高考物理运动学大题 [高考物理运动学力学综合题库]

1. 图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M 的木箱与轨

道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，

然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是（ ）

A ．m ＝M

B ．m ＝2M

C ．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度

D ．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

2．如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m 1在地面，m 2在空中），力F 与水平方向成θ角。则m 1所受支持力N

和摩擦力f 正确的是（ ）

A ．N =m 1g +m 2g -F sin θ B．N =m 1g +m 2g -F cos θ

C ．f =F cos θ D．f =F sin θ

3. 倾角θ=370，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止（sin37 =0.6,cos37 =0.8, g 取10m /s 2），求：

（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；

（2）地面对斜面的支持力大小

（3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。

4. 如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q >0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每

根弹簧长度为l 0 已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，

则每根弹簧的原长为 （ C ）

5kq 2kq 25kq 25kq 2

A ．l + B．l - C．l - D．l - 2k 0l 2k 0l 24k 0l 22k 0l 2

5、如图所示，一根长为l 的细线，一端固定于O 点，另一端拴一个质量为m 的小球。当小球处于最低位置时，获得一个水平初速度，要使小球能绕O 点在竖直内做圆周运动通过最高点，求水平初速度至少应多大？

6. 以10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg 的物体，它上升的最大高度为4m 。设空气对物体的阻力大小不变，则物体落回抛出点时的动能为_________J。（g=10m/s2）

一根内壁光滑的细圆钢管，形状如图所示，一小钢球从A 处正对管中射入。第一次小球恰能达到C 点；第二次小球从C 孔平抛出恰好落回A 孔。这两次小球进入A 孔时的动能之比为____________。

7、如图所示，在光滑的水平面上有一质量为25kg 的小车B ，上面放一个质

量为15kg 的物体，物体与车间的滑动摩擦系数为0.2。另有一辆质量为20kg

的小车A 以3m/s的速度向前运动。A 与B 相碰后连在一起，物体一直在B

车上滑动。求：

（1）当车与物体以相同的速度前进时的速度。

（2）物体在B 车上滑动的距离。

8．一质点受多个力的作用，处于静止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其它力保持不变，则质点的加速度大小a 和速度大小v 的变化情况是

A ．a 和v 都始终增大 B．a 和v 都先增大后减小

C ．a 先增大后减小，v 始终增大 D．a 和v 都先减小后增大

9．如图所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力F N

A ．T =m (g sin θ+a cos θ) F N =m (g cos θ-a sin θ)

B ．T =m (g cos θ+

a sin θ)

F N =m (g sin θ-a cos θ)

C ．T =m (a cos θ-g sin θ) F N =m (g cos θ+a sin θ)

D ．T =m (a sin θ-g cos θ) F N =m (g sin θ+a cos θ) 10、右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离．第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。撤据表中的数据，伽利略可以得出的结论是

A 物体具有惯性 B 斜面倾角一定时，加速度与质量无关

C 物体运动的距离与时间的平方成正比 D 物体运动的加速度与重力加速度成正比

11. 如图所示, 将小砝码置于桌面上的薄纸板上, 用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小, 几乎观察不到, 这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m 1 和m 2, 各接触面间的动摩擦因数均为μ. 重力加速度为g.

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；

(2)要使纸板相对砝码运动,, 求需所拉力的大小；

(3)本实验中,m 1 =0. 5 kg,m2 =0. 1 kg,μ=0. 2,砝码与纸板左

端的距离d =0. 1 m,取g =10 m/ s2. 若砝码移动的距离超过l =0. 002 m,人眼就能感知. 为确保实验成功, 纸板所需的拉力至少多大?

12．如图7，游乐场中，从高处A 到水面B 处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A 处自由滑向B 处，下列说法正确的有

A ．甲的切向加速度始终比乙的大

B ．甲、乙在同一高度的速度大小相等

C ．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度

D ．甲比乙先到达B 处

13．如图8，物体P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平。现把物体Q 轻轻地叠放在P 上，则

A ．P 向下滑动

B ．P 静止不动

C ．P 所受的合外力增大

D ．P 与斜面间的静摩擦力增大

14．如图，倾角为37°，质量不计的支架ABCD 的D 端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑

轮，A 点处有一固定转轴，CA ⊥AB ，DC ＝CA ＝0.3m 。质量m ＝lkg 的物体置于支架的B 端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力F ，物体在拉力作用下沿BD 做匀速直线运动，己知物体与BD 间的动摩擦因数μ＝0.3。为保证支架不绕A 点转动，物体向上滑行的最大距离s ＝＿＿＿＿m 。若增大F 后，支架仍不绕A 点转动，物体能向上滑行的最大距离s ′＿＿＿＿s (填：“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

