江苏省黄桥中学高三物理校本讲义三
命题: 何 林
一、单项选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题只有一个选项符合题意
1、下列对运动的认识不正确的是
A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动
B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因
C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动
D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去
2、意大利的物理学家伽利略提出“著名的斜面试验”,逐渐增大斜面倾角并由此推理得出的结论是
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动. B.无论物体是否运动,都具有惯性.
C.力不是维持物体运动的原因. D.力是使物体产生加速度的原因.
3、在人类登上月球之前,科学家曾经担心人类踏上月球表面的时候,会使月面上的灰尘扬起来淹没宇航员,尘土长时间内不会沉下来,科学家的担心是因为考虑到
A.月球上的重力加速度较小. B.月球上没有水.
C. 月球上没有空气. D.月球上的温差太大.
4、如图所示,ab、cd是竖直平面内两根固定的细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,圆周半径为R,b点为圆周的最低点,c点为圆周的最高点。现有两个小滑环A、B分别从a、c处由静止释放,滑环A经时间t1从a点到达b点,滑环B经时间t2从c点到达d点;另有一小球C从b点以初速度v0=沿bc连线竖直上抛,到达最高点时间为t3,不计一切阻力与摩擦,且A、B、C都可视为质点,则t1、t2、t3的大小关系为( )
A.t1=t2=t3 B.t1=t2>t3
C.t2>t1>t3 D.A、B、C三物体的质量未知,因此无法比较
5、竖直向上射出的子弹,达到最高点后又返回原处,假设整个运动过程中,子弹受到的阻力与速度的大小成正比,则整个过程中,加速度大小的变化是( )
A.始终变大 B.始终变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
6、每年端午节,我国许多地方都要举行“龙舟”比赛,运动员用桨划船时,使船前进的力是:A、桨对水的作用力 B、水对桨的作用力
C、人对船的作用力 D、水对船的浮力
7、如图(俯视图)所示,以速度V匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动.则由此可判断列车
A.减速行驶,向南转弯 B.减速行驶,向北转弯
C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯
8、一间新房即将建成时要封顶,考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的坡度。设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动,那么,图3中所示的四种情况中符合要求的是
9、如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块相连,从滑轮到P和到Q
的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及桌面之间
的动摩擦因数都μ,两物块的质量都是m,滑轮轴上
的摩擦不计,若用一水平向右的力F拉P使Q做匀速
运动,则F的大小为
A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg
10、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25;夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上。如图所示.。力F作用后
A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N
11、如图7所示,甲、乙、丙、丁是以时间为轴的匀变速直线运动的图象,下列说法正确的是
A.甲是a—t图象 B.乙是s-t图象 C.丙是s-t图象 D.丁是v—t图象
12、客车运能是指一辆客车单位时间最多能够
运送的人数。其景区客运索道的客车容量为50
人/车,它从起始站运行至终点站(图7)单程
用时10分钟。该客车运行的平均速度和每小时
的运能约为
A.5m/s,300人 B.5m/s,600人
C.3m/s,600人 D.3m/s,300人
13、若以固定点为起点画出若干矢量,分别代表质点在不同时刻的速度,则这些矢量的末端
所形成的轨迹被定义为“速矢端迹”。由此可知
①匀速直线运动的速矢端迹是线段 ②匀加速直线运动的速矢端迹是射线
③匀速圆周运动的速矢端迹是圆 ④简谐运动的是速矢端迹点
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
二、不定项选择题:本题共8小题,每小题3分,每小题至少有二个选项符合题意
1、牛顿是物理学史上最伟大的科学家,他的一生对物理学产生了巨大的贡献,但他还是虚心地说“我之所以比别人看得远些,是因为我站在了巨人的肩上。”牛顿所说的巨人是指
(A)亚里士多德; (B)伽利略; (C)笛卡尔; (D)法拉第。
2、如图所示,在空雪碧瓶底四周钻几个小孔,盛满水后,让盛满水的雪碧瓶自由下落,则下落过程中不可能出现的图是
3、如图所示,小车内有一个光滑的斜面,当小车在水平轨道上做匀变速直线运动时,小物块A恰好能与斜面保持相对静止.在小车运动过程中的某时刻,突然使小车停止,则物体A的运动可能 ( )
(A)沿斜面加速下滑
(B)沿斜面减速上滑
(C)仍与斜面保持相对静止
(D)离开斜面做平抛运动
4、下面各图中A球系在绝缘细线的下端,B球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位
置已在图中标出。A球能保持静止的是
5、如图5所示,斜面置于粗糙水平地面上,在斜面的顶角处,固定
一个小的定滑轮,质量分别为m1、m2的物块,用细线相连,跨过
定滑轮, m1搁置在斜面上.下述正确的是
A.如果m1、m2均静止,则地面对斜面没有摩檫力
B.如果m1沿斜面向下匀速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力
C.如果m1沿斜面向上加速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力
D.如果m1沿斜面向下加速运动,则地面对斜面有向 右的摩檫力
6、如图所示,光滑水平地面上的小车质量为M,站在小车水平底板上的人质量为m,且m≠M。
人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车,定滑轮上下两侧的绳子都保持水平,不计绳与滑轮之间
的摩擦。在人和车一起向右加速运动的过程中,下列说法正确的是
A.人受到向左的摩擦力
B.人受到向右的摩擦力
C.人拉绳的力越大,人和车的加速度越大
D.人拉绳的力越大,人对车的摩擦力越大
7、如图甲所示装置中,光滑的定滑轮固定在高处,用细线跨过该滑轮,细线两端各拴一个
质量相等的砝码m1和m2.在铁架上a处固定环状支架z,它的孔能让m1通过。在m1上加一
个槽码m,由O点释放向下做匀加速直线运动。当它们到达A时槽码m被支架Z托住,
m1继续下降。在图乙中能正确表示m1运动速度v与时间t和位移s 与时间t关系图象的是:
8、如图所示,套在绳索上的小圆环 P 下面挂一个重为G的物体 Q 并使它们处于静止状态.现释放圆环P,让其沿与水平面成 θ 角的绳索无摩擦的下滑,在圆环 P 下滑过程中绳索处于绷紧状态(可认为是一直线),若圆环和物体下滑时不振动,则下列说法正确的是
( A ) Q的加速度一定小于 gsinθ
( B )悬线所受拉力为 Gsinθ
( C )悬线所受拉力为Gcosθ
( D )悬线一定与绳索垂直
三、实验题:
1、在学了自由落体运动这一部分内容后,有同学计算,若有雨滴从距地 面
2.5km高空自由落下,到达地面时速度将超过200m/s,事实上谁也未见过如此
高速的雨滴.这引发了一些同学的思考:雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用.那
它究竟是如何运动的呢 有一组同学设计了一个实验,用胶木球在水中的自由下落来
模拟雨滴在空气中的下落过程.实验中,胶木球从某一高度竖直落下,用闪光照相方
法拍摄了小球在不同时刻的位置,如图所示.
(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形:
___________________________________________________________;
(2)对于小球下落时所受的阻力,我们可以作最简单的猜想:阻力(F)与小球速度(v)_________________,即F=k__________( k为阻力常数).已知照相机的闪光频率为f,图中刻度尺的最小分度为s0,小球的质量为m.若猜想成立,则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数k=________________。
2、某活动小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关
系。实验室提供如下器材:
A.表面光滑的长木板(长度L); B.小车; C.质量为m的钩码若干个; D.方木块(备用于垫木板); E.米尺; F.秒表。
(1)实验过程:
第一步,在保持斜面倾角不变时,探究加速 度与质量的关系。
实验中,通过向小车放入钩码来改变物体质量,只要测出小车由斜面顶端滑至底端用时t,就可以由公式a=_____________求出a,某同学记录了数据如下表所示:
根据以上信息,我们发现,在误差范围内质量改变之后平均下滑用时___________(填“改变”或“不改变”),经过分析你得出加速度和质量的关系为_________。第二步,在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板倾角,由于没有量角器,我们可以测量出木板顶端到水平面高度h,则倾角α的正弦值sinα=h/L。某同学记录下高度h和加速度a如下表:
L (m) 1.00
h (m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
sinα=h/L 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
a (m/s2) 0.970 1.950 2.925 3.910 4.900
请先在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图,然后根据你所作的图线求出当地的重力加速度g=____________。进一步分析可知,光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为 ________________________________。
(2)该探究小组所采用的探究方法是______________________________________________。
3、在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中,某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出)。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别叫a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中,如图所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而可求出加速度。
⑴请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在题卡上),并指出哪个轴相当于v轴?答: ▲ 。
⑵这种实验数据处理的方法可称为“等效替代法”。在以下的物理研究中,采用这种类似方法的是 ▲ 。
A.通过实验和推理得出牛顿第一定律
B.在“验证碰撞中的动量守恒”实验中,用小球落地点的水平距离来代替速度
C.在研究电流与电压、电阻关系时,先保持电阻不变,研究电流与电压的关系
D.在描述电场或磁场时,引入电场线或磁感线
⑶从第一个计数点开始计时,要想求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答: ▲ 。
⑷若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,则加速度为 ▲ m/s2。江苏省黄桥中学高三物理校本讲义三
三、实验题:
1、(1)
(2)
2、(1)
(2)
3、(1)
(2)
(3) (4)
四、计算题:
1、甲、乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同向运动,甲在前,乙在后,相距s,甲初速度为零,加速度为a,做匀加速直线运动;乙以速度v0做匀速运动,关于两质点在相遇前的运动。
某同学作如下分析:
设两质点相遇前,它们之间的距离为△s,则,当时,两质点间距离△s有最小值,也就是两质点速度相等时,两质点之间距离最近。
你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请求出它们的最小距离;如果认为是不正确的,请说明理由并作出正确分析。
2、举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目。就“抓举”而言,其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤,如图甲所示照片表示了其中的几个状态。现只研究从发力到支撑这个过程,测得轮子在照片中的直径为0.8cm,在照片上用尺量出从发力到支撑,杠铃上升的距离为1.2cm,已知运动员所举杠铃的直径D=0.32m,质量m=120kg,运动员从发力到支撑历时t=0.6s,为简便起见,可以认为在该过程中运动员作用在杠铃上的竖直向上的作用力与时间的关系,以及在该过程中杠铃的速度与时间的关系分别如图乙、丙所示。(空气阻力不计,g取10m/s2) (1)试估算出该过程中杠铃被举起的实际高度h1; (2)简要说明杠铃在该过程中作什么运动 并估算在该过程中杠铃向上运动的最大速vm ; (3)求F—t图象中的F0的值。
3、当物体从高空下落时,所受阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关.下表是某次研究的实验数据
小球编号 A B C D E
小球的半径(×10-3m) 0.5 0.5 1.5 2 2.5
小球的质量(×10-6kg) 2 5 45 40 100
小球的收尾速度(m/s) 16 40 40 20 32
(1)根据表中的数据,求出B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比.
(2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系(写出有关表达式、并求出比例系数).
(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同.让它们同时从足够高的同一高度下落,试求出它们的收尾速度;并判断它们落地的顺序(不需要写出判断理由).
4、一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内放一质量为m2=10.5kg的物体P,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m,系统处于静止状态,如图所示。现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s内F是变化的,在0.2s后是恒定的,求F的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s2)
5、喷气式飞机在高空飞行时发动机向后喷出高速气体,使飞机受到一向前的推力。飞机在某一高度飞行时,竖直方向合力为零,飞机在竖直方向除受重力外还受向上的升力,飞机所受向上的升力是由机翼上下表面的压力差产生的,飞机的机翼后部装有襟翼,调整襟翼的角度,可改变升力的大小。飞机飞行时还受空气阻力,实验证实飞机所受空气阻力与速度平方成正比,即 f=Kv2,K为空气阻力系数,空气阻力系数与飞机的形状、大小、襟翼的角度等因素有关,当飞机载重增大时,所需升力也增大,调整襟翼的角度可增大升力,这时空气阻力系数也将增大。
有一总质量为M的喷气式客机在上海机场升空到某一高度后水平飞向北京,升空到这一高度时客机的速度为V1,加速度为a1。经一段时间速度变为V2,此时的加速度为a2,再经一段时间速度变为V3,此时客机所受合力为零。客机加速过程中推力不变,由于客机加速过程时间较短,客机耗油量忽略不计,空气阻力系数恒为K,求:
(1)机翼上下表面的有效面积均为S,加速过程中机翼上下表面的压强差△P为多少?
(2)a1与a2的比值为多少
(3)客机速度达V3后以这一速度匀速飞往北京,匀速飞行时客机发动机的平均功率为P,经时间t客机飞至北京上空时(高度未变),机翼上下表面的压强差减小为△P′。客机飞至北京上空时空气阻力系数变大、变小、还是不变?简要说明理由。客机从上海匀速飞至北京上空的过程中客机的耗油量为多少?克服阻力所做的功为多少?
6、如图所示,质量为m=2.0kg的物体,放在倾角为θ=30°的传送带上,物体与传送带动摩
擦因数为,若物体受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相
等,传送带足够长,原来物体与传送带都处于静止状态,求当
传送带以加速度a=2.0m/s2加速运动时,物体受到的摩擦力的
大小和方向(g取10m/s2)
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义四答案
一、单一选择题:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 A A A A B B A C A C C A B
二、多项选择题:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 BC BCD BD AD AC CD AD CD
三、实验题:
1、(1)小球先做加速度减小的加速直线运动,后做匀速运动
(2)成正比或平方成正比 V或V2 或
2、(1)2L/t2;不改变;无关;9.8m/s2;a=gsinα;(2)控制变量法。
3、⑴v-t图线如图所示( 两图中的一个即可 )y轴相当于v轴
⑵B ⑶b ⑷2.0
四、计算题:
解:1、不正确。 (3分)
在两质点相遇之前,它们之间的距离Δs也可能不断减小,直至Δs=0(相遇),而不存在变小后变大的情况,这完全取决于两质点之间的初始距离s与v0、a之间的大小关系
(3分)
由 s=v0t-可解得:
可见,若v02=2as 即 则
当t≤时,甲乙之前的距离始终在减小,直至相遇,(最小距离Δ s=0),不会出现Δs最小的情况。
当v0<2as,即s>时,甲与乙不可能相遇,在t<时,两质点距离会出现先变小后变大的情况,当t=时,两质点之间的距离最近,:Δ s min=s- (4分)
2、(1)根据轮子的实际直径0.32m和它在照片中的直径0.8cm.可以推算出照片缩小的
比例,按此比例可算得实际上升的高度为h1=O.48m (2分)
(2)杠铃在该过程中先向上作匀加速运动,后做竖直上抛运动 (2分)
设杠铃在该过程中的最大速度为vm’有
(3)减速运动的时间应为
加速运动的时间tl=t-t2=O.44s (2分)
设加速运动的加速度为队则
vm=atl
又由牛顿第二定律有 FO-mg=ma
所以R=m(g+a)=1637N (2分)
3、参考答案
(1) 球在达到终极速度时为平衡状态,有
f =mg ①
则 fB:fC =mB :mC ②
带入数据得 fB:fC=1:9 ③
(2)由表中A、B球的有关数据可得,阻力与速度成正比;即
④
由表中B、C球有关数据可得,阻力与球的半径的平方成正比,即
⑤
得 ⑥
k=4.9Ns/m3 (或k=5Ns/m3) ⑦
(3)将C号和D号小球用细线连接后,其收尾速度应满足
mCg+mDg=fC +fD ⑧
即 mCg+mDg=kv(rC2+rD2) ⑨
代入数据得 v=27.2m/s ⑩
比较C号和D号小球的质量和半径,可判断C球先落地.
4、解答:
因为在t=0.2s内F是变力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s时,P离开秤盘。此时P受到盘的支持力为零,由于盘的质量m1=1.5kg,所以此时弹簧不能处于原长。设在0-0.2s这段时间内P向上运动的距离为x,对物体P据牛顿第二定律可得: F+N-m2g=m2a
对于盘和物体P整体应用牛顿第二定律可得:
令N=0,并由以上二式求得,而,所以求得a=6m/s2。
当P开始运动时拉力最小,此时对盘和物体P整体有Fmin=(m1+m2)a=72N.
当P与盘分离时拉力F最大,Fmax=m2(a+g)=168N.
5、解答:(1)加速过程中竖直方向合力为零,重力不变
mg=△PS, △P= (2分)
(2)设加速过程中推力大小为F
F - KV12 = ma1
F - KV22 = ma2 = (4分)
F= KV32
(3)飞机飞到北京上空时,飞机重力减小,升力减小,空气阻力系数减小(2分)
M’g=△P’S,M’=,△M=M- (3分)
-Wf =M’V32-MV32 (1分)
Wf =+(M- M’) V32 =+(M-) V32 (2分)
6、 答案:本题分两种情况
(1)设传送带以加速度a=2.0m/s2顺时针加速时,物体与传送带相对静止,物体受到的摩擦力为f1,则:f1 mgsin30°=ma1 ①
f1=ma1+mgsin30°=14N ②
而物体与传送带间的最大静摩擦力为fm=μmgcos30°=10N< f1 ③
故物体已相对传送带下滑,此时受到的是滑动摩擦力,大小为10N,方向沿传送带向上. ④
(2)设传送带上以加速度a2=2.0m/s2逆时针加速时,物体与传送带相对静止,物体受到的摩擦力为f2,因为:mgsin30°>ma2
故物体相对传送带的运动趋势方向仍向下
mgsin30° f2=ma2 ⑤
f2=mgsin30° ma2=6N <10N ⑥
故物体此时受到的是静摩擦力,大小为6N,方向沿传送带向上. ⑦
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义三
一、单项选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题只有一个选项符合题意
1、下列对运动的认识不正确的是
A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动
B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因
C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动
D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去
【答案】:A
【解析】:亚里士多德认为没有力作用在物体上,物体就不会运动。.伽利略认为力不是维持物体运动的原因,伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具 有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去。牛顿认为力是改变物体运动状态的原因,并不是使物体运动的原因。故答案为A。
【备考提示】:本题涉及对运动的认识过程,考查对基本理论的认识程度,属于容易题。
2、意大利的物理学家伽利略提出“著名的斜面试验”,逐渐增大斜面倾角并由此推理得出的结论是[ A ]
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动. B.无论物体是否运动,都具有惯性.
C.力不是维持物体运动的原因. D.力是使物体产生加速度的原因.
3、在人类登上月球之前,科学家曾经担心人类踏上月球表面的时候,会使月面上的灰尘扬起来淹没宇航员,尘土长时间内不会沉下来,科学家的担心是因为考虑到 ( A )
A. 月球上的重力加速度较小. B. 月球上没有水.
C. 月球上没有空气. D. 月球上的温差太大.
4、如图所示,ab、cd是竖直平面内两根固定的细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,圆周半径为R,b点为圆周的最低点,c点为圆周的最高点。现有两个小滑环A、B分别从a、c处由静止释放,滑环A经时间t1从a点到达b点,滑环B经时间t2从c点到达d点;另有一小球C从b点以初速度v0=沿bc连线竖直上抛,到达最高点时间为t3,不计一切阻力与摩擦,且A、B、C都可视为质点,则t1、t2、t3的大小关系为( A )
(A)t1=t2=t3
(B)t1=t2>t3
(C)t2>t1>t3
(D)A、B、C三物体的质量未知,因此无法比较
5、竖直向上射出的子弹,达到最高点后又返回原处,假设整个运动过程中,子弹受到的阻力与速度的大小成正比,则整个过程中,加速度大小的变化是(B )
A.始终变大 B.始终变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
6、每年端午节,我国许多地方都要举行“龙舟”比赛,运动员用桨划船时,使船前进的力是:B
A、桨对水的作用力 B、水对桨的作用力
C、人对船的作用力 D、水对船的浮力
7、如图(俯视图)所示,以速度V匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动.则由此可判断列车 A
A.减速行驶,向南转弯 B.减速行驶,向北转弯
C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯
8、一间新房即将建成时要封顶,考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的坡度。设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动,那么,图3中所示的四种情况中符合要求的是 C
9、如图所示,套在绳索上的小圆环 P 下面挂一个重为G的物体 Q 并使它们处于静止状态.现释放圆环P,让其沿与水平面成 θ 角的绳索无摩擦的下滑,在圆环 P 下滑过程中绳索处于绷紧状态(可认为是一直线),若圆环和物体下滑时不振动,则下列说法正确的是 CD
( A ) Q的加速度一定小于 gsinθ
( B )悬线所受拉力为 Gsinθ
( C )悬线所受拉力为Gcosθ
( D )悬线一定与绳索垂直
10、如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块相连,从滑轮到P和到Q
的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都μ,两物块的质量都
是m,滑轮轴上的摩擦不计,若用一水平向右的力F拉P使 做匀速运动,则F的大小为
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
【答案】:A
【解析】:以Q为研究对象,Q在水平方向受绳的拉力F1和P对Q的摩擦力Fμ1作用,由平衡条件可知:F1=Fμ1=μmg;以P为研究对象,P受到水平拉力F2绳的拉力地F2,Q对P的摩擦力F和地面对P的摩擦力Fμ2,由平衡条件可知:F=F2+F+Fμ2,Fμ2=μFN=2μmg,牛顿第三定律知:F1=F2,F=Fμ1,代入得:F=4μmg。
【备考提示】:本题涉及了对平衡问题的处理,在涉及两个或两个以上研究对象时,往往考虑用整体和隔离法,重点在于物体的受力分析。
11、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25;夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上。如图所示.。力F作用后
A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块B所受摩擦力大小是9 N
D.木块B所受摩擦力大小是7 N
【答案】:C
【解析】:未加F时,木块A在水平面内受弹簧的弹力F1及静摩擦力FA作用,且F1=FA=kx=8N,木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用,且F2=FB=kx=8N,在木块B上施加F=1N向右拉力后,由于F2+F<μGB,故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小F=F2+F=9N,木块A的受力情况不变。
【备考提示】:本题涉及了力的平衡、胡克定律及静摩擦力的知识,求解时应注意静摩擦力的可变性,静摩擦力的大小由物体所受外力和运动状态决定的。
12、如图7所示,甲、乙、丙、丁是以时间为轴的匀变速直线运动的图象,下列说法正确的是
A.甲是a—t图象 B.乙是s-t图象 C.丙是s-t图象 D.丁是v—t图象
【答案】:C
【解析】:匀变速直线运动的加速度恒定,其速度随时间均匀变化,故AD错;由匀变速直线运动的位移-时间的关系s=v0t+at2可看出,图象C是v0=0时的位移-时间图象,故C对B错。
【备考提示】:本题涉及了匀变速直线运动的规律及图象的知识。此部分时间既是基础知识,又是重点知识,考生在复习过程中就熟练掌握。
13、客车运能是指一辆客车单位时间最多能够
运送的人数。其景区客运索道的客车容量为50
人/车,它从起始站运行至终点站(图7)单程
用时10分钟。该客车运行的平均速度和每小时
的运能约为
A.5m/s,300人 B.5m/s,600人
C.3m/s,600人 D.3m/s,300人
【答案】:A
【解析】:从图中可看出数据,其平均速度==5m/s,因单程用时10分钟,则1小时运送6次,其运能为:50人×6=300人。
【备考提示】:本题考查考生用所学知识和题目所给信息分析、解决问题的能力。
14、若以固定点为起点画出若干矢量,分别代表质点在不同时刻的速度,则这些矢量的末端
所形成的轨迹被定义为“速矢端迹”。由此可知
①匀速直线运动的速矢端迹是线段 ②匀加速直线运动的速矢端迹是射线
③匀速圆周运动的速矢端迹是圆 ④简谐运动的是速矢端迹点
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】: B
【解析】:速度是一个矢量,既有大小,又有方向。匀加速直线运动的速度均匀增大,方向不发生变化,其速矢端迹是射线;匀速圆周运动的速度大小不变,其方向始终与半径垂直,其速矢端迹是圆。
【备考提示】:本题以“速矢端迹”这个新的知识点命题,考查考生对新知识的接受和创新能力。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,每小题至少有二个选项符合题意
1、牛顿是物理学史上最伟大的科学家,他的一生对物理学产生了巨大的贡献,但他还是虚心地说“我之所以比别人看得远些,是因为我站在了巨人的肩上。”牛顿所说的巨人是指( BC )
(A)亚里士多德; (B)伽利略; (C)笛卡尔; (D)法拉第。
2、如图所示,在空雪碧瓶底四周钻几个小孔,盛满水后,让盛满水的雪碧瓶自由下落,则下落过程中不可能出现的图是 [BCD]
3、如图所示,小车内有一个光滑的斜面,当小车在水平轨道上做匀变速直线运动时,小物块A恰好能与斜面保持相对静止.在小车运动过程中的某时刻,突然使小车停止,则物体A的运动可能 ( BD )
(A)沿斜面加速下滑
(B)沿斜面减速上滑
(C)仍与斜面保持相对静止
(D)离开斜面做平抛运动
4、下面各图中A球系在绝缘细线的下端,B球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位
置已在图中标出。A球能保持静止的是 AD
5、如图5所示,斜面置于粗糙水平地面上,在斜面的顶角处,固定一个小的定滑轮,质量分别为m1、m2的物块,用细线相连,跨过定滑轮, m1搁置在斜面上.下述正确的是 AC
A.如果m1、m2均静止,则地面对斜面没有摩檫力
B.如果m1沿斜面向下匀速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力
C.如果m1沿斜面向上加速运动,则地面对斜面有向右的摩檫力
D.如果m1沿斜面向下加速运动,则地面对斜面有向 右的摩檫力
6、如图所示,光滑水平地面上的小车质量为M,站在小车水平底板上的人质量为m,且m≠M。人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车,定滑轮上下两侧的绳子都保持水平,不计绳与滑轮之间的摩擦。在人和车一起向右加速运动的过程中,下列说法正确的是CD
A.人受到向左的摩擦力
B.人受到向右的摩擦力
C.人拉绳的力越大,人和车的加速度越大
D.人拉绳的力越大,人对车的摩擦力越大
7、如图甲所示装置中,光滑的定滑轮固定在高处,用细线跨过该滑轮,细线两端各拴一个质量相等的砝码m1和m2.在铁架上a处固定环状支架z,它的孔能让m1通过。在m1上加一个槽码m,由O点释放向下做匀加速直线运动。当它们到达A时槽码m被支架Z托住,m1继续下降。在图乙中能正确表示m1运动速度v与时间t和位移s 与时间t关系图象的是:AD
三、实验题:
1、在学了自由落体运动这一部分内容后,有同学计算,若有雨滴从距地 面
2.5km高空自由落下,到达地面时速度将超过200m/s,事实上谁也未见过如此
高速的雨滴.这引发了一些同学的思考:雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用.那它究竟是如何运动的呢 有一组同学设计了一个实验,用胶木球在水中的自由下落来模拟雨滴在空气中的下落过程.实验中,胶木球从某一高度竖直落下,用闪光照相方法拍摄了小球在不同时刻的位置,如图所示.
