范文一:高中物理高考题
牛 顿 运 动 定 律
1.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,根据牛顿运动定律可知( )。
A、汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B、汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力
C、汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力
D、汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力
命题立意
通过这个非常简单的实例,考查考生是否对牛顿第二、第三定律有最初步的了解。
答案是B、C。
试题解析
汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力(根据牛顿第三定律得知,汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力必定是大小相等、方向相反的,因而选项B正确,选项A错误(由于题干中说明汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,因而沿水平方向拖车只受到两个外力作用:汽车对它的拉力和地面对它的阻力(由于拖车在道路上是沿直线加速行驶的,由牛顿第二定律得知,汽车对它的拉力必大于地面对它的阻力,因而选项C正确,选项D错误(
失误与防范
本题也容易,大多数考生选对了,但仍有不少考生错误地不选C项而选取了D项(这些考生可能没有仔细审题、误以为汽车拉着拖车在水平道路上是做匀速直线运动(还有一些考生错误地不选B项而选取了A项,这些考生可能没有理解牛顿第三定律(
学习建议
如果选错此题,应首先学习最基本的内容(
2.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计(加速度计的构造原理的示意图如图所示(沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连;两弹簧的另一端与固定壁相连(滑块原来静止,弹簧处于自然长度(滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导(设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离0点的距离为s,则这段时间内导弹的加速度是( )(
A(方向向左,大小为ks/m
B(方向向右,大小为ks/m
C(方向向左,大小为2ks/m
D(方向向右,大小为2ks/m
命题立意
考查考生是否具有根据加速度计的结构,运用弹簧所遵从的规律,理解制导道理的能力(
首先要看懂题意;然后要想明白为什么指针偏离0点表示导弹有加速度;再由滑块是偏左还是偏右,可通过两弹簧的形变断定滑块受力的方向和大小,从而得知滑块加速度的方向和大小,它和导弹一起运动,所以也是导弹的加速度的方向和大小(
答案是D(
试题解析
本题实质上是一个小计算题,如果考生能从题干中看明白,沿导弹长度方向的套有滑块的固定杆是光滑的,即固定杆与滑块之间无摩擦力作用(亦即沿导弹前进方向(也就是导弹长度方向)滑块受到的外力只可能是与滑块相连的两个弹簧作用于它的弹性力(这样当在某段时间内,导弹沿水平方向运动时,固定在滑块上的指针向左偏离其平衡点0的距离为s时,与滑块左方相连的弹簧被压缩了s长度,而与滑块右方相连的弹簧被拉伸s长度(因此在此时段,滑块受到的弹性力的合力的方向水平向右,大小为2ks(于是由牛顿第二定律就立即得出,在此时段导弹沿水平运动的加速度的方向为水平向右,加速度的大小为 (故在给出的四个选项中,正确选项为D(
失误与防范
本题抽样难度为0.757,区分度为0.376(有75.7,的考生选择了正确选项D(但有7.8,的考生错选了B项,有11,的考生错选了C项(选B项的考生没有考虑到两个弹簧的合力,选C项的考生对制导原理不懂(
学习建议
如果错选B项,只要能从实际出发,看看图中一个弹簧推,另一个弹簧拉,力不是显然增加了1倍吗,何况还有正确的D项与B项对比。如果脑中死记了一个F=kx的公式,搬来就用,这是绝对错误的,现在我们的高考更加注重能力的考察,理论与实际相结合的思考能力就是很重要的能力。
3.质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上(已知t=0时质点的速度为零(在图示的t、t、t和t各时刻中,质点的动能最大的时刻是( )( l234
A(t B(t C(t D(t l234
命题立意
考查考生对图线(函数图线)的认识能力和依据图线进行分析、推理和判断的能力(
解题思路
首先可看出,试题给出了力随时间的变化图线,就不难想到它就是加速度随时间的变化图线;已知初速为零,所以凡是加速度为正时,速度增大,从而动能一定不断增大;当加速度变负时,速度减小从而动能一定不断减小(由图中可看出力是周期性的,而且正、负对称,由此可作出正确的判断(
答案是B(
试题解析
本题考查考生是否能够根据图线建立物理模型,从而进一步分析问题的能力(
根据题给的条件,质点所受的外力F随时间变化的规律如图所示(力的方向始终在一条直线上,取这个直线为x轴,由于在t,0时质点的速度v,0,从F—t图线可读出,在t,0到t0
,t时间内质点受到的力F的方向沿x轴正方向,F的大小由0线性地增大到最大值F(因而在l0这段时间内,质点一直沿x轴向正方向做变加速运动,其加速度由0线性地增大到最大值 (所以,在这段时间内,质点运动速度的方向沿正x方向,速度大小由t,0时的v,0一直增大到t0,t时的v,且在这段时间内速度的增大逐渐加快(在t,t时刻,质点在x轴上运动的速度大小lll
为v,方向指向正x方向( l
同理,可以分析在t,t时间内质点运动的方向仍沿正x方向。速度大小由t,t时的v一直l2ll增大到t,t时的2v,且在这段时间内速度的增大逐渐变慢(在t,t时间内,质点沿x轴做变2l23
减速运动,速度由2v一直减小到v,而运动方向仍是沿正x方向(在t,t时间内,质点做变ll34
减速运动,速度由v一直减小到0,但运动方向仍是沿正x方向( 1
综合上述可知,由于t,0时质点速度为0,在题给的F—t图线所示的外力F作用下,质点一直沿x轴向正x方向运动(在0,t时间内,质点做变加速运动,速度大小先由t,0时的0一2
直加速到t,t时刻的v,接着再一直加速到t,t时刻的2v.而在t—t时间内,质点做变减速运ll2l24
动,速度大小先由2v一直减速到t,t时刻的v,接着再一直减速到t,t时刻的0。这样根据动3l4
能的定义就得出结论:在t,t时刻质点的动能为 ,在t,t时刻的动能为l2
,在t,t时刻的动能为 ,在t,t时刻的动能为0(所以,在给出的34
四个选项中选项B正确.
在以上分析中,主要应用了质点做变速直线运动的知识(下面再应用功能关系来做分析(由于在t,0时质点的速度为0,而在0,t时间质点受到外力F是正的,即力F是沿x轴的正方向,l
因而质点必沿x轴正方向运动,这样力F对质点做正功,使质点的动能由0增大到E.接着在t,kllt时间内,质点受到的外力F仍是正的,即力F仍是沿x轴正方向,而质点也是沿x轴正方向运2
动,这样力F对质点做正功,使质点的动能由E再增大到E,即E,E.接下去在t,t时间klk2k2kl23内,质点受到的外力F是负的,即力F是沿x轴的负方向,但质点的运动方向是一直沿x轴向正方向的(注意这一点仍需由质点做变速直线运动的知识得出,已在前面的分析中讨论过),因而力F对质点做负功,使质点的动能由E减小到E,即E,E、再接下去在t,t时间内,质k2k3k3k234点受到的外力F仍是负的,即力F仍沿x轴的负方向,而质点的运动方向仍沿x轴正方向,因而力F对质点仍做负功,使质点的动能由E进一步减小到E,即E,E.这样就得出结论,k3k4k4k3在给出的四个选项中,选项B正确(
失误与防范
本题抽样难度为0.778,区分度为0.498,对110分到210分段的考生有较好的区分作用(答错的考生有各种表现,但都是缺乏从图线上研究问题的训练和能力。
学习建议
在平时学习中,无论理论学习或做实验,要认识到图和图线的重要性(养成善于利用图线的习惯和能力(
4.跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示(已知人的质量为
270kg,吊板的质量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计(取重力加速度g,10m/s(当人以440N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为( )(
2 A(a,1.0m/s,F,260N
2 B、a,1.0m/s,F,330N
2 C(a,3.0m/s,F,l10N
2 D(a,3.0m/s,F,50N
命题立意
求加速度或力考生很容易知道要用牛顿定律(本题稍难之处是要求考生对实际的装置有正确
的受力分析能力(
解题思路
把人和吊板合在一起,分析该系统所受的外力,然后用牛顿定律很易求得它们的加速度;再
单独研究人或吊板受力,列出牛顿定律,就可进一步确定人对吊板的压力(
答案是B(
试题解析
以m表示人的质量,m表示吊板的质量,F表示人与绳之间的拉力,因为绳及滑轮的质量l2T
以及摩擦皆可不计,所以绳与吊板之间的拉力也是F(以吊板为对象,它受三个力作用,即绳T的拉力F,方向向上;人对它的压力F以及它所受的重力,方向都向下( T
根据牛顿第二定律有F-F-mg,ma ? T22
对人来说,他也受三个力作用,即绳对他的拉力F和吊板对它的支持力F,方向都向上,T它所受的重力mg,方向向下。 1
根据牛顿第二定律有F+F-mg=ma ? T11
由式?、?可解得
2 代入数值得 a=1.0m/s,F=330N
失误与防范
本题抽样难度为0.398,区分度为0.344,有45,的学生错选了A项(
此题一看就知是单选题(选对的考生中有一部分人也可能是猜对的,而选错此题的考生主要是对物体受力分析的能力不够(当然也可能他有正确的分析能力,运算过程中由于粗心而出错,但这种可能性不大(因为如果仅是运算出错,不太可能正好与某一错误选项得同样的结果,因此他会发现运算的结果和四个选项都不同,从而可检查出他的运算错误而予以纠正(
学习建议
能正确地分析物体受哪些力,这是一项基本要求,一般说来,把物体受力分析错了,除了一时的粗心外,都是由于对一些基本概念和基本规律的理解上有重要的错误(因此,在平时学习中,应予以充分的重视(一旦发生这种错误,就不要轻易放过,而要自己主动地把错的原因彻底查清楚(
5.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目(一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处(已知运动员与网接触的时间为1.2s(若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,
2求此力的大小( (取g,10m/s)
命题立意
本题是要考查考生运用牛顿定律近似处理蹦床运动的能力,所谓处理是相对考生的中学水平而言(本来所求的力实际上是变力,在力作用的过程中人实际上也不是质点,为了使中学生能够处理此题,所以用了一个等效简化假设,即把力看做是恒力,而且也不去研究蹦的过程中人体是怎样变化的(
解题思路
看清题意之后,就会知道下落是等加速运动,上跳是等减速运动,这样就可求得刚蹦前和刚蹦的速度;蹦的过程既然受的力可当做恒力处理,即也是做匀变速运动,又知道时间,就可求得加速度,进而可求出力(
3 答案是1.5×10N(
试题解析
将运动员看做质量为m的质点,从h高处下落,刚接触网时速度的大小为 l
(方向向下) ?
