假设小球与小物块发生弹性碰撞,要想小物块不滑出长木板,求长木板的最小长度。(结果保留2位有效数字)
8.(2023·辽宁·模拟预测)抖动绳子一端可以在绳子上形成一列简谐横波。图甲为一列沿轴传播的简谐横波某时刻的波动图像,此时振动恰好传播到的质点A处,质点A此后的振动图像如图乙所示。质点在轴上位于处,求:
(1)这列波的传播速度大小;
(2)质点A的振动方程表达式;
(3)