(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形:
___________________________________________________________;
(2)对于小球下落时所受的阻力,我们可以作最简单的猜想:阻力(F)与小球速度(v)_________________,即F=k__________( k为阻力常数).已知照相机的闪光频率为f,图中刻度尺的最小分度为s0,小球的质量为m.若猜想成立,则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数k=________________。
(1)小球先做加速度减小的加速直线运动,后做匀速运动
(2)成正比或平方成正比 V或V2 或
2、某活动小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关
系。实验室提供如下器材:
A.表面光滑的长木板(长度L); B.小车; C.质量为m的钩码若干个; D.方木块(备用于垫木板); E.米尺; F.秒表。
(1)实验过程:
第一步,在保持斜面倾角不变时,探究加速 度与质量的关系。
实验中,通过向小车放入钩码来改变物体质量,只要测出小车由斜面顶端滑至底端用时t,就可以由公式a=_____________求出a,某同学记录了数据如下表所示:
根据以上信息,我们发现,在误差范围内质量改变之后平均下滑用时___________(填“改变”或“不改变”),经过分析你得出加速度和质量的关系为_________。第二步,在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板倾角,由于没有量角器,我们可以测量出木板顶端到水平面高度h,则倾角α的正弦值sinα=h/L。某同学记录下高度h和加速度a如下表:
L (m) 1.00
h (m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
sinα=h/L 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
a (m/s2) 0.970 1.950 2.925 3.910 4.900
请先在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图,然后根据你所作的图线求出当地的重力加速度g=____________。进一步分析可知,光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为______________________________________________。
(2)该探究小组所采用的探究方法是______________________________________________。
答案:(1)2L/t2;不改变;无关;9.8m/s2;a=gsinα;(2)控制变量法。
3、在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中,某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出)。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别叫a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中,如图所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而可求出加速度。
⑴请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在题卡上),并指出哪个轴相当于v轴?答: ▲ 。
⑵这种实验数据处理的方法可称为“等效替代法”。在以下的物理研究中,采用这种类似方法的是 ▲ 。
A.通过实验和推理得出牛顿第一定律
B.在“验证碰撞中的动量守恒”实验中,用小球落地点的水平距离来代替速度
C.在研究电流与电压、电阻关系时,先保持电阻不变,研究电流与电压的关系
D.在描述电场或磁场时,引入电场线或磁感线
⑶从第一个计数点开始计时,要想求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答: ▲ 。
⑷若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,则加速度为 ▲ m/s2。
答案:
⑴v-t图线如图所示(2分,两图中的一个即可 得2分)y轴相当于v轴(1分)
⑵B(2分) ⑶b (2分) ⑷2.0 (3分)
四、计算题:
1、甲、乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同向运动,甲在前,乙在后,相距s,甲初速度为零,加速度为a,做匀加速直线运动;乙以速度v0做匀速运动,关于两质点在相遇前的运动。
某同学作如下分析:
设两质点相遇前,它们之间的距离为△s,则,当时,两质点间距离△s有最小值,也就是两质点速度相等时,两质点之间距离最近。
你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请求出它们的最小距离;如果认为是不正确的,请说明理由并作出正确分析。
解:1、不正确。 (3分)
在两质点相遇之前,它们之间的距离Δs也可能不断减小,直至Δs=0(相遇),而不存在变小后变大的情况,这完全取决于两质点之间的初始距离s与v0、a之间的大小关系
(3分)
由 s=v0t-可解得:
可见,若v02=2as 即 则
当t≤时,甲乙之前的距离始终在减小,直至相遇,(最小距离Δ s=0),不会出现Δs最小的情况。
当v0<2as,即s>时,甲与乙不可能相遇,在t<时,两质点距离会出现先变小后变大的情况,当t=时,两质点之间的距离最近,:Δ s min=s- (4分)
2、举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目。就“抓举”而言,其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤,如图甲所示照片表示了其中的几个状态。现只研究从发力到支撑这个过程,测得轮子在照片中的直径为0.8cm,在照片上用尺量出从发力到支撑,杠铃上升的距离为1.2cm,已知运动员所举杠铃的直径D=0.32m,质量m=120kg,运动员从发力到支撑历时t=0.6s,为简便起见,可以认为在该过程中运动员作用在杠铃上的竖直向上的作用力与时间的关系,以及在该过程中杠铃的速度与时间的关系分别如图乙、丙所示。(空气阻力不计,g取10m/s2)
(1)试估算出该过程中杠铃被举起的实际高度h1;
(2)简要说明杠铃在该过程中作什么运动 并估算在该过程中杠铃向上运动的最大速vm ;
(3)求F—t图象中的F0的值。
(1)根据轮子的实际直径0.32m和它在照片中的直径0.8cm.可以推算出照片缩小的
比例,按此比例可算得实际上升的高度为h1=O.48m (2分)
(2)杠铃在该过程中先向上作匀加速运动,后做竖直上抛运动 (2分)
设杠铃在该过程中的最大速度为vm’有
加速运动的时间tl=t-t2=O.44s (2分)
设加速运动的加速度为队则
vm=atl
又由牛顿第二定律有
FO-mg=ma
所以R=m(g+a)=1637N (2分)
3、2005年苏州市高三教学情况调查当物体从高空下落时,所受阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关.下表是某次研究的实验数据
小球编号 A B C D E
小球的半径(×10-3m) 0.5 0.5 1.5 2 2.5
小球的质量(×10-6kg) 2 5 45 40 100
小球的收尾速度(m/s) 16 40 40 20 32
(1)根据表中的数据,求出B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比.
(2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系(写出有关表达式、并求出比例系数).
(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同.让它们同时从足够高的同一高度下落,试求出它们的收尾速度;并判断它们落地的顺序(不需要写出判断理由).
3、参考答案
(1) 球在达到终极速度时为平衡状态,有
f =mg ①
则 fB:fC =mB :mC ②
带入数据得 fB:fC=1:9 ③
(2)由表中A、B球的有关数据可得,阻力与速度成正比;即
④
由表中B、C球有关数据可得,阻力与球的半径的平方成正比,即
⑤
得 ⑥
k=4.9Ns/m3 (或k=5Ns/m3) ⑦
(3)将C号和D号小球用细线连接后,其收尾速度应满足
mCg+mDg=fC +fD ⑧
即 mCg+mDg=kv(rC2+rD2) ⑨
代入数据得 v=27.2m/s ⑩
比较C号和D号小球的质量和半径,可判断C球先落地.
4、一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内放一质量为m2=10.5kg的物体P,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m,系统处于静止状态,如图所示。现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s内F是变化的,在0.2s后是恒定的,求F的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s2)
解答:
因为在t=0.2s内F是变力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s时,P离开秤盘。此时P受到盘的支持力为零,由于盘的质量m1=1.5kg,所以此时弹簧不能处于原长。设在0-0.2s这段时间内P向上运动的距离为x,对物体P据牛顿第二定律可得: F+N-m2g=m2a
对于盘和物体P整体应用牛顿第二定律可得:
令N=0,并由以上二式求得,而,所以求得a=6m/s2。
当P开始运动时拉力最小,此时对盘和物体P整体有Fmin=(m1+m2)a=72N.
当P与盘分离时拉力F最大,Fmax=m2(a+g)=168N.
5、喷气式飞机在高空飞行时发动机向后喷出高速气体,使飞机受到一向前的推力。飞机在某一高度飞行时,竖直方向合力为零,飞机在竖直方向除受重力外还受向上的升力,飞机所受向上的升力是由机翼上下表面的压力差产生的,飞机的机翼后部装有襟翼,调整襟翼的角度,可改变升力的大小。飞机飞行时还受空气阻力,实验证实飞机所受空气阻力与速度平方成正比,即 f=Kv2,K为空气阻力系数,空气阻力系数与飞机的形状、大小、襟翼的角度等因素有关,当飞机载重增大时,所需升力也增大,调整襟翼的角度可增大升力,这时空气阻力系数也将增大。
有一总质量为M的喷气式客机在上海机场升空到某一高度后水平飞向北京,升空到这一高度时客机的速度为V1,加速度为a1。经一段时间速度变为V2,此时的加速度为a2,再经一段时间速度变为V3,此时客机所受合力为零。客机加速过程中推力不变,由于客机加速过程时间较短,客机耗油量忽略不计,空气阻力系数恒为K,求:
(1)机翼上下表面的有效面积均为S,加速过程中机翼上下表面的压强差△P为多少?
(2)a1与a2的比值为多少
(3)客机速度达V3后以这一速度匀速飞往北京,匀速飞行时客机发动机的平均功率为P,经时间t客机飞至北京上空时(高度未变),机翼上下表面的压强差减小为△P′。客机飞至北京上空时空气阻力系数变大、变小、还是不变?简要说明理由。客机从上海匀速飞至北京上空的过程中客机的耗油量为多少?克服阻力所做的功为多少?
解答:(1)加速过程中竖直方向合力为零,重力不变
mg=△PS, △P= (2分)
(2)设加速过程中推力大小为F
F - KV12 = ma1
F - KV22 = ma2 = (4分)
F= KV32
(3)飞机飞到北京上空时,飞机重力减小,升力减小,空气阻力系数减小(2分)
M’g=△P’S,M’=,△M=M- (3分)
-Wf =M’V32-MV32 (1分)
Wf =+(M- M’) V32 =+(M-) V32 (2分)
6、如图所示,质量为m=2.0kg的物体,放在倾角为θ=30°的传送带上,物体与传送带动摩
擦因数为,若物体受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相
等,传送带足够长,原来物体与传送带都处于静止状态,求当
传送带以加速度a=2.0m/s2加速运动时,物体受到的摩擦力的
大小和方向(g取10m/s2)
答案:本题分两种情况
(1)设传送带以加速度a=2.0m/s2顺时针加速时,物体与传送带相对静止,物体受到的摩擦力为f1,则:f1 mgsin30°=ma1 ①
f1=ma1+mgsin30°=14N ②
而物体与传送带间的最大静摩擦力为fm=μmgcos30°=10N< f1 ③
故物体已相对传送带下滑,此时受到的是滑动摩擦力,大小为10N,方向沿传送带向上. ④
(2)设传送带上以加速度a2=2.0m/s2逆时针加速时,物体与传送带相对静止,物体受到的摩擦力为f2,因为:mgsin30°>ma2
故物体相对传送带的运动趋势方向仍向下
mgsin30° f2=ma2 ⑤
f2=mgsin30° ma2=6N <10N ⑥
故物体此时受到的是静摩擦力,大小为6N,方向沿传送带向上. ⑦
评分标准:本题共14分。①式2分,②式1分,③式2分,④式3分;⑤、⑥、⑦式各2
A
c
d
a
b
R
A B C D
F
F
Q
P
A
B
F
O
t
甲
O
t
乙
O
t
丙
O
t
丁
抛物线
图 7
m1
m2
图5
y
x
0
a
b
c
d
e
A
B
C
D
E
F
y
x
0
a
b
c
d
e
y
x
0
a
b
c
d
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或
c
d
a
b
R
F
Q
P
A
B
F
O
t
甲
O
t
乙
O
t
丙
O
t
丁
抛物线
图 7
A B C D
A
m1
m2
图5
y
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0
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A
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或
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第 23 页 共 23 页学而不思则罔,思而不学则殆。 ——《论语》
Learning is the eye of the mind. 学问是心灵的眼睛
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十
一、单项选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分.每小题只有一个选项符合题意.
1.一辆汽车由静止开始运动, 其v-t图象如图所示,则汽车在0~1s内和1s~3s内相比
A.位移相等
B.平均速度相等
C.速度变化相同
D.加速度相同
2.如图所示,某人将质量为m的石块从距地面h高处斜向上方抛出,石块抛出时的速度大小为v0,不计空气阻力,石块落地时的动能为
A. B.
C. D.
3.如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下以一定的初速度竖直向上运动,物体的加速度方向向下,空气阻力不计,则物体的机械能
A.一定增加 B.一定减少
C.一定不变 D.可能增加,也可能减少
4.静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F作用下,沿x轴方向运动,拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图所示,图线为半圆.则小物块运动到x0处时的动能为
A.0
B.
C.
D.
5.在下列交通工具中,利用反冲运动原理的是
A.飞艇 B.宇宙飞船
C.F1 赛车 D.核动力航母
6.A、B两导体板平行放置,在t=0时将电子从A板附近由静止释放。则在A、B两板间加上下列哪个电压时,有可能使电子到不了B板
(A) (B) (C) (D)
二、多项选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分.每小题有多个选项符合题意.全
部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分.
7.下面四个图象分别表示四个物体的位移、速度、加速度和摩擦力随时间变化的规律.其中反映物体受力不可能平衡的是
8.关于静电场的有关性质,以下说法正确的是
A.带电粒子沿电场线移动,电势能一定变化.
B.电势降低的方向就是场强的方向.
C.沿电场线方向电势降低,场强可能增大.
D.电场线有可能与等势面不垂直.
9.如图,一带电粒子从P点以一定的初速度射入匀强电场,仅受电场力的作用,则运动轨迹可能是
A.a B. b C. c D. d
10.如图10(a)所示,AB是某电场中的一条电场线.若有一电子以某一初速度,仅在电场力的作用下,沿AB由A运动到B,其速度图象如图10(b)所示,
下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势UA、UB的判断正确的是:
A.EA>EB
B.EA
C.UA>UB
D.UA<UB
11.由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比律,因此引力场和电场之间有许多相似的 性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比.例如电场中反映各点电场强弱的物理量是 电场强度,其定义式为.在引力场中可以有一个类似韵物理量用来反映各点引力场 的强弱.设地球质量为M,半径为R,地球表面处重力加速度为g,引力常量为G,如果一个 质量为m的物体位于距地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是
A. B. C. D.
12. 如图所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上P点,已知物体的质
量为m=2.0kg,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=200N/m.现用力F拉
物体,使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm,这时弹簧具有弹性势能
EP=1.0J,物体处于静止状态.若取g=10m/s2,则撤去外力F后
A.物体向右滑动的距离可以达到12.5cm
B.物体向右滑动的距离一定小于12.5cm
C.物体回到O点时速度最大
D.物体到达最右端时动能为0,系统机械能不为0
三、实验题:
13.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.
若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有 .
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
14.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。(保留二位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的,数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度a/m·s—2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
请在方格坐标纸中画出图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是 。
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验
数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示。
该图线不通过原点,其主要原因是 。
15.某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验,图是某次实验得出的纸带,所用电源的频率为50HZ,舍去前面比较密集的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3……。各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm,d2=7.5cm,d3=13.5cm,则(1)物体做 的运动,理由是 ;(2)物体通过1计数点的速度v1= m/s;(3)物体运动的加速度为a = m/s2.
四、计算题或推导证明题:
16、如图所示,一足球运动员踢一个质量为0.4 kg的足球。
(1)若开始时足球的速度是4 m/s,方向向右,踢球后,球的速度为10 m/s,方向仍向右(如图甲),求足球的初动量、末动量以及踢球过程中动量的改变量。
(2)若足球以10 m/s的速度撞向球门门柱,然后以3 m/s速度反向弹回(如图乙),求这一过程中足球的动量改变量。
17.从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B,绕地球做匀速圆周运动的半径之比为RA∶RB=4∶1,求它们的线速度大小之比。
下面是某同学的一种解法,请判断其解法是否正确。若是正确的,请你作出评价;若是错误的,请分析其出错的原因并给出正确的解答。
解:卫星绕地球作匀速圆周运动所需的向心力
设A,B两颗卫星的质量分别为mA、mB,则
⑴ ⑵
由⑴、⑵得 ∴
18.如图所示,平板车B的质量为3.0kg,以4.0m/s的速度在光滑水平面上向右运动.质量
为1.0kg 的物体A被轻放到车的右端,设物体与车上表面间的动摩擦因数为0.25.求:
1 如果平板车足够长,那么平板车最终速度多大?
物体在车上滑动的时间是多少?
②要使物体不从车上掉下,车至少要有多长?
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十
二、实验题:
13.(1) (2)
(3)
14.(1) (2)
(3)
15.(1)
(2) (3)
三、计算题:
16.
17.
18.
19. “神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为,飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.求:
⑴飞船在轨道Ⅰ上的运行速率;
⑵飞船在A点处点火时,动能如何变化;
⑶飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间.
20.摩托车先由静止开始以m/s2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25m/s匀速运动,追赶前方以15m/s的速度同向匀速行驶的卡车。已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000m,则:(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少?(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?
15.(13分)如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出.
(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点;
(2)求两板间所加偏转电压U的范围;
(3)求粒子可能到达屏上区域的长度.
22、一质量为M的平板小车上,站着n个质量均为m的人,车原来静止在光滑的水平地面上,人相对车静止,现在n个人从车的后端跳下,从车上跳下时,人相对于小车的速度均为,试求在下列两种情况下:(1)n个人同时从车的后端跳下后,小车运动的速度多大?(2)车上的人依次都从车的后端跳下,那么当车上的人全都跳下车后,小车运动的速度是多大?
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十答案
一、单一选择题:
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B D A C B B
二、多项选择题
题号 7 8 9 10 11 12
答案 BC AC AC AC AD BD
三、实验题:
13、(1)天平,刻度尺(2分)
(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分)
(3)(3分)
14、(1)a=3.2m/s2(3分)
(2)如图所示,(作图3分,结论2分)
(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分(2分)
15、(1)匀加速直线(1分) Δs=常数(2分)
(2)0.375m/s(2分) (3)1.5m/s2 (2分)
四、计算题:
16、(1)取向右为正方向,初动量为P=mv=0.44 kgm/s=1.6 kgm/s(1分),方向向右(1分),末动量为P’=mv’=0.410 kgm/s=4.0 kgm/s(1分),方向向右(1分),动量改变量为 P=P’-P=2.4 kgm/s(1分),方向向右(1分),
(2)初动量为P=mv=0.410 kgm/s=4.0 kgm/s(1分),末动量为P’=mv’=0.4(-3) kgm/s=-1.2 kgm/s(1分),动量改变量为 P=P’-P=-5.2 kgm/s(1分),方向向左(1分)。
17、解:这种解法不对。 (2分)
错在没有考虑重力加速度与高度有关。根据万有引力定律知道:
⑴
⑵
由⑴/⑵得, ∴
可见,该同学把A、B两卫星的重力加速度gA,gB当作相同的g来处理是不对的。(2分)
正确解答:卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有
⑶ (1分)
⑷ (1分)
⑶/⑷,得 ∴ (2分)
18、解:①设物体与车相对静止时的速度为v,物体运动的加速度为a,在车上滑动的时间是t,则
Mv0=(M+m)v (1分)
(1分)
代入数据解得 v=3.0m/s (1分)
t=1.2s (1分)
②设物体相对于车滑动的距离为s
由能量守恒得 μmgs=Mv02-(M+m)v2 (1分)
代入数据得 s=2.4m (1分)
19、解:⑴设月球的质量为M,飞船的质量为m,则
(2分)
(2分)
解得 (2分)
⑵动能减小 (2分)
⑶设飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T,则
(2分)
∴
20、解析:(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间,位移,所以摩托车在达最大速度之前没有追上卡车。则追上卡车前二者速度相等是间距最大,设从开始经过t2时间速度相等,最大间距为Sm ,于是有,∴
最大间距
(2)设从开始经过t时间摩托车追上卡车,则有
解 得 t=120s
21、解:(1)设粒子在运动过程中的加速度大小为a,离开偏转电场时偏转距离为y,沿电场方向的速度为vy,偏转角为θ,其反向延长线通过O点,O点与板右端的水平距离为x,则有
y= ①(1分)
②(1分)
(1分)
(1分)
联立可得 (1分)
即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心.
(2) ③(1分)
④
由①②③④式解得 (1分)
当时, (1分)
则两板间所加电压的范围 (1分)
(3)当时,粒子在屏上侧向偏移的距离最大(设为y0),则
(2分)
而 (1分)
解得
则粒子可能到达屏上区域的长度为 (1分)
22、解析:(1)以平板小车和n个人为系统,设n个人同时从车上跳下后,小车的速度为,根据系统动量守恒,有 ,解得
(2)根据动量守恒定律,设第一个人跳下后小车的速度为,于是有
∴
同理,设第二个人跳下后小车的速度为,于是有
∴
第三个人跳下后小车的速度为,于是有
∴
…… ……
第n个人跳下后小车的速度为,于是有
∴
v/m s-1
O 1 2 3 t/s
5
m
v0
h
F
a
F
x
x0
O
Fm
x
F
O
x0
t
s
O
A
At
t
v
O
B
At
t
a
O
C
At
t
f
O
D
At
水平实验台
滑轮
小沙桶
滑块
细线
打点计时器
纸带
长木板
月球
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
B
A
Y
Y'
v0
L
A
d
b
v0
B
A
y0
y
x
θ
θ
vy
v0
O
A
v0
Y'
Y
UAB
t
UAB
t
UAB
t
UAB
t
v
E
d
c
b
a
P
图10(b)
A
B
.
.