弹跳后到达的高度为h,刚离网时速度的大小为 2
(方向向上) ?
速度的改变量为
Δv,v+v (方向向上) ? l2
以a表示加速度,Δt表示接触时间,则
Δv=aΔt ?
接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg(由牛顿第二定律得
F-mg=ma ?
由式?,?解得
3 代入数值得 F,1.5×10N
本题考查考生对物理过程进行分析以及应用牛顿定律或动量定理来分析和解决问题的能力。运动员在蹦床上蹦跳是相当复杂的运动,但本题中关于运动员的运动已做了简化处理:运动员从离一张绷紧的水平弹性网面入h,3.2m的高处自由落下,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1
h,5.0m处的高处,运动员是直下直上( 2
失误与防范
本题抽样难度为0.496,有11.9,的考生得零分,11.1,的考生得3分,11.6,的考生得6分,14.9,的考生得9分,13.7,的考生得12分,21.4,的考生得15分,有12.1,的考生得满分20分,区分度为0.673,对120分以上的考生都有较好的区分(做错此题的考生除了企图用能量去做而无结果的以外,还有一部分人是没有考虑重力,大概平时做的碰撞题中,重力可以忽略,其实他们也并不是真的分析过重力为什么可以忽略,结果当成了一个“想当然”的前提,于是在这里他们又照样搬过来(
学习建议
此题如果用能量分析较为复杂,其主要原因是人的化学能转化为了机械能,另外,对于是否考虑重力的问题,不要生搬硬套,要在平时的学习中注意基本规律和基本方法的条件,这是选择不同的规律和方法的很重要的依据。
范文二:高中物理新型高考题(含答案)
1、2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动,其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验,助教聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置,如图所示。松手后,弹簧凸轮机构产生恒定的作用力,使弹簧回到初始位置,同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间。这样,就测出了聂海胜的质量——74kg 。下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是
A .测量时仪器必须水平放置
B .测量时仪器必须竖直放置
C .其测量原理根据万有引力定律
D .其测量原理根据牛顿第二定律
2、硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施。其原理如图所示,a 、b 是硅光电池的两个电极,P 、N 是两块硅半导体,P 、N 可在E 区形成匀强电场。P 的上表面镀有一层膜,当光照射时,P 内产生的自由电子经E 区电场加速后到达半导体N ,从而产生电动势。以下说法中正确的是
A .a 电极为电池的正极
B .电源内部的电流方向由P 指向N
C .E 区匀强电场的方向由N 指向P
D .硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置
3、2013年12月初,雾霾施虐广饶,有同学想通过静电除尘的方法净化空气,设计原理图如图所示。她用玻璃圆桶密闭含灰尘的空气,圆桶的高和直径相等。第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U ,沿
圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种
除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U ,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示。已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即F 阻=kv (k 为一定值) ,假设每个尘粒
的质量和带电荷量均相同,则在这两种方式中
A .尘粒最终一定都做匀速运动
B .尘粒受到的电场力大小相等
C .电场对单个尘粒做功的最大值相等
D .乙容器中的尘粒运动为类平抛运动
4、为了测量某地地磁场的水平分量B x ,课外兴趣小组进行了如图所示的实验:在横截面为长方形、只有上下表面A 、B 为金属板的导管中通以导电液体,将导管沿东西方向放置时,A 、B 两面出现电势差,测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量。假如在某次实验中测得导电液体的流动速度为v 、导管横截面的宽为a 、高为b ,A 、B 面的电势差为U 。则下列判断正确的是
A .B x =U va U B .B x = vb
C .A 面的电势高于B 面
D .B 面的电势高于A 面
5、动车组列车是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)编成一组,它将动力装置分散安装在多节车厢上。如图所示,某车次动车组由8节车厢连接而成,每节车厢平均质量为m =20t,其中第1节、第3节、
第6节、第8节是带动力的,每节动车可以提供P 0=750kW的额定功率。设动车组在平直路面上行驶,每节动车在行驶中的输出功率相同,每节车厢受到的
阻力恒为重力的0.025倍(g 取10m/s2)。求:
(1)动车组行驶所能达到的最大速度;
(2)当动车组以加速度a =0.5m/s2加速行驶时,第3节动车对第4节拖车的作用力大
小;
(3)若动车组以额定功率启动,经400s 时间加速后以最大速度匀速行驶,则整个加速过程中所通过的路程为多少?
(1)动车组达最大速度时牵引力F =F 阻
F 阻=kmg
根据P =Fv 得
(1分)
(1分) (1分) 解得 v m =75m/s
(2)设各动车的牵引力为F 牵 ,第3节车对第4节车的作用力大小F
以第1、2、3节车为研究对象,由牛顿第二定律得
2F 牵—k 3mg —F =3ma
以动车组整体为研究对象,由牛顿第二定律得
4F 牵—k 8mg =8ma
由上述两式得 F =kmg +ma
代入数据解得 F =1.5×104N (1分) (2分) (2分)
(说明:考虑动力的对称性,第4、5节车无相互作用力,若以第4节为研究对象,则方程为F -kmg =ma ,即可得4分)
(3)根据动能定理
(2分) 代入数据解得 s =18750m
范文三:高中物理力学高考题
篇一:力学高考题赏析
力学高考题赏析
南京一中 王越 (210001)
力学是高中物理学的基础,它为物理学的系统学习提供了工具和思想方法(这一特点也鲜明地体现在历年高考的命题当中(通过对全国各地力学高考题的分析,希望能梳理出一些命题的设想和趋势,为高一同学的学习提供一点参考和建议(
1、重视基本概念考查(
任何科学理论都是建立在一批最基本的科学概念之上的,正确理解概念的含义是解决一切问题的前提和基础,基本概念是包括高考在内的基础教育考试所必须重点考查的内容(
【例题1】(2011安徽第16题)(一物体作匀加速直线运动,通过一段位移?x所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移?x所用时间为t2,则物体运动的加速度为
A(2?x(t1?t2)?x(t1?t2)2?x(t1?t2)?x(t1?t2)
B( C( D( t1t2(t1?t2)t1t2(t1?t2)t1t2(t1?t2)t1t2(t1?t2)
解析:物体作匀加速直线运动在前一段Δx所用的时间为t1,
1
平均速度为v1??x,等t1于中间时刻即t1?x时刻的瞬时速度;物体在后一段Δx所用的时间为t2,平均速度为v2?,2t2即为t?tt2时刻的瞬时速度(速度由v1变化到v2的时间为?t?12,所以加速度 22
a?v2?v12?x(t1?t2),A正确( ??tt1t2(t1?t2)
点评:这道题看似很复杂,其实只要抓住加速度的定义,将两个平均速度转化成两个瞬时速度就可以解决问题了(越是复杂的问题,突破口往往越基础,物理概念是解决复杂问题的出发点(
【例题2】(2011广东第20题)(已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的是
A
(卫星距离地面的高度为Mm 2RB(卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C(卫星运行时受到的向心力大小为G
D(卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 Mmv2Mm2?2解析:根据G,B?m?m()(R?H),A错,由GTR?H(R?H)2(R?H)2
正确,由GMm?mg,C错D对(选BD( (R?H)2
点评:卫星的运行规律受基本的向心力方程制约,掌握这个基本方程就可以求出卫星运行的所有参数(其它问题的学习也是一样,比如掌握了平抛的基本方程就可以求出平抛过
2
程中的运动参量,掌握受力分析和正交分解的方法,是解决一切力学问题的前提和基础等等(
2、高度重视理论联系实际(
学以致用,这是学习的目的,也是高效学习的方法(高考命题的这一趋势其实也是一种导向(在生活中有意识地运用所学知识解释自然现象;在学习时经常想想生活中哪些例子证明了这一原理定律的正确(这些做法将使我们的学习事半功倍,参加高考也会更加得心应手(
【例题3】(北京理综第18题)(“蹦极”就是跳跃
者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十
米高处跳下的一种极限运动(某人做蹦极运动,所
受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所
示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加
速度为g,据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度
约为
A(gB(2gC(3gD(4g
解析:求加速度必须先进行受力分析,人受到向下的重力,向上的弹力,读图可知向上1.8F0?mg,向下的加速度最大为g,从图上还可以读出,最后绳子的m
1.8F0?mg?2g,所弹力稳定为0.6F0,这就是重力的大小,所以向上的最大加速度a?m的最大加速度为a?