15．如图，质量为M 、长为L 、高为h 的矩形滑块置于水平地面上，滑

块与地面间动摩擦因数为μ；滑块上表面光滑，其右端放置一个

质量为m 的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内

获得向右的速度v 0，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距

滑块左端的水平距离。

16. 如图所示，质量为M 、倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k 、自然长度为l 的轻质弹簧相连，弹

3簧的另一端连接着质量为m 的物块。压缩弹簧使其长度为l 时将物块4

由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g 。

（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；

（2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，

用x 表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；

（3）求弹簧的最大伸长量；

（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？

17. 如图所示，一质量m =0.4kg的小物块，以V 0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力

F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t =2s的时间物块由A

点运动到B 点，A 、B 之间的距离L =10m。已知斜面倾角θ=30o

，

物块与斜面之间的动摩擦因数μ=3。重力加速度g 取10 m/s2. 3

（1）求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小。

（2）拉力F 与斜面的夹角多大时，拉力F 最小？拉力F 的最小值是多少？

一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a-t 图象如图所示。下列v-t 图象中，可能正确描述此物体运动的是

a

-a

18．如图所示，水平板上有质量m =1.0kg的物块，受到随时间t

变化的水平拉力F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所

受摩擦力F f 的大小。取重力加速度g =10m/s2。下列判断正

确的是

A ．5s 内拉力对物块做功为零

B ．4s 末物块所受合力大小为4.0N

C ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4

D ．6s-9s 内物块的加速度的大小为2.0m/s2

19．如图所示，放在光滑水平面上的矩形滑块是由不同材料的

上下两层粘在一起组成的。质量为m 的子弹以速度v 水平射向

滑块，若击中上层，则子弹刚好不穿出，如图（a ）所示；若击

中下层，则子弹嵌入其中，如图（b ）所示，比较上述两种

情况，以下说法不正确的是（ ）

A ．两种情况下子弹和滑块的最终速度相同

B ．两次子弹对滑块做的功一样多

C ．两次系统产生的热量一样多 (b) （a ）

D ．两次滑块对子弹的阻力一样大X k b 1 . c o m

20．如图所示足够大的倾角为θ的光滑斜面固定放置，在其上有一固定点O ，O 点连接一长为L 的细线，细线的另一端连接一可以看做质点的小球。原来小球处于静止状态，现给小球一与细线垂直的初速度v 0，使小球能在斜面内做完整的圆周运动，则v 0的最小值为（ ）

A ．gL sin θ B．2gL sin θ

C ．5gL sin θ D．2gL 21．一辆质量为m 的汽车从静止开始以加速度a 启动，经时间t 1汽车的功率达到额定功率，

再经时间t 2汽车速度达到最大v m ，以后汽车匀速运动。若汽车运动过程中所受阻力恒为f ，

则不能求出的物理量（ ）

A ．任一速度v 对应的功率 B． 速度刚达最大时发生的位移

C ．任一速度v 对应的加速度 D． 任一速度v 时发生的位移

22．如图，半圆形凹槽的半径为R ，O 点为其圆心。在与O 点等高的边

缘A 、B 两点分别以速度v 1、v 2水平相向抛出两个小球，已知v 1∶v 2=1∶B 3，两小球恰落在弧面上的P 点。则以下说法中正确的是（ ）

A ．∠AOP 为45°

B ．若要使两小球落在P 点右侧的弧面上同一点，则应使v 1、v 2都增大

C ．改变v 1、v 2，只要两小球落在弧面上的同一点，v 1与v 2之和就不变

D ．若只增大v 1，两小球可在空中相遇

23．如图所示，水平传送带左端A 和右端B 间的距离为L=1m，其上面到水平地面的距离为h=5m，传送带以速度u=4m/s顺时针运转。一小物体以水平向右初速度v 0从A 点滑上传送带，小物体

与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2。为使小物体能落在水平地面上距B 点水平距离为x=3m的C 点及其右边，则v 0应满足的条件是什么？（重力加速度为g=10m/s2）

C

24．已知地球半径为R ，地球同步卫星离地面的高度为h ，周期为T 0。另有一颗轨道平面在赤

道平面内绕地球自西向东运行的卫星，某时刻该卫星能观察到的赤道弧长最大为赤道周长的三分之一。求（1）该卫星的周期；（2）该卫星相邻两次经过地球赤道上某点的上空所需的时间。

25．一劲度系数为k 的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。将一质量为2m 的物体A 放置弹簧上端，A 物体静止时弹簧长度为L 1，将A 物体向下按到弹簧长度为L 2，由静止将A 物

体释放，A 物体恰能离开弹簧。将物体A 换成质量为m 的物体B ，并将B 物体向下按到弹簧长度为L 2处，将B 物体由静止释放，求B 物体运动过程中离水平地面的最大高度。（已知重力加

