1、高中物理综合题难题汇编（二）1. （20 分）如图所示。一水平传送装置有轮半径为 R= m 的主动轮 Q1 和从动轮 Q2 及传1送带等构成。两轮轴心相距 8m，轮与传送带不打滑，现用此装置运送一袋面粉（可视为质点） ，已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因数为 0.4，这袋面粉中的面粉可不断地从袋中渗出。（1）当传送带以 4m/s 的速度匀速运动时，将这袋面粉由左端 Q1 正上方 A 点轻放在传送带上后，这袋面粉由 A 端运送到 Q2 正上方的 B 端所用的时间为多少？（2）要想尽快将这袋面粉（初速度为零）由 A 端送到 B 端，传送带速度至少多大？（3）由于面粉的渗漏，在运送这袋面粉的过程中会
2、在深色传送带上留下白色的面粉痕迹，这袋面粉（初速度为零）在传送带上留下的面粉痕迹最长能有多长？此时传送带的速度应满足什么条件？4. （16 分）两个质量分别为 M1和 M2的劈 A 和 B，高度相同，放在光滑的水平面上， A和 B 相向的侧面都是相同的光滑的曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一个质量为m 的物块位于劈 A 的曲面上，距水平面的高度为 h。物块从静止开始滑下，然又滑上劈 B的曲面。试求物块在 B 上能够达到的最大高度 是多少？6. （18 分）某司机驾驶一辆卡车正以一定速度在平直公路上匀速行驶，经过某个标志为40 km/h 的限速牌时，突然发现离它 25.5m 处停着一辆正在
3、维修的小轿车，该司机采取紧急刹车措施，使卡车做匀减速直线运动，结果刚好与小轿车发生碰撞，在处理事故时，交警用课本介绍的测定反应时间的方法对该司机进行了测试，发现他握住木尺时，木尺已经自由下落了 20cm。已知这种卡车急刹车时产生的加速度大小为 5m/s2，通过计算帮助交警分析卡车是否超速？（g 取 10m/s2）7. （22 分）物体 A 的质量 M1kg，静止在光滑水平面上的平板车 B 的质量为m0.5kg、长 L2m。某时刻 A 以 V04m/s 向右的初速度滑上木板 B 的上表面，在 A 滑上 B 的同时，给 B 施加一个水平向右的拉力。忽略物体 A 的大小，已知 A 与 B 之间的动摩
4、擦因数 0.2，取重力加速度 g=10m/s2。试求：（1）若 F=15N，物体 A 在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；（2）如果要使 A 不至于从 B 上滑落，拉力 F 大小应满足的条件。 9. （20 分）A、B 两列火车，在同一轨道上同向行驶，A 车在前，其速度 ，B10m/sAv车在后，速度 ，因大雾能见度很低，B 车在距 A 车 75m 时才发现前方有 A30m/sv s车，这时 B 车立即刹车，但 B 车要经过 180m 才能够停止。问：（1）B 车刹车时的加速度是多大?（2）若 B 车刹车时 A 车仍按原速前进，两车是否相撞?若会相撞，将在 B 车刹车后何时?若不会相撞，则两
5、车最近距离是多少?（3）若 B 车在刹车的同时发出信号，A 车司机经过 收到信号后加速前进，则4stA 车的加速度至少多大才能避免相撞?10. （18 分）如图所示，光滑水平面 AB 与竖直面的半圆形导轨在 B 点衔接，导轨半径R，一个质量为 m 的静止物块在 A 处压缩弹簧，把物块释放，在弹力的作用下获得一个向右的速度，当它经过 B 点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的 7 倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达 C 点，求：（1）弹簧对物块的弹力做的功；（2）物块从 B 至 C 克服阻力所做的功；（3）物块离开 C 点后落回水平面时动能的大小。答案一、计算题1. 解析：（1）面粉袋与传送带