以最大加速度是向上的2g,选B(
3
点评:图象是具体物理过程的一种抽象表示方法,因此,面对图象,我们要能够把图象中的各条线段所反映的物理过程还原出来(磁体中有弹力时说明绳子被拉紧,没弹力时说明绳子是松的,弹力恒定时说明人已静止,由此计算出重力的大小,这是解题的关键(所以,把抽象的物理描述和实际运动过程对应起来,是理论联系实际的重要能力(
【例题4】(2011四川第19题)(如图是“神舟”系列航天飞
船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:打开降落
伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃
返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,
则
A(火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
B(返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力
C(返回舱在喷气过程中所受合外力可能起动力效果
D(返回舱在喷气过程中处于失重状态
解析:在火箭喷气过程中返回舱向下做减速直线运动,加速度方向向上,飞船处于超重状态,D错误;合外力起到阻碍向下运动的效果,C错误;返回舱在喷气过程中减速的主
4
要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力,B错误;火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力,火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小(选A(
点评:理论联系实际既要像例题3那样把抽象的描述具体化,也需要将具体的过程抽象化(这一题就应该选取飞船为受力分析对象,画出受力的示意图,利用牛顿第二定律求解(从具体的问题中概括出物理模型(运动模型、受力模型、能量模型等)既建模是解决实际问题的重要能力(
【例题5】(2011全国理综新课标19)
(卫星电话信号需要通地球同步卫星传送(如果
你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105m/s,运行周期约为27天,地球半径约为6400千米,无线电信号传播速度为3×108m/s)
A(0.1s B(0.25s C(0.5s D(1s
解析:首先要建立模型(手机信号的传播过程就是电磁波做匀速直线运动,建立起运动模型后就知道需要计算的就是电磁波以光速往返的时间,所以,问题就变为求同步卫星到地面的距离了(用圆周运动的基本方程或开普勒第三定律即可求出同步卫星轨道半径,进而求
5
r2T22T出卫星到地面的距离(3?2,解得r2?r1?2
2,代入数据求得r2?4.2?107m,r1T1T1
地面到卫星的距离为s?r2?R?3.56?107m,t?322s?0.24s,选B( c
点评:根据所要求的物理量确定建模的方向(如需求时间、位移、速度、加速度等描述运动的物理量,就应该简历运动模型;求力、加速度等物理量就应该建立力学模型;求速度、动能、势能、功等物理量时就应该建立能量模型(有时也可以同时简历几个模型从不同角度列出方程组,这是解决复杂问题的有效思路(
3、重点考查物理学知识的综合运用(
站得高、看得远(具有大视野的人往往能够比别人发现或创造更多的机会(而这种大局意识其实是可以通过学校的学习培养出来的(在物理学习中就是学会综合运用各章节知识、方法,从总体的高度多角度分析问题、解决问题(而不是把物理知识割裂为各个章节,老死不相往来(
【例题6】(2011山东第23题)
(1)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案(如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端(开始时小球和滑块均静止,剪短细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡
6
板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音(用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x,(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
?滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为
________(
?滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________(
?以下能引起实验误差的是________(
a(滑块的质量
b(当地重力加速度的大小
c(长度测量时的读数误差
d(小球落地和滑块撞击挡板不同时
解析:?两个物体的运动时间相同x?121xxat,H?gt2,解得a?g,所以填( 22HH
x2?由牛顿第二定律可知a?gsin??
?gcos?,解得??(h?( H?c d
点评:解决综合问题要知道是哪些类别问题综合而成的,突破的关键是找到综合点,即同时出现在两类问题当中的那个物理量(此题中两个物体都做匀加速直线运动,
所以首先是
运动模型;要求动摩擦因数,它决定了摩擦力,所以又是一个力学模型(力学问题和运动学问题的综合点就是加速
7
度,所以,围绕加速度列出运动学方程和牛顿第二定律就可以很方便地解决问题了(
【例题7】(2011安徽第17题)(一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替(如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上
紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率
半径(现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度
v0抛出,如图(b)所示(则在其轨迹最高点P处的图(a)
曲率半径是( C ) v02v02sin2?A( B(gg
v02cos2?v02cos2?C( D( ggsin?图(b)
解析:物体在其轨迹最高点P处只有水平速度,其水平速度大小为v0cosα,根据圆周运动的基本方程有mg?m(v0cos?)2
?2v0cos2?,解得??,选C( g
点评:曲率半径是一个陌生的名词,不要被它的陌生迷惑,重点分析其运动模型,从描述中应该能分析出一个圆周运动模型,所以应列出圆周运动的基本方程,从力学模型中知道物体在P点只受重力;物体在P点的速度则通过(转载于:www.XltkWJ.Com 小 龙文档 网:高中物理力学高考题)斜抛的运动模型,根据斜抛的特点知道其水平方向的分速度
8
是不变的,运用速度的分解求得P点的速度为v0cosα,从而解出ρ( 瞄准高考命题走向制定我们的学习策略和学习重点会极大提高学习的效率。希望同学们在基本概念的理解掌握、物理知识的实际应用和物理规律的综合运用方面多多体会,提升能力,这不仅对高考,对终生学习能力的提高也很有帮助。
篇二:新课标07~12力学高考题力学试题汇编及解析
新课标卷07、08、09、10、11、12年高考题
力学试题汇编及解析2012.6
(07)14(天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出() A(行星的质量 B(行星的半径 C(恒星的质量 D(恒星的半径 (07)15(下列说法正确的是()
A(行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律 B(物体在转弯时一定受到力的作用
C(月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用
D(物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用
(07)16(甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t,0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v,t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0,20 s的运动情况。
9
的是() A(在0,10 s内两车逐渐靠近 B(在10,20 s内两车逐渐远离
C(在5,15 s内两车的位移相等 D(在t,10 s时两车在公路上相遇
(08)17.甲乙两年在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示。两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,?OPQ的面积为S。在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d。已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是() A. t′,t1 ,d=S B. t′=t1,d?
21
1434SS
C. t′?
12
t1,d?
12
S
D. t′=t1,d?
2
1
(08)18.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用
10
F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系 正确的是() A. W1?W2?W3 B. W1?W2?W3 C. W1?W3?W2
甲
乙
D. W1?W2?W3
(08)20(一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是()
A(若小车向左运动,N可能为零 B(若小车向左运动,T可能为零 C(若小车向右运动,N不可能为零 D(若小车向右运动,T不可能为零
(09)14(在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()
A(伽利略发现了行星运动的规律 B(卡文迪许通过实验测出了引力常量
C(牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D(笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
(09)15(地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆
11
形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍,则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为( )
A(0.19B(0.44C(2.3 D(5.2
(09)17(质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则()
A(3t0时刻的瞬时功率为
5F0t0
m15F0t0
m
2
2
B(3t0时刻的瞬时功率为
C(在t?0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为
23F0t0
4m
2
25F0t0
6m
2
D(在t?0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为(09)20.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静
12
止在木板上,木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,
此后木
板和物块相对于水平面的运动情况为()
A(物块先向左运动,再向右运动
B(物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
(09)21.水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为?(0???1)。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为?,如图,在?从0逐渐增大到90?的过程中,木箱的速度保持不变,则()
A.F先减小后增大 B.F一直增大 C.F的功率减小D.F的功率不变 (10)15(一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹
簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()
A(
F2?F1l2?l1
B(
13
F2?F1l2?l1
C(
F2?F1l2?l1
D(
F2?F1l2?l1
(10)16(如图所示,在外力作用下某质点运动的??t图象为正弦曲线。从图中可以判断()
A(在0~t1时间内,外力做正功
B(在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大 C(在t2时刻,外力的功率最大 D(在t1~t3时间内,外力做的总功为零
(10)18(如图所示,一物块置于水平地面上。当用与水平方向成600角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成300角的力F2推物块时,物块
仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A
(1 B
(2? C
(
2?12
D(
1-
14
2
(10)20(太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4
幅图是用来
描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是lg(T/TO),纵轴是lg(R/RO);这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,TO和下列R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。
4幅图中正确的是(
)
(11)15.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。此后,该质点的动能可能() A.一直增大
B.先逐渐减小至零,再逐渐增大
C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小
D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大
(11)16.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是() A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加 C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零
15
点的选取有关 (11)19.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105m,运行周期约为27天,地球半径约为6400 km ,无线电信号传播的速度为3×108m/s)()
A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s (11)21.如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2
变化
的图线中正确的是(A)
4
(12)14(伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是(AD)
A(物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B(没有力作用,物体只能处于静止状态
C(行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D(运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度
16
沿同一直线运动 (12)15(如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c
空气阻力,则(BD)
A(a的飞行时间比b的长 B(b和c的飞行时间相同 C(a的水平速度比b的小
D(b的初速度比c的大
(12)16(如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中(B)
A(N1始终减小,N2始终增大 B(N1始终减小,N2始终减小
C(N1先增大后减小,N2始终减小 D(N1先增大后减小,N2先减小后增大
(12)21(假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为(A)
A(1?
dR
B(1?
dR
17
C((
R?dR
)
2
D((
RR?d
)
2
篇三:高中物理力学综合测试题
高中力学部分综合测试题
姓名:得分:
一、选择题(每小题4分,共40分。每小题至少有一个选项是正确的)
1(如图所示,三个木块A、B、C在水平推力F的作用下靠在竖直墙上,且处于静止状态,则下列说法中正确的是( ) A(A与墙的接触面可能是光滑的
B(B受到A作用的摩擦力,方向可能竖直向下
C(B受到A作用的静摩擦力,方向与C作用的静摩擦力方向一定相反 D(当力F增大时,A受到墙作用的静摩擦力一定不增大
2(火车转弯做圆周运动,如果外轨和内轨一样高,火车能匀速通过弯道做圆周运动,下列说法中正确的是 [ ]
18
A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨容易磨损 B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力,所以内轨容易磨损 C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力,所以内外轨道均不磨损 D.以上三种说法都是错误的
3(如图所示,一物体分别从3个不同高度,但同底的光滑斜面的顶端由静止开始滑下,斜面与水平面夹角分别为30?、45?、60?,滑到底端所用的时间t1、t 2、t3的关系是
A(t1=t2=t3 B(t1=t3t2 C(t1t2t3
D(t1<t2<t3
4. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中,A和木块B用一根弹性良好的轻弹簧连在一起,如图所示,则在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A(动量守恒,机械能守恒B(动量不守恒,机械能守恒 C(动量守恒,机械能不守恒 D(无法判断动量、机械能是否守恒
5. 在车上用一硬杆做成的框架,其下端固定一质量为m的小球,小车在水平面上以加速度a运动,有关角度如图,下列说法正确的是()
A.小车受到的杆的弹力大小一定为mg/cos?,方向沿杆方向 B. 小车受到的杆的弹力大小一定为mgtan?,方向沿杆
19
方向
C. 小车受到的杆的弹力大小一定为mg2?a2,方向不一定沿杆方向 D. 小车受到的杆的弹力大小一定为mg2?a2,方向一定沿杆方向
6(如图所示,不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动,P端悬挂一重物,另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角α缓慢逐渐增大时(0,α,π),OP杆的弹力T和绳子的张力F的大小变化是 A(T不变,F变大 B(T不变,F先变大后变小 C(T先变小后变大,F变大 D(T先变大后变小,F不变
7(如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30?的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为 A(都等于
M
g2
B(
g2
g2
和0
M
?M
B
20
C(
A
?M
B
B
M
?和0 D(0和
AB
M
?
