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（新高考山东专用）

专题01 力学版块大题综合 一、解答题 1．（2023·山东泰安·统考二模）如图所示，水平地面上有一个质量为、左端带有固定挡板的长木板A，其上表面O点左侧光滑、右侧粗糙，O点距右端的距离，距左端挡板的距离，下表面与地面间的动摩擦因数为。长木板右端放置一个可视为质点的小滑块B，其质量为，B与木板间的动摩擦因数，初始时滑块和长木板均静止。现给长木板A大小为、水平向右的初速度；当B相对于长木板滑至O点时，给长木板施加一水平向右、大小为的恒力。经过一段时间，滑块与挡板发生第一次弹性碰撞；此后的运动过程中，滑块B与挡板发生多次弹性碰撞，所有碰撞过程时间极短可以忽略。g取。求： （1）从开始运动到滑块相对于长木板向左滑至O点的过程中，长木板A的位移； （2）滑块B与挡板发生第一次碰撞后的瞬间，长木板A和滑块B的速度大小； （3）滑块B与挡板发生第一次碰撞后到第二次碰撞前的时间间隔； （4）滑块B与挡板发生第n次碰撞前拉力F的总功。 2．（2023·山东·模拟预测）游戏是家长和孩子之间进行有效交流的方式之一，通过游戏的形式，能增进家长和孩子间的情感交流，同时家长在游戏中的机智表现又能促使孩子的心智和情感得到进一步的发展。如图甲家长抓住孩子的双手，使孩子离开地面做圆周运动，可以简化为长为的细线，拴一质量为的小球，一端固定于点，让小球在水平面内做匀速圆周运动的模型，如图乙所示。已知重力加速度为，当细线与竖直方向的夹角为时。求： （1）小球做圆周运动的半径及细线产生的拉力的大小； （2）当小球的角速度变化时，推导角速度随变化的关系式。 3．（2023·山东·模拟预测）如图甲所示为2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台，模型简化如图乙所示。质量（连同装备）运动员从点由静止出发，通过长度、倾角为的斜面雪道及半径的圆弧雪道的最低点，并经助滑雪道点飞出后落至倾角也为的斜面雪道点，由于斜面雪道的作用，仅保留沿斜面雪道方向的速度，垂直斜面雪道方向的速度立即减为0，随后滑至斜面雪道底部点进入长度的水平减速雪道。整个运动过程中运动员可视为质点，雪道连接处均平滑连接无机械能损失。已知运动员到达圆弧雪道的最低点时速度，不考虑空气阻力。 （1）求运动员在雪道上运动过程中，阻力对其做的功； （2）若运动员在点沿着切线飞出后，落在斜面雪道上点后，沿斜面雪道运动其速度大小为，，运动员受到斜面雪道的平均阻力为，运动员进入水平轨道后通过调整姿态以改变阻力。要保证安全停在水平轨道上，试计算运动员在水平轨道所受的平均阻力大小最小值。 4．（2023·山东·统考二模）军事训练中的火炮掩蔽所可简化为如图模型，火炮从掩蔽所下向外发射炮弹，掩蔽所的顶板与水平地面成角，炮位O与掩蔽所顶点P相距，火炮口离地高度可忽略，炮弹可视为质点，不计空气阻力，g取10，取2.45，，。 （1）若从O处发出的炮弹运行轨道恰好与PA相切，且发射时速度方向为右偏上，求：发射速度的大小； （2）若炮弹发射的初速度为（1）中所求，向右上方发射的速度方向可调，试求炮弹的最远射程x。    5．（2023·山东日照·统考三模）如图所示，将质量为的小球穿过光滑竖直轻杆用轻弹簧悬挂在天花板上，用（为重力加速度）的竖直向上的力将弹簧压缩，使小球处于静止状态。时刻，撤去力，小球将在竖直面内做简谐运动。已知从撤去到小球第一次下落到最低点所用时间为，弹簧的劲度系数为，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）小球做简谐运动的振幅A； （2）从时刻起，小球做简谐运动的位移随时间变化的关系式（以小球的平衡位置为坐标原点，向下为正方向）。    6．（2023·山东·模拟预测）在水平道路上行驶的汽车，挡风玻璃与水平面成θ=37°角，无风的天气里，车辆行驶时，静止在挡风玻璃上的树叶受到水平方向空气的推力，推力方向与车前进方向相反，大小由车速v决定，且满足。只讨论树叶沿挡风玻璃向下或向上的运动，横向运动可视为静止，已知树叶质量m=0.01kg，，取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6。 （1）若忽略树叶与玻璃间的摩擦力，求树叶静止在挡风玻璃上时车匀速运动的速度大小v0 （2）若树叶与玻璃间有摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，某次经精密测量发现当匀速运动的车速为时，原来静止在挡风玻璃上的树叶恰好要开始沿挡风玻璃向上运动，求树叶与玻璃间的动摩擦因数μ； （3）在（2）中的动摩擦因数μ条件下，当车以的速度匀速运动时，原本被雨刷夹在挡风玻璃底部的树叶突然失去雨刷的夹持。若挡风玻璃斜面长度L=0.81m，树叶的运动看做是相对挡风玻璃的匀加速直线运动，（忽略树叶在挡风玻璃上运动时速度的变化对空气推力的影响）求树叶由玻璃底部开始到离开挡风玻璃过程中合外力对树叶的冲量I。 7．（2023·山东聊城·校联考三模）如图1所示为教材上“做一做”