图10(a)
P
m
O
d1
d2
d3
0
1
2
3
版权所有 不得转录
版权所有 不得转录
第 12 页 共 12 页江苏省黄桥中学高三物理校本讲义八
命题人:吴国法 2007.10.04
一、单选题(16分)
1、河宽为d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中运动速度为v2=4m/s,设船最短过河时间为t,最短过河位移为s,则 ( )
A、t=50s,s=125m B、t=25s,s=100m
C、t=37.8s,s=125m D、t=41.5s,s=135.7m
2、为了求出楼房的高度,让一石子从楼顶自由下落,若空气阻力作用不计,仅测出下列哪个物理量的值不能计算出楼房高度的是 ( )
A、 石子下落的时间
B、 石子落地时的速度
C、 石子下落头1s内的位移
D、 石子通过最后1m的时间
3、测定运动员体能的一种装置如图所示,运动员的质量为M,绳拴在腰问沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮摩擦和质量),绳的另一端悬吊的重物质量为m,人用力向后蹬传送带而人的重心不动,传送带以速度v向后匀速运动(速度大小可调).最后可用 的值作为被测运动员的体能参数.则 ( )
A.人对传送带不做功
B.人对传送带做功的功率为mgv
C.人对传送带做的功和传送带对人做的功大小相等,但正、负相反
D.人对重物做功的功率为mgv
4、如图,使光滑斜面的倾角从300逐渐增加到600,放在斜面上的滑块每一次出发点都在同一竖直线上,由静止下滑到斜面底部同一点O所需要的时间,将随着角的增大而( )
A、 增加
B、 减小
C、 先增大后减小
D、 先减小后增大
5、三个相同的木块A、B、C,自同一高度由静止开始下落,其中木块B在开始下落时被一个竖直向下飞来的子弹击中并陷入其中,木块C在下落一半高度时被一个同样竖直向下的子弹击中并陷入其中,若三木块的运动时间分别为tA、tB、tC,则 ( )
A.tA=tB=tC B.tA>tC>tB
C.tA=tB>tC D.tA>tB=tC
6、驾驶员手册规定:具有良好刹车的汽车,在以80km/h的速率行驶时,可以在56m距离内被刹住;在以48km/h,的速率行驶时,可以在24m的距离内被刹住。假设对于这两种情况,驾驶员所允许的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车后的负加速度都相同,则允许驾驶员的反应时间约等于( )
A.0.5s B.0.7s C.1.5s D.2s
7、相同的恒定动力,使物体沿某方向移动相同位移,下列说法中正确的是 ( )
A、物体的质量越大,该动力对物体做功越多
B、该物体的运动速度越大,该动力对物体做功越多
C、有摩擦阻力时,该动力对物体做功越多
D、该动力做功与物体质量,运动状态及有无摩擦无关
8、滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率变为v2,且v2①上升时机械能减小,下降时机械能增大
②上升时机械能减小,下降时机械能也减小
③上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
④上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方
A.①和④ B.②和③ C.①和③ D.②和④
二、多项选择题(24分)
9、如图所示,(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计,(b)图为物体A与小车B的v-t图像,由此可知( )
A、小车上表面长度
B、物体A与小车B的质量之比
C、A与小车B上表面的动摩擦因数
D、小车B获得的动能
10、如图所示,质量为m的物块与甲、乙两轻弹簧相连,乙弹簧下端与地面接触但不拴接,两弹簧劲度系数分别为k1、k2。现用手拉甲的上端A,使它缓慢上移,当乙弹簧中的弹力变为原来的2/3时,甲上端A移动的距离为 ( )
A、 B、
C、 D、
11、在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则 ( )
A.该卫星的发射速度必定大于11.2km/s
B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
C.在轨道Ⅰ上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度
D.卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
12、气象卫星是用来拍摄云层照片,观测气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星。“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直,通过两极,每12小时巡视地球一周,称为“极地圆轨道”。“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内称为“地球同步轨道”则“风云一号”卫星比“风云二号”卫星 ( )
(A)发射速度小 (B)线速度大
(C)覆盖地面区域大 (D)向心加速小
13、如图所示,圆环状的轨道被固定在坚直平面内,轨道内侧为圆槽状,且光滑,A点和B点为圆环轨道一直径的两个端点,A点的位置比B点高,两个都可视为质点的小球a和b,质量不相等,它们以大小相等的速度同时从A点出发向相反方向沿轨道运动,运动中两球始终不脱离轨道,则不列说法中正确的是: ( )
A.a球先到达B点
B.b球先到达B点
C.两球碰撞时速率相同
D.两球碰撞时动能相同
14、一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动,一个水平力作用在物体上,物体运动轨迹如图实线所示,图中B为轨迹上一点,虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为5个区域,则关于施力物体的位置,下面说法中正确的是( )
A、如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域
B、如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域
C、如果这个力是斥力,则施力物体可能在②区域
D、如果这个力是斥力,则施力物体可能在③区域
15、作用于O点的三个力平衡,设其中一个力大小为F1,沿—y方向,大小未知的力F2与x方向夹角为,如图所示,下面判断正确的是 ( )
A、力F3只可能在第二象限
B、力F3与F2夹角越小,则F2和F3越小
C、F3的最小值为F1cos
D、力F3可能在第二象限的任意区
16、航天技术的不断发展,为人类探索宇宙创造了条件.1998年1月发射的“月球勘探者号”空间探测器,运用最新科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得最新成果.探测器在一些环形山中央发现了质量密集区,当飞越这些重力异常区域时 ( )
A. 探测器受到的月球对它的万有引力将变大
B.探测器运行的轨道半径将变大
C.探测器飞行的速率将变大
D.探测器飞行的速率将变小
17、如图所示,A、B是两个相同的小物块,C是轻弹簧,用一根细线连接A、B使弹簧C处于压缩状态,然后放置在光滑的水平桌面上.提供的测量器材只有天平和刻度尺.试设计一个简便的测定弹簧此时弹性势能EP的实验方案,说明实验中应测定的物理量(同时用相应的字母表示),并写出计算弹簧弹性势能EP的表达式(用测得物理量的字母表示)已知重力加速度为g.应测量物理量有 ______________________________________,Ep= ____ .(8分)
18、(10分)一质量为500kg的汽艇,在静水中航行时能达到的最大速度为10m/s,若汽艇的牵引力恒定不变,航行时所受阻力与航行速度满足关系f=kv,其中k=100Ns/m。
(1)求当汽艇的速度为5m/s时,它的加速度;
(2)若水被螺旋桨向后推动的速度为8m/s,则螺旋桨每秒向后推动水的质量为多少?(以上速度均以地面为参考系)
19、(10分)质量m=2kg的小木块(可视为质点)沿水平光滑轨道运动,自A点进入固定在竖直面内的半圆形轨道,已知轨道半径R=0.4m,到轨道最高点C后水平飞出,落在水平轨道上的B点处,已知AB=1m,如图所示,求:(1)木块在C点时对轨道的压力,(2)若木块在圈轨道运动中因摩擦损失2.75J机械能,则它进入A点时的速度是多大?
20、(12分)设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示.为了安全,返回舱与轨迹舱对接时,必须具有相同的速度.已知:返回舱返回过程中需克服火星引力做功 ,返回舱与人的总质量为 ,火星表面重力速度为 ,火星半径为 ,轨迹舱到火星中心的距离为 ;不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响.求该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量,才能返回轨道舱?
21、(12分)宇航员在某一星球上以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球又落回原抛出点。然后他用一根长为L的细线把一个质量为m的小球悬挂在O点,使小球处于静止状态,如图所示。现在最低点给小球一个水平向右的冲量I,使小球能在竖直平面内运动,若小球在运动的过程始终对细绳有力的作用,则冲量I应满足什么条件?
22、(14分)一组太空人乘坐太空穿梭机去修理位于离地球表面6.0×105m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H,机组人员使穿梭机进入与H相同的轨道并关闭助推火箭,而望远镜则在穿梭机前方数公里处。如图所示,设G为引力常量而M为地球质量(已知地球半径为6.4×106m,地球表面重力加速度取10m/s2),
(1)在穿梭机内,一质量为70kg的太空人的视重为多少?
(2)计算轨道上的重力加速度及穿梭机在轨道上的速率和周期。
(3)穿梭机须首先进入半径较小的轨道,才有较大的角速度以超前望远镜,试判断穿梭机要进入较低轨道时应增加还是减少其原有速率,说明理由。
23、(14分)如图所示,空间有一竖直的坐标轴,一长为 L 的细绳的一端系一质量为 m 的小球,另一端固定在 y 轴上的 A 点,坐标原点 O 在 A 点下方 L/2 处,在坐标轴上有一光滑的细钉.将小球拉至细绳呈水平状态,然后静止开始释放小球.
(1)细钉在y轴上的某一点y'、球落下后可绕y'在竖直平面内做完整的圆周运动,求y'的可能位置.
( 2 )如细钉在 x 轴上的某一点 x ' ,小球落下后可绕 x'在竖直平面内做完整的圆周运动,求 x'的可能位置.(最后结果可用根式表示)
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义(八)答案
1、B 2、C 3、B 4、D 5、B 6、B 7、D 8、B
9、BC 10、BD 11、CD 12、ABC 13、BC 14、AC 15、CD 16、AC
17、应测量的数据有 ①小物块的质量m ②两小物块的落地点之间的距离s ③桌面的高度h ④桌面的宽度d (其他可行方法也得分)
18、解:(1)汽艇以v=5m/s速度航行时所受阻力为
f=kv ①
其牵引力为: F=fm=kvm ②
根据牛顿运动定律有: F-f=ma ③
代入数据得: a=1m/s2 ④
(2)水向后的速度为u,根据动量定理有:
F△t=△mu-0 ⑤
代入数据解得:
19、解(1)设木块径C点时对轨道的压力为N,速度为,
由和得:
由得:
(2)设木块进入A点时的速度为,由能量转化关系得:
即:
解得:.
20、 物体 在火星表面附近 得 ①
设轨道舱的质量为 0 ,速度大小为 ,则 ②
联立 ①② 解得返回舱与轨道舱对接时,具有动能为
③
返回舱返回过程克服引力做功 ④
返回舱返回时至少需要能量 ⑤
将 ③④ 代入 ⑤ 解得 .
21、设该星球表面附近重力加速度为g,由竖直上抛运动公式得: (2分)
(1)当小球摆到与悬点等高处时,细绳刚好松弛,小球对细绳无力的作用,则小球在最低点的最小速度为vmin。由机械能守恒得: (2分)
由动量定理得: (2分) 解得:。(2分)
(2)当小球做圆周运动经过最高点时,细绳刚好松弛,小球对细绳无力的作用,则小球在最低点的最大速度为vm,根据机械能守恒有:
(2分) 在最高点有:又 (2分)
解得: (2分)
根据以上所求情况,要使小球在运动的过程始终对细绳有力的作用,则冲量I应满足:
或。(2分)
22、(1)0;(2)7.6×103m/s 5.78×103s (3)减小
23、解:(1)设细钉在y轴上距A点为d处,质点掉下来刚好做完整圆周运动,则考虑从落点到圆周运动的最高点,由机械能守恒有:mg[L-2(L-d)]=mv2
而在最高点恰能做圆周运动的条件是:v= 解得:d=L
当钉子在往下时,由于半径减小,同时最高点变低,速度变大,则能更能做完整圆周运动。但钉子应能挡住细绳。
由A点的纵坐标值为L/2,则钉子的坐标位置应为:y'=-d=-.
最低点坐标为:-,所以y'的坐标范围为:(-,- ]
(2)如钉子在x轴上x'处,则考虑从开始到最高点物理过程,有:mg(-r)=mv2
能做完整圆周运动有:v2=gr
由几何关系有:r=L-,由以上三式,解得x'=L
为使钉子能挡住绳子,则有r>0,所以x'综上则有:x'的范围为:[L,L)。
地球
B
⑤
④
③
②
①
A
v0
地
Ⅱ
Ⅰ
Q
P江苏省黄桥中学高三物理校本练习七
命题人:刘荣兵
一、单项选择题:本题共8小题,每小题2分,共计16分。每小题只有一个选项符合题意。
1.在2006年2月26日闭幕的都灵冬运会上,张丹和张昊一起以完美的艺术表演赢得了双人滑冰比赛的银牌。在滑冰表演刚开始时他们都静止不动,随着优美的音乐响起,在相互猛推一下后分别向相反方向运动.假定两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同,已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远,这是由于:
A.在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度
B.在分开后,张丹的加速度的大小大于张昊的加速度的大小
C.在推的过程中,张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力
D.在推的过程中,张丹推张昊的时间小于张昊推张丹的时间
2.科技馆中有一个展品,如图所示.在较暗处有一个不断均匀滴水的龙头.在一种特殊的灯光照射下,可观察到一个个下落的水滴.缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况,可看到一种奇特的现象,水滴似乎不再往下落,而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动,一般要出现这种现象,照明光源应该满足(g取10m/s2)
A.普通光源即可 B.间歇发光,间隙时间为1.4 s
C.间歇发光,间隙时间为0.14 s D.间歇发光,间隙时间为0.2 s
3.如图所示,小车上有一定滑轮,跨过定滑轮的细绳一端系一重球,另一端系在一轻质弹簧上,弹簧竖直固定在小车上.开始时小车静止在水平地面上.当小车匀加速向右运动时
A.弹簧的拉力、小车对地面的压力均增大
B.弹簧的拉力、小车对地面的压力均变小
C.弹簧的拉力变大,小车对地面的压力不变
D.弹簧的拉力不变,小车对地面的压力变大
4.如右图所示,装置中OA、OB是两根轻绳,AB是轻杆,它们构成一个正三角形。在A、B两处分别固定质量均为m的小球,此装置悬挂在O点,开始时装置自然下垂。现对小球B施加一个水平力F,使装置静止在右图所示的位置,此时OA竖直。设在左图所示的状态下OB对小球B的作用力大小为T,在右图所示的状态下OB对小球B的作用力大小为T/,下列判断正确的是
A.T/=2T B.T/>2T C.T/<2T D.条件不足,无法比较T和T/的大小关系
5.如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m的小球,今使小球在水
平面内作匀速圆周运动,通过传感器测得杆端对小球的作用力的大小为F,小球运动的角速度
为ω,重力加速度为g.则小球圆周运动半径为
A. B.
C. D.
7.如图所示,一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球,另一端固定在竖直杆上,当竖直杆
以角速度ω转动时,小球跟着杆一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角为θ,下列
关于ω与θ关系的图象正确的是
8.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图所
示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直
墙壁上,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低
处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有可能摔碎,为
了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是
A.减少每次运送瓦的块数 B.增多每次运送瓦的块数
C.减小两杆之间的距离 D.增大两杆之间的距离
二、多项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分,每小题有多个选项符合题意对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
O F4 F3
A F2
B F1
9.如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的
(A)F1。 (B)F2。 (C)F3。 (D)F4
10.当物体从高空下落时,空气阻力会随物体的速度增大而增大,因此物体下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.探究小组研究发现,在相同环境条件下,球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关,下表是某次探究的实验数据.根据以上数据分析,他们得出如下结论,你认为正确的是
小球编号 A B C D E
小球的半径/10-3m 0.5 0.5 1.5 2.0 2.5
小球的质量/10-6kg 2 5 45 40 100
小球的终极速度/ms-1 16 40 40 20 32
A.小球下落达终极速度时,小球受力处于平衡状态
B.比较A、B可得:当小球半径相同时,终极速度与小球质量成正比
C.比较B、C可得:当小球下落达终极速度时,所受阻力与小球半径的平方成正比
D.比较C、E可得:小球质量越大,所受阻力越小
11.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,如图所示是这个装置的截面图。若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法中正确的是
A.MN对Q的弹力逐渐增大
B.地面对P的摩擦力逐渐增大
C.P、Q间的弹力先减小后增大
D.Q所受的合力逐渐增大
12.如图所示,两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装
置能绕过CD中点的轴OO1转动,已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B的最大静摩擦
力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到OO1轴的距离
为物块A到OO1轴的距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳
子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中,下列说法正确的是
A.A受到的静摩擦力一直增大
B.B受到的静摩擦力先增大,后保持不变
C.A受到的静摩擦力是先增大后减小
D.A受到的合外力一直在增大
13.如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时渡河,河的宽
度为,河水流速为,划船速度均为,出发时两船相距,
甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的
点,则下列判断正确的是
A.甲、乙两船到达对岸的时间相等
B.两船可能在未到达对岸前相遇
C.甲船在点左侧靠岸
D.甲船也在点靠岸
14.物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W。
B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W。
C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W。
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W。
15.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升飞机A,用悬索(重力可忽
略不计)救护困在湖水中的伤员B。在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的
同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离以
(式中H为直升飞机A离水面的高度,各物理量的单位均为国际单位制单位)规律变化,则在这段时间内
A.悬索的拉力等于伤员的重力
B.悬索是竖直的
C.伤员做加速度大小和方向均不变的曲线运动
D.伤员做速度大小增加的曲线运动
16.如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然
后落回水平面.不计一切阻力.下列说法正确的是
A.小球落地点离O点的水平距离为2R.
B.小球落地时动能为5mgR/2.
C.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零.
D.若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比P点高0.5R.
三、实验题(17、19题6分,18题8分,共20分)
17.(6分)伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点,但在伽利略那个时代无法直接测出物体运动的速度;伽利略借助于数学方法,通过数学推理,巧妙地将研究“速度与时间的关系”转换为研究“位移与时间的关系”,解决了这一难题.接着,伽利略用一条刻有光滑凹槽的长木板做成一个斜面,让小球沿斜槽滚下,同时使用水钟测量时间.下表是伽利略手稿中记录的一组实验数据.
时间 单位/t 1 2 3 4 5 6 7
距离 单位/s 32 130 298 526 824 1 192 1 600
(1)伽利略将研究“速度与时间的关系”转换为研究“位移与时间的关系”的研究方法叫做“转换法”.下面给出的四个实例,其中采取的研究方法与上述研究方法相同的是( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体
B.在研究力和运动的关系时,为消除摩擦力的影响,伽利略用理想实验的方法对这一问题进行研究
C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系;然后再保持力不变研究加速度与质量的关系
D.在“探究弹性势能的表达式”的探究活动中,我们通过研究“拉力做功与弹簧的劲度系数k和弹簧伸长量l的关系”,得出了弹性势能的表达式
(2)写出伽利略得出的位移与时间的关系______________________.(提示:自由落体运动的初速度为0)
(3)上表的实验数据能验证伽利略得出的位移与时间的关系吗 如果能,请简要写出你的理由,并在下列坐标纸中作出能直观揭示这一结论正确性的图象;如果不能,请说明理由.(如有需要可利用上表中的空格,作图时请标明横轴的意义)
18.(8分)利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点O正下方有
水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知
悬线长为L,悬点到木板的距离OO’=h(h>L)。
(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:____________。
(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O’C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0________。
O
A P
B v0
M O’ C N
(a)
s2 /m2
2.0
1.0
0 0.5 1.0 cos
(b)
(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角,小球落点与O’点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cos为横坐标,得到如图(b)所示图像。则当=30时,s为 ________m;若悬线长L=1.0m,悬点到木板间的距离OO’为________m。
19.(6分)物理学是很实用的一门学科,在工农业生产中有许多运用.请你用所学的物理
知识帮助农民估测出农用水泵的流量(在单位时间内通过流管横截面的流体的质量或体积称
为流量).已知水泵的出水管是水平的,且出水管外径在10cm左右.提供的实验器材有:
一把钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微器、一长直细木棒和一重锤线.
(1)写出测量的主要步骤和需要测量的物理量
A.用___________测出水管的______________;
B.用重锤线和钢卷尺测出______________离地面的高度y;
C.用木棒从出水口正下方伸到______________,在木棒上做上记号,用钢卷尺测出出水的______________.
(2)用测得的物理量和有关常量,写出计算水泵流量的表达式为:Q =__________.
四、计算题(每题10分,共60分)
20.下表列出了某种型号轿车的部分数据,试根据表中数据回答下列问题:
××型轿车(部分数据)
长/mm×宽/mm×高/mm 4871×1835×1460
净重/kg 1500
传动系统 前轮驱动与挡变速
发动机型式 直列4缸
发动机排量(L) 2.2
最高时速(km/h) 252
0~108km/h的加速时间(s) 10
额定功率(Kw) 140
(1)表格右图为轿车中用于改变车速的排挡.手推变速杆到达不同挡位,可获得不同的运行速度,从“1~5”逐挡速度增大,R是倒车挡.试问轿车要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一挡?并说明理由.
(2)该车以额定功率和最高速度运行时,轿车的牵引力为多大?
(3)如果把0~108km/h的加速过程看做匀加速直线运动,则此过程中汽车的加速度为多大?
21.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)斜面的倾角a;
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ;
(3)t=0.6s时的瞬时速度v.
t(s) 0.0 0.2 0.4 …… 1.2 1.4 ……
V(m/s) 0.0 1.0 2.0 …… 1.1 0.7 ……
22.有一表面光滑的正圆锥体,母线与轴线间夹角=37o,细线长L=1m,一端固定于圆锥顶点上的O点,另一端系一质量为m=1kg的小球,当小球以速率v= 3m/s绕圆锥轴线在水平面内作匀速圆周运动时,求绳子的张力T。
某同学求解思路如下:
先进行受力分析,小球受到重力G、绳子拉力T和锥体的弹力N,画出受力图,如图所示。由于小球绕锥体在水平面内作圆周运动,所以将这三个力沿水平方向和竖直方向进行分解,得到下面二个方程 ①
②
将=37°、L=1m、m=1kg、v= 3m/s代入上面二式,可求得绳子的张力T。
问该同学的解题思路是否正确?若正确,解出最后结果;若有错误请给出正确分析并解答最后结果。
23.如图所示,长为L=1.00m的非弹性轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量为m=1.00kg的小球,将小球从O点正下方d=0.40m处,以水平初速度v0向右抛出,经一定时间绳被拉直。已知绳刚被拉直时,绳与竖直方向成53°角,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球水平抛出的初速度v0的大小。
(2)小球摆到最低点时绳对小球的拉力大小。
24.如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长木板在水平拉力F=50N作用下,以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg.现将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块.求:
(1)第一个铁块放上后,木板运动L=lm时,木板的速度多大?
(2)最终有几个铁块能留在木板上?
(3)最后一个铁块与木板右端距离为多大?(g=10m/s2)
25.在如图所示的装置中,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°。现同时释放甲乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m=1㎏,若取重力加速度g=10m/s2。求:甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。
江苏省黄桥中学高三物理校本练习七答案
一、单项选择题:本题共8小题,每小题2分,共计16分。每小题只有一个选项符合题意。
1. A 2. C 3. C 4. C 5. B 6. C 7. D 8.D
二、多项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分,每小题有多个选项符合题意对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
9. BC 10.AB 11.AB 12.BD 13.AC 14.CD 15. BCD 16.ABD
三、实验题(17、19题6分,18题8分,共20分)
17.(1)(2分)D (2)(2分)
(3)(2分)能.计算S与t2的比值,见下表
时间单位t 1 2 3 4 5 6 7
距离单位s 32 130 298 526 824 1192 1600
(时间单位)2/t2 1 4 9 16 25 36 49
32 32.5 33.11 32.88 32.96 33.11 32.65
在误差允许范围内,的比值是一定值,能够验证伽利略得出的关系的正确性. 作图(2分)(说明:作图像;应作成一条直线.)
18.(1)保证小球沿水平方向抛出,(2)s EQ \R() ,(3)0.52,1.5,
19.(1)A. 游标卡尺 内径D
B. 水管中心
C. 水落地点的中心 水平射程x
(2)Q =
三、计算题
20.(1)变速杆应推至1挡。,当功率一定时,汽车牵引力与速度成反比。
(2) (3)
21.解:(1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为a1=△v/△t=5m/s2,mgsinα=ma1,可得α=30°
(2)由后两列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为a2=△v/△t =2m/s2,μmg=ma2,可得μ=0.2
(3)设从A滑到B历时为t’,则有a1t’=v1.2+a2△t,即5t’=1.1+2(1.2-t’),解得t’=0.5s,则t=0.6s时物体在水平面上,其速度为v=v1.2+a2t=2.3m/s.
22.22.解:该同学的解题思路错误。(3分)
正确解答如下:首先求临界速度,确定小球是否在圆锥面上做圆周运动。令①与②式中N=0有: …………(2分)
…………(2分)
代入数据解得v=2.12m/s <3m/s 说明小球已飘起
设小球以速成率v= 3m/s绕圆锥轴线在水平面内作匀速圆周运动时,绳子与竖直方向的夹角为β,则有
…………(2分)
…………(2分)
由以上两式代入数据求得T=15.5N
23.(1)当绳被拉直时,小球下降的高度h=Lcosθ-d=0.2m
据h=gt2/2,可得t=0.2s,所以v0=Lsinθ/t=4m/s
(2)当绳被拉直前瞬间,小球竖直方向上的速度 vy=gt=2m/s,绳被拉直后球沿
绳方向的速度立即为零,沿垂直于绳方向的速度为vt= v0cos53 - vysin53 =0.8m/s,垂直于绳
向上。
此后的摆动到最低点过程中小球机械能守恒:
在最低点时有:
代入数据可解得:T=18.64N
24.(1)由平衡条件知,得
第一个铁块放上后,木板做匀减速运动,加速度大小
又,代入数据得 (4分)
(2)放上n个铁块后,木板所受合力大小,加速度大小
第一个铁块放上后,第二个铁块放上后
……
第n个铁块放上后
联立得
木板停下时,得n=6.6,所以最终有7个铁块能留在木板上. (5分)
(3)第7个铁块刚放上时,木板的速度满足
解得
当第7块铁块放上后,木板还能滑行d,则,解得 (4分)
(说明:其他方法参照给分)
25.解:设甲物体的质量为M,所受的最大静摩擦力为f,则当乙物体运动到最高点时,绳子上的弹力最小,设为T1, 对乙物体
此时甲物体恰好不下滑,有: 得:
当乙物体运动到最低点时,设绳子上的弹力最大,设为T2
对乙物体由动能定理:
又由牛顿第二定律:
此时甲物体恰好不上滑,则有: 得:
可解得:
F
B
A
O
B
A
O
r
桌面
ω
m
D
C
B
A
0
0
0
0
θ
θ
θ
θ
ω
ω
ω
ω
ω
θ
vy
v0
v0
图2
第 5 页 共 11 页江苏省黄桥中学高三物理校本讲义九
命题人:王其建
一、单项选择题
1.一物体自空中的A点以一定的初速度向上抛出,1s后物体的速率变为10m/s,则此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力,g=10m/s2)
A.A点上方,速度方向向下
B.在A点上方,速度方向向上
C.在A点下方,速度方向向下
D.正在A点,速度方向向下
2.如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的力F的作用。已知物块P沿斜面下滑。现保持F的方向不变,使其减小,则加速度大小
A.一定变小 B.一定变大
C.一定不变 D.可能先变小后变大
3.如图所示,物体A放在粗糙板上随板一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,且板始终保持水平,位置Ⅰ、Ⅱ在同一水平高度上,则
A.物体在位置Ⅰ、Ⅱ时受到的弹力都大于重力
B.物体在位置Ⅰ、Ⅱ时受到的弹力都小于重力
C.物体在位置Ⅰ时受到的弹力都小于重力,位置Ⅱ时受到的弹力都大于重力
D.物体在位置Ⅰ时受到的弹力都大于重力,位置Ⅱ时受到的弹力都小于重力
4.甲乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标。甲车在前一半时间内以速度V1做匀速运动,后一半时间内以V2做匀速运动。乙车在前一半路程中以速度V1做匀速运动,后一半路程中以速度V2做匀速运动,则:
A. 甲先到达 B.乙先到达
C.甲、乙同时到达 D.不能确定
5. 物体在平抛运动时,它的速度方向与初速度方向夹角θ的正切tanθ随时间t变化的图像是下图中的
A B C D
6.一物体在地球表面重16N,它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的
视重为9N,则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(取g=10m/s2)
A. 2倍 B. 3倍 C. 4倍 D. 5倍
二、多项选择题
7.有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景分析和判断的正确方法
① 点火后即将升空的火箭
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
④太空的空间站在绕地球匀速转动
A.因为火箭还没有动,所以加速度一定为零。
B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因为速度很大,所以加速度也一定很大。
D.尽管空间站作匀速转动,但加速度也不为零
8.如图所示,用水平力F,将质量为m的三块砖压在竖直墙上,
静止不动,A与F接触面光滑不受摩擦力,则下列叙述正确的是
A. 墙壁施给C的摩擦力为mg,方向竖直向上
B. 墙壁施给C的弹力为F
C. A施给B的摩擦力大小为mg,方向竖直向下
D. C施给B的摩擦力大小为2mg,方向竖直向上
9.如图所示,M为固定在桌面上的异形木,abcd为圆
周的光滑轨道,a为轨道最高点,de面水平且与圆心等高。
今将质量为m的小球在d点正上方高为h处由静止释放,
使其自由下落到d处后又切入圆轨道运动,则
A. 在h一定的条件下,释放后小球的运动情况与球的
质量有关
B. 只要改变h的大小,就能使小球在通过a点之后即
可能落回圆轨道之内,又可能落到de面上
C. 无论怎样改变h的大小,都不可能使小球在通过a点之后,又落回轨道
之内
D. 要使小球飞出de之外(即落在e的右边)是可能的
10.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰场上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动,假定两板与冰面间的动摩擦因数相同,已知甲在冰上滑行的距离比乙远,可以判断
A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B.在刚分开时甲的初速度大于乙的初速度
C.在分开后、甲的加速度大小小于乙的加速度大小
D.甲的质量小于乙的质量
11.如图所示,质量为m的物体在倾角为θ的斜面体上与斜面体保持相对静止,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在物体和斜面体一起向左匀速移动距离s的过程中
A. 重力做功为零
B. 斜面对物体的支持力做功为零
C. 斜面对物体的支持力做功为mgssinθcosθ
D. 斜面对物体的摩擦力做功为μmgssinθcosθ
三、填空题
12.一游标尺为20等分的游标卡尺,用它测得某物体的长度的读数为19.20mm,则游标尺上第_______条刻度线与主尺上_________mm刻度处对齐.