g2
8(如图1所示,两木块A和B叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,A与B之间的最大静摩擦力为f,B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则
9(如图,置于水平地面上相同材料的质量分别为m和M的两物体间用细绳相连,在M
上施加一水平恒力F,使两物体做匀加速运动,对两物体间绳上的张力,正确的说法是 A(地面光滑时,绳子拉力的大小为mF/(M+m) B(地面不光滑时,绳子拉力的大小为mF/(M+m) C(地面不光滑时,绳子拉力大于mF/(M+m) D(地面光滑时,绳子拉力小于mF/(M+m)
21
10(放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t
的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。取重力加速度g,10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为
s
2
B(m,1.5kg,μ,
15
A(m,0.5kg,μ,0.4C(m,0.5kg,μ,0.2
二、选择题(4*5)
s
D(m,1kg,μ,0.2
11. 长为L的轻绳,将其两端分别固定在相距为d的两坚直墙面上的A、B两点。一小滑轮O跨过绳子下端悬挂一重力为G的重物C,平衡时如图所示,则AB绳中的张力为 。
12. 沿半径为R的半球型碗底的光滑内表面,质量为m的小球正以角速度ω,在一水平面内作匀速圆周运动,则此时小球离碗底的高度为 。
13. 如图所示,A、B是两个相同的弹簧,原长都是L0,10 cm,劲度系数k,500 N/m,若悬挂的两个物体质量均为m,现测得两个弹簧的总长为26cm,则m,__________。(g
22
取10m/s2)
14. 某行星表面附近有一颗卫星,其轨道半径可认为近似等于该行星的球体半径。已测出此卫星运行的周期为80min,已知万有引力常量为6.67×
10N?m/kg,据此求得该行星的平均密度约为______ 。(要求取两位有效数字) 15. 雨摘下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关,雨滴速度越大,它受到的空气阻力越大:此外,当雨滴速度一定时,雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的α次方成正比(1?α?2)(假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落,最终它们都_______(填“加速”、“减速”或”匀速”)下落(______(填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面时,______(填“大”或“小”)雨滴的速度较小(
-11
2
2
三、计算题(共50分)
16.(12分) 一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以
v0?12m/s
的速度匀速行驶,
其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。某时刻,
23
车厢脱落,并以大小为
2
a?2m/s的加速度减速滑行。在车厢脱落t?3s后,司机才发觉并紧急刹车,刹车时
阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。
17. (12分)如图所示,游乐列车由许多节车厢组成。列车全长为L,圆形轨道半径为R,
(R远大于一节车厢的高度h和长度l,但L2πR).已知列车的车轮是卡在导轨上的光滑槽中只能使列车沿着圆周运动,在轨道的任何地方都不能脱轨。试问:在没有任何动力的情况下,列车在水平轨道上应具有多大初速度v0,才能使列车通过圆形轨道
而运动到右边的水平轨道上,
18((12分)图示是我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图(“嫦娥一号”进入月球轨道后,在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动(
(1)若已知月球半径为R月,月球表面的重力加速度为g月,则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少, (2)若已知R月=少倍,
发 射
24
进入月球轨道
14
R地,g月=
16
g地,则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多
制动开始
进入奔月轨道 中段轨道修正误
25
范文四:人教版高中物理必修一高考题
2013高考物理
1. (全国卷)一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a 表示物块的加速度大小,
F 表示水平拉力的大小。能正确描述F 与a 之间的关系的图像是
2. 如图,在固定斜面上的一物块受到一外力的作用,F 平行于斜面上。若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0). 由此可求出
A .物块的质量 B. 斜面的倾角
C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 C. 物块对斜面的正压力
3. (18分)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面精致的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有靡攘. 物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g =10m/s2求:
(1)物块与木板间;木板与地面间的动摩擦因数:
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块
相对于木板的位移的大小.
4.如图,质量m A >m B 的两物体A 、B 叠放在一起,靠
着竖直墙面。让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B 的受力示
意图是
5.(北京卷)两个共点力F l 、F 2大小不同,它们的合力大小为F ,则
(A)F 1、F 2同时增大一倍,F 也增大一倍
(B)F 1、F 2同时增加10N ,F 也增加10N
(C)F 1增加10N ,F 2减少10N ,F 一定不变
(D)若F 1、F 2中的一个增大,F 不一定增大
6.(12分) 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。
7. (江苏)(16 分) 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,求纸板所受摩擦力大小;
(2) 要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;
8. 伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法,利用这种方法伽利略
发现的规律有
A. 力不是维持物体运动的原因
B. 物体之间普遍存在相互吸引力
C. 忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快
D. 物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反
15. 如图所示,用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂,
o 小球处于静止状态,弹簧A 与竖直方向的夹角为30,弹簧C 水平,则弹簧A 、
C 的伸长量之比为
A .:4 B.4: C. 1:2 D. 2:1
9. (15分)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=30,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=o 。重力3
加速度g 取10 m/s.
(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?
2
10.如图8,物体P 静止于固定的鞋面上,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
11. (广东18分)(1)研究小车匀速直线运动的实验装置如图16(a )所示其中斜面倾角θ
可调,打点计时器的工作频率为50H Z ,纸带上计数点的间距如图16(b )所示,七中每相邻
两点之间还有4个记录点未画出。
① 部分实验步骤如下:
A. 测量完毕,关闭电源,取出纸带
B. 接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C. 将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D. 把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)
② 图16(b )中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s
③ 计数点5对应的瞬时速度大小计算式为V 5= 。
④ 为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=
12. (2012全国卷)(注意:在试题卷上作答无效) .........
图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz
的交流电源,打点的时间间隔用Δt 表示。在小车质量未知的情况下,某同学设
计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关
系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m 。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s 1,s 2,?。求出与不同m 相对应的加速度a 。
11⑥以砝码的质量m 为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出 m 关系图线。若a a
1加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m 处应成_________关系(填“线a
性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。 (ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s 1、s 2和s 3。a 可用s 1、s 3和Δt 表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s 1、s 3的情况,由图可读出s 1=__________mm,s 3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k ,在纵轴上的截距为b ,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
13. 如图3所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角万恶哦45°,日光保持水平,所受重力为G ,左右两绳的拉力大小分别为
A.G 和G
B.
B. 111 D. G 和G G
和2222
14. 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是
A. 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B. 没有力作用,物体只能处于静止状态
C. 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D. 运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动
15. (14分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m ,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g ,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。
(1) 若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
(2) 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力
的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan θ0。
16. 如图所示,两相同轻质硬杆OO 1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动,在O 点悬挂一重物M ,将两相同木块m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N 表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O 1、O 2始终等高,则
A .F f 变小 B.F f 不变
C .F N 变小 D.F N 变大
17. (13分)(1)某同学利用图甲所示德 实验装置,探究物块
在水平桌面上的运动规律。物 块在重物的牵引下开始运动,
重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮
处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相
邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。
1通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻○
开始减速。
2计数点5对应的速度大小为 m/s,计数点6对应的速度大小为 ○
m/s。(保留三位有效数字)。
3物块减速运动过程中加速度的大小为a = m/s, 若用○2a 来计算物块与桌面间的g
动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
范文五:高中物理必修一(高考题总结)
5. (09·海南物理·7)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。设该物体在t 0和2t 0时刻相对于出发点的位移分别是x 1和x 2,速度分别是v 1和v 2,合外力从开始至t o 时刻做的功是W 1,从t 0至2t 0时刻做的功是W 2, 则 ( ac ) A .x 2=5x 1 v 2=3v 1 B.x 1=9x 2 v 2=5v 1 C .x 2=5x 1 W 2=8W 1 D.v 2=3v 1 W 2=9W 1
6. (09·海南物理·8)甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v -t 图像如图所示,图中?OPQ 和?OQT
的面积分别为s 1和s 2(s 2>s 1). 初始时,甲车在乙车前方s 0处。 ( ) A .若s 0=s 1+s 2,两车不会相遇 B.若s 0
7. (09·广东理科基础·3)图1是甲、乙两物体做直线运动的v 一t 图象。下列表述正确的是 ( )
A.乙做匀加速直线运动 B.0一ls 内甲和乙的位移相等 C.甲和乙的加速度方向相同 D.甲的加速度比乙的小
8. (09·广东理科基础·9)物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。下列表述正确的是 ( )
A .在0—1s 内,合外力做正功 B.在0—2s 内,合外力总是做负功
C.在1—2s 内,合外力不做功 D.在0—3s 内,合外力总是做正功
9. (09·山东·17)某物体做直线运动的v-t 图象如图甲所示,据此判断图乙(F 表示物体所受合力,x 表示物体的位移)四个选项中正确的是 ( )
10.(09·广东文科基础·56) 下列运动图象中表示质点做匀变速直线运动的是 ( )
二、非选择题
11. (09年福建卷)21. 如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E 、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k 的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m 、带电量为q (q>0)的滑块从距离弹簧上端为s 0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g 。
(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t 1
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为v m ,求滑块从静止释 放到速度大小为v m 过程中弹簧的弹力所做的功W ;
(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整
个过程中速度与时间关系v-t 图象。图中横坐标轴上的t 1、t 2及t 3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v 1为滑块在t 1时刻的速度大小,v m 是题中所指的物理量。(本小题不要求写出计算过程) ............
