专题19力学计算题
【真题汇编】
1、(2022·湖南卷·T14)如图(a),质量为m篮球从离地H高度处由静止下落,与地面发生一次非弹性
碰撞后反弹至离地的最高处。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入倍(入为常
数且0<元<
H-h
),且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同,重力加速度大小为g。
H+h
(1)求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比:
(2)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(b)所示,其中h,已知,求F的大小:
(3)篮球从H高度处由静止下落后,每次反弹至最高点时,运动员拍击一次篮球(拍击时间极短),瞬间
给其一个竖直向下、大小相等的冲量【,经过N次拍击后篮球恰好反弹至H高度处,求冲量I的大小。
图(a)
图(b)
2、(2022·广东卷·T13)某同学受自动雨伞开伞过程的启发,设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水
平桌面上的滑杆上套有一个滑块,初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度V,为10/s向上滑动
时,受到滑杆的摩擦力∫为N,滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞,带动滑杆离开桌面一起竖直向
上运动。已知滑块的质量m=0.2kg,滑杆的质量M=0.6kg,A、B间的距离l=1.2m,重力加速度g
取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)滑块在静止时和向上滑动的过程中,桌面对滑杆支持力的大小N,和N2:
(2)滑块碰撞前瞬间的速度大小:
(3)滑杆向上运动的最大高度h。
滑杆
滑块
3、(2022·山东卷·T18)如图所示,“L”型平板B静置在地面上,小物块A处于平板B上的O点,O
点左侧粗糙,右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在O'点正上方的O点,轻绳处于水平拉
直状态。将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A发生碰撞,碰后小球速度方向与碰前方向相同,开
始做简谐运动(要求摆角小于5°),A以速度'。沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后,
A返回到O点的正下方时,相对于地面的速度减为零,此时小球恰好第一次上升到最高点。己知A的质量
A=0.1kg,B的质量=0.3kg,A与B的动摩擦因数4=0.4,B与地面间的动摩擦因数
42=0.225,,=4m/s,取重力加速度g=10m/s2。整个过程中A始终在B上,所有碰撞时间忽略不计,
不计空气阻力,求:
(1)A与B的挡板碰撞后,二者的速度大小VA与':
(2)B光滑部分的长度d:
(3)运动过程中A对B的摩擦力所做的功W;
M
(4)实现上述运动过程,
的取值范围(结果用c0s5°表示)。
小球Q
6
0
4、(2022·山东卷·T16)某粮库使用额定电压U=380V,内阻R=0.252的电动机运粮。如图所示,配
重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡,装满粮食的小车以速度v=2s沿斜坡匀速上行,此时电流
I=40A。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个
向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。己知小车质量m,=100kg,车上粮食质量m2=1200kg,配重