13.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1-7-13所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
现利用图1-7-14所示装置测量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器设有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为s和s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺数如图图1-7-15所示。
(1)读出滑块的宽度d = cm。
(2)滑块通过光电门1的速度v1 = m/s,滑块通过光电门2的速度
v2 = m/s。
(3)若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是 (说明各量的物理意义,同时指明代表物理量的字母)。
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ= (用字母表示)。
14、为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数(设为定值),某同学经查阅资料知:一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长过程中,弹力所做的功为。于是他设计了下述实验:
第1步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,使滑块紧靠弹簧将其压缩,松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止;
第2步:将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态。
回答下列问题:(将第(1)题正确选项前的符合填在题后括号内)。
(1)对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述,正确的是:
①当弹簧恢复原长时,滑块的加速度达最大值 ( )
②当弹簧恢复原长时,滑块的速度达最大值
③滑块加速度先增大,后减小,然后保持不变
④滑块加速度先减小,后增大,然后保持不变
A.①③ B.②④ C.③ D.④
(2)你认为,该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符合号表示):
(3)用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数的计算式: 。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义九
三、填空题
12、
13、(1)d = cm。
(2)v1 = m/s, v2 = m/s。
(3)还需测量的物理量是
(说明各量的物理意义,同时指明代表物理量的字母)。
(4)μ= (用字母表示)。
14、(1)( )
(2)
(3)
四、计算或论述题
15.如图所示,光滑斜面长为a,宽为b,倾角为θ。一物块沿斜面上方顶点P水平射入,而从右下方顶点Q离开斜面,求物块入射的初速度为多少?
16.如图所示,一水平放置的圆桶正在以中轴线为轴匀速转动,桶上有一小孔,当小孔转到桶的上方时,在孔正上方h处有一小球由静止开始下落.已知圆孔半径足够大,以使小球穿过时不受阻碍,要使小球穿桶下落,h与圆桶半径R之间应满足什么关系?
17. 在质量为M的电动机上,装有质量为m的偏心轮,偏心轮转动的角速度为ω,当偏心轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零;则偏心轮重心离转轴的距离多大 在转动过程中,电动机对地面的最大压力多大
18.物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别是mA和mB,与水平面之间的动摩擦因数分别为μA和μB。用平行于水平面的力F分别拉物体A、B,得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示。
(1)利用图象求出两个物体的质量mA和mB。
甲同学分析的过程是:从图象中得到F=12N时,A物体的加速度aA=4m/s2,B物体的加速度aB=2m/s2,根据牛顿定律导出:
乙同学的分析过程是:从图象中得出直线A、B的斜率为:kA=tan45°=1,kB=tan26°34′=0.5,而
请判断甲、乙两个同学结论的对和错,并分析错误的原因。如果两个同学都错,分析各自的错误原因后再计算正确的结果。
(2)根据图象计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μA和μB的数值。
19、“黑洞”是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体,它的密度极大,对周围的物质(包括光子)有极强的吸引力。根据爱因斯坦理论,光子是有质量的,光子到达黑洞表面时也将被吸入。最多恰能绕黑洞表面做圆周运动,根据天文观测,银河系中心可能有一个黑洞,距该可能黑6×1012m远的星体正以2.0×106m/s的速度绕它旋转,据此估算该可能黑洞的最大半径R是多少?(保留一位有效数字)
20.据报道:我国航天员在俄国训练时曾经“在1.5万米高空,连续飞了10个抛物线.俄方的一个助理教练半途就吐得一塌糊涂,我们的小伙子是第一次做这种实际飞行实验,但一路却神情自若,失重时都纷纷飘起来,还不断做着穿、脱宇航服等操作.”设飞机的运动轨迹是如图所示的一个抛物线接着一段120度的圆弧再接着一个抛物线;飞机的最大速度是900km/h,在圆弧段飞机速率保持不变;被训航天员所能承受的最大示重是8mg.求:
(1)在这十个连续的动作中被训航天员处于完全失重状态的时间是多少?
(2)圆弧的最小半径是多少?(实际上由于飞机在这期间有所调整和休息,所花总时间远大于这个时间,约是一小时)
(3)完成这些动作的总时间至少是多少?
(4)期间飞机的水平位移是多少?
(提示:抛物线部分左右对称,上升阶段和下降阶段时间相等,水平位移相等,加速度相同,飞机在抛物线的顶端时速度在水平方向)(取g=9.75m/s2)
21、如图所示,倾角θ=37°的固定斜面AB长L=18m,质量为M=1kg的木块由斜面中点C从静止开始下滑,0.5s后被一颗质量为m=20g的子弹以v0=600m/s沿斜面向上的速度正对射入并穿出,穿出速度u=100m/s.以后每隔1.5s就有一颗子弹射入木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入木块对子弹的阻力相同.已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:
(1)在被第二颗子弹击中前,木块沿斜面向上运动离A点的最大距离
(2)木块在斜面上最多能被多少颗子弹击中
(3)在木块从C点开始运动到最终离开斜面的过程中,子弹、木块和斜面一系统所产生的内能是多少
[参考答案]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
B D B A B B BD BCD CD BD AC
12. 4、23
13. (1)5.015 (2)1.0 2.5(3)P点到桌面高度h;重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a;斜面的长度b (4)
14、(1)D(2)弹簧被压缩的长度,滑块滑行的距离S,悬挂时弹簧伸长量。
(3) 2分
15. 解:物体在光滑斜面上只受重力和斜面对物体的支持力,因此物体所受到的合力大小为F=,方向沿斜面向下;根据牛顿第二定律,则物体沿斜面方向的加速度应为a加=,又由于物体的初速度与a加垂直,所以物体的运动可分解为两个方向的运动,即水平方向是速度为v0的匀速直线运动,沿斜面向下的是初速度为零的匀加速直线运动。因此在水平方向上有 b= v0 t,沿斜面向下的方向上有a=a加t2;故。
16.下落h,h=1/2*gt k·2π=ωt 下落(h+2R): h+2R=1/2*gt k·2π+(2n-1)π=ωt 由以上四式可得: h= ,其中n,k取正整数.
17. 设偏心轮的重心距转轴r,偏心轮等效为用一长为r的细杆固定质量为m(轮的质量)的质点,绕转轴转动,如图4-3-7,轮的重心在正上方时,电动机对地面的压力刚好为零,则此时偏心轮对电动机向上的作用力大小等于电动机的重力,即:F=Mg ①
根据牛顿第三定律,此时轴对偏心轮的作用力向下,大小为F=Mg,其向心力为:
F+mg=mω2r ②
由①②得偏心轮重心到转轴的距离为:r=(M+m)g/(mω2) ③
当偏心轮的重心转到最低点时,电动机对地面的压力最大.
对偏心轮有:F'-mg=mω2r ④
对电动机,设它所受支持力为FN,FN=F'+Mg ⑤
由③、④、⑤解得FN=2(M+m)g
由牛顿第三定律得,电动机对地面的最大压力为2(M+m)g
18. 解(1)甲、乙两同学的分析都错。
甲错在把水平力F当作合外力,而A、B两物块均受摩擦力f=4N
乙错在由于a轴和F轴的标度不同,斜率k不等于tanα
正确的求解:
(2)
19、答:约3×108m
20. (1)在飞机沿着抛物线运动时被训人员处于完全失重状态,加速度为g,抛物线的后一半是平抛运动,在抛物线的末端飞机速度最大,为v=250m/s.竖直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s.水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s.平抛运动的时间t=vy/g=22.2s.水平方向的位移是s=vxt=2775m.被训航天员处于完全失重状态的总时间是t总=10×2t=444s.
(2)T-mg=mv2/r 由题意得T=8mg,r=v2/7g=915.7m
(3)每飞过一个120o的圆弧所用时间t‘=(2πr/v)/3=7.67s,t总=10 t‘+t总=76.7+444=520.7s
(4)s总=20s+10×2rsin60o=55500+15859=71359m.
21.(1)木块下滑:Mgsinθ-μMgcosθ=Ma1 a1=(sinθ-μcosθ)g=4m/s2
下滑位移:,末速度:v1=a1t1=2m/s
第一颗子弹穿过木块:mv0-Mv1=mu+Mv1′解出v1′=8m/s
木块将上滑:-Mgsinθ-μMgcosθ=Ma2得a2=-8m/s2 上滑时间:∵t2<1.5s∴第二颗子弹击中木块前,木块上升到最高点P1后又会下滑.故木块到A点的最大距离为:
(2)木块从P1再次下滑0.5s后被第二颗子弹击中,这一过程与第一颗子弹击中后过程相同,故再次上滑的位移仍为4m,到达的最高点P2在P1的上方⊿d=4-0.5m=3.5m.P2到B点的距离为:dB=L-d-△d=2m<3.5m. 可知,第三颗子弹击中木块后,木块将滑出斜面.故共有三颗子弹击中木块.
(3)三颗子弹穿过木块所产生的内能为:
木块在斜面上滑行的总路程为:s=3s1+2s2+(s1+dB)=12m
产生的内能为:△U2=μMgscosθ=24J
总共产生的内能为:△U=△U1+△U2=10434J.
[答案](1)12.5m (2)3 (3)1.04×104J
F
P
t
t
O
tanθ
tanθ
tanθ
t
t
O
O
O
tanθ
F A B C
a h
b O d e
c M
图11
图1-7-13
图1-7-14
A
图7-1-11
图1-7-15
C
B
M
θ
v0
θ
s
5
6
7
cm
0
5
10
15
20
图4-3-7
M
Q
P
d
L
2
1
N
图9
b
a
00.0
显示屏
光电门
光电计时器
PAGE
6江苏省黄桥中学高三物理校本讲义一
一、单项选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题只有一个选项符合题意
1.下列说法正确的是( )
A.作平动的物体一定可视为质点 B.有转动的物体一定不能视为质点
C.研究物体的自转时一定不可以将物体视为质点 D.不可以把地球视为质点
2.从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙,不计空气的阻力,它们在空中任一时刻( )
A.甲、乙两球距离始终保持不变,甲、乙两球速度之差保持不变
B.甲、乙两球距离越来越大,甲、乙两球速度之差越来越大
C.甲、乙两球距离越来越大,甲、乙两球速度之差保持不变
D.甲、乙两球距离越来越小,甲、乙两球速度之差也越来越小
3.以速度v上升的电梯内竖直向上抛出一球,电梯内观察者看见小球经时间t后到达最高点,则 ( )
A. 电梯中的人看见球抛出时的初速度v0=gt
B. 地面的人所见球抛出时的速度为v0=gt
C.地面上的人看见球上升的最大高度h=1/2gt2
D.地面上的人看见球上升的时间也为t
4.如图所示,A、B两物体在同一直线上运动,当它们相距s=7m时,A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以4m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时速度为10m/s,方向向右,它在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度大小为2m/s2,则A追上B用的时间为( )
A.6s B。 7s C。 8s D。9s
5.一物体做加速直线运动,依次通过A、B、C三点,AB=BC。物体在AB段加速度为a1,在BC段加速度为a2,且物体在B点的速度为,则( )
A.a1> a2 B.a1= a2 C.a1< a2 D.不能确定
6.渔民逆水行舟,中途船上物体掉落于水中并浮在水面上顺流而下,10min后渔民发觉立刻掉头追赶(掉头时间忽略不计)设渔民顺水和逆水时 相对水的船速不变,则船 掉头后赶上掉落的物体需要的时间是( )
A.10min B.20min C.40min D.不知道水速 ,无法求出
二、多项选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得3分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
7.历史上有些科学家曾经把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(此处称其为另类匀变速直线运动),另类加速度定义为,其中vs和v0分别表示某段位移s内的未速度和初速度。A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动,而现在物理学中加速度的定义式为,下列说法正确的是( )
A.若A不变,则a也不变 B.若A>0且保持不变,则a逐渐增大
C.若A不变,则物体在中间位置处的速度为
D.若A不变,则物体在中间位置处的速度为
8.如图所示是根据龟兔赛跑故事画出的乌龟和兔子赛跑过程中的位移—时间图象,根据图象可知下列说法中正确的是( )
A.乌龟和兔子赛跑开始时是同时同地出发的
B.乌龟和兔子赛跑开始时是同地出发,但兔子让乌龟先爬行一段时间
C.兔子虽然中途休息了一会儿,但最终还是兔子先到达终点
D.乌龟中途虽然落后,但最终还是先予兔子到达终点
9.如图所示,完全相同的三木块并排固定在水平面上,一颗子弹一速度水平射如,若子弹在木块中做匀减速运动,且穿过第三块木块后速度恰好为0,则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块 木块 所用时间比分别为( )
A.v1:v2:v3=3:2:1
B.v1:v2:v3=
C.t1:t2:t 3=
D.t1:t2:t3=
10.处于两条互相平行的平直轨道上的甲、乙两个物体,甲在乙后面,距离是S0,同时同向运动;甲的初速度为v,加速度为a1做加速直线运动;乙的初速度为零,加速度为a2做匀加速直线运动;下述情况可能发生的是( )
A.a1=a2时,甲乙可能相遇两次 B.a1>a2时,甲乙只能相遇一次
C.a111.A、B两木块自左向右做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示。连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知( )
A.在t2时刻两木块速度相等
B.在t1时刻两木块速度相等
C.在t1时刻A木块速度比B木块速度小
D.A木块加速度大于B木块加速度
12.汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动,当它路过某处的同时,该处有一辆汽车乙开始做初速为0的加速度为a的匀加速直线运动去追赶甲车,根据上述的已知条件:( )
A.可求出乙车追上甲车时乙车的速度
B.可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程
C.可求出乙车从开始起到追上甲车时所用的时间
D.不能求出上述三者中的任何一个
三、实验题:本题共 2小题,共 18分。
13.在探究小车的速度随时间的变化规律的实验中,实验得到的一条纸带如右图所示,交流电的频率为50Hz,0、1、2、3……是选用的计数点,每相邻的计数点间还有3个打出的点没有在图上标出。图中还画出了某次实验将米尺靠在纸带上进行测量的情况,读出图中所给的测量点的读数分别是_▲__、__▲__、__▲__和__▲__。计算出物体的加速度的大小是▲_m/s(取二位有效数字)。
14.(1)从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反
应时间.两位同学合作,用刻度尺可测人的反应时间:
如上图(1),甲捏住尺的上端,乙在尺的下部作握尺
的准备(但不与尺接触),当看到甲放开手时,乙立即
握住尺,若乙作握尺准备时,手指位置如图(2),而
握住尺的位置如图(3),由此测得乙同学的反应时间
约为 ▲ s,在乙握住尺前的瞬间,尺的运动速度约
为 ▲ m/s.(结果保留两位有效数字,g取10m/s2)
(2)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图A所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
利用如图B所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数,图中木板固定在水
平面上,木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与木板相比可忽略),
弹簧右端与滑块接触,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电
计时器没有画出。现使弹簧解除锁定,滑块获得一定的初速度后,水平向右运动,光电门1、
2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和5.0×10-2s,用游标卡尺测量小滑块
的宽度d,卡尺示数如图C所示.
①读出滑块的宽度d= ▲ cm.
②滑块通过光电门1的速度v1= ▲ m/s;滑动通过光电门2的速度v2= ▲ m/s;
③若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L,已知当地的重力加速为g,则滑块与木板动摩擦因数表达式为 ▲ (各量均用字母表示)。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义1
三、实验
13. 、___ _、_ ___和__ __, ___ __m/s2
14.(1) s, m/s.
(2)①d= cm. ② v1= m/s,v2= m/s
③
四、计算或论述题
15.利用超声波遇到物体时发生反射可以测定物体运动的有关物理量,如图甲所示A和B通过电缆相连,B为超声波发射和接收一体化装置,仪器A向B提供超声波信号并将B接收到的超声波信号进行处理且在屏幕上显示其波形。现固定B,将它对准匀速行驶的小车C,使其每隔时间T0发射短促的超声波脉冲,如图乙中幅度较大的波形;B接收到的由小车C反射回来的超声波经仪器A处理后显示如图乙中较小的波形。发射波滞后的时间已在图中标出,其中T和△T为已知量,并已知超声波在空气中的速度为V0。根据上述信息:
⑴判断小车的运动方向?
⑵计算小车速度的大小。
16.我国铁路上火车经过多次提速,火车的运行速度较大,而车轮与铁轨间的动摩擦因数又不大,所以飞驰的火车在发生险情紧急刹车后,到完全停下的制动距离是很大的.据实际测定,在某一直线路段,某列火车车速为86.4km/h时,制动距离为960m.(设火车刹车时受到的阻力不变)
(1)求紧急刹车时火车的加速度大小.
(2)在同一路段,该列火车的行车速度提高到108km/h时,制动距离变为多少?
17.(13分)甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为16m/s。已知甲车紧急刹车时加速度a1=3m/s2,乙车紧急刹车时加速度a2=4m/s2,乙车司机的反应时间为0.5s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5s才开始刹车),求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离?
18.一辆长为5m的汽车以m/s的速度行驶,在离铁路与公路交叉点175m处,汽
车司机突然发现离交叉点200m处有一列长300m的列车以m/s的速度行驶过来,为
了避免事故的发生,汽车司机应采取什么措施?(不计司机的反应时间,要求具有开放性答
案)
19.2004年1月25日,继“勇气”号之后,“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星。在人类成功登陆火星之前,人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球,也发射了一种类似四轮小车的月球探测器。它能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10s向地球发射一次信号。探测器上还装着两个相同的减速器(其中一个是备用的),这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2。某次探测器的自动导航系统出现故障,从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表为控制中心的显示屏的数据:
已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s。问:
(1)经过数据分析,你认为减速器是否执行了减速命令?
(2)假如你是控制中心的工作人员,应采取怎样的措施?加速度需满足什么条件?请计说
明。
20.球A从高H处自由下落,与此同时,在球A正下方的地面上,B球以初速度v0竖直上抛,不计空气阻力,设v0=40m/s,g=10m/s2。试问:
⑴若要在B球上升时两球相遇,或要在B球下落时两球相遇,则H的取值范围各是多少?
⑵若要两球在空中相遇,则H的取值范围又是多少?
21.一个物体原来静止在光滑的水平地面上,从t=0开始运动,在第1、3、5、……奇数秒内,给物体施加方向向北的水平推力,使物体获得大小为2m/s2的加速度,在第2、4、6、……偶数秒内,撤去水平推力,向经过多长时间,物体位移的大小为40.25m
参考答案
一、二、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C C A C C A BC BD BD BC ACD ABC
三、实验题
13.10.00cm 12.60cm 22.60cm 30.00cm 2.5 刻度尺读数时注意估读。
14.(1)0.28s 2.8m/s (2)
四、计算、论述题
15.远离波源方向;
16.解:(1)设列车在紧急刹车过程中做匀减速直线运动,初速度为v1=86.4km/h=24m/s,末速度v=0,位移s=960m,紧急刹车时加速度为a.
由速度——位移公式得 -
代入数据得 a=-0.3m/s2
所以火车加速度大小为0.3m/s2.