12. (09·江苏·13)(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 N 。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g 取10m/s。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t 1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f 的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t 2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h ;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 3 。 13. (09·海南物理·15)(9分)一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以v 0 12m /s 的速度匀速
2
行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。某时刻,车厢脱落,并以大小为a =2m /s 的加速度减速滑行。在车厢脱落t =3s 后,司机才发觉并紧急刹车,刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。
14.(08宁夏理综17) 甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动, 它们的 v-t图象如图所示. 两图象在t=t1时相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q, △OPQ 的面积为S. 在t=0时刻, 乙车在甲车前面, 相距为d. 已知此后两车相遇两次, 且第一次相遇的时刻为t ′, 则下面四组t ′和d 的组合可能的是 ( ) A. t '=t 1, d =S C. t '=
2
11
t 1, d =S 22
11
t 1, d =S 2413D. t '=t 1, d =S
24
B. t '=
15.(08广东10) 某人骑自行车在平直道路上行进, 图中的实线记录了自行车开 始一段时间内的v-t 图象, 某同学为了简化计算, 用虚线作近似处理, 下列说 法正确的是 ( ) A. 在t 1时刻, 虚线反映的加速度比实际的大
B. 在0~t 1时间内, 由虚线计算出的平均速度比实际的大 C. 在t 1~ t2时间内, 由虚线计算出的位移比实际的大 D. 在t 3~t 4时间内, 虚线反映的是匀速直线运动
16.(08山东理综17) 质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动,v-t 图象如图所示. 由此可求 ( )
A. 前25 s内汽车的平均速度 B. 前l0 s内汽车的加速度
C. 前l0 s内汽车所受的阻力 D.15~25 s内合外力对汽车所做的功
17.(08全国Ⅰ15) 如图, 一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧, 其左端固定在
小车上, 右端与一小球相连. 设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态, 若忽略小球与小车间的摩擦力, 则在此段时间内小车可能是( )
A. 向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动
答案 AD
解析 研究对象小球所受的合外力等于弹簧对小球的弹力, 方向水平向右, 由牛顿第二定律的同向性可
知, 小球的加速度方向水平向右. 由于小球的速度方向可能向左, 也可能向右, 则小球及小车的运动性质为:向右的加速运动或向左的减速运动.
18.(08广东理科基础10) 如图是某物体做直线运动的v-t 图象, 由图象可得到的正确结果是
A.t=1 s时物体的加速度大小为1.0 m/s B. t=5 s时物体的加速度大小为0.75 m/s C. 第3 s内物体的位移为1.5 m
D. 物体在加速过程的位移比减速过程的位移大 答案 B
解析 t =1 s时物体加速度大小为1.5 m/s;t=5 s时物体加速度大小为0.75 m/s;第3 s内的位移为3 m;物体加速过程的位移比减速过程的位移小. 二、非选择题
19.(08四川理综23)A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶, 当B 车在A 车前84 m 处时,B 车速度为4 m/s,且
以2 m/s的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B 车加速度突然变为零.A 车一直以20 m/s的速度做匀速运动, 经过12 s后两车相遇. 问B 车加速行驶的时间是多少?
20. (08全国Ⅰ23)已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点.AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2, 一物体自O 点由静止出发, 沿此直线做匀加速运动, 依次经过A 、B 、C 三点, 已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等. 求O 与A 的距离.
8.(08山东理综38)一个物体静置于光滑水平面上, 外面扣一质量为M 的盒子, 如图1所示. 现给盒子一初 速度v 0, 此后, 盒子运动的v-t 图象呈周期性变化, 如图2所示. 请据此求盒内物体的质量.
2
2
2
22
( )
相互运动
1. 2010·江苏物理·1如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度(A )大小和方向均不变(B )大小不变,方向改变 (C )大小改变,方向不变(D )大小和方向均改变 答案:A 2. 2010·新课标·15一端,平衡时长度为的拉伸或压缩均在弹
一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另
l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2. 弹簧
性限度内,该弹簧的劲度系数为
A 、
F 2-F 1F +F 1
B、2
l 2-l 1l 2+l 1F -F 1F 2+F 1
D、2
l 2+l 1l 2-l 1
C、
3. 2010·江苏物理·3如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30?角,则每根支架中承受的压力大小为 (A )mg (B )
1
32mg (C
mg (D
mg 30
4.2010·新课标·18如图所示,一物块置于水平地面上. 当用与水平方向成60角的力F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30角的力F 2推物块时,物块仍做匀速直线运动. 若F 1和F 2的大小
相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为
A
1 B
、2 C
、
1- D、
1-
222
解析:B; 物体受重力mg 、支持力N 、摩擦力f 、已知力F 处于平衡,根据平衡条件,有
F 1cos 600=μ(mg -F 1sin 600) ,F 2cos 300=μ(mg +F 2sin 300) ,联立解得:μ=
25.2010·海南物理·5如右图,水平地面上有一楔形物块a ,其斜面上有一小物块b ,b 与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a 与b 之间光滑,a 和b 以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时 A .绳的张力减小,b 对a 的正压力减小 B .绳的张力增加,斜面对b 的支持力增加 C .绳的张力减小,D .绳的张力增加.地【答案】C
【解析】
系统及物块
b
处于平衡状态,因此有
地面对a 的支持力增加 面对a 的支持力减小
F c o θs -F N
θs =i F sin θ+F N cos θ-mg =0;当它们刚运行至轨道的粗糙
段时,系统有水平向右的加速度,此时有两种可能,一是物块b 仍相对静止,竖直方向加速度为零,则
F sin θ+F N cos θ-mg =0仍成立,但F cos θ-F N sin θ=ma <0,因此绳的张力f>0,因此绳的张力f>
a 的支持力不变;二是物块b 相对于a 向上滑动,具有向上的加速度,是超重,因此绳的张力减小,地面对a 的支持力增大,C 正确。
6.2010·安徽·19 L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连,如图所示。若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。则木板P 的受力个数为
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】P 、Q 一起沿斜面匀速下滑时,由于木板P 上表面光滑,滑块Q 受到重力、P 的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力。木板P 受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q 的压力和弹簧沿斜面向下的弹力,所以选项C 正确。
1. (09·上海·44)自行车的设计蕴含了许多物理知识,利用所学知识完成下表
答案:减小压强(提高稳定性);增大摩擦(防止打滑;排水)
2. (09·天津·1)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ,A 中F 垂直于斜面向上。B 中F 垂直于斜面向下,C 中F 竖直向上,D 中F 竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块
所
受
的
静
摩
擦
力
增
大
的
是
( D )
解析:四个图中都是静摩擦。A 图中
f A =Gsin θ;B
图中f B =Gsin θ;C 图中f C =(G -F )sin θ;D 图中f C =(G +F )sin θ。
3. (09·广东物理·7)某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中K 1, K 2为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是 ( BD ) A .缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B .垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等 C .垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等 D .垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
解析:不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,A 错误;在垫片向右运动的过程中,由于两个弹簧相连,则它们之间的作用力等大,B 正确;由于两弹簧的劲度系数不同,由胡克定律F =k ?x 可知,两弹簧的型变量不同,则两弹簧的长度不相等,C 错误;在垫片向右运动的过程中,由于弹簧的弹力做功,则弹性势能将发生变化,D 正确。
4. (09·江苏物理·2)用一根长1m 的轻质细绳将一副质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10N ,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10m/s) ( A )
2
B
.m 2A. C .m D
2
解析:熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律,是解决本题的根本;一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大。题中当绳子拉力达到F =10N的时候,绳子间的张角最大,即两个挂钉间的距离最大;画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图。绳子与竖直方向的夹角为θ,绳子长为L 0=1m,则有mg =2F cos θ,两个挂钉
1的间距离L =2?
L 0sin θ,解得L =m ,A 项正确。 22
5. (09·广东理科基础·4)建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg 的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg 的建筑材料以0.500m /s 的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取lOm /s ) ( B ) A .510 N B.490 N C.890 N D.910 N
解析:对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有F -mg =ma , 得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得Mg =F +F N , 得F N =490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B 对。
6. (09·浙江·14)如图所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为
2
2
μ,斜面的倾角为30o ,则斜面对三棱柱的
支持力与摩擦力的大小分别为 ( A )
A .
13
mg 和mg
22
1mg 和mg 2211mg 和22
B .
C .
μmg D.
3mg 和22
μmg
8.(08·山东理综·16) 用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体, 静止时弹簧伸长量为L. 现用该弹簧沿斜面
方向拉住质量为2m 的物体, 系统静止时弹簧伸长量也为L. 斜面倾角为30, 如图所示. 则物体所受摩擦力( )
A. 等于零
B. 大小为
1
mg , 方向沿斜面向下 2
2
C. 大小为3m g , 方向沿斜面向上
D. 大小为mg, 方向沿斜面向上 答案 A
解析 竖直悬挂时mg=kL ①
沿斜面拉2m 物体时, 设物体受摩擦力为f, 方向沿斜面向下, 则kL =2mgsin 30°+f ② 由①②得f=0.
9. (08·全国Ⅱ·16)如右图, 一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑,A 与B 的接触面光滑. 已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍, 斜面倾角为α.B 与斜面之间的动摩擦因数是 ( )
2
tan α 3
C. tan α
A. 2
cot α 3
D. cot α
B.
答案 A
解析 对于AB 做匀速直线运动, 根据共点力的平衡条件有:2mgsin α-3μmgcos α=0 所以B 与斜面间的动摩擦因数为:μ=
2
tan α. 3
10.(08·广东理科基础·12) 质量为m 的物体从高处静止释放后竖直下落, 在某时刻受到的空气阻力为
1
g , 则f 的大小是 ( ) 312
A.f =mg B. f =mg
33
4
C. f =mg D. f =mg
3
f, 加速度为a=
答案 B
解析 由牛顿第二定律得mg- f =ma,得,f =mg -ma=
2
mg . 3
11.(08·广东理科基础·9) 探究弹力和弹簧伸长的关系时, 在弹性限度内, 悬挂15 N重物时, 弹簧长度
为0.16 m, 悬挂20 N 重物时, 弹簧长度为0.18 m, 则弹簧的原长L 0和劲度系数k 分别为
( )
A.L 0=0.02 m k=500 N/m B.L 0=0.10 m k=500 N/m
C.L 0=0.02 m k=250 N/m D.L 0=0.10 m k=250 N/m 答案 D
解析 由胡克定律知F 1=k(L 1-L 0) ① F 2= k(L 2-L 0) ② 由①②解得:L 0=0.1 m,k =250 N/m.