6、相对运动过程中所受摩擦力 f=mg根据牛顿第二定律： 2/4smfa若传送带的速度 v=4m/s，则面粉袋加速运动的时间 t1 sav在 t1 时间内的位移 ts21其后以 v=4m/s 速度匀速运动 21vtslAB解得：t 2=1.5s 所以运动总时间：t =t1t 2=2.5s （2）要想时间最短，面粉袋应一直向 B 端匀加速运动 由 stalAB21得此时传送带的速度 mv/8（3）传送带速度越大， “痕迹”越长。当面粉的痕迹布满整条传送带时，痕迹达到最长。即痕迹长 RlAB182在面粉袋由 A 端运动到 B 端的时间 内痕迹达到最长，传送带运动的距离st2mlsB6则传送带的速度 s
7、tv/134. 解析：设物块到达劈 A 的低端时，物块和 A 的的速度大小分别为 v 和 V，由机械能守恒和动量守恒得212VMmvghV1设物块在劈 B 上达到的最大高度为 ，此时物块和 B 的共同速度大小为 ，由机械hV能守恒和动量守恒得2221)(1 mvMmgh)(2VmMv联立式得 hmMh)( 216. 解析：选取卡车前进的方向为正方向，则 S 总 =25.5m，a=-5m/s 2，设汽车经过限速牌时速度为V，卡车司机的反应时间为 t，测定反应时间时，木尺做自由落体运动。由 h= gt2 （3 分）1得 t= s=0.2 s （2 分）0.gh反应时间内卡车做匀速运动，则卡车这段时
8、间的位移： S1=Vt （3 分） 卡车紧急刹车后停下 Vt=0，则滑行的距离： S2= （3 分） aVt2另 S 总 =S1+S2=25.5 （3 分）由以上各式可求得 V=15m/s=54km/h （2 分） 因为 V =40 km/h，显然该卡车超速。 （2 分）限v7. 解析：（1）物体 A 滑上木板 B 以后，作匀减速运动有 mg =maA 得 aA=g=2 m/s2木板 B 作加速运动，有 F+mg=MaB，得：a B=14 m/s2 两者速度相同时，有 V0-aAt=aBt，得：t=0.25s A 滑行距离：S A=V0t- aAt2= m 165B 滑行距离：S B= aBt
9、2= m 7最大距离：s= S A- SB=0.5m （2）物体 A 不滑落的临界条件是 A 到达 B 的右端时，A、B 具有共同的速度 v1，则：LaVvBA2120又： BAaVv10由以上两式，可得：a B=6m/s2 再代入数据得： F= m2aBm1g=1N 若 F1N，则 A 滑到 B 的右端时，速度仍大于 B 的速度，于是将从 B 上滑落，所以F 必须大于等于 1N。 当 F 较大时，在 A 到达 B 的右端之前，就与 B 具有相同的速度，之后， A 必须相对B 静止，才不会从 B 的左端滑落。即有：F=（m+m）a， m1g =m1a 所以：F3N 若 F 大于 3N， A 就
10、会相对 B 向左滑下。综上：力 F 应满足的条件是： 1NF39. 解析：（1）B 车刹车至停下过程中， ， ，S =180m0tvA30m/sv由 得：20tvaS， （2 分） = B2BvaS2230.5/s18故 B 车刹车时加速度大小为 2.5m/s2，方向与运动方向相反。 （2 分）（2）假设始终不相撞，设经时间 t 两车速度相等，则对 B 车有：，解得： （2 分）ABvatAB1038s.5vta此时 B 车的位移： （2 分）2B.160mSttA 车的位移： （1 分）A108mvt因 ，故两车会相撞。 （2 分）160mS+5BS设经时间 t 两车相撞，则有：（2 分）ABvtat代入数据解得： ， （舍去） 16st20st故经时间 6s 两车相撞。 （2 分）（3）设 A 车的加；速度为 aA 时两车不相撞：两车速度相等时： ，即： （2BA()vattA302.51()tat分）此时 B 车的位移： ，即： （1 分）2BB1Svtt 2B.SttA 车的位移： （1 分）AA()tat要不相撞，两车位移关系满足： （1 分）BAS由联立解得： （1 分）2A0.83m/sa10. 解析：
