高考必做题大题01：机械运动

如图所示，足够长的光滑水平轨道AB的左端与足够长的倾角为37°的传送带相接（滑块经过此位置滑上传送带时机械能无损失），传送带逆时针匀速转动，皮带运动速度v₀=2m/s；右边是光滑竖直半圆轨道，半径R=0.8m。用轻质细线连接可看作质点的甲、乙两滑块，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧压缩时的弹性势能为72J，弹簧与甲、乙两滑块不拴连。甲的质量为m₁=3kg，甲、乙均静止在水平轨道上：（重力加速度大小g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos 37°=0.8）

如图（a），在光滑水平面上放置一木板A，在A上放置物块B，A和B的质量均为m=1kg。A与B之间的动摩擦因数 ，t=0时刻起，对A施加沿水平方向的力，A和B由静止开始运动。取水平向右为正方向，B相对于A的速度用v_BA=v_B-v_A表示，其中v_A和v_B分别为A和B相对水平面的速度。在0～2s时间内，对速度v_BA随时间t变化的关系如图（b）所示。运动过程中B始终未脱离A，重力加速度取g=10m/s²。求：

如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v=4m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m=2kg的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离L=8m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为 、 ，取重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。求物块

如图所示是在工厂的流水线上安装的水平传送带，用水平传送带传送工件。可大大提高工作效率。水平传送带以恒定的速度v=2m/s运送质量为m=0.5kg的工件，工件都是以v₀=1m/s的初速从A位置滑上传送带。工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时。后一个工件立即滑上传送带。取g=l0m/s² ， 求：

质量m=1kg的小物块在沿光滑斜面向上的力F作用下，从长斜面底端以一定初速度沿斜面向上运动。经过0.4s沿斜面上滑了1.2m，以斜面底端为零势能面，其动能E_k和重力势能E_p随位移的变化关系如图线①和②所示。g取10m/s²。求：

如图所示， Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为在h和0.25h，将另一个可以看作点电荷的带正电的粒子从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。该粒子在A点处的加速度大小为重力加速度的 ，已知重力加速度为g。求：

如图所示，质量为 的长木板静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为 ，其右端有一固定的、光滑的半径 的四分之一圆弧轨道(接触但无黏连)，长木板上表面与圆弧面的最低点等高，长木板的左侧有一个同样的固定的圆弧轨道，长木板左端与左侧圆弧轨道的右端相距 。现有质量为 的小滑块从距长木板右端 处，以 的初速度开始向右运动，小滑块与长木板间的动摩擦因数为 ，重力加速度取 。求：

某人参加户外活动，水平轻绳一端固定，人手握轻绳另一端从静止开始无初速度运动，到最低点时松开轻绳，最后落到水平地面上。如图所示，将这一过程简化：长度为L的不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端栓接一质量为m的小球（可视为质点），O点距离水平地面高度为H（L＜H），将轻绳水平拉直，使小球从静止开始无初速度释放，小球到达最低点时与轻绳脱离，最后落到水平地面上，已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：

如图所示，绝缘平板A静置于水平面上，带电荷量q=2×10^-4C的物块B（可视为质点）置于平板最左端。平板质量M=2kg，物块质量m=1kg，物块与平板间动摩擦因数μ₁=0.5，平板与水平面间动摩擦因数μ₂=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。t=0时，空间提供水平向右的匀强电场（图中未画出），场强大小为E=5×10⁴N/C；t=1s时，电场反向变为水平向左，场强大小不变；t=1.5s时，撤去电场。整个过程中物块的电荷量保持不变，物块始终未离开平板，不计空气阻力，不考虑因电场变化产生的磁场影响，重力加速度取g=10m/s^2.求：

某司机驾驶小汽车以速度v₀途经十字路口时，松开油门，小汽车在滚动摩擦作用下沿直线匀减速行驶，后又发现红灯倒计时所剩时间不多，于是狠踩刹车，车轮抱死（不转），小汽车在滑动摩擦作用下沿直线继续匀减速直至停止。已知轮胎与地面间的滑动摩擦因数为μ=0.6，小汽车滑动阶段的速度随时间变化的图象如图所示。滚动摩擦减速过程的位移与滑动摩擦减速过程的位移之比为5∶2，且两段减速过程耗时相同，滑动阶段小汽车的某个车轮在地面留下的滑痕长为3m。