12.(08·广东理科基础·2) 人站在自动扶梯的水平踏板上, 随扶梯斜向上匀速运动, 如图所示. 以下说法正确的是 ( ) A. 人受到重力和支持力的作用 B. 人受到重力、支持力和摩擦力的作用 C. 人受到的合外力不为零 D. 人受到的合外力方向与速度方向相同
答案 A
解析 由于人做匀速运动, 所以人所受的合外力为零, 水平方向不可能受力的作用. 考点2 力的合成与分解
13. (09·北京·18)如图所示,将质量为m 的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。滑块与斜面之间的
动摩擦因数为μ。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g ,则 ( C )
A .将滑块由静止释放,如果μ>B .给滑块沿斜面向下的初速度,如C .用平行于斜面向上的力拉滑块向2mgsin θ
D .用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mgsin θ
解析:对处于斜面上的物块受力分析,要使物块沿斜面下滑则mgsin θ>μmgcos θ,故μ
14. (09·海南物理·1)两个大小分别为F 1和F 2(F 2
tan θ,滑块将下滑
果μ<tan θ,滑块将减速下滑
上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是
F 1-F 2F +F 2
≤F ≤1 22
2
2
2
2
2
C .F 1-F 2≤F ≤F 1+F 2 D. F 1-F 2≤F ≤F 1+F 2
答案:C
解析:共点的两个力合成,同向时最大为F 1+F 2,反向时最小为F 1-F 2。
15. (08·北京理综·20) 有一些问题你可能不会求解, 但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行
分析和判断. 例如从解的物理量单位, 解随某些已知量变化的趋势, 解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析, 并与预期结果、实验结论等进行比较, 从而判断解的合理性或正确性
.
举例如下:如图所示. 质量为M 、倾角为θ的滑块A 放于水平地面上, 把质量为m 的滑块B 放在A 的斜面上, 忽略一切摩擦, 有人求得B 相对地面的加速度a = ,式中g 为重力加速
M +
m 度. 对于上述解, 某同学首先分析了等号右侧量的单位, 没发现问题. 他进一步利用特殊条件对该解做了如
g sin θ2
下四项分析和判断所得结论都是“解可能是对的”. 但是, 其中有一项是错误的. 请你指出该项 ( ) M +m sin , θ
A. 当θ=0°时, 该解给出a=0,这符合常识, 说明该解可能是对的 B. 当θ=90°时, 该解给出a=g,这符合实验结论, 说明该解可能是对的 C. 当M m 时, 该解给出a =gsinθ, 这符合预期的结果, 说明该解可能是对的
D. 当m M 时, 该对的
答案 D
解析 B沿斜面下滑的过程中,B 的加速度大小a ≤g, 选项D 中a=
解给出a =
g
, 这符合预期的结果, 说明该解可能是sin θ
g
≥g, 这与实际情况不符, 故正确sin θ
答案为D.
16.(08·广东理科基础·6) 如图所示, 质量为m 的物体悬挂在轻质支架上, 斜梁OB 与竖直 方向的夹角为θ. 设水平横梁OA 和斜梁OB 作用于O 点的弹力分别为F 1和F 2, 以 下结果正确的是 ( ) A.F 1=mgsinθ B.F 1=
m g
sin θm g
cos θ
C.F 2=mgcosθ D.F 2= 答案 D
解析 O点受力如图所示. 由考点3 受力分析、物体的平衡
图可知F 1=mgtanθ,F 2=
mg
. cos θ
17. (09·广东物理·11)如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中。质量为m 、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是 ( CD )
A .滑块受到的摩擦力不变
B .滑块到地面时的动能与B 的大小无关 C .滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D .B 很大时,滑块可能静止于斜面上 解析:取物块为研究对象,小滑块沿斜面下滑由于受到洛伦兹力作用,如图所示,C 正确;N=mgcosθ+qvB,由于v 不断增大,则N 不断增大,滑动摩擦力f =μN ,摩擦力增大,A 错误;滑块的摩擦力与B 有关,摩擦力做功与B 有关,依据动能定理,在滑块下滑到地面的过程中
,
满
足
12
mv -0=mgh -fs ,所以滑块到地面2
时的动能与B 有关,B 错误;当B 很大,则摩擦力有可能很大,所以滑块可能静止在斜面上,D 正确。
18. (09·宁夏·21)水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的
动摩擦因数为μ(0<><1) 。现对木箱施加一拉力f="" ,使木箱做匀速直线运动。设f="">1)>
为θ,如图,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则 ( AC )
A.F 先减小后增大 B.F一直增大 C.F 的功率减小 D.F的功率不变
7. (09·四川·20)如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度V 1从M 点沿斜面上滑,到达N 点时速度为零,然后下滑回到M 点,此时速度为V 2(V 2<V 1)。若小物体电荷量保持不变,OM =ON ,则 ( AD )
V 12+V 22
A .小物体上升的最大高度为
4g
B .从N 到M 的过程中,小物体的电势能逐渐减小
C .从M 到N 的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
D .从N 到M 的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
解析:设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L 。因为OM =ON ,则MN 两点电势相等,小物体从M 到N 、从N 到M 电场力做功均为0。上滑和下滑经过同一个位置时,垂直斜面方向上电场力的分力相等,则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功,所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W 1。在上滑和下滑过程,对小物
mV 12mV 22
体,应用动能定理分别有:-mgsin θL -μmgcos θL -W 1=-和mgsin θL -μmgcos θL -W 1=,
22
V 12+V 22
上两式相减可得sin θL =,A 对;由OM =ON ,可知电场力对小物体先作正功后作负功,电势能先
4g
减小后增大,BC 错;从N 到M 的过程中,小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小,而重力分力不变,则摩擦力先增大后减小,在此过程中小物体到O 的距离先减小后增大,根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小,D 对。
19. (09·海南物理·3)两刚性球a 和b 的质量分别为m a 和m b 、直径分别为d a 个d b (d a >d b ) 。将a 、b 球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内,如图所示。设a 、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大
小分别为f 1和f 2,筒底所受的压力大小为F .已知重力加速度大小为g 。若所以接触都是光滑的,则 ( A )
A .F =(m a +m b )g f 1=f 2 B .F =(m a +m b )g f 1≠f 2
C .m a g
f 2
D .m a g
解析:A; 对两刚性球a 和b 整体分析,竖直方向平衡可知F =(m a +m b )g 、水平方向平衡有f 1=f 2。 20.(09·广东文科基础·58) 如图8所示,用一轻绳系一小球悬于O 点。现将小球拉至水平位置,然后释放,不计阻力。小球下落到最低点的过程中,下列表述正确的是( A )
A .小球的机械能守恒 B .小球所受的合力不变
C .小球的动能不断减小 D .小球的重力势能增加
21. (09·山东·16)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下静止P 点。设滑块所受支持力为F N 。OF 与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是 ( A )
A .F =C
.
mg
tan θF N =
B .F =mgtan θ
mg
tan θ
D .F N =mgtanθ
分析如图所示,根据三角形
解析:对小滑块受力定则可得F =
mg
,tan θ
F N =
mg
,所以A 正确。 sin θ
考点:受力分析,正交分解或三角形定则。提示:支持力的方向垂直于接触
面,即指向圆心。正交分解列式求解也可。
22. (09·山东·22)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
mg
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 ( BC ) 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 解析:受力分为g +μg cos θ,
析可知,下滑时加速度为g -μg cos θ,上滑时加速度所以C 正确。设下滑的距离为l ,根据能量守恒有
μ(m +M ) gl cos θ+μMgl cos θ=mgl sin θ,得m =2M 。也可以根据除了重力、弹性力做功以外,还有
其他力(非重力、弹性力) 做的功之和等于系统机械能的变化量,B 正确。在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能,所以D 不正确。 考点:能量守恒定律,机械能守恒定律,牛顿第二定律,受力分析 提示:能量守恒定律的理解及应用。
23. (09·安徽·17)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是 ( C )A. 顾客始终受到三个力的作用 B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
解析:在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力 等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下。
24. (09·全国Ⅰ·25) (18分) 如图所示,倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m 的木箱,相邻两木箱的距离均为l 。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑,逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变,最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ, 重力加速度为g. 设碰撞时间极短,求
(1)工人的推力;
(2)三个木箱匀速运动的速度; (3)在第一次碰撞中损失的机械能。
答案:(1)3mg sin θ+3μmg cos θ; (2
(3)mgL (sinθ+μcos θ) 。
解析:(1)当匀速时, 把三个物体看作一个整体受重力、推力F 、摩擦力f 和支持力. 根据平衡的知识有
F =3mg sin θ+3μmg cos θ;
(2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V 1, 加速度
a 1=
F -mg sin θ-μmg cos θ
=2g (sinθ+μcos θ) 根据运动学公式或动能定理
m
有V 1=2gL (sinθ+μcos θ) , 碰撞后的速度为V 2根据动量守恒有mV 1=2mV 2, 即碰撞后的速度为
V 2=gL (sinθ+μcos θ) , 然后一起去碰撞第三个木箱, 设碰撞前的速度为V 3。
从V2到V3的加速度为a 2=
22
V 3-V 2=2a 2L , 得V 3=
F -2mg sin θ-2μmg cos θg (sinθ+μcos θ)
=, 根据运动学公式有
2m 22gL (sin+cos ) , 跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有
2
2gL (sinθ+μcos θ) 就是匀速的速度; 3
1122
(3)设第一次碰撞中的能量损失为?E , 根据能量守恒有mV 1=?E +2mV 2, 带入数据得
22
2mV 3=3mV 4, 得V 4=
?E =mgL (sinθ+μcos θ) 。
25. (09·山东·24)(15分)如图所示,某货场而将质量为m 1=100 kg 的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m 。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A 、B ,长度均为l=2m,质量均为m 2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦
2
因数μ=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s)
(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。
(2)若货物滑上木板4时,木板不动,而滑上木板B 时,木板B 开始滑动,求μ1应满足的条件。 (3)若μ1=0。5,求货物滑到木板A 末端时的速度和在木板A 上运动的时间。
解析:(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为v 0,对货物的
下
滑过程中根据机械能守恒定律得,
mgR =
12
m 1v 0① 2
2v 0
设货物在轨道末端所受支持力的大小为F N , 根据牛顿第二定律得,F N -m 1g =m 1②
R
联立以上两式代入数据得F N =3000N ③
根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N ,方向竖直向下。 (2)若滑上木板A 时,木板不动,由受力分析得μ1m 1g ≤μ2(m 1+2m 2) g ④ 若滑上木板B 时,木板B 开始滑动,由受力分析得μ1m 1g >μ2(m 1+m 2) g ⑤ 联立④⑤式代入数据得0.4<>
(3)μ1=0.5,由⑥式可知,货物在木板A 上滑动时,木板不动。设货物在木板A 上做减速运动时的加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得μ1m 1g ≤m 1a 1⑦
22
设货物滑到木板A 末端是的速度为v 1,由运动学公式得v 1-v 0=-2a 1l ⑧
联立①⑦⑧式代入数据得v 1=4m /s ⑨
设在木板A 上运动的时间为t ,由运动学公式得v 1=v 0-a 1t ⑩ 联立①⑦⑨⑩式代入数据得t =0.4s 。
考点:机械能守恒定律、牛顿第二定律、运26. (09·安徽·22)(14分)在2008年北京登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上
动学方程、受力分析
残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀不拔的意志和自强不息的精神。为了探究过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的运动员拉住,如图所示。设运动员的质
量为65kg ,吊椅的质量为15kg ,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g =10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a =1m/s上升时,试求
(1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力。 答案:440N ,275N
解析:解法一:(1)设运动员受到绳向上的拉力为F ,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到绳的拉力也是F 。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示,则有:
2
2F -(m 人+m 椅)g =(m 人+m 椅)a
F =440N
由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力
F '=440N
(2)设吊椅对运动员的支持力为F N ,对运动员进行受力分析如图所示,则有:
F +F N -m 人g =m 人a F N =275N
由牛顿第三定律,运动员对吊椅解法二:设运动员和吊椅的质量压力大小为F N 。 根据牛顿第三定律,绳对运动员以运动员和吊椅为研究对象,根
a
的压力也为275N
分别为M 和m ;运动员竖直向下的拉力为F ,对吊椅的的拉力大小为F ,吊椅对运动员的支持力为F N 。分别据牛顿第二定律
F +F N -M g =Ma ①
m 人g
F -F N -mg =ma ②
由①②得 F =440N 28. (09·宁夏理综·33)(10分)液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强行各个方向传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结构示意图。大活塞的直径D 1=20cm,小活塞B 的直径D 2=5cm,手柄的长度OC=50cm,小活塞与手柄的连接点到转轴O 的距离OD=10cm。现用此千斤顶使质量m=4
32
×10kg 的重物升高了h=10cm。g 取10m/s,求
(i )若此千斤顶的效率为80%,在这一过程中人做的功为多少?