(2)火车初速度 v2=108km/h=30m/s
-
代入数据得制动距离 s=1.5×103m
17、1.5m
18.解:若汽车先于列车通过交叉点,则用时 而,汽车必须加速,设加速度为a1,则 得
若汽车在列车之后通过交叉点,则汽车到达交叉点用时,又,汽车必须减速,而且在交叉点前停下来,设汽车的加速度大小为a2,则,
所以汽车司机可以让汽车以m/s2加速通过或以m/s2减速停下
19.解:(1)设在地球和月球之间传播电磁波需时为……(1)
从前两次收到的信号可知:探测器的速度……(2)
由题意可知,从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9:1034。控制中心第三次收到的信号是探测器在9:1039发出的。
从后两次收到的信号可知探测器的速度……(3)
可见,探测器速度未变,并未执行命令而减速。减速器出现故障。
(2)应启用另一个备用减速器。再经过3s分析数据和1s接收时间,探测器在9:1044执行命令,此时距前方障碍物距离s=2m。设定减速器加速度为,则有m,
可得m/s2……(4)即只要设定加速度m/s2,便可使探测器不与障碍物相撞。
20.. 0<H<160m,160m<H<320m;0<H<320m
21.方法一:物体在奇数秒内做匀加速直线运动,加速度大小为;在偶数秒内做匀速直线运动;直观地描述物体的运动可以借助速度---时间图象,如图2-5所示为该物体的运动的速度---时间图像,物体在第1S内的位移为1m,第2S内的位移为2m,第3S内的位移为3m,由此规律可得物体在整数秒内的位移S=×n〈40.25得n<9,物体在8S内的位移为36m,余下的4.25m将在9S的部分时间内完成,8S末物体的速度为,4.25=8t+×解得t=0.5S,所以物体总共用8.5S。
方法二:物体在第1S、2S、……nS内的位移分别为S1、S2、……Sn,则有:
S1=a·1=1m
S2=a·1·1=2m
S3=a·1·1+·1=3m
……
Sn=n·m令
S1+S2+……+Sn=40.25
即1+2+……+n=40.25
=40.25
解得: 84.25=V8t+
4.25=8t’+×2×t’
t’=0.5S
所以物体完成40.25m的位移总共所用的时间为(8+0.5)=8.5S
B
(1)
收到信号时间 与前方障碍物距离(单位:m)
9:1020 52
9:1030 32
发射信号时间 给减速器设定的加速度(单位:m/s2)
9:1033 2
收到信号时间 与前方障碍物距离(单位:m)
9:1040 12
图甲
(3)
(2)
A
C
图乙
T+△T
T
T0
T0
T0
T+2△T江苏省黄桥中学高三物理校本练习十一
命题人:刘荣兵 07、10
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分。每小题只有一个选项符合题意。
1.某车队从同一地点先后从静止开出n辆汽车,在平直的公路上沿一直线行驶,各车均先做加速度为a的匀加速直线运动,达到速度v后做匀速直线运动,汽车都匀速行驶后,相邻两车距离均为s,则相邻两车启动的时间间隔为
A. B. C. D.
2.如图所示,完全相同的两物块A、B,质量均为1kg,与地面间的动摩擦因数均为0.2(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),它们之间连接有一劲度系数为100N/m的轻弹簧。整个系统置于水平地面上静止不动,弹簧处于原长。现有一水平向右的变力F作用于物块B上,F从0开始,缓慢增大到3N时,轻弹簧的伸长量为(g取10m/s2)
A.0 B.1cm
C.2cm D.3cm
3.某人从一楼匀速率步行到三楼的过程中,下述说法正确的是
A.楼梯对人的支持力做功等于人的重力势能的增加
B.楼梯对人的支持力做功等于人的机械能的增加
C.楼梯对人做的功不为零
D.人克服重力做的功等于其重力势能的增加
分析:楼梯对人的支持力存在时其作用点即脚在力的方向上没有位移,不做功,而抬起脚来,支持力就又不存在了,所以支持力不做功,此过程中人的内力做功,消耗生物能转化为机械能;
4.一氢气球下系一小重物G,重物只在重力和绳的拉力作用下作匀速直线运动,不计空气阻力和风力影响,而重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是
5.如图所示,光滑、绝缘的半圆形轨道位于竖直向下的匀强电场中,A、B与圆O在同一水平线上。一个质量为m、带电荷量为q的小球,从A点由静止释放后沿轨道下滑,下列说法中正确的是
A.小球一定能够到达与A点同一水平高度的B点
B.由于不知小球所带电荷的电性,无法确定小球能否到达B点
C.如果q为负电荷,小球在轨道最低点时对轨道的压力有可能为零
D.由于需要向心力,小球在轨道最低点时对轨道的压力一定比小球所受的重力大
6.图示为示波管构造的示意图,现在x—x/上加上uxx’—t信号,y—y/上加上uyy’—t信号,(如图甲、乙所示)。则在屏幕上看到的图形是( )
7.如图所示是一火警报警系统的部分电路示意图,其中R2为用半导体热敏材料制成的,电流表为值班室的显示器,a、b 之间接报警器,当传感器R2所在处出现火情时,显示器中的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是:
A.I变大,U变大
B.I变大,U变小
C.I变小,U变大
D.I变小,U变小
8.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示.当开关闭合后
A.L1电流为L2电流的2倍 B.L1的电阻为7.5Ω
C.L1消耗的电功率为0.75W D.L2消耗的电功率为0.375W
二、多项选择题:本题共6小题,每小题3分,共计18分,每小题有多个选项符合题意对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
9.某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重秤的示数.(表内时间不表示先后顺序)
时 间 t0 t1 t2 t3
体重秤示数/kg 45.0 50.0 40.0 45.0
若已知t0时刻电梯静止,则下列说法错误的是
A.t1和t2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生变化;
B.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反;
C.t1和t2时刻电梯的加速度大小相等,运动方向不一定相反;
D.t3时刻电梯可能向上运动
10.如图所示,一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)
A.若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为h
B.若把斜面AB变成曲面AEB,物体沿此曲面上升仍能到达B点
C.若把斜面弯成圆弧形D,物体仍能沿圆弧升高h
D.若把斜面弯成圆弧形D,物体不能沿圆弧升高h
11.我国将于2007 年底发射第一颗环月卫星用来探测月球.探测器先在近地轨道绕地球3周,然后进入月球的近月轨道绕月飞行,已知月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,月球半径约为地球半径的,则下列说法正确的是
A.探测器在月球表面做圆周运动的周期比在地球表面小
B.探测器在月球表面做圆周运动的向心加速度比在地球表面大
C.探测器在月球表面附近运行时的速度小于 7.9km/s
D.探测器在月球表面附近所受月球的万有引力小于在地球表面所受地球的万有引力
12.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,一物体以水平速度v2从右端滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,此时速率为v2',则下列说法正确的是:
A.若v1< v2,则v2'=v1
B.若v1> v2,则v2'=v2
C.不管v2多大,总有v2'=v2
D.只有v1=v2时,才有v2'=v2
13.如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是
A.小球重力与电场力的关系是mg=Eq
B.小球重力与电场力的关系是Eq=mg
C.球在B点时,细线拉力为T=mg
D.球在B点时,细线拉力为T=2Eq
14.如图所示,在匀强电场中有一半径为R的圆O,场强 方向与圆O所在平面平行,场强大小为E。电荷量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中,只在电场力作用下运动,从圆周上不同点离开圆形区域,其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大,图中O是圆心,AB是圆的直径,AC是与AB成α角的弦,则
A.匀强电场的方向沿AC方向
B.匀强电场的方向沿OC方向
C.从A到C电场力做功为2qERcosα
D.从A到C电场力做功为2qER cos2α
三、实验题
15.(1).(6分)用如图所示的装置,探究功与物体速度变化的关系.实验时,先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮条弹力的作用下被弹出,沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带,记录共运动情况.观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹比较均匀,回答下列问题:
(A)适当垫高木板是为了____________
(B)通过纸带求小车速度时,应使用纸带的________________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)
(C)若实验作了n次,所用橡皮条分别为1根、2根……n根,通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……vn,用W表示橡皮条对小车所做的功,作出的W—v2图线是一条过坐标原点的直线,这说明W与v的关系是____________.
16.(10分)某兴趣小组为了测一遥控电动小车的功率,进行了如下的实验:
(1)用天平测出电动小车的质量为0.5kg
(2) 接通电动小车的电源,使小车在水平桌面上从位移传感器处(O点)开始远离传感器,小车在接通电源时电动机的输出功率保持恒定不变;
(3)小车在运动过程中,接通位移传感器,测量小车与位移传感器之间的距离,每隔0.04s用位移传感器测量小车与传感器之间的距离一次,小车与位移传感器之间的距离分别是OA、OB、OC……
(4)使小车加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车停止运动后再切断传感器的电源,(在运动过程中,小车所受的阻力f恒定不变),通过实验测得的数据如下表:
OA OB OC OD OE OF OG OH OI OJ OK
cm 76.08 81.00 87.00 93.00 99.00 104.78 110.3 115.50 120.38 124.94 129.18
通过对上述实验数据的分析,可知:
(1)该电动小车运动的最大速度为_________m/s;
(2)电动小车减速时的加速大小_________m/s2
(3)小车所受的恒定阻力为_________N;
(4)该电动小车的功率为_________W;
(5)接通位移传感器之前,小车已经运动了_________s。
17.(7分)如图(a),质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图象和速率-时间(v-t)图象。整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为了L、高度为h。(取重力加速度g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字)
(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如题(b)图所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a= m/s2 ,摩擦力对滑块A运动的影响 。(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)
(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变 ,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变 ,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。
(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A’,给滑块A’一沿滑板向上的初速度,A’的s-t图线如题(c)图。图线不对称是由于 造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ= (用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ=
四、计算题
18.(10分)如图所示,固定在水平面上的斜面倾角θ=37°,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑.求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力.(取g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8)
解:由于木块与斜面间有摩擦力的作用,所以小球B与木块间有压力的作用,并且它们以共同的加速度a沿斜面向下运动.将小球和木块看作一个整体,设木块的质量为M,根据牛顿第二定律可得
(4分)
代入数据得 (3分)
选小球为研究对象,设MN面对小球的作用力为N,
根据牛顿第二定律有 (4分)
代入数据得 (2分)
根据牛顿第三定律,小球对MN面的压力大小为6.0N,方向沿斜面 (1分)
19.(10分)据报道,我国于07年10月发射“嫦娥1号”卫星,某同学查阅了一些与地球、月球有关的数据资料如下:
地球半径R=6400km,月球半径r=1740km, 地球表面重力加速度g0=9.80m/s2,
月球表面重力加速度g′=1.56m/s2, 月球绕地球转动一周时间为T=27.3天
请你利用上述物理量的符号表示:
(1)“嫦娥1号”卫星绕月球表面运动一周所需的时间;
(2)月球表面到地球表面之间的最近距离。
解:(1)卫星绕月球表面做匀速圆周运动
由mg'= 得: (4分)
(2)月球绕地球做匀速圆周运动
由= (2分)
(2分)
得: (2分)
20、(12分)如图所示,在A、B两点间接一电动势为
4V,内电阻为1Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3
的阻值均为4Ω,电容器的电容为30μF,电流表
的内阻不计,当电键S闭合时,求:
(1)电流表的读数;
(2)电容器所带的电量;
(3)断开电键S后,通过R2的电量.
解:(1) (4分)
(2) (5分)
(3) (5分)
21.(12分) 在地面上方的真空室内,有一对平行金属板M、N竖直放置,两板间存在恒定的电势差,设两板间的电场可看作是匀强电场,且两板外无电场,将一电量的带电小球从两极板上方距两极板上端高度的A点以初动能水平抛出,球恰好从靠近M板上端处射入板内,然后沿直线运动并碰到N板上的B点,B点与极板上端相距,如图所示.
(1)说明小球从A到B的运动情况;
(2)试求M、N两板间的电势差.
解:(1)小球从A点开始做平抛运动,进入电场后做匀加速直线运动 (2分)
(2)小球在A点的初动能 (1分)
小球从A点做平抛运动,进入电场时的竖直速度 (2分)
进入电场时速度方向与竖直方向的夹角θ (2分)
小球进入电场后做直线运动,则合力与速度方向相同 (2分)
极板间距离 (1分)
MN两板间的电势差 (2分)
由以上各式可解得 (2分)
22.(12分)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=1m。某时刻A以v0=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 =0.2,取重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)若F=5N,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。
解:(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 (1分)
木板B作加速运动,有F+ mg=MaB,得:aB=14 m/s2 (1分)
两者速度相同时,有V0-aAt=aBt,得:t=0.25s (1分)
A滑行距离:SA=V0t-aAt2/2=15/16m (1分)
B滑行距离:SB=aBt2/2=7/16m (1分)
最大距离:△s= SA- SB=0.5m (1分)
(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:
………③ (1分)
又: ……………④ (1分)
由、③、④式,可得:aB=6(m/s2) (1分)
再代入②式得: F= m2aB— m1g=1N
若F<1N,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。 (1分)
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:F=3N (2分)
若F大于3N,A就会相对B向左滑下。
综上:力F应满足的条件是: 1N≤F≤3N (1分)
江苏省黄桥中学高三物理校本练习十一答案
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分。每小题只有一个选项符合题意。
1.D 2. B 3.D 4.A 5.A 6.A 7.C 8.C
二、多项选择题:本题共6小题,每小题3分,共计18分,每小题有多个选项符合题意对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
9.A 10.BD 11.CD 12.AB 13. BC 14. BD
三、实验题
15.(1) (.A)平衡摩擦力 (B)后面部分 (C)W与速度v的平方成正比
16. 1.5m/s 2 _m/s2 1N 1.5W 0.875s
17.(1)6,可忽略
(2) h,M和h,且M h不变
(3)滑动摩擦力,arcsin0.6,0.3(上滑、下滑位移大小均为 0.64m,时间分别为0.4s和0.6s。)
四、计算题
20、答案:
21、
O
E
B
A
A
O
B
C
α
A
A
B
R1
R2
R3
S
C
L
●
h
M
N
B
v0
A
v
图15
C
E
A
h
D
B
v1
v2
图a
l
h
B
A
C
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
v/(ms-1)
t/s
图b
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.3
0.0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
s/m
t/s
0.4
0.2
0.1
图c
m,–q
θ
E
B
A
O江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十三
一、单项选择题
1.人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体( )
A.不受地球引力作用 B.受到的合力为零
C.对支持它的物体没有压力 D.不受地球引力,也不受卫星对它的引力
2.如图所示,+Q为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q的粒子,从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动。若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的( )
A.ab直线 B.ac曲线
C.ad曲线 D.ae曲线
3、一质点在xoy平面内运动的轨迹如图所示,已知质点在x方向的分运动是匀速运动,则关于质点在y方向的分运动的描述正确的是 ( )
A.匀速运动 B.先加速后减速
C.先减速后加速 D.先匀速后加速
4.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止。图5所示是这个装置的纵截面图。若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止。在此过程中,下列说法中正确的是
A.MN对Q的弹力逐渐减小
B.地面对P的摩擦力逐渐增大
C.P、Q间的弹力先减小后增大
D.Q所受的合力逐渐增大
5.如图所示,在质量为M的无下底的木箱顶部,用一轻弹簧挂两个质量均为m(M>>m)的A、B两物体,箱子放于水平地面上,平衡后剪断A、B间的细线,此后A作简谐运动,当A运动到最高点时,木箱对地面的压力为( )
A.Mg B.(M-m)g
C.(M+m)g D.(M+2m)g
6.一个边长为L的等边三角形的框架,在其中两个顶点处各固定一个小球A和B,质量分别为2m和m。现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点,框架可绕O点自由转动。有一水平方向的力F作用在小球A上,使OB间的杆恰好静止于竖直方向,现将F撤去,则力F的大小以及撤去F后A球运动到最低点时的速度大小分别为( )
(A), (B),
(C) , ( D),
二、不定项选择题
7、2005年10月12日9时“神舟六号”载人飞船发射升空,进入预定轨道后绕地球自西向东作匀速圆周运动,每90min转一圈。航天员费俊龙、聂海胜在轨道舱作了许多科学实验,10月17日凌晨4时33分返回舱成功着陆。着地前1.5m返回舱底座发动机开始向下喷气,返回舱垂直着地,“神舟六号”航天实验圆满完成。关于“神舟六号”下列说法正确的是(ABCA )。
A.航天员在24h内可以见到日落日出的次数应为16次
B.载人飞船的轨道高度小于地球同步卫星的轨道高度
C.载人飞船绕地球作匀速圆周运动的速度略小于第一宇宙速度7.9km/s
D.在着地前1.5m内宇航员处于失重状态
8、如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块同时受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,则( )
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是
C.当F >时,木板便会开始运动
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
9、如图所示,分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体由静止开始沿着同一个粗糙的固定斜面从底端推到顶端,第一次力F1的方向沿斜面向上,第二次力F2的方向沿水平向右,两次所用的时间相同,在这两个过程中:
A、物体的加速度相同
B、F1和 F2 对物体的冲量大小相同
C、物体的机械能变化相同
D、F1和 F2所做的功相同
10.质量为m的飞机在着陆前较短时间内的运动可以认为是水平速度保持不变、竖直方向速度匀减速为零。今测得飞机从高度h处、水平速度为开始,经过水平的位移后着陆,如图所示,则飞机
A.受到的合外力方向竖直向上
B.在高度h处的动能为m2/2V
C.在下降过程中克服阻力做功为2h2m2/l2
D.在下降过程中机械能减少了2h2m2/l2+mgh用三根轻杆做成
三、填空题
11、卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境设计了如图4所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。
(1)实验时需要测量的物理量是
;
(2)待测质量的表达式为m= 。
12.某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为,弹簧的弹性势能公式为(式中k为弹簧的劲度系数,m为振子的质量,x为弹簧的形变量)。为了验证弹簧的弹性势能公式,他设计了如图甲所示的实验:轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端,另一端连接一个质量为M的滑块,滑块上竖直固定一个挡光条,每当挡光条挡住从光源A发出的细光束时,传感器B因接收不到光线就产生一个电信号,输入电脑后经电脑自动处理就能形成一个脉冲电压波形;开始时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束。在木板的另一端有一个弹簧枪,发射出质量为m,速度为v0的弹丸,弹丸击中木块后留在木块中一起做简谐振动。
⑴系统在振动过程中,所具有的最大动能Ek= ;
⑵系统振动过程中,在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示,由图可知该系统的振动周期大小为:T= ;
⑶如果再测出滑块振动的振幅为A,利用资料上提供的两个公式求出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能为:Ep= ;
通过本实验,根据机械能守恒,如发现Ek=Ep,即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性。
13、某研究性学习小组,为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究.右为测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大;一质量和电阻都不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,=H;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细金属丝与电阻始终保持良好的导电接触).
(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点与C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系式为F= ;
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下实验:
实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数。
表1:球半径r=0.50cm.
风速/m·s-1 10 15 20 30
电压表示数/V 2.40 3.60 4.81 7.19
由表1数据可知:在球半径一定时,风力大小与风速大小的关系是 ;
实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了半径不同情况下电压表的示数如表2:
表2:风速v=10m/s.
球半径/cm 0.25 0.50 0.75 1.00
电压表示数/V 9.60 2.40 1.07 0.60
根据表二数据可知:在风速一定情况下,风力大小与球半径的关系为 ;(球体积V=)
(3)根据上述实验结果可知:风力大小F与风速大小v、球半径r之间的关系式为:
高三物理校本练习十三答案纸
三、填空题
11、 (1)实验时需要测量的物理量是
;
(2)待测质量的表达式为m= 。
12、⑴系统在振动过程中,所具有的最大动能Ek= ;
⑵ 系统的振动周期大小为:T= ;
⑶ 最大弹性势能为:Ep= ;
通过本实验,根据机械能守恒,如发现Ek=Ep,即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性。
13、 (1)风力大小F与电压表示数u的关系式为F=
(2) 实验一:风力大小与风速大小的关系是 .
实验二:风力大小与球半径的关系为 。
(3)风力大小F与风速大小V、球半径r关系式为 。
四、计算题
14、某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v—t图象,如图15所示(除2s—10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知在小车运动的过程中,2s—14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1.0kg ,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求:
(1)小车所受到的阻力大小;
(2)小车匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在加速运动过程中位移的大小.
15、在同一悬挂点O用两根等长的细绳挂两个大小、重力都相等的匀质光滑圆球,第三个相同的球由两个球支撑着,如图所示,要想使整个系统处于平衡状态,求两绳张角α与球的连心夹角β的关系。
16、已知地球半径为R,一只静止在赤道上空的热气球(不计气球离地高度)绕地心运动的角速度为ω0,在距地面h高处圆形轨道上有一颗人造地球卫星,设地球质量为M,热气球的质量为m,人造地球卫星的质量为m1,根据上述条件,有一位同学列出了以下两条式子:
对热气球有: 对人造卫星有:
进而求出人造地球卫星绕地球运行的角速度ω。你认为该同学的解法是否正确?若认为正确,请求出结果。若认为错误,请补充一个条件后,再求出ω。
17、如图15所示,带电量为qA=-0.3C的小球A静止在高为h=0.8 m的光滑平台上,带电量为qB=+0.3C的小球B用长为L=1m的细线悬挂在平台上方,两球质量mA=mB=0.5Kg,整个装置放在竖直向下的匀强电场中,场强大小E =10N/C,现将细线拉开角度α=60O后, 由静止释放B球,在最低点与A球发生对心碰撞,碰撞时无机械能损失,且碰撞后A、B两球电荷均为零。不计空气阻力,取g=10m/s2,求:A球离开平台的水平位移大小。
18、如图甲所示电路中,D为晶体二极管(正向电阻为O,反向电阻为无穷大),R1=R2=4Ω,R3=6Ω,当在AB间加上如图乙所示的交变电压时,求:
(1)在0-1x10-2s时间内通过R1的电流.
(2)1s内电阻R3所消耗的电能。
19、如图所示的装置,U1是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板,板长为l,两板间距离为d。一个质量为m,带电量为-q的质点,经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中。若在两水平金属板间加一电压U2,当上板为正时,带电质点恰能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电质点则射到下板上距板的左端l处,为使带电质点经U1加速后,沿中心线射入两金属板,并能够从两金属之间射出,问两水平金属板间所加电压应满足什么条件,及电压值的范围。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十三答案
1 C 2 B 3 C 4 B 5 A 6 B 7 ABC 8 AD 9 AC 10 AD
11、(1)弹簧秤示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T; (2)FT2/4.
12(9分)(1) (3分) (2)2T0 (3分) (3)
13.(1) (2)F与v成正比 F与r成正比 (3)F=kvr
14、解析:(1)在14s-18s时间段 ①
由图象可得: ②
Ff =ma=1.0×1.5N=1.5N ③
(2)在5s-7s小车作匀速运动,牵引力F=Ff ④
P=Fv=1.5×6W=9W ⑤
(3)速度图象与横轴之间的“面积”的数值等于物体运动的位移大小
0-2s内 ⑥
2s-10s内根据动能定理 ⑦
解得 x2=39m ⑧
∴开始加速过程中小车的位移大小为: x= x1+x2=42m
15、 对于中间球,由平衡条件得 , 所以
对于左球 :
而 , 解得
16、第一个等式(对热气球)不正确 (3分)
因为热气球不同于人造卫星,热气球静止在空中是因为浮力与重力平衡,它绕地心运动的角速度应等于地球自转角速度,(讲到浮力与重力平衡就给4分) (4分)
①若补充地球表面的重力加速度g,可以认为热气球受到的万有引力近似等于其重力,则有G (4分)
与第二个等式联列可得:ω= (4分)
②若利用同步卫星的离地高度H有:G
与第二个等式联到可得:ω=
③若利用第一宇宙速度v1,有G
与第二个等式联列可得:ω=此外若利用近地卫星运行的角速度也可求出ω来。
17、解:碰撞前对B球,动能定理:
mBgL(1-cosα)+qBEL(1-cosα)= mB ①
代入数值解得: v0=4m/s ②
碰撞过程中,动量守恒:mBv0=mBvB+mAvA ③
能量守恒: ④
由以上两式解得 vA=4m/s (vB=0) ⑤
碰后A先匀速运动,再平抛运动
∵ ∴ ⑥
则水平位移为s=vAt=4×0.4m=1.6m ⑦
18、(1) 0.5A (2) E=4.92J
19、当两金属板间加电压U2,上板为正时,对质点有:
⑴ 下板为正时: ⑵
由⑴、⑵解出:a = 2g ⑶
带电质点射到下板距左端处,在竖直方向作匀加速直线运动。
⑷ ⑸
为使带电质点射出金属板,质点在竖直方向运动应有
⑹ ⑺
是竖直方向的加速度,t2是质点在金属板间运动时间
由⑶、⑷、⑸、⑹、⑺解出 ⑻
若的方向向上则两金属板应加电压为上板为正
有 ⑼
若的方向向下则两极间应加电压上板为正
有 ⑽
由⑻、⑼、⑽解出: ⑾
⑿
为使带电质点能从两板间射出,两板间电压U始终应上板为正
⒀
P
风
O
β
α
A
B
F
O
C
D
B
A
v0
甲
u
t
T0
2T0
3T0
乙
o
图15
α
β
O
o
弹簧秤
图-4
t/s
v/m·s-1江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十六
命题人:吴国法
一、单项选择题
1.如图所示,闭合电键S,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变暗,电流表读数变小,则故障可能是( )
A.R1断路。 B.R2断路
C.R3短路。 D.R4短路
2.实验测试表明,地球表面附近存在一个方向竖直向下的电场,若雨滴带负电,下落过程中某雨滴的机械能和电势能的变化情况是 [ ]
A.雨滴的机械能逐渐减小,电势能也逐渐减小.
B.雨滴的机械能逐渐减小,电势能却逐渐增大.
C.雨滴的机械能逐渐增大,电势能也逐渐增大.
D.雨滴的机械能可能不变,电势能也可能不变.
3.如图所示的长直导线中有稳恒电流I通过,处于导线的正上方有一个带正电质量极小的粒子以平行导线的初速度vo射出,能正确反映该粒子运动轨迹的是 [ ]
A.图线①且轨迹半径越来越大.
B.图线②且轨迹半径越来越大.
C.图线③且轨迹不变.
D.图线④且轨迹半径越来越小.
4.如图所示,一同学沿一直线行走,现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片,观察图片,能比较正确反映该同学运动的速度-时间图象的是 [ ]
5. 联欢会上物理老师表演了一个节目如图所示:他左手拿着新鲜的苹果,右手捏住一根吸饮料的长吸管(右手拾指压住吸管的一端),吸管另一端紧密接触苹果的表面,他时轻时重地压了几下,慢慢地就把吸管插入苹果内,吸管却没有折断.下列能运用物理知识作出恰当解释的是 [ ]
A.因为吸管对苹果的作用力大于苹果对吸管的作用力,所以能插入苹果内.
B.因为吸管受到的力较小,但力持续作用时间长,所以能插入苹果且不易折断.
C.因为吸管管壁受到大气压力和向下的压力,所以能插入苹果且不易折断.
D.因为吸管受到沿管轴线方向的冲击力,所以能插入苹果且不易折断.
二、多项选择题
6.如图所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化的电流,电流变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则( )
A.t1时刻,N>G
B.t2时刻,N>G
C.t3时刻,ND.t4时刻,N7.如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,另一端可自由伸长到B点。今使一质量为m的小物体靠着弹簧,将弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能在水平面上运动到C点静止,已知AC=L;若将小物体系在弹簧上,在A点由静止释放,则小物体将做阻尼振动直到最后静止,设小物体通过的总路程为s,则下列说法中可能的是( )
A.s>L B.s=L
C.s8.如图所示,一个质量为m的质点以速度从A点水平射出,以速度经过B点,不计空气阻力,则下列正确的说法是 [ ]
A.若质点以速度-从B点射出,它将刚好以速度-经过A点.
B.若质点以大于的速度从B点射出,它也有可能经过A点.
C.若质点以小于的速度从B点射出,它也有可能经过A点.
D.若质点以速度-从B点射出时还受到竖直向上大小为2 mg 的恒力,则它将刚好以速度-经过A点.
9.在如图所示的电路中,圈①、②、③处可以接小灯或安培表或伏特表(均为理想电表)三种元器件,电源电动势ε、内阻 r保持不变,定值电阻R1>R2>R3>R4>r,小灯电阻RL=R1,以下说法正确的是 [ ]
A.要使得路端电压最大,则应该①接小灯,②接电压表,③接电流表.