速度为g ）

26．如图所示，AB 为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC 为光滑水平轨道，CD 为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB 与BC 通过一小段光滑弧形轨道相连，BC 与弧CD 相切。已

3525知AB 长为L=10m，倾角θ=37°，BC 长s=m ，CD 弧的半径为R=m ，O 为其圆心，∠COD=143°。129

整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×103N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q= +3×10 -3C 的物体从A 点以初速度v A =15m/s沿AB 轨道开始运动。若物体与轨道AB

间的动摩擦因数为μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，物体运动过程中电荷量不变。求

（1）物体在AB 轨道上运动时，重力和电场力对物体所做的总功；

（2）物体能否到达D 点； （3）物体离开CD 轨道后运动的最高点相对于O 点的水

平距离x 和竖直距离y 。

B

1光滑圆弧轨道AB 的底端等高对接，4

如图所示。已知小车质量M=3．0kg ，长L=2．06m ，圆弧轨道半径R=0．8m 。现将一质量m=1．0kg 的小滑块，由轨道顶端A 点无初速释放，滑块滑到B 端后冲上小车。滑块与小车上表面间的27．一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个动摩擦因数μ=0. 3。（取g=10m/s2）试求：

（1）滑块到达B 端时，轨道对它支持力的大小；

（2）小车运动1．5s 时，车右端距轨道B 端的距离；

（3）滑块与车面间由于摩擦而产生的内能。

128. 如图所示。一水平传送装置有轮半径为R =m 的主动轮Q 1和从动轮Q 2及传送带等构成。π

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μ＝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Q 1正上方A 点轻放在传送带上后，这袋面粉由A 端运

送到Q 2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？

29. 两个质量分别为M 1和M 2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h " 是多少？

30. 物体A 的质量M ＝1kg ，静止在光滑水平面上的平板车B 的质量为m ＝0.5kg 、长L ＝2m 。某时刻A 以V 0＝4m/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 之间的动摩擦因数µ＝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。

31. A 、B 两列火车，在同一轨道上同向行驶，A 车在前，其速度v A =10m/s，B 车在后，速度v B =30m/s，因大雾能见度很低，B 车在距A 车∆s =75m 时才发现前方有A 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∆t =4s 收到信号后加速前进，则A 车的加速度至少多大才能避免相撞?

32. 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

33. 如图所示，在光滑的水平地面上，质量为M=3.0kg的长木板A 的左端，叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B （可视为质点），处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30。在木板A 的左端正上方，用长为R =0.8m的不可伸长的轻绳将质量为m =1.0kg的小球C 悬于固定点O 点。现将小球C 拉至上方使轻绳拉直且与水平方向成θ=30°角的位置由静止释放，到达O 点的正下方时，小球C 与B 发生碰撞且无机械能损失，空气阻力不计，取g =10m/s2，求：

（1）小球C 与小物块B 碰撞前瞬间轻绳对小球的拉力；

（2）木板长度L 至少为多大时，小物块才不会滑出木板。

34. 如图所示，在高为h 的平台上，距边缘为L 处有一质量为M 的静止木块（木块的尺度比L 小得多），一颗质量为m 的子弹以初速度v 0射入木块中未穿出，

木块恰好运动到平台边缘未落下，若将子弹的速度增大

为原来的两倍而子弹仍未穿出，求木块的落地点距平台

边缘的水平距离，设子弹打入木块的时间极短。

35. 如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN 右端N 处与水平传送带理想连接，传送带长度L=4.0m，皮带轮沿顺时针方向转动，带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动。三个质量均为m=1.0kg的滑块A 、B 、C 置于水平导轨上，开始时滑块B 、C 之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，处于静止状态。滑块A 以初速度v 0=2.0m/s沿B 、C 连线方向向B 运

动，A 与B 碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短，可认为A 与B 碰撞过程中滑块C 的速度仍为零。因碰撞使连接B 、C 的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离。滑块C 脱离弹簧后以速度v C =2.0m／s 滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P 点。已知滑块C

与传送带之问的动摩擦因数μ=0.20，重力加速度g 取10m ／s 2。求：

（1）滑块c 从传送带右端滑出时的速度大小；

（2）滑块B 、C 用细绳相连时弹簧的弹性势能E p ；

（3）若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要

使滑块C 总能落至P 点，则滑块A 与滑块B 碰撞

前速度的最大值V m 是多少?

36. 如图所示的电路中，电源的内阻r=2Ω，R 3=8Ω，L 是一个“12V ，12W ”的小灯泡，当调节R 1使电流表读数为1.5A 时，电压表的示数刚好为零，并且小灯泡L 正常发光，求：

（1）电阻R 2的阻值为多少？

（2）电阻R 3两端的电压为多少？

（3）电源的电动势E 为多少？