(ii )若此千斤顶的效率为100%,当重物上升时,人对手柄的作用力F 至少要多大?
解析:(i )将重物托起h 需要做的功
W 1=mg h ①
设人对手柄做的功为W 2,则千斤顶的效率为
η=
W 1
② W 2
代入数据可得W 2=5.0?103J ③
(ii)设大活塞的面积为S 1, 小活塞的面积为S 2,作用在小活塞上的压力为F 1, 当于斤顶的效率为100%时,有
mg S 1
④ =
F 1S 2
S 1D 12
=2 ⑤ S 2D 2
当F 1和F 都与杠杆垂直时,手对杠杆的压力最小。利用杠杆原理,有
F 1?OD =F ?OC ⑥
由④⑤⑥式得
F=500N ⑦
29.(08宁夏理综30) 一足够长的斜面, 最高点为O 点. 有一长为l =1.00 m的木条AB,A 端在斜面上,B 端伸出斜面外. 斜面与木条间的摩擦力足够大, 以致木条不会在斜面上滑动. 在木条A 端固定一个质量为M=2.00 kg的重物(可视为质点),B 端悬挂一个质量为m=0.50 kg的重物. 若要使木条不脱离斜面, 在下列两种情况下,OA 的长度各需满足什么条件? (Ⅰ)木条的质量可以忽略不计.
(Ⅱ)木条质量为m ′=0.50 kg,分布均匀. 答案(Ⅰ)OA >0. 20m (Ⅱ) OA >0. 25m
解析 (Ⅰ) 当木条A 端刚刚离开斜面时, 受力情况如图a 所示.
设斜面倾角为θ, 根据力矩平衡条件, 则满足条件
Mg ?OA cos θ>mg ?OB cos θ
木条不会脱离斜面. 根据题意有
①
OA +OB =l
②
联立①②并代入已知条件得 OA >0. 20m
③
(Ⅱ)设G 为木条重心, 由题意可知
AG =
1l 2
④
当木条A 端刚刚离开斜面时, 受力情况如图b 所示. 由(Ⅰ)中的分析可知, 若满足
Mg ?OA cos θ>mg ?OB cos θ+m 'g ?OG cos θ⑤ 木条就不会脱离斜面.
联立②④⑤并代入已知条件得
OA >0. 25 m
牛顿运动定律
1.2010·全国卷Ⅰ·15端与另一质量为M 的木块于静止状态。现将木板沿
如右图,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的
加速度大小分别为a 1、a 2。重力加速度大小为g 。则有A .a 1=g ,a 2=g B .a 1=0,a 2=g C .a 1=0,a 2=【答案】C
【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力,mg=F,a1=0. 对2物体受重力和压力,根据牛顿第二定律a =
m +M m +M g D .a 1=g ,a 2=g M M
F +Mg M +m
=g M M
【命题意图与考点定位】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题,关键是区分瞬时力与延时力。 2. 2010·福建·16质量为2kg 的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦 因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F 的作用,F 随时间t 的变化规律如图所示。重力加速度g 取10m /s 2, 则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为
A.18m B.54m C.72m D.198m 答案:B
3.2010·上海物理·5将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体
(A )刚抛出时的速度最大 (B )在最高点的加速度为零
(C )上升时间大于下落时间
(D )上升时的加速度等于下落时的加速度 【解析】a 上=g +根据h =
f f
,a 下=g -,所以上升时的加速度大于下落时的加速度,D 错误; m m
12
gt ,上升时间小于下落时间,C 错误,B 也错误,本题选A 。 2
本题考查牛顿运动定律和运动学公式。难度:中。 4.2010·海南物理·3下列说法正确的是
A .若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零 B .若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动 C .若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动 D .若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动 【答案】D
【解析】物体运动速率不变但方向可能变化,因此合力不一定为零,A 错;物体的加速度均匀增加,即加速度在变化,是非匀加速直线运动,B 错;物体所受合力与其速度方向相反,只能判断其做减速运动,但加速度大小不可确定,C 错;若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动,D 对。 5.2010·海南物理·6在水平的足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一段时间t 后停止.现将该木板改置成倾角为45°的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑.若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ.则小物块上滑到最高位置所需时间与t 之比为
A .1+μ
B
C D 【答案】A
【解析】木板水平时,小物块的加速度
a 1=μg ,设滑行初速度为v 0,则滑行时间为
t =
v 0
μg ;木板改成
v 0mg sin 45?+μmg cos 45?(1+μ't ==a 2==
a 2,m 2后,小物块上滑的加速度,滑行时间
t 'a 1==
t a 21+μ,A 项正确。 因此
6.2010·海南物理·8如右图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块:木箱静止时弹自由落体处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的
运动状态可能为
A .加速下降 B .加速上升 C .减速上升 D .减速下降 【答案】BD
【解析】木箱静止时物块对箱顶有压力,则物块受到顶向下的压力,当物块对箱顶刚好无压力时,表明系统有向上的加速度,是超重,BD 正确。
7.2010·海南物理·12雨摘下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关,雨滴速度越大,它受到的空气阻力越大:此外,当雨滴速度一定时,雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的α次方成正比(1≤α≤2) .假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落,最终它们都_______(填“加速”、“减速”或”匀速”)下落.______(填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面时,______(填“大”或“小”)雨滴的速度较小.
【答案】匀速(2分) 大(1分) 小(1分)
【解析】由于雨滴受到的空气阻力与速度有关,速度越大阻力越大,因此最终当阻力增大到与重力平衡时
43
mg =ρ?πr α
f ∝r 3都做匀速运动;设雨滴半径为r ,则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力,而重力,
由于1≤α≤2,因此半径大的匀速运动的速度大,先落地且落地速度大,小雨滴落地速度小。 8. 2010·福建·22如图所示,物体A 放在足够长的木板B 上,木板B 静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F 拉木板B ,使它做初速度为零,加速度a B =1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A 的质量m A 和B 的质量mg 均为2.0kg,A 、B 之间的动摩擦因数μ1=0.05,B 与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g 取10m/s2。求 (1)物体A 刚运动时的加速度a A (2)t=1.0s时,电动机的输出功率P ;
(3)若t=1.0s时,将电动机的输出功率立即调整为P`=5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t=3.8s时物体A 的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B 的位移为多少? 答
图
案:
9.2010·海南物理·16图l 中,质量为m 的物块叠放在质量为2m 的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F ,在0~3s
2
g =10m/s mg 内F 的变化如图2所示,图中F 以为单位,重力加速度.整个系统开始时静止.
(1)求1s 、1.5s 、2s 、3s 末木板的速度以及2s 、3s 末物块的速度;
(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v -t 图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离。 【解析】(1)设木板和物块的加速度分别为a 和a ',在t 时刻木板和物块的速度分别为之间摩擦力的大小为f ,依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得
v t 和v t ',木板和物块
f =ma '
① ② ③ ④ ⑤
f =μmg ,当v t '
v t '2=v t '1+a '(t 2-t 1)
F -f =(2m ) a
v t 2=v t 1+a (t 2-t 1)
由①②③④⑤式与题给条件得
v 1=4m/s,v 1.5=4.5m/s,v 2=4m/s,v 3=4m/s⑥ 'v '2=4m/s,v 3=4m/s
⑦
(2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的v -t 图象,如右图所示。在0~3s 内物块相对于木板的距离?s 等于木板和物块v -t 图线下的面积之差,即图中带阴影的四边形面积,该四边形由两个三角形组成,上面的三角形面积为0.25(m),下面的三角形面积为2(m),因此?s =2.25m
⑧
1. (09·全国卷Ⅱ·15)两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s 时间内的v-t 图象如图所示。
若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t 1分别为 ( B )
1
和0.30s 31C .和0.28s
3
A .