B.要使得电源输出功率最大,则应该①接小灯,②接电压表,③接电流表.
C.要使得电源总功率最大,则应该①接电流表,②接电压表,③接小灯.
D.要使得闭合电路中电源效率最高,则应该①接小灯,②接电流表,③接电压表.
三、填空题
10.如左图所示,飞行员驾驶飞机沿水平方向匀速飞行,欲投放救灾物资到地面某指定区域,不计空气阻力,他想看投放物资是否准确落地到指定区域,他应沿图中a、b、c、d、e中的那个方向观察。答:________
11.如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置,A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘,实验时用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来,用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来.当A盘在外力作用下转动起来时,B盘也会转动。则下列说法中正确的是 [ ]
A.不断转动A盘使得铜盘沿径向排列的无数根铜条作切割磁感线 运动,产生感应电动势并获得持续电流.
B.不断转动A盘使得铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁通量发生 变化,产生感应电动势并获得持续电流.
C.当A盘顺时针转动时,B盘逆时针转动,A盘中心的电势比盘边缘高.
D.当A盘顺时针转动时,B盘也顺时针转动,A盘中心的电势比盘边缘低.
12.右图是一个应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上。只要其中任何一个开关处于开路状态,发光二极管就发光。请你根据报警装置的要求,在电路图的虚线框内画出门电路的符号。
13.小灯泡的伏安特性曲线如I-U图中实线所示,某同学想了解该小灯泡工作时消耗的功率,设计了如图所示测定小灯泡功率的实验电路,电源电动势ε=30V,内电阻可忽略不计,R1= 20Ω,R2=40Ω,它们阻值不随温度变化.他将R1巧妙地看作电源的内电阻,闭合电键S,由U=ε-Ir,得小灯两端电压与小灯电流的一次函数关系U=30-20I,在I-U图上绘得该函数图线(未画出),再通过图线求得小灯泡的实际功率.
指出该同学上述解法中存在的一个错误是___________________________________ ;
小灯的U、I关系是___________________;
小灯泡的实际功率约为___________W.
14.某同学想用以下器材组装一只欧姆计,并测量一只约几千欧电阻的阻值。
A 电流表,满偏电流为1mA,内阻为20Ω
B 电流表,满偏电流为0.6A,内阻为5Ω
C 电动势15V,内阻5Ω的直流电源
D 电动势3V,内阻3Ω的直流电源
E 最大阻值为5000Ω的滑动变阻器
F 最大阻值为100Ω的滑动变阻器
(1)以上器材应选用___________(填字母)
(2)欧姆计调零后,滑动变阻器被接入部分的阻值为_________Ω
(3)若用此欧姆计测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约为_________Ω
15.如图所示为一种“滚轮——平盘无级变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴转动的圆柱形滚轮组成,由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动(滚轮不打滑)。其中滚轮半径为r、主动轴的半径为r1、从动轴的半径为r2、滚轮中心距离主动轴轴线的距离为x。
(1)若主动轴转速为n1,则从动轴转速n2=________。
(2)若从动轴牵引一质量为m的重物以速度v匀速上升,则滚轮与平盘间的摩擦力F=_______。 电动机施于主动轴外缘的牵引力的功率P=_________。
四、计算题
16.如图所示,电路A、B两点分别接恒压电源的正、负极,滑动变阻器R的最大阻值为3R0,ab=bc=cd,伏特表的内阻Rv 的阻值为2R0,水平放置的平行金属板长为L、极板间距为d,且d=,极板间电场均匀分布.现有一个质量为m、电量大小为q的粒子以大小为v0的初速度从下极板边缘飞入匀强电场,当滑片p处于a点时,粒子恰好从上极板边缘水平飞出,粒子重力不计.求
(1)粒子的带电性质及v0与水平极板间的夹角θ;
(2)恒压电源的电压U;
(3)若保持v0大小不变但改变v0方向,使得带点粒子恰能沿极板中央轴线水平飞出,这时伏特表的读数多大?滑片p 应处于哪个位置?
17.如图所示,一矩形金属框架与水平面成=37°角,宽L =0.4m,上、下两端各有一个电阻R0 =2Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T.ab为金属杆,与框架良好接触,其质量m=0.1Kg,杆电阻r=1.0Ω,杆与框架的动摩擦因数μ=0.5.杆由静止开始下滑,在速度达到最大的过程中,上端电阻R0产生的热量Q0=0. 5J.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)流过R0的最大电流;
(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离;
(3)在时间1s内通过杆ab横截面积的最大电量.
18、如图所示,在空间中的A、B两点固定着一对等量正点电荷,有一带电微粒在它们产生的电场中运动,设带电微粒在运动过程中只受到电场力的作用,带电微粒在电场中所做的运动可能是:A.匀变速直线运动、B.匀速圆周运动、C.类似平抛运动、D.机械振动。
现有某同学分析如下:带电粒子在电场中不可能做匀变速直线运动与类似平抛运动,因为带电粒子在电场中不可能受到恒定的外力作用,所以A、C是错误的,也不可能做匀速圆周运动,因为做匀速圆周运动的物体所受的合外力始终指向圆心充当向心力,图示中两点电荷所产生的电场不可能提供这样的向心力,所以B也是错误的。唯有D正确,理由是在AB连线中点O两侧对称位置之间可以做机械振动。
你认为该同学的全部分析过程是否有错,若没有错,请说明正确答案“D”成立的条件?若有错,请指出错误并说明理由。
19、如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC端连有阻值为R的电阻。若将一质量为M、垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。现用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF从BD位置由静止推至距BD端s处,此时撤去该力,金属棒EF最后又回到BD端。求:
(1)金属棒下滑过程中的最大速度。
(2)金属棒棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能(金属棒及导轨的电阻不计)
20、如图,光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场,磁感强度为B。一质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计)。求:
(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度;
(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回
路所消耗的电能;
(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能的
运动情况。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十六答案
1、B 2、B 3、B 4、C 5、D
6、AD 7、BC 8、ABD 9、CD
10、C 11、A
12、
13. 将小灯伏安特性曲线中的电流与电路中的总电流混淆起来
U=20-40I/3 , 7.2 (±0.2) (每空2分)
14.(1)A、D、E(全选对得2分,选对但不全,得1分,有错得0分)
(2)2977(2分)
(3)6000(2分)
15、(1)xn1/r(3分)
(2)mgr2/r(3分)、mgv(2分)
16、解:(1)粒子带正电 (2分)
分运动时间相等 (2分) θ=45o (1分)
(2) (2分)
y=d, 电压 (1分)
(3)y=,由分运动时间相等 得tg= (1分)
, 相应的伏特表读数 (2分)
由分压关系知滑片P应处于ab之间(1分),滑动变阻器滑片P以下部分电阻为Rx≈2.7Ro (1分)
17.解:(1)当满足 BIL+μmgcosθ=mgsinaθ 时有最大电流 (2分)
(1分)
流过R0的最大电流为I0=0.25A (1分)
(2)Q总=4Qo=2 J (1分)
ε=IR总=0.5×2V=1.0V (1分)
此时杆的速度为 (1分)
由动能定理得 (2分)
求得 杆下滑的路程
(1分)
(3) 通过ab杆的最大电量
(2分)
18、答:该同学分析有错(2分)。
对A、C、D三个选项的分析正确,对B选项的分析错误(2分)。实际上两个正的点电荷周围电场分布中,根据对称性可知,在经O点垂直于AB连线的平面(2分)内各点的场强方向的反向延长线都经过O点,在此平面内,若使带负电的粒子(2分)以一定方向的初速度运动,就可以做匀速圆周运动。
19、解:(1)(4分)、(2分)
(2)(4分)、(2分)
20、(05南通二模)解(1)ab棒离开磁场右边界前做匀速运动,速度为,则有:
①
②
对ab棒 F-BIl=0 ③
解得 ④
注:Vm、F是正比关系,在不同拉力作用下物体做匀速运动的最大速度不同。
(2)在全程,由能量转化和守恒可得: ⑤
解得: ⑥
(3)设棒刚进入磁场时速度为v
由: ⑦
可得: ⑧
棒在进入磁场前做匀加速直线运动,在磁场中运动可分三种情况讨论:
①若(或),则棒做匀速直线运动;
②若(或F>),则棒先加速后匀速;
③若(或F<),则棒先减速后匀速。
Q
P
( a )
t1
t2
t3
t4
t
i
O
( b )
A
B
C
O
1
2
3
v
e
d
c
b
a
R1
R2
R
S1
S2
5V
0V
≥1
S
N
S
N
铜盘B
铜盘A
R
A
B
O
A
B
D
C
E
F
B
s
θ
R
O
F
b
O′
O1’
O1
a
R
M
P
B
N
Q
d0
d江苏省黄桥中学高三物理校本讲义六
命题 戴君 审题 何林
一、单项选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题只有一个选项符合题意。
1、水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块,经历时间△t1,机械能转化为内能的数值为△E1。同样的子弹以同样的速度击穿放在光滑水平面上同样的木块,经历时间△t2,机械能转化为内能的数值为△E2,假定在两种情况下,子弹在木块中受到的阻力大小是相同的,则下
列结论正确的是 ( )
A.△t1<△t2 △E1=△E2 B.△t1>△t2 △E1>△E2
C.△t1<△t2 △E1<△E2 D.△t1=△t2 △E1=△E2
2、一个质量为2kg的物体,在5个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15N和10N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体的运动的说法中正确的是( )
A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s2
B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小
C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是2m/s2
D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是5m/s2
3、中国国际烟花大会上,3万发烟花在西湖夜空绽放。按照设计要求,装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4s末到达离地面100m的最高点,随即炸开,构成各种美丽的图案。假设礼花弹从炮筒中射出时的初速度是v0,上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍,g取10m/s2,那么v0和k分别等于
A、25m/s,1.25 B、40m/s,0.25 C、50m/s,0.25 D、80m/s,1.25
4、如图,质量为3kg的木板在光滑水平面上,质量为1kg的物体放在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以4m/s的初速度向相反方向运动,当木板的速度为2.4m/s时,物块 ( )
A.加速运动 B.减速运动
C.匀速运动 D.静止不动
5、如图所示,一个m=10kg的物体在乎面直角坐标系xOy的坐标原点,只受到F1和F2的作用,FI=10N,F2=N,则物体的加速度.( )
A.方向沿+y B.方向沿一y
C.大小等于1m/s2 D.大小等于m/s2
6、一个质量为M的箱子放在水平地面上,箱内用长为L的细线栓一质量为m的小球,线的另一端栓在箱子的顶板上,现把细线和球拉到与竖直方向成θ角处从静止自由释放,当球摆到最低点时,地面受到的压力为( )
A、Mg(2-cosθ) B、Mg+mg(1-cosθ)
C、(M+m)g D、Mg+mg(3-2cosθ)
二、多项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分.
1、下列说法正确的是 ( )
A.一质点受两个力作用而处于平衡状态(静止或匀速),则这两个力在相同时间内的冲量一定相同
B.一质点受两个力的作用而处于平衡状态(静止或匀速),则这两个力在相同时间内做的功或者都为零,或者一个做正功,一个做负功,且功的绝对值相等。
C.在相同时间内作用力和反作用力的冲量一定大小相同,方向相反
D.在相同时间内作用力和反作用力都有可能做正功
2、光滑水平面上静置一质量为M的木块,一质量为m的子弹以水平速度v1射入木块,以速度v2穿出,木块速度变为v,在这个过程中,下列说法中正确的是( )
A.子弹对木块做的功为Mv2/2,
B.子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功,
C.子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块间摩擦生热的内能之和,
D.子弹损失的动能等于木块获得的动能与子弹跟木块间摩擦生热的内能之和。
3、在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和(均可看作斜面).甲、乙两名旅游者分别乘两个相同完全的滑沙撬从A点由静止开始分别沿AB和滑下,最后都停在水平沙面BC上,如图所示.设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动.则下列说法中正确的是( )
A.甲在B点的速率一定大于乙在点的速率
B.甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程
C.甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移
D.甲在B点的动能一定大于乙在点的动能
4、光滑水平桌面上有一个静止的木块,枪沿水平方向先后发射两颗质量和速度都相同的子弹,两子弹分别从不同位置穿过木块。假设两子弹穿过木块时受到的阻力大小相同,忽略重力和空气阻力的影响,那么在两颗子弹先后穿过木块的过程中( )
A.两颗子弹损失的动能相同;
B.木块每次增加的动能相同;
C.因摩擦而产生的热量相同;
D.木块每次移动的距离不相同
5、如图所示,一个质量为m的小球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩全过程中,弹簧均为弹性形变,那么( )
A.当小球的动能最大时,弹性势能为零;
B.当小球的动能减为零时,重力势能最小;
C.当小球的动能减为零时,球的加速度最大,但不一定大于重力加速度值;
D.当小球的动能减为零时,球所受弹力最大,且一定大于2mg。
6、下列说法中正确的是( )
A.外力对物体做功的代数和等于物体机械能的变化;
B.重力对物体做的功等于物体重力势能的增加;
C.除重力和弹簧的弹力外,其它力对物体做的总功等于物体机械能的变化;
D.重力做功不引起物体机械能的变化
7、铁道部决定在前3次火车提速的基础上还将实行两次大提速,旅客列车在500km左右实现“夕发朝至”,进一步适应旅客要求。为了适应提速的要求下列说法正确的是 ()
A.机车的功率可保持不变
B.机车的功率必须增大
C.铁路转弯处的路基坡度应加大
D.铁路转弯处的路基坡度应减小
8、滑块以速率V1靠惯性沿固定的斜面由底端向上做匀变速运动,当它回到出发点时速率变为V2,且V2 <V1,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则 ()
A.上升过程机械能的减小量等于下降过程机械能的减小量
B.上升过程中动能和重力势能相等的位置在A点上方
C.上升过程合力的平均功率等于下降过程合力的平均功率
D.上升过程重力做的功小于摩擦力做的功,下降过程重力做的功大于克服摩擦力做的功
9、物体从地面以60J的初动能竖直向上抛出,当它上升到某一高度A点时,动能减少了30J,机械能减少了10J。若空气阻力大小不变,以地面为零势能面,则物体()。
A.在最高点处重力势能为40J
B.落地时动能为20J
C.上升过程中动能与重力势能相等时,动能小于30J
D.下落过程中动能与重力势能相等时,重力势能大于20J
10、如图所示,A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度,处于静止状态,两斜面的倾角分别为37和53,若不计摩擦,以地面为零势能参考面,剪断细绳后下列说法中正确的是( )
A.两物体着地时的速度可能相同
B.两物体着地时的动能一定相同
C.两物体着地时的机械能一定不同
D.两物体着地时所受重力的功率一定相同
三、实验题:
1、1.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题(结果保留三位有效数字):
(1)该电动小车运动的最大速度为 m/s;
(2)该电动小车的额定功率为 W。
2、与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为300,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑块质量为2.00kg,滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.540m,g=9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。
(1)滑块通过光电门1时的速度v1= m/s,通过光电门2时的速度v2= m/s:
(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为 J,重力势能的减少量为 J。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义六
三、实验题:
1、(1)_ _ (2)___ _____.
2、(1)v1= m/s, v2= m/s:(2) J, J。
四、计算题:
1、如图所示,一人通过大小不计的光滑定滑轮用细线拉一质量为m的物体,开始时手拉的
绳头在滑轮正下方H处,当保持这一高度向右走,人的速度恒为v.试求在从A点走到B点
的过程中:
(1)物体上升的高度;
(2)人对物体所做的功。
解:(1)由图中几何关系可得:物体上升的高度为
h=H/Sin300-H/Sin600
(2)由动能定理和题意条件可得:
W人-mgh=mVB2-mVA2
VB=VA=V
上述解法正确吗?若你认为是正确的话,则解出其结果,若你认为不正确的话,则列式解出你认为正确的结果。
2、风能是一种环保型能源.目前我国风力发电总装机容量已达2640MW(MW表示兆瓦).据勘测我国的风力资源至少有2.53105MW,所以风力发电是很有前途的一种能源.
风力发电是将风的动能转化为电能.设空气的密度为,水平风速为v,风力发电机每个叶片长为L,设通过叶片旋转所围成的圆面积内的所有风能转化为电能的效率为.求:
(1)该风力发电机的发电功率P的数学表达式.
(2)若某地平均风速为v = 10m/s,所用风力发电机的叶片长L = 4m,空气密度 = 1.3kg/m3,效率为 = 25%,每天平均发电20小时,每天能获得多少电能?
3、 汽车在平直的公路上由静止启动,开始做直线运动,图中曲线1表示汽车运动的速度和时间的关系,折线2表示汽车的功率和时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在16s末汽车的速度恰好达到最大。
(1)定性描述汽车的运动状态
(2)汽车受到的阻力和最大牵引力
(3)汽车的质量
(4)汽车从静止到匀速运动的总位移
4、如图,质量m=60kg的高山滑雪运动员,从A点由静止开始沿霄道滑下,从B点水平飞出后又落在与水平面成倾角=的斜坡上C点.已知AB两点间的高度差为h=25m,B、 C两点间的距离为S=75m,(g取10m/s2 sin370=0.6),求:
(1)运动员从B点飞出时的速度vB的大小.
(2)运动员从A到B过程中克服摩擦力所做的功.
5、在同一水平高度上有A、B两物体,它们质量分别为m、M。A物体从如图11所示位置开始以角速度ω绕O点在竖直平面内顺时针作匀速圆周运动,轨道半径为R。同时B物体在恒力F作用下,由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向作直线运动,如图所示。问:
(1)A物体运动到什么位置时,它的速度可能与B物体相同?(2)要使两物体的速度相同,作用在B物体上的力F应多大?(3)当两物体的速度相同时,B物体的最小位移为多少?
6、如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。(2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义六答案
1、 单一选择题:
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A B C A C D
2、 多项选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 BCD AD AB CD BD CD BC ABD ABC CD
3、 实验题
1、答案:(1)__1.50__ (2)__1.20__.(删去5.78cm这组数据)
2、答案:(1)1.00m/s,2.50m/s;(2)5.25J,5.29J (典型的错误:有效数字的位数)
4、 计算题
1、解:(1)解法正确 ,h=(3-)H
(2)解法不正确 ,W人-mgh=m(Vcos300)2- m(Vcos600)2
W人=mv2+(3-)mgH
2、解:(1)叶片旋转所形成的圆面积为S = L2,
t秒内流过该圆面积的风柱体积为V=Svt=L2vt
风柱体的质量为 m= V= L2vt 风柱体的动能为 Ek=mv2=L2v3t
转化成的电能为 E=Ek=L2v3t 发出的电功率为 P==L2v3
(2)将已知数据代入可求得每天获得的电能为
E=×0.25×1.3×3.14×42×103×20×3600J=5.88×108J
3、解:(1)汽车开始做初速度为0匀加速运动,6S末再做加速度减小的变加速运动,
16s后匀速运动。
(2)(2分) (2分)
(3) (2分)
(4)(1分) S2=105m(2分)
S总= (1分)
4、解:(1)由B到C平抛运动的时间为t
竖直方向: 水平方向:
代得数据,解得vB=20m/s
(2)A到B过程由动能定理有 。
代人数据,解得 所以运动员克服摩擦力所做的功为3000J。
5、解析:(1)要使A、B两物体速度相同,A物体必须运动到圆周最高点,此时两者速度
方向皆向右。
(2)当物体A第一次到圆周最高点时,。
当物体A第二次到圆周最高点时, 。
当物体A第三次到圆周最高点时, 。
当物体A第n+1次到圆周最高点时,当物体A第二次到圆周最高点时, 。 (1)
又要使两物体速度相同,则有vB=vA ,
即 。 (2)
由(1)、(2)式解得:(n =0,1,2,……)。
(3)两物体速度相同时,当n = 0,此时,B物体的位移sB最小,故。
6、解:(1)物块沿斜面下滑过程中,在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动,设
下滑加速度为a ,到达斜面底端B时的速度为v,则 ①
②
由①、②式代入数据解得:m/s ③
(2)设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA,在A点受到圆轨道的压力为N,由机械能守恒定律得:
④
物块运动到圆轨道的最高点A时,由牛顿第二定律得:
⑤
由④、⑤式代入数据解得: N=20N ⑥
由牛顿第三定律可知,物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小
NA=N=20N ⑦
A
B B / C
第3题图
h
O
B
A
θ
图乙
单位:cm
6.00
4.07
4.40
4.71
5.04
5.35
5.78
6.00
5.99
6.01
图甲
纸带
打点计时器
图5
α
β
A
B
第 8 页 共 9 页江苏省黄桥中学高三物理周周练十二
命题人:缪小刚 11.2
一、单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共计18分。每小题只有一个选项符合题意。
1 . 如图所示,A、B、C为三个质量相等、材料相同的小物块,在沿斜面向上的拉力作用下,沿相同的粗糙斜面上滑,其中A是匀速上滑,B是加速上滑,C是减速上滑,而斜面体对地均处于静止。斜面体甲、乙、丙所受地面的摩擦力分别为f1、f2、f3,该三个力的大小关系是
A.f1=f2=f3 B.f3>f2>f1 C. f2>f1>f3 D.f1>f2>f3
2.如图,D为一理想二极管,平行金属板M、N水平放置,两板之间有一带电微粒以速度v0沿图示方向做匀速直线运动,当微粒运动到P点时,将M板迅速向上平移一小段距离,则此后微粒的运动情况是
A.沿轨迹①运动
B.沿轨迹②运动
C.沿轨迹③运动
D.沿轨迹④运动
3..“嫦娥一号”将在距离月球高为h处绕月球做匀速圆周运动.已知月球半径为R,月球表面重力加速度为g,“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为
(A) (B) (C) (D)
4.如图所示,处于真空中的匀强电场与水平方向成15o角,AB直线与强场E互相垂直.在A点,以大小为vo的初速度水平抛出一质量为m,带电荷量为+q 的小球,经时间t,小球下落一段距离过C点(图中未画出)时其速度大小仍为vo,但方向与初速度的方向相反,在小球由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是
(A)电场力对小球做功为零
(B)C点可能位于AB直线的左方
(C)小球机械能减少量为
(D)小球的电势能增加
5. 一火警报警器的一部分电路的如图所示,其中R3为用半导体热敏材料(随温度升高,电阻率减小)制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a,b之间接报警器。当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、a,b两端的电压U的变化情况分别是
A.I变大,U变大 B.I变大,U变小
C.I变小,U变小 D.I变小,U变大
6. 下图是一个分立元件组成的一个实用电路,A、B是它的两个输入端,Y是它的输出端。该电路体现的逻辑关系是
A、“与”逻辑关系,其符号为
B、“或”逻辑关系,其符号为
C、“或”逻辑关系,其符号为
D、“非”逻辑关系,其符号为
二、多项选择题:本题共6小题,每小题4分,共计24分,每小题有多个选项符合题意对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
7.如图所示,倾斜的传送带保持静止,一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端。如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动,同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中,与传送带保持静止时相比 ( )
A.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量变大
B.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量不变
C.木块在滑到底端的过程中,木块克服摩擦力所做功变大
D.木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能数值将变大
8.如图,一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)
A.若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为h
B.若把斜面AB变成曲面AEB,物体沿此曲面上升
仍能到达B点
C.若把斜面弯成圆弧形D,物体仍沿圆弧升高h
D.若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆
弧状,物体上升的最大高度有可能仍为h
9.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块、相连接,并静止在光滑的水平面上.现使B瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时起点,两物块的
速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得
(A)从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
(B)在、时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都处于伸长状态
(C)两物体的质量之比为
(D)在时刻与的动能之比为:1
10.在竖直平面内有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.0 B.
C. D.
11.如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是( )
A.小球重力与电场力的关系是mg=Eq
B.小球重力与电场力的关系是Eq=mg
C.球在B点时,细线拉力为T=mg
D.球在B点时,细线拉力为T=2Eq
12. 如图所示,电路中电源电动势为E,内电阻为r,定值电阻的阻值为R0,变阻器的全阻值为R,关于各部分的功率,有关说法正确的是:
A、当R=R0+r,R上消耗的功率达到最大值;
B、当R=R0+r,R0上消耗的功率达到最大值;
C、当R+R0=r,电源的输出功率达到最大值;
D、当R0=R+r,R0上消耗的功率达到最大值。
三、实验题(共18分)
13一位同学设计了如下的探究橡皮筋的弹性势能与拉长量之间关系的实验:将一块长木板放在桌面上调至水平,橡皮筋一端固定在墙上,另一端被静止的小车水平拉长了d,小车释放后沿长木板运动,带动穿过打点计时器的纸带,如右图所示
打点计时器电源频率为50 Hz,实验共做了三次,各次少车由静止开始运动的位置不同(即橡皮筋的拉长量d不同),分别打出的纸带的局部如下图所示(图中最下面的是直尺).
根据纸带数据完成以下表格:
橡皮筋的弹性势能Kp与橡皮筋的拉长量d之间的函数关系式是EP=
要减少实验误差,该设计可改进的措施是
..
