高三物理计算题专题突破人教实验版教材知识精讲.doc

高三物理计算题专题突破人教实验版
【本讲教育信息】
一.教学内容：
计算题专题突破

【典型例题】
[例1]物体在水平面上受水平力F的作用，在6s内速度v—t图象与F做功的功率P—t图象分别如图（甲）（乙）所示。求物体与地面间的动摩擦因数为多少?（g=10m/s2）

分析：2s后，物体匀速运动，
2s时，P=Fv，v=6m/s，得出F=5N；
由牛顿第二定律，，a=3m/s2，
，

[例2]小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾角为θ；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g。将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示。物块A从坡顶由静止滑下，求：
（1）物块滑到O点时的速度大小；
（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能；
（3）物块A被弹回到坡道上升的最大高度。

分析：（1）由动能定理得
得
（2）在水平滑道上
由能量守恒定律得
联解得
（3）设物块A能够上升的最大高度为h1，物块A被弹回过程中
由能量守恒定律得
解得

[例3]嫦娥一号靠近月球的变轨是通过启动飞船上的推进器喷气实现的，为了使飞船从椭圆轨道进入周期为T的圆轨道运行，推进器在离近月点处瞬间是向前喷气还是向后喷气？若月球半径为R，飞船的总质量为，瞬时喷出的气体质量为Δm，喷气前瞬间飞船的速度为，喷气的速度应为多大？
分析：推进器应向前喷气，使飞船减速
喷气后嫦娥一号匀速圆周运动，其速度
喷气前后动量守恒有
由上述式子易得

[例4]一根轻绳长L=1.6m，一端系在固定支架上，另一端悬挂一个质量为M=1kg的沙箱A，沙箱处于静止。质量为m=10g的子弹B以水平速度v0=500m/s射入沙箱，其后以水平速度v＝100m/s从沙箱穿出（子弹与沙箱相互作用时间极短）。g=10m/s2。求：
（1）子弹射出沙箱瞬间，沙箱的速度u的大小；
（2）沙箱和子弹作为一个系统共同损失的机械能E损；
（3）沙箱摆动后能上升的最大高度h；
（4）沙箱从最高点返回到最低点时，绳对箱的拉力F的大小。

分析：（1）将子弹和沙箱视为一个系统，子弹在与沙箱相互作用瞬间，水平方向上遵循动量守恒，定水平向右为正方向mv0=mv+Mu①
解得u==②
（2）由能量守恒可得③
得E损＝==1192J
（3）沙箱由最低点摆至最高点符合机械能守恒
④
＝＝0.8m
（4）沙箱由最高点返回最低点，根据机械能守恒，其速度大小不变，仍为4m/s。在最低点由牛顿第二定律可知：⑤

=20N

[例5]如图所示，水平面上固定着一个半径R=0.4m的光滑环形轨道，在轨道内放入质量分别是M=0.2kg和m=0.1kg的小球A和B（均可看成质点），两球间夹一短弹簧。（1）开始时两球将弹簧压缩（弹簧的长度相对环形轨道半径和周长而言可忽略不计），弹簧弹开后不动，两球沿轨道反向运动一段时间后又相遇，在此过程中，A球转过的角度θ是多少？（2）如果压缩弹簧在松手前的弹性势能E=1.2J，弹开后小球B在运动过程中受到光滑环轨道的水平侧压力是多大？

分析：（1）在弹簧弹开的过程中系统动量守恒，假设A运动的方向为正方向，则
Mv1-mv2=0
设从弹开到相遇所需时间为t，则有：v1t+v2t=2πR
联立以上两式得：
所以A球转过的角度为θ=120°
（2）以A、B及弹簧组成的系统为研究对象，在弹簧张开的过程中，系统机械能守恒，则有Mv1－mv2=0
解得：v1=2m/s，v2=4m/s
所以，小球B在运动过程中受到光滑轨道的侧压力是其所需向心力，即：

[例6]如图所示，质量M=1.0kg的木块随传送带一起以v=2.0m/s的速度向右匀速运动，木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。当木块运动至最右端A点时，一颗质量m=20g的子弹以v0=3×102m/s水平向左的速度击穿木块，穿出木块时的速度v1=50m/s。设传送带的速度始终恒定，子弹击穿木块的时间极短，且不计木块质量变化，g=10m/s2。求：
（1）木块在被子弹击穿后，向左运动离A点的最大距离；
（2）子弹击穿木块过程中系统损失的机械能；
（3）从子弹击穿木块到最终木块相对传送带静止的过程中，木块与传送带间由于摩擦产生的内能。

分析：（1）设木块被子弹击穿时的速度为u，子弹击穿木块过程中子弹和木块组成的系统动量受恒：，解得：
设子弹穿出木块后，木块向左做匀减速运动的加速度为a，根据牛顿第二定律：
，解得：
设木块向左运动到离A点最远时，速度为零，移动最大距离为s1：，
解得：
（2）子弹射穿木块过程中系统损失的机械能为：
，解得：E=872.5J
（3）设木块向左运动至速度减为零所用的时间为t1，然后再向右做加速运动，经时间t2与传送