解析:本题考查图匀减速. 根据
B .3和0.30s D .3和0.28s
象问题. 根据速度图象的特点可知甲做匀加速, 乙做
a =
?v
得3a 甲=a 乙, 根据牛顿第二定律有?t
m 甲41F 1F
=10m /s 2=, 得, 得t=0.3s,B正确。 ==3, 由a 乙=0. 40. 4-t m 甲3m 乙m 乙
2. (09·上海·7)图为蹦极运动的示意图。弹性连。运动员从O 点自由下落,至B 点弹性绳自然
绳的一端固定在O 点,另一端和运动员相伸直,经过合力为零的C 点到达最低点
这一过程,下列表述正确的是
D ,然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析
( B )
①经过B 点时,运动员的速率最大 ②经过C 点时,运动员的速率最大 ③从C 点到D 点,运动员的加速度增大 ④从C 点到D 点,运动员的加速度不变
A .①③ B .②③ C .①④ D .②④
3. (09·上海·46)与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg 的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车
和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时,牵引力为 N, 当车速为2s/m时,其加速度为 m/s2(g=10m m/s2)
规格14 车型
电动自行车
后轮驱动直流永磁铁电机 额定输出功率 额定电压 额定电流
200W 48V 4.5A
整车质量 40Kg 最大载重 120 Kg
答案:40:0.6
4. (09·宁夏·20)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块
间有摩擦。现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 ( BC )
A. 物块先向左运动,再向右运动
B. 物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C. 木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 D. 木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
5. (09·广东物理·8)某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N 。他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t 0至
t 3时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t 图可能是(取电梯向上运动的方向为正)
( A )
解析:由图可知,在t 0-t 1时间内,弹簧秤的示数小于实际重量,则处于失重状态,此时具有向下的加速度,在t 1-t 2阶段弹簧秤示数等于实际重量,则既不超重也不失重,在t 2-t 3阶段,弹簧秤示数大于实际重量,则处于超重状态,具有向上的加速度,若电梯向下运动,则t 0-t 1时间内向下加速,t 1-t 2阶段匀速运动,t 2-t 3阶段减速下降,A 正确;BD 不能实现人进入电梯由静止开始运动,C 项t 0-t 1内超重,不符合题意。 7. (09·广东理科基础·4)建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg 的工 人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg 的建筑材料以0.500m /s 2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取lO m /s 2) ( B )
A .510 N B .490 N C .890 N D .910 N
解析:对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有F -mg =ma , 得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得Mg =F +F N , 得F N =490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B 对。
8. (09·广东理科基础·15)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F 时,物体的加速度为a 1;若保持力的方向不变,大小变为2F 时,物体的加速度为a 2,则 ( D ) A .a l =a2 B .a 12al 解析:当为F 时有a 1=D 对。
9. (09·山东·17)某物体做直线运动的v-t 图象如图甲所示,据此判断图乙(F 表示物体所受合力,x 表示物体的位移)四个选项中正确的是( B )
F -f 2F -f 2F -2f +f f
==2a 1+,可知a 2>2a 1,,当为2F 时有a 2=
m m m m
解析:由图甲可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动,所以前两秒受力恒定,2s-4s 做正方向匀加速直线运动,所以受力为负,且恒定,4s-6s 做负方向匀加速直线运动,所以受力为负,恒定,6s-8s 做负方向匀减速直线运动,所以受力为正,恒定,综上分析B 正确。考点:v-t 图象、牛顿第二定律。提示:在v-t 图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动,加速度恒定,受力恒定。
10. (09·山东·18)2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点343千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为343千
米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是 ( BC ) A .飞船变轨前后的机械能相等
轨道2
B .飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态。 C .飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度
D .飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 解析:飞船点火变轨,前后的机械能不守恒,所以A 不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力,航天员出舱前后都处于失重状态,B 正确。飞船在此圆轨道上运动的周期
90分钟小于同步卫星运动的周期24小时,根据T =
2π
ω
可知,飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同
步卫星运动的角速度,C 正确。飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度,变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度,所以相等,D 不正确。 考点:机械能守恒定律,完全失重,万有引力定律
提示:若物体除了重力、弹性力做功以外,还有其他力(非重力、弹性力) 不做功,且其他力做功之和不为零,则机械能不守恒。
根据万有引力等于卫星做圆周运动的向心力可求卫星的速度、周期、动能、动量等状态量。由
Mm 2π2Mm Mm v 22
) r 得T =2G 2=
m 得v =,由G 2=
m (,由G 2=
m ωr 得
r T r r r ω=
Mm G =ma n 可求向心加速度。 2r 18. (09·上海物理·22)(12分)如图A .,质量m =1kg 的物体沿倾角θ=37?的固定粗糙斜面由静 止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v 成正比,比例系数用k 表示,物体
加速度a 与风速v 的关系如图B .所示。求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)比例系数k 。(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)
2
1由图读出a 0=4m/s代入○1式, 解析:(1)对初始时刻:mg sin θ-μmg cos θ=ma 0 ○
g sin θ-ma 0
解得:μ=0.25;
g cos θ
2又N =mg cos θ+kv sin θ (2)对末时刻加速度为零:mg sin θ-μN -kv cos θ=0 ○
由图得出此时v=5 m/s
mg (sin θ-μcos θ)
2式解得:k =代入○ =0.84kg/s。
v (μsin θ+cos θ
1.(08宁夏理综20) 一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动, 小球通过细绳与车顶相连. 小球某时刻正
处于如图所示状态. 设斜面对小球的支持力为N , 细绳对小球的拉力为T , 关于此时刻小球的受力情况, 下列说法正确的 ( )
A . 若小车向左运动, N 可能为零 B . 若小车向左运动, T 可能为零
C . 若小车向右运动, N 不可能为 D . 若小车向右运动, T 不可能为零 答案 AB
解析 小球相对于斜面静止时, 与小车具有共同加速度, 如图甲、乙所示, 向左的加速度最大则T =0,向右的加速度最大则N =0,根据牛顿第二定律, 合外力与合加速度方向相同沿水平方向, 但速度方向与力没有直接关系.
2. (08全国Ⅱ19)一平行板电容器的两个极板水平放置, 两极板间有一带电荷量不变的小油滴, 小油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比. 若两极板间电压为零, 经一段时间后, 油滴以速率v 匀速下降; 若两极板间的电压为U, 经一段时间后, 小油滴以速率v 匀速上升. 若两极板间电压为-U , 小油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( ) A .2v 向下 B .2v 向上 C .3v 向下 D .3v 向上
解析C; 以油滴为研究对象, 根据共点力平衡条件:不加电压时, mg-kv =0
qU
=0 d qU
-k v'=0 所加电压为-U 时, mg +d
所加电压为U 时, mg +kv -由以上各式得:v '=3v , 方向竖直向下.
3.(08山东理综19) 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子, 如图所示. 设投放初速度为零, 箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比, 且运动过程中箱子始终保持图示姿态. 在箱子下落过程中, 下列说法正确的是 ( )
A . 箱内物体对箱子底部始终没有压力
B . 箱子刚从飞机上投下时, 箱内物体受到的支持力最大 C . 箱子接近地面时, 箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D . 若下落距离足够长, 箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 答案 C
解析 因为下落速度不断增大, 而阻力f ∝v , 所以阻力逐渐增大, 当f =mg 时, 物体开始匀速下落. 以箱和
2
物体
为整体:(M +m )g - f =(M +m )a , f 增大则加速度a 减小. 对物体:Mg -N =ma , 加速度减小, 则支持力N 增大. 所以物体后来受到的支持力比开始时要增大, 不可能“飘起来”.
5.(08江苏7) 如图所示, 两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m 和m 的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦), 分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置, 再由静止释放, 则在 上述两种情形中正确的有( )
A . 质量为2 m 的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 B . 质量为m 的滑块均沿斜面向上运动
C . 绳对质量为m 滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 D . 系统在运动中机械能均守恒 答案 BD
解析 因为斜面光滑, 只有重力做功, 机械能守恒. 滑块不受沿斜面的下滑力. 因为2mg sin 30°>mgsin 45°,mgsin 30°<2mg sin="" 45°,="" 所以两种情况质量为m="" 的滑块均沿斜面向上运动.="" 绳对m="">2mg>
6.(08广东1) 伽利略在著名的斜面实验中, 让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下, 他通过实验观察和逻辑推理, 得到的正确结论有 ( ) A . 倾角一定时, 小球在斜面上的位移与时间成正比 B . 倾角一定时, 小球在斜面上的速度与时间成正比
C . 斜面长度一定时, 小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D . 斜面长度一定时, 小球从顶端滚到底端时所需的时间与倾角无关 答案 B
解析 设斜面的长度为L , 倾角为θ. 倾角一定时, 小球在斜面上的位移s =
1
g sin θ·t 2, 故选项A 错误;小2
球在斜面上的速度v =g sin θ·t , 故选项B 正确;斜面长度一定时, 小球到达底端时的速度v =2gL sin θ,
小球到达底端时所需的时间t =误.
2L
, 即小球到达底端时的速度及所需时间与倾角θ有关, 故选项C 、D 错
g sin θ
7.(08江苏3) 一质量为M 的探空气球在匀速下降. 若气球所受浮力F 始终保持不变,
气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关, 重力加速度为g . 现欲使该气球以同样 速率匀速上升, 则需从气球吊篮中减少的质量为 ( ) A . 2(M -
F 2F F
C . 2M - D. 0 ) B . M -
g g g
答案 A
解析 因阻力只与速率有关, 以同样速率上升与下降所受阻力大小不变, 设为f . 则下降时, F +f = Mg ① [来源:状元源] 上升时, F =(M -ΔM )g +f 由①②得ΔM =2(M -
F
g
) . ②