14.如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图。其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q,从而求出其电容C。该实验的操作步骤如下:⑴按电路图接好实验电路;⑵接通电键S,调节电阻箱R的阻值,使微安表的指针接近满刻度.记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA;⑶断开电键S并同时开始计时,每隔5s或10s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中;⑷根据表格中的12组数据,以t为横坐标,i为纵坐标,在坐标纸上描点(右图中用“×”表示)。根据以上实验结果和图象,可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为___________C,从而算出该电容器的电容约为________F。
(2).逻辑电路在电子线路中有着重要的应用。某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路。天黑了,让路灯自动接通;天亮了,让路灯自动熄灭。图丙中RG是一个光敏电阻,当有光线照射时,光敏电阻的阻值会显著减小。R是可调电阻,起分压作用。虚线框内为“非”门电路,它能将输入的高压信号转变为低压信号,或将低压信号转变为高压信号。J为路灯总开关控制继电器,它在获得高电压时才动作(图中未画路灯电路)。
①当天黑时,RG变 ,非门电路获得 电压,J得到 电压。(填“大”、“小”或“高”、“低”)
②如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,现要调节自动控制装置,使得它在天色较黑时才会自动接通开关,应将R调 (填“大”或“小”)一些。
三、实验题(共18分)
13. 根据纸带数据完成以下表格:
EP=
要减少实验误差,该设计可改进的措施是
14.(1) Q0约为___________C, 电容约为________F。
(2). ①当天黑时,RG变 ,非门电路获得 电压,J得到 电压
②如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,现要调节自动控制装置,使得它在天色较黑时才会自动接通开关,应将R调 (填“大”或“小”)一些。
四、计算题。本题共5小题,每小题12分,共计60分。
15在地球表面发射卫星,当卫星的速度超过某一速度时,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行,这个速度叫做第二宇宙速度.已知地球对物体的万有引力势能可表示为U(r)=-≤0,r为物体离地心的距离.设地球半径为r0,地球表面重力加速度为g0,忽略空气阻力的影响,试根据所学的知识,推导第二宇宙速度的表达式(用r0、 g0表示).
16.(如图所示,滑块A的质量m=0.01kg,与水平地面间的动摩擦=0.2,用细线悬挂的小球质量均为m=0.01kg,沿x轴排列,A与第1只小球及相邻两小球间的距离均为s=2m,线长分别为L1,L2,L3,,…(图中只画出三只小球,且小球可视为质点),开始时滑块以速度V0=10m/s沿X轴正方向运动,设滑块与小球碰撞时不损失机械能,碰撞后小球均恰能在竖直平面内做完整的圆周运动.g取10m/s ,求:
(1)滑块能与几个小球碰撞
(2)求出碰撞中第n个小球悬线长Ln的表达式.
17. 如图,半径为R的1/4圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,圆弧边缘C处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂在定滑轮两边,且m1>m2,开始时m1、m2均静止,m1、m2可视为质点,不计一切摩擦。求:
⑴ m1释放后经过圆弧最低点A时的速度;
⑵ 若m1到最低点时绳突然断开,求m1落地点离A点水平距离;
⑶ 为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系
18.某同学设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示,迎风板与一轻弹簧的一端N相接,穿在光滑的金属杆上。弹簧是绝缘材料制成的,其劲度系数k=1300N/m,自然长度L0=0.5m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积S=0.5m2,工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值R=1Ω,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5Ω。合上开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=3.0V;如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表的示数变为U2=2.0V,求:
⑴金属杆单位长度的电阻;
⑵此时作用在迎风板上的风力;
⑶若风(运动的空气)与迎风板作用后速度变为零,已知装置所在处的空气密度为1.3kg/m3,求风速为多大?
19.如图所示为示波管的原理图,电子枪中炽热的金属丝可以发射电子,初速度很小,可视为零。电子枪的加速电压为,紧挨着是偏转电极YY′和XX′,设偏转电极的极板长均为,板间距离均为d,偏转电极XX′的右端到荧光屏的距离为。电子电量为e,质量为m(不计偏转电极YY′和XX′二者之间的间距)、在YY′、XX′偏转电极上不加电压时,电子恰能打在荧光屏上坐标的原点。
求:(1)若只在YY′偏转电极上加电压,则电子到达荧光屏上的速度多大
(2)在第(1)问中,若再在XX′偏转电板上加上,试在荧光屏上标出亮点的大致位置,并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值。
江苏省黄桥中学高三物理周周练十二答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A B B D C B BD BD AD BCD BC AC
13. (1)从左到右三个空格的数字为2.00、4.00和8.00
(2)kd (k为常数)
(2)实验前应将木板右端适当垫高些,直至小车不受拉力时能沿木板匀速运动
14. 解:按照图中的点,用光滑曲线把它们依次连接起来,得到i-t图线,图线和横轴所围的面积就是放电量,即原来电容器的带电量。每小格相当于2.5×10-4C,用四舍五入法数得小方格有32个,所以Q0=8×10-3C。再由C= Q0/ U0,得C=1.3×10-3F。
15.解:卫星从发射到脱离地球引力的过程中机械能守恒.设卫星以v0的速度从地面附近发射时能脱离地球的引力,则其在地面时的能量为:
E0= (4分)
由题意知 E0 ≥0
即 ≥0 (4分)
又因为在地球表面时,物体的重力等于万有引力,有:
(4分)
解得第二宇宙速度v0满足:v0≥ . (2分)
16、(变式)滑块A质量m=0.01kg,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2。用细线悬挂的小球质量均为m'=0.01kg且沿x轴均匀排列,A与第一只小球及小球与相邻小球距离均为s=2m,从左至右悬挂小球的线长分别为L1、L2、L3……。当A与第一只球间距为2m时的运动速度v0=10m/s且正好沿着x轴正向运动,不计滑块和小球大小且当滑块与球发生碰撞时机械能不损失,碰后任一小球均恰好能在竖直平面内作完整的圆周运动,(g=10m/s2)。求:
①最左侧悬挂小球的线长L1为多少
②滑块在运动中能与几个小球发生碰撞。
③求出碰撞中第n个小球悬线长Ln的表达式。
16、解由于m滑块=m小球,所以,当滑块与球或球与滑块发生弹性正碰时,碰撞前后两者的速度发生互换,因此每次球与滑块碰后滑块均沿某初速方向向前运动直至停止。(2分)
①设滑块与第一个球碰前的速度为v1
由动能定理 -mgμs=(2分)
滑块与第一个球碰后瞬间球的速度v'1=v1
对球在上升过程中,由机械能守恒定律有:
(2分)
又因为球在最高点时,由牛顿第二定律有:
mg= (2分)
∴悬挂在最左侧第一个球的绳长L1=
=1.84m (2分)
②对滑块由动能定理:-μmgs0=0-
∴滑块滑行的总路程:s0=25m (3分)
则滑块在滑行过程中与小球碰撞的个数
N==12.5 即12个。(3分)
③设滑块与第n(n≤12)个球碰前速度为vn
则-μmg·ns=……(1)(2分)
则滑块一球碰后,球的速度v'n=vn……(2)
若连接第n个球的悬线长为Ln,球运动到最高点的速度为v"n
对小球,由机械能守恒定律-2mgLn……(3) (2分)
且在最高点,由牛顿第二定律 mg=……(4) (1分)
由(1),(2),(3),(4)得Ln==2-0.16n(m)
n=1,2,3,……,12 (1分)
16. (1) 从开始至停止通过的距离S=0.25m,n==12.5要与12个球碰撞
(2)L=2-
17. ⑴设m1运动到最低点时速度为v1,此时m2的速度为v2,速度分解如图,得:
v2=v1sin45° ………………………………………(2分)
由m1与m2组成系统,机械能守恒,有
……………(2分)
由上述两式求得…………(2分)
⑵断绳后m1做平抛运动 ……………………………………………(2分)
s = v1t ………………………………………………………………………………(1分)
由③④得s=4R …………………………………………………………(2分)
⑶ m1能到达A点满足条件v1≥0 ………………………………………………………(2分)
又
解得:……………………………………………………………………(2分)
18. 设无风时金属杆接入电路的电阻为R1,风吹时接入电路的电阻为R2,由题意得
⑴无风时:U1= (2分)
得R1=Ω=0.5Ω (1分)
所以金属杆单位长度的电阻 r=Ω/m=1Ω/m (1分)
⑵有风时: U2= (2分)
得Ω=0.3Ω (1分)
此时,弹簧长度L=m=0.3m (2分)
压缩量x=L0-L=(0.5-0.3)m=0.2m (1分)
由平衡得此时风力:F=kx=1300×0.2N=260N (2分)
⑶由动量定理得:F△t=ρSv△tv (2分)
得 v=m/s=20m/s (2分)
19. 解:(1)经加速电压后电子的速度为,则有 (1)
电子经过YY′偏转电极的时间为侧向分速度为,则有 (2) (3)
电子打到荧光屏上的速度等于离开偏转电极时的速度,由(1)(2)(3)可得(4)
(2)电子在YY′偏转电极中的侧向位移为 (5)
离开YY′偏转电极后的运动时间为、侧向位移为则有
(6) (7)
电子在y方向的位移为 (8)
同理:电子在XX′偏转电极中的侧向位移为 (9)
离开XX′后运动时间为,侧向位移为,则有 (10) (11)
电子在x方向的位移为
(12)
光点在荧光屏上的坐标为
m,–q
θ
E
B
A
O
C
E
A
h
D
B
v2
地面
迎风板
R
N
M
V
风
A
v2
C
R
D
M
N
v0
①
②
③
④
v0
&
V
μ
S
C
R
图1-137
i/μμ
μA
0 20 40 60 80 t/s
600
500
400
300
200
100
v1
O
m1
m2
C
B
A
O
2R
PAGE
5江苏省黄桥中学高三物理校本练习十四
一、单项选择题:本题共8小题,每小题2分,共16分。每小题只有一个选项符合题意
1、关于洛伦兹力,以下说法中正确的是
A、电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用;
B、运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用;
C、洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直;
D、让磁感线垂直穿入左手手心,四指对着电荷运动,则大姆指指向就是洛伦兹力方向。
2、在赤道上某处有一支避雷针。当带有负电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电,
则地磁场对避雷针的作用力的方向为
A、正东 B、正西 C、正南 D、正北
3、一束一价正离子流垂直于电场方向进入匀强电场,若它们飞出电场的偏向角相同(如图),则可断定它们进入电场时:
A、一定具有相同的质量
B、一定具有相同的速度
C、一定具有相同的动能
D、一定具有相同的动量
4、蹦床是儿童喜欢的一种游戏,一小孩在蹦床上玩耍,他要从高处落到蹦床上后又被弹回,下图中能正确表示出小孩在此过程中加速度随时间变化情况的曲线为
5、圆形区域内匀强磁场的方向垂直纸面向里,有一束速率不同的质子从A点沿半径方向射人磁场做圆周运动,则在磁场中运动时间越长的质子
A.轨迹越长 B.速率越大 C.圆半径越大 D.偏转角越大
6、如下图所示,条形磁铁放在桌子上,一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中,导线保持与磁铁垂直,导线的通电方向如图,则在这个过程中磁铁受到的摩擦力(保持静止)
A.为零.
B.方向由左变为向右.
C.方向保持不变.
D.方向由右变为向左.
7、如图所示,将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接,两板间一带电液滴恰好处于静止状态.现贴着下板插入一定厚度的金属板,则在插入过程中
A.电容器的带电量不变
B.电路将有顺时针方向的短暂电流
C.带电液滴仍将静止
D.带电液滴将向上做加速运动
8、有引力可以理解为:任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场,而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的(即万有引力)作用,这种情况可以与电场相类比。那么在地球产生的引力场中的重力加速度,可以与电场中下列哪个物理量相类比:
A、电势 B、电势能 C、电场强度 D、电场力
二、多项选择题:本题共6小题,每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
1、一质点以一定的速度通过P点时,开始受到一个恒力F的作用,则此后该质点的运动轨迹可能是图中的
A.a B.b
C.c D.d
2、两个粒子带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动
A、若速率相等,则半径必相等 B、若质量相等,则周期必相等
C、若动量大小相等,则半径必相等 D、若动能相等,则周期必相等
3、下列关于电场的说法中正确的是
A.电荷的移动轨迹一定与电场线重合
B.一个点电荷产生的电场中与该点电荷距离相等的点场强一定相同
C.某点的场强方向可能与点电荷在该点所受电场力的方向不一致
D.静止释放的负点电荷若只受电场力作用,其运动经过的位置电势增大
4、回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电两极相连接的两个
D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场,使粒子在通过狭缝时都能得到
加速,两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,如图6所示,设匀强磁场的磁感应强
度为B,D形金属盒的半径为R,狭缝间的距离为d。匀强电场间的加
速电压为U,要增大带电粒子(电荷电为q、质量为m,不计重力)射
出时的动能,则下列方法中正确的是
A、增大匀强电场间的加速电压
B、减小狭缝间的距离
C、增大磁场的磁感应强度
D、增大D形金属盒的半径
5、在XOY平面中有一通电直导线与OX、OY轴相交,导线中电流方向如图所示.该区域有匀强磁场,通电直导线所受磁场力的方向与OZ轴的正方向相同.该磁场的磁感应强度的方向可能是
A.沿X轴负方向
B.沿Y轴负方向
C.沿Z轴正方向
D.沿Z轴负方向
三、实验题
1、气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2;
(1)实验中还应测量的物理量是________________________________;
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_____________________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是______
_________________________________________(回答两点即可);
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式。如果不能,请说明理由。
2、(1)图(甲)为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为20~30Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:
①调节可调节部件___________,使电表指针停在___________________位置;
②调节可调节部件K,使它在尖端指向_____________位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件________________,使电表指针指向_________________________位置.
(2)在用多用表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图(乙)所示,该电阻的阻值为______________________ .
3、利用如图所示的装置可以验证机械能机械能守恒定律,把滑块放在水平放置的气垫导轨上,通过跨过定滑轮的绳与钩码相连,连接好光电门与数字毫秒计。两光电门相距S放置。如图所示。数字毫秒计能够记录下滑块通过两个的时间、,
回答下列问题
⑴除了上面提到的实验器材之外,还至少需要几种实验器材才能够完成本实验?它们各有什么用途?
答
⑵数字毫秒计有一个计时方式转换开关,置于左侧时,其计时功能是:光敏管无光照时开始计时,受到光照时停止计时;置于右侧时,其计时功能是:光敏管第一次被遮光时开始计时,第一次被遮光时停止计时。在做本实验时,应将计时方式转换开关置于左侧还是右侧?
答
⑶滑块两次过光电门时的瞬时速度是多少?
⑷在本实验中,实验数据满足一个怎样的关系式才算是验证了机械能守恒定律?
答
四、计算题
1、交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过vm=30km/h.一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死,沿直线滑行一段距离后停止,交警测得车轮在地面上滑行的轨迹
sm=10m.从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数为μ=0.72,取g=10m/s2.
(1)试通过计算,判断该汽车是否违反规定超速行驶.
(2)目前,有一种先进的汽车制动装置,可保证车轮在制动时不被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减小.假设安装防抱死装置的汽车刹车刹车时的制动力恒为F,驾驶员的反应时间为t,汽车的质量为m,汽车刹车前匀速行驶的速度为v,试推出驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s的表达式(用上述已知物理量F、t、m、v表示).
2、一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R (R为地球半径),卫星的运动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为ω,地球表面处的重力加速度为g。
(1)求人造卫星绕地球转动的角速度。
(2)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求它下次通过该建筑物上方需要的时间。
3、用欧姆表测电阻的优点是快捷、方便,缺点是读数不够精确,尤其是当表内电池的电动势下降后,测出的电阻值与真实值之间有较大的差异。如图甲是一个欧姆表的电路结构图,图乙是其表盘的刻度(该刻度值是按照表内电池电动势为1.5V的正常值而刻制的)。已知在电流满偏刻度的1/2处所标的电阻值为15Ω,如图所示。问:
(1)该欧姆表的内阻(即Rg、r和R0之和)多大?
(2)在满偏刻度1/3的B点所标的电阻值为多大?
(3)当表内电池的电动势下降为1.4V时(欧姆表仍可准确调零),在测某一电阻Rx时,欧姆表的指针恰好指在B点,此时Rx的真实值为多大?
江苏省黄桥中学高三物理校本练习十四
三、实验题:
1、(1)实验中还应测量的物理量是________________________________;(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_____________________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是_________________________________
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式。如果不能,请说明理由。
2、(1)①调节可调节部件___________,使电表指针停在___________________位置;
②调节可调节部件K,使它在尖端指向_____________位置;③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件________________,使电表指针指向_________________________位置.
(2)在用多用表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图(乙)所示,该电阻的阻值为______________________
3、⑴答
⑵答
⑶滑块两次过光电门时的瞬时速度是多少?
⑷在本实验中,实验数据满足一个怎样的关系式才算是验证了机械能守恒定律?
答
四、计算题:
1、
(1)
(2)
2、
3、
(1)
(2)
(3)
4、在研究性学习中,某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验,其实验装置如图所示。abcd是一个长方形盒子,在ad边和cd边上各开有小孔f和e,e是cd边上的中点,荧光屏M贴着cd放置,能显示从e孔射出的粒子落点位置。盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度可忽略。粒子经过电压为U的电场加速后,从f孔垂直于ad边射入盒内。粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出。若已知fd=cd=L,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力。请你根据上述条件求出带电粒子的比荷q/m。
5、如图所示,oxyz坐标系的y轴竖直向上,在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与x轴平行.从y轴上的M点(0,H,0)无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球,它落在xz平面上的N(l,0,b)点(l>0,b>0).若撤去磁场则小球落在xz平面的P点(l,0,0).已知重力加速度为g.
(1)已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行,试判断其可能的具体方向.
(2)求电场强度E的大小.
(3)求小球落至N点时的速率v.
江苏省黄桥中学高三物理校本练习十四
一、单一选择题:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C B C C D B D C
二、多项选择题:
题号 1 2 3 4 5
答案 BCD BC CD CD AB
三、实验题
1、 (1)滑块B的右端到D挡板的距离L2。(2);测量mA、mB、L1、L2、t1、t2时带来的误差;气垫导轨不水平;滑块与气垫导轨间有摩擦。(3)能。 。
2、解答(1)①S,电压(或电流)零刻度; ②×1; ③T,电阻为零的刻度 (2)15kΩ
3、⑴ 还至少需要三种实验器材才能够完成本实验,天平、游标卡尺和弹簧秤。用天平测量滑块质量与钩码的质量,用游标卡尺测量当光板的长度,用弹簧秤测量质量为的钩码的重力,从而得出当地的重力加速度
⑵应将计时方式转换开关置于左侧
⑶ ⑷
四、计算题:
1.(1)汽车刹车且车轮抱死后,汽车受滑动摩擦力作用匀减速运动.
滑动摩擦力 f=μmg ①
汽车的加速度 a=-=-μg ②
由匀减速运动知 (式中vt=0) ③
则 ④
带入数据得 >30km/h ⑤
即这辆车是超速的.
(2)刹车距离由两部分组成,一是司机在反应时间内汽车行驶的距离s1,二是刹车后匀减速行驶的距离s2.
据题意有 s=s1+s2 ⑥
式中 ⑦
⑧
加速度大小为 a= ⑨
则安全距离为 s=vt+ ⑩
2、(1)(14分)地球对卫星的万有引力提供作圆周运动的向心力
(2分)
地面表面附近的重力加速度g = (2分)
把r=2R代入,解方程可得
(4分)
(2)卫星下次通过该建筑物上方时,卫星比地球多转2 弧度,所需时间
(6分)
3、(1)该欧姆表的内阻等于电流满偏刻度的1/2处所标的电阻值,即R内=15Ω。
(2)设电流表的满偏刻度为Ig,根据闭合电路欧姆定律,有: (1)
当电流为满偏刻度1/3时,有 (2)
解(1)、(2),得:
(3)当表内电池的电动势下降为1.4V时,有 (3) 解得
当测某一电阻Rx欧姆表的指针恰好指在B点时,有 (4)
解得
4、解:带电粒子进入电场,经电场加速。
根据动能定理: q U=mv2/2
所以 v= (3分)
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,轨迹如图。
设圆周半径为R ,在三角形ode中 ,有
(L-R)2+(L/2)2=R2 (3分)
(2分)
又 q v B= (2分)
联立求解,得
= (5分)
5、解:(1)用左手定则判断出:磁场方向为-x方向或-y方向.
(2)在未加匀强磁场时,带电小球在电场力和重力作用下落到P点,设运动时间为t,小球自由下落,有 ①
小球沿x轴方向只受电场力作用 ②
小球沿x轴的位移为 ③
小球沿x轴方向的加速度 ④
联立求解,得 ⑤
(3)带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的区域运动时,洛仑兹力不做功
电场力做功为 WE=qEl ⑥
重力做功为 WG=mgH ⑦
设落到N点速度大小为v,根据动能定理有
⑧
解得 ⑨
t
a
t
a
t
a
t
a
A B C D
P
c
b
d
a
S
N
v
I
G
E
r
Rg
R0
甲
15
∞
A
B
乙
B
C
A
S
光电门2
光电门1
D
R0
P(l,0,0)
N(l,0,b)
M(0,H,0)
o
z
x
y
第 5 页 共 9 页江苏省黄桥中学高三物理校本讲义三
一、单项选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题只有一个选项符合题意
1.汽车以大小为20m/s的速度做匀速直线运动。刹车后,获得的加速度的大小为5m/s2,那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的路程之比为
A.1∶1 B.3∶1 C.4∶3 D.3∶4
2.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球,小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度。不计空气阻力,取向上为正方向,在下边v—t图象中,最能反映小铁球运动过程的速度……时间图线是
3.如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为
A.0 B.
C.g D.
4.如图所示,在倾角为45°的光滑斜面上有一圆球,在球前放一光滑挡板使球保持静止,此时球对斜面的正压力为N1;若去掉挡板,球对斜面的正压力为N2,则下列判断正确的是
A. B.N2=N1
C.N2=2N1 D.
5.如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端下面挂一个重物,BO与竖直方向夹角,系统保持平衡,若保持滑轮的位置不变,改变的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是
A.只有角变小,弹力才变小
B.只有角变大,弹力才变大
C.不论角变大或变小,弹力都变大
D.不论角变大或变小,弹力都不变
6、如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变,使其减小,则加速度
A.一定变小 B.一定变大
C.一定不变 D.可能变小,可能变大,也可能不变
7、运动员用双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别为F上和F下,那么它们的关系是
A.F上向上,F下向下,F上=F下, B.F上向下,F下向上,F上>F下,
C.F上向上,F下向上,F上=F下, D.F上向上,F下向下,F上>F下.
8.如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不
计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态。当用水平向左的恒
力推Q时,P、Q仍静止不动,则
A.Q受到的摩擦力一定变小 B.Q受到的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定变小 D.轻绳上拉力一定不变
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,每小题至少有二个选项符合题意
9.如图,一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上,此力F的方向且与斜面平行。如果将力F撤消,下列对物块的描述正确的是
A.木块将沿斜面下滑
B.木块受到的摩擦力变小
C.木块立即获得加速度
D.木块所受的摩擦力改变方向
10.如图,一个小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰竖直。则小球所受的作用力个数
A.一定是两个 B.一定是三个
C.不可能是一个 D.可能是两个,也可能是三个
11.一汽车在路面情况相同的平直公路上行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
12.如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,,绳与水平方向的夹角为,则
A.物体B受到的摩擦力可能为0
B.物体B受到的摩擦力为mAgcos
C.物体B对地面的压力可能为0
D.物体B对地面的压力为mB-mAgsin
13.如图,一斜面固定在水平地面上,质量不相等的物体A、B叠放后,一起沿斜面下滑,已知物体B的上表面水平,则下列判断正确的是
A.若A、B一起匀速下滑,增加A的质量,A、B仍一起匀速下滑
B.若A、B一起匀速下滑,给A施加一个竖直向下的力F,A、B会加速下滑
C.若A、B一起加速下滑,增加A的质量,A、B仍保持原来的加速度一起加速下滑
D.若A、B一起加速下滑,给A施加一个竖直向下的力F,A、B仍保持原来的加速度一起加速下滑翰林汇
三、实验题
1.图(a)是运用运动传感器测定小车A刹车时加速度大小的实验中的简易装置图.
(1)若信号发射器向被测物体发出短暂的超声波脉冲,波脉冲被运动的物体反射后又被信号发射器接受到,从而可以测量物体运动的一些物理量.下列说法正确的是:( )
(A)超声波是一种电磁波
(B)超声波是一种机械波
(2)这组传感器所测量的物理量是 。
(3)图(b)是通过传感器、数据采集器,再经计算机理所绘制的小车运动速度与时间关系的v-t图线,根据图线中的数据可求出小车的加速度的大小a= m/s
2.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s2)
砝码质量(g) 0 30 60 90 120 150
弹簧总长(cm) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
弹力大小(N)
⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线,说明图线跟坐标轴交点的物理意义。
⑵上一问所得图线的物理意义 该弹簧的劲度k是多大
3.和打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,现利用如图乙所示的装置测量滑块的长1m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。此外,在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块d从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10-2s和1.0×10-2s,小滑块d的宽度为0.5cm。
(1)滑块通过光电门1的速度= m/s,滑块通过光电门2的速度= m/s。
(2)已知当地的重力加速度g,、和两个光电门之间的距离L已知,用提供的米尺测出P点到桌面高度h,重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a,动摩擦因数的表达式= (用字母表示)。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义三
三、实验题:
1.(1) (2) (3)
2.(1)
(2)
3.(1)
(2)
四、计算题:
1.跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升飞机悬停在离地面224m高时,运动员离开飞机作自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后运动员以12.5m/ s 2的加速度匀减速下降.为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s。g = 10m/s2.
求:(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?(2) 运动员在空中的最短时间为多少?
2.物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别是mA和mB,与水平面之间的动摩擦因数分别为μA和μB.用平行于水平面的力F分别拉物体A、B,得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示。
(1)利用图象求出两个物体的质量mA和mB.
甲同学分析的过程是:从图象中得到F=12N时,A物体的加速度aA=4m/s2,B物体的加速度aB=2m/s2,根据牛顿定律导出:;
乙同学的分析过程是:从图象中得出直线A、B的斜率为:kA=tan45°=1,kB=tan26°34′=0.5,而.
请判断甲、乙两个同学结论的对和错,并分析错误的原因.如果两个同学都错,分析各自的错误原因后再计算正确的结果.
(2)根据图象计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μA和μB的数值.
3、杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹竿,质量为30㎏的演员自杆顶由静止开始下滑,滑到杆底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器, 传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取g=10m/s2.求:⑴杆上的人下滑过程中的最大速度;⑵竹竿的长度.
4、如图所示,相邻两车站间距相等,在一条直线上.车在两站间行驶时平均速度均为v车,每次靠站停顿时间均为t.某同学位于车站1与车站2之间离车站2较近的某一位置,当车从车站3开动的同时,他向车站2以平均速度v人奔跑,并恰能赶上汽车,车长不计.
于是该同学得出结论:若他仍以此平均速度从原位置向车站1奔跑,也一定能赶得上这辆班车.
请你通过计算判断这位同学的结论是否正确?并分析此结论成立的初位置须满足的条件是什么?
5、如图所示,一平板车以某一速度v0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l=3m,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2。为使货箱不从平板上掉下来,平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件?
6、在广场游玩时,一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块放置于水平地面上.已知小石块的质量为m1,气球(含球内氢气)的质量为m2,气球体积为V,空气密度为(V和均视作不变量),风沿水平方向吹,风速为v.已知风对气球的作用力f=ku (式中k为一已知系数,u为气球相对空气的速度)。开始时,小石块静止在地面上,如图所示。(1)若风速v在逐渐增大,小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面,试判断是否会出现这一情况,并说明理由.(2)若细绳突然断开,已知气球飞上天空后,在气球所经过的空间中的风速v保持不变量,求气球能达到的最大速度的大小。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义三
一、二选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 D C B A D B C D BD AC BC BD AC
三、实验题:
1、B、位移、时间、1.35m/s2
2、⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点,基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。
⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由可得k=25N/m。
3、(1)0.2 0.5 (2)
四、计算题:
1.解:(1) 设展伞高度为h,速度为v0,落地速度vt = 5m/s,h0 = 224m, a = -12.5m/s2有 又 解得 h = 99m 每式2分
(2) 上述运动方式在空中时间最短
由 得自由落体时间 t1 = 5s
展伞后匀减速运动 由 得展伞后运动的时间 t2 = 3.6s
因此运动员在空中的最短时间为 tmin =t1+t2= 8.6s
2.解:(1)甲同学的解法是错误,因为其忽略了滑动摩擦力;乙同学的解法也是错误的,因为坐标系的纵横坐标的单位长度表示数值不同。
正确的解法:
对A其斜率为 因此
对B其斜率为 因此
(2)对A和B当拉力为4N时,加速度为0
对A有 F=μAmAg 得
对B有 F=μBmBg 得
3、(1)以下滑的人为研究对象,人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力F1,由图象可知F1=180N.由牛顿第二定律得:mg-F1=ma,则a=4m/s2,
1s末人的速度达到最大,则v=at1=4m/s.
(2)加速下降时位移为s1= at12=2m
减速下降时,由动能定理得:(mg-F2)s2=0-mv2,
代入数据解得s2=4m s= s1+ s2=6m
4、这位同学的结论不正确,能不能赶上车与初始位置有关。
分析,设该同学初始位置与车站2的距离为x,
向车站2奔跑的时间关系为
若向车站1奔跑也能赶上此班车,则须满足的时间关系为
从以上二式若满足条件应 L-x=2x ,即x≥ 结论才成立
5、货箱先相对平板车向左滑,当与平板车的速度相等后相对平板车向右滑。若货箱与平板车的速度相等时,货箱仍未从平板车上掉下来,则以后货箱不会从平板上掉下来。
设经过时间t,货箱和平板车达到共同速度v,以货箱为研究对象,由牛顿第二定律得,货箱向右作匀加速运动的加速度 a1=μg ①
货箱向右运动的位移 S箱=a1t2 ②
又 v= a1 t ③
平板车向右运动的位移 S车=v02-at2 ④
又 v= v0-a t ⑤
为使货箱不从平板车上掉下来,应满足:S箱+L≧S车 ⑥
联立方程①~⑥解得:
代入数据:
6. 解:(1)将气球和小石块作为一个整体:在竖直方向上,气球(包括小石块)受到重力G、浮力F和地面支持力N的作用,
据平衡条件有 N+ρgV =(m1十m2)g
由于式中N是与风速v无关的恒力,故气球会连同小石块不会一起被吹离地面.
(2)气球的运动可分解成水平方向和竖直方向的两个分运动,达最大速度时
气球在水平方向做匀速运动,有 vx=v
气球在竖直方向做匀速运动,有 m2g+kvy=ρgV
气球的最大速度 vm==
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义三
一、单项选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题只有一个选项符合题意
1.汽车以大小为20m/s的速度做匀速直线运动。刹车后,获得的加速度的大小为5m/s2,那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的路程之比为 ( D )
A.1∶1 B.3∶1 C.4∶3 D.3∶4
2.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球,小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度。不计空气阻力,取向上为正方向,在下边v—t图象中,最能反映小铁球运动过程的速度……时间图线是 ( C )
3.如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为( B )
A.0 B.
C.g D.
4.如图所示,在倾角为45°的光滑斜面上有一圆球,在球前放一光滑挡板使球保持静止,此时球对斜面的正压力为N1;若去掉挡板,球对斜面的正压力为N2,则下列判断正确的是( A )
A. B.N2=N1
C.N2=2N1 D.
5.如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端下面挂一个重物,BO与竖直方向夹角,系统保持平衡,若保持滑轮的位置不变,改变的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是( D )
A.只有角变小,弹力才变小
B.只有角变大,弹力才变大
C.不论角变大或变小,弹力都变大
D.不论角变大或变小,弹力都不变
6、如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变,使其减小,则加速度 ( B )
A.一定变小 B.一定变大
C.一定不变 D.可能变小,可能变大,也可能不变
7、运动员用双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别为F上和F下,那么它们的关系是 ( C )
A.F上向上,F下向下,F上=F下, B.F上向下,F下向上,F上>F下,
C.F上向上,F下向上,F上=F下, D.F上向上,F下向下,F上>F下.
8.如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不
计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态。当用水平向左的恒
力推Q时,P、Q仍静止不动,则( D )
A.Q受到的摩擦力一定变小 B.Q受到的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定变小 D.轻绳上拉力一定不变
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,每小题至少有二个选项符合题意
9.如图,一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上,此力F的方向且与斜面平行。如果将力F撤消,下列对物块的描述正确的是(BD)
A.木块将沿斜面下滑
B.木块受到的摩擦力变小
C.木块立即获得加速度
D.木块所受的摩擦力改变方向
10.如图,一个小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰竖直。则小球所受的作用力个数 (AC )
A.一定是两个 B.一定是三个
C.不可能是一个 D.可能是两个,也可能是三个
11.一汽车在路面情况相同的平直公路上行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是 ( BC )
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
12.如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,,绳与水平方向的夹角为,则( BD)
A.物体B受到的摩擦力可能为0
B.物体B受到的摩擦力为mAgcos
C.物体B对地面的压力可能为0
D.物体B对地面的压力为mB-mAgsin
13.如图,一斜面固定在水平地面上,质量不相等的物体A、B叠放后,一起沿斜面下滑,已知物体B的上表面水平,则下列判断正确的是(AC )
A.若A、B一起匀速下滑,增加A的质量,A、B仍一起匀速下滑
B.若A、B一起匀速下滑,给A施加一个竖直向下的力F,A、B会加速下滑
C.若A、B一起加速下滑,增加A的质量,A、B仍保持原来的加速度一起加速下滑
D.若A、B一起加速下滑,给A施加一个竖直向下的力F,A、B仍保持原来的加速度一起加速下滑
翰林汇
三、实验题
1、图(a)是运用运动传感器测定小车A刹车时加速度大小的实验中的简易装置图.
(1)若信号发射器向被测物体发出短暂的超声波脉冲,波脉冲被运动的物体反射后又被信号发射器接受到,从而可以测量物体运动的一些物理量.下列说法正确的是:( )
(A)超声波是一种电磁波
(B)超声波是一种机械波
(2)这组传感器所测量的物理量是 。
(3)图(b)是通过传感器、数据采集器,再经计算机理所绘制的小车运动速度与时间关系的v-t图线,根据图线中的数据可求出小车的加速度的大小a= m/s
2、某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s2)
砝码质量(g) 0 30 60 90 120 150
弹簧总长(cm) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
弹力大小(N)
⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线,说明图线跟坐标轴交点的物理意义。
⑵上一问所得图线的物理意义 该弹簧的劲度k是多大
3、和打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,现利用如图乙所示的装置测量滑块的长1m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。此外,在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块d从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10-2s和1.0×10-2s,小滑块d的宽度为0.5cm。
(1)滑块通过光电门1的速度= m/s,滑块通过光电门2的速度= m/s。
(2)已知当地的重力加速度g,、和两个光电门之间的距离L已知,用提供的米尺测
出P点到桌面高度h,重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a,动摩擦因数的表达式=
(用字母表示)。
1、B、位移、时间、1.35m/s2
2、⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点,基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。
⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由可得k=25N/m。
3、(1)0.2 0.5 (2)
四、计算题:
1.跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升飞机悬停在离地面224m高时,运动员离开飞机作自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后运动员以12.5m/ s 2的加速度匀减速下降.为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s.g = 10m/s2.
求:(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?(2) 运动员在空中的最短时间为多少?
1.解:(1) 设展伞高度为h,速度为v0,落地速度vt = 5m/s,h0 = 224m, a = -12.5m/s2有 又 解得 h = 99m 每式2分
(2) 上述运动方式在空中时间最短
由 得自由落体时间 t1 = 5s 3分
展伞后匀减速运动 由 得展伞后运动的时间 t2 = 3.6s 3分
因此运动员在空中的最短时间为 tmin =t1+t2= 8.6s 2分
2.物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别是mA和mB,与水平面之间的动摩擦因数分别为μA和μB.用平行于水平面的力F分别拉物体A、B,得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示.
(1)利用图象求出两个物体的质量mA和mB.
甲同学分析的过程是:从图象中得到F=12N时,A物体的加速度aA=4m/s2,B物体的加速度aB=2m/s2,根据牛顿定律导出:;
乙同学的分析过程是:从图象中得出直线A、B的斜率为:kA=tan45°=1,kB=tan26°34′=0.5,而.
请判断甲、乙两个同学结论的对和错,并分析错误的原因.如果两个同学都错,分析各自的错误原因后再计算正确的结果.
(2)根据图象计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μA和μB的数值.
2.解:(1)甲同学的解法是错误,因为其忽略了滑动摩擦力;乙同学的解法也是错误的,因为坐标系的纵横坐标的单位长度表示数值不同。
正确的解法:
对A其斜率为 因此
对B其斜率为 因此
(2)对A和B当拉力为4N时,加速度为0
对A有 F=μAmAg 得 5分
对B有 F=μBmBg 得 5分
3、杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹竿,质量为30㎏的演员自杆顶由静止开始下滑,滑到杆底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器, 传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取g=10m/s2.求:⑴杆上的人下滑过程中的最大速度;⑵竹竿的长度.
3、(1)以下滑的人为研究对象,人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力F1,由图象可知F1=180N.由牛顿第二定律得:mg-F1=ma,则a=4m/s2,
1s末人的速度达到最大,则v=at1=4m/s.
(2)加速下降时位移为s1= at12=2m
减速下降时,由动能定理得:(mg-F2)s2=0-mv2,
代入数据解得s2=4m s= s1+ s2=6m
4、如图所示,相邻两车站间距相等,在一条直线上.车在两站间行驶时平均速度均为v车,每次靠站停顿时间均为t.某同学位于车站1与车站2之间离车站2较近的某一位置,当车从车站3开动的同时,他向车站2以平均速度v人奔跑,并恰能赶上汽车,车长不计.
于是该同学得出结论:若他仍以此平均速度从原位置向车站1奔跑,也一定能赶得上这辆班车.
请你通过计算判断这位同学的结论是否正确?并分析此结论成立的初位置须满足的条件是什么?
4、这位同学的结论不正确,能不能赶上车与初始位置有关。 (3分)
分析,设该同学初始位置与车站2的距离为x,
向车站2奔跑的时间关系为 (2分)
若向车站1奔跑也能赶上此班车,则须满足的时间关系为
(3分)
从以上二式若满足条件应 L-x=2x ,即x≥ 结论才成立 (2分)
5、如图所示,一平板车以某一速度v0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l=3m,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2。为使货箱不从平板上掉下来,平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件?
5、货箱先相对平板车向左滑,当与平板车的速度相等后相对平板车向右滑。若货箱与平板车的速度相等时,货箱仍未从平板车上掉下来,则以后货箱不会从平板上掉下来。
设经过时间t,货箱和平板车达到共同速度v,以货箱为研究对象,由牛顿第二定律得,货箱向右作匀加速运动的加速度 a1=μg ① (2分)
货箱向右运动的位移 S箱=a1t2 ② (2分)
又 v= a1 t ③ (2分)
平板车向右运动的位移 S车=v02-at2 ④ (2分)
又 v= v0-a t ⑤ (2分)
为使货箱不从平板车上掉下来,应满足:S箱+L≧S车 ⑥ (3分)
联立方程①~⑥解得:
代入数据: (5分)
6、在广场游玩时,一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块放置于水平地面上.已知小石块的质量为m1,气球(含球内氢气)的质量为m2,气球体积为V,空气密度为(V和均视作不变量),风沿水平方向吹,风速为v.已知风对气球的作用力f=ku (式中k为一已知系数,u为气球相对空气的速度)。开始时,小石块静止在地面上,如图所示。(1)若风速v在逐渐增大,小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面,试判断是否会出现这一情况,并说明理由.(2)若细绳突然断开,已知气球飞上天空后,在气球所经过的空间中的风速v保持不变量,求气球能达到的最大速度的大小。
6. 解:(1)将气球和小石块作为一个整体:在竖直方向上,气球(包括小石块)受到重力G、浮力F和地面支持力N的作用,
据平衡条件有 N+ρgV =(m1十m2)g 4分
由于式中N是与风速v无关的恒力,故气球会连同小石块不会一起被吹离地面.3分
(2)气球的运动可分解成水平方向和竖直方向的两个分运动,达最大速度时
气球在水平方向做匀速运动,有 vx=v 3分
气球在竖直方向做匀速运动,有 m2g+kvy=ρgV 3分
气球的最大速度 vm== 4分
B
A
第3题图
3
2
1
360
180
0
F/N
t/s
0
0.4
0.8
1.2
1.6
5 6 8 10 12
x/10-2m
F/N
图(a)
2
1
Q
P
P
F
300
B
A
300
F
P
P
Q
1
2
图(a)
F/N
x/10-2m
5 6 8 10 12
1.6
1.2
0.8
0.4
0
t/s
F/N
0
180
360
1
2
3
第3题图
第 12 页 共 14 页江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十五
一、单项选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题只有一个选项符合题意
1、穿过闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图①~④所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是
A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变.
B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大.
C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势.
D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大.
2、如图所示是由基本逻辑电路构成的一个公路路灯自动控制电路,图中虚线框内M是一只感应元件,虚线框N中使用的是门电路.则
A.M为光敏电阻,N为与门电路
B.M为光敏电阻,N为非门电路
C.M为热敏电阻,N为非门电路
D.M为热敏电阻,N为或门电路
3、银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T,S1到O点的距离为r1、S1到S2间的距离为r,已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为
A. B. C. D.
4、如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线AB运动,从B点穿出电场,a、
b、c、d为该电场中的等势面,这些等势面都是互相平行的竖直平面,不计
粒子所受重力,则
A.该粒子一定带负电
B.此电场不一定是匀强电场
C.该电场的电场线方向一定水平向左
D.粒子在电场中运动过程动能不断减少
5、如图所示,Q是带负电的点电荷,P1和P2是电场中的两点,若E1、E2为P1、P2两点的
电场强度大小,φ1、φ2为P1、P2两点的电势,则
A.E1>E2,φ1>φ2
B.E1C.E1>E2,φ1<φ2
D.E1φ2
6、如图所示,在粗糙的水平桌面上,有一个物体在水平力F作用下向右做匀加速运动。现在使力F逐渐减小直至为零,但方向不变,则该物体在向右滑动过程中的加速度a和速度v的大小变化为
A.a不断减小,v不断增大.
B.a不断增大,v不断减小.
C.a先减小再增大,v先增大再减小.
D.a先增大再减小,v先减小再增大.
二、多项选择题:本题共5小题,每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
1、如图所示,一块长方形光滑铝板水平放在桌面上,铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁,一个质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动,则
A.铝环的滚动速度将越来越小.
B.铝环将保持匀速运动.
C.铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极.
D.铝环的运动速率会改变,但运动方向将不会发生改变.
2、下列说法正确的是
A.一质点受两个力作用而处于平衡状态(静止或匀速),则这两个力在相同时间内的冲量
一定相同
B.一质点受两个力的作用而处于平衡状态(静止或匀速),则这两个力在相同时间内做的功
或者都为零,或者一个做正功,一个做负功,且功的绝对值相等。
C.在相同时间内作用力和反作用力的冲量一定大小相同,方向相反
D.在相同时间内作用力和反作用力都有可能做正功
3、我国已经制定了登月计划。假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断正确的是
A.将电流表与线圈组成闭合回路,放于月球表面,如电流表无示数,则可判断月球表面无
磁场
B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈以某一边为轴转动,如电流表无示数,则可判断
月球表面无磁场
C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈以某一边为轴转动,如电流表有示数,则可判断
月球表面有磁场
D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈分别以两个相互垂直的边为轴转动,如电流表均
无示数,则可判断月球表面无磁场
4、在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则
A.该卫星的发射速度必定大于11.2km/s
B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
C.在轨道Ⅰ上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度
D.卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
5、一对异种电荷仅受到彼此之间的电场力作用,则由这对电荷构成的系统的机械能在一段时间内将:
A、一定增大 B、可能增大 C、可能减小 D、可能不变
三、实验题:
1、探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探究:先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力后转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω(rad/s) 0.5 1 2 3 4
n 5.0 20 80 180 320
EK(J)
另外已测得砂轮转轴的直径为1(cm),转轴间的摩擦力为10/π(N)。
(1)计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能,并填入上表中。
(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系式
2、科学实验是人们认识自然的重要手段。电学实验中经常需要测量某用电器的电阻,测电阻的方法有多种。
(1)现有一只标有“220V,100W”灯泡,它正常工作时的电阻为____Ω;若用多用表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻,则测出的阻值应____灯泡正常工作时阻值(选填“大于”、“等于”或“小于”),这是因为___________________。
(2)请你用下列器材设计一个实验,测定一只灯泡L工作时的实际电阻值。
A.电源一个(电压不超过灯泡的额定电压)
B.单刀双掷开关一只(符号: )
C.电流表一只
D.电阻箱一只(符号: )
E.导线若干
①请在方框内画出实验电路图。
②简要说明实验原理和写出表达式。
3、右图是某同学连接的实验实物图,合上开关S后,发现A、B灯都不亮,他采用下列两种方法检查故障:
(1)用多用电表的直流电压挡进行检查:
①那么选择开关应置于下列量程的___________挡(用字母序号表示)
(A)2.5 V, (B)10 V, (C)50 V, (D)250 V。
ab 有示数
cb 有示数
cd 无示数
df 有示数
②在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触__________(填“a”或“b”),
③该同学测试结果如表1所示,根据测试结果,可以判定故障是(假设只有下列中的某一项有故障)( )
(A)灯A断路, (B)灯B短路,
(C)c、d段断路, (D)d、f段断路。
测试点 表针偏转情况
c 、d 右偏
d 、e 左偏
e 、f 右偏
(2)用欧姆挡检查:
①测试前,应将开关S__________(填“断开”或“闭合”),
②测试结果如表2所示,由此可以断定故障是
(A)灯A断路, (B)灯B断路,
(C)灯A、B都断路, (D)d、e是导线断路。
四、计算题:
1、如图所示,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度正E=10 N/C; 在x(3)带电粒子运动的周期.
2、如图所示,小球甲在离地面高H处以初速度v0=20m/s水平抛出,在小球甲所在的运动平面内,另一个小球乙在同一时刻以同样大小的初速度竖直向上抛出。g=10m/s2
(1)为了使乙球在上升过程中能和甲球相遇,问抛出时刻两球
竖直高度差H应满足什么条件,此时两球的水平距离s为多少?
(2)为了使乙球在下降过程中能和甲球相遇,问抛出时刻两球
竖直高度差H应满足什么条件,此时两球的水平距离s为多少?
3、如图甲所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个2 Ω的电阻R,将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r大小为1Ω,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感强度为2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动。当棒的速度达到3 m/s后保持拉力的功率恒为3W,从此时开始计时(即此时t=0)已知从计时开始直至金属棒达到稳定速度的过程中电流通过电阻R做的功为2.2 J。试解答以下问题:
(1)金属棒达到的稳定速度是多少
(2)金属棒从t=0开始直至达到稳定速度所需的时间是多少
(3)试估算金属棒从t=0开始直至达到稳定速度的过程中通过电阻R的电量大约在什么数值范围内?
(4)在乙图中画出金属棒所受的拉力F随时间t变化的大致图像。(题目有问题:B=1T?)
4、每年春分前后,太阳、地球与地球同步卫星排成一列,地球恰好处于太阳和同步卫星之间,将太阳挡住,形成“地影”,造成同步卫星上的太阳能帆板无法接受太阳光的照射,此时就需要地面测控中心及时启动同步卫星上的蓄电池进行供电。若地球本影长度约为地球半径的n倍(n≈200),地球半径为R0,地球自转周期为T0,地球表面重力加速度为g,试估算在一昼夜间由于地球遮挡而启动蓄电池的时间。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十五
三、实验题:
1、(1)
EK(J)
(2)转动动能EK与角速度ω的关系式:
2、(1)
(2)表达式
3、(1)①_______②__________(填“a”或“b”),
③
(2)①__________(填“断开”或“闭合”),
②
四、计算题:
1、
2、
3、
4、
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十五答案
一、单一选择题:
题号 1 2 3 4 5 6
答案 D B D D D C
二、多项选择题:
题号 1 2 3 4 5
答案 AD BCD CD CD BCD
三、实验题:
1、(1)0.5、2、8、18、32(每空1分)、
(2) (2分)其中(1分)
2、(1) 484 Ω, 小于 ,灯泡电阻(率)随温度升高而增大。
(2)①电路原理图如图所示。
②简要说明实验原理。替代法。
实验步骤如下:
a.按原理图连好电路,电阻箱阻值置于最大值;
b.单刀双掷开关置于1位置,读出电流表读数I;
c.将单刀双掷开关置于2位置,调节电阻箱使电流表的读数仍为I;
d.读出电阻箱的阻值R,即为该灯泡电阻。
3、(1)B a D (2)断开 D。
四、计算题:
1、 解:(1)对于粒子在电场中的运动:
第—次通过y轴的交点到O点的距离为yl=v0t
将数据代入解得 y1=0.069(m)
(2)x方向的速度
设进入磁场时速度与y轴的方向为,
所以在磁场中作圆周运动所对应的圆心角为 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动周期为 带电粒子在磁场中运动的时间
从开始至第一次到达y轴的时间
从磁场再次回到电场中的过程(未进入第二周期)是第一次离开电场时的逆运动
根据对称性,t3=t1 因此粒子的运动周期为
2、解:(1)设两球经历t时间在A点相遇。在竖直方向上:
甲球下降高度: (1分)
乙球上升高度: (1分)
又 (1分)
由以上三式可得 (1分)
当乙球上升到最高点,所用时间为: (1分)
所以,当时间t满足如下条件时,两球将在乙球上升过程中相遇。即:
(2分)
所以 (1分)
水平方向上, (1分)
所以, () (1分)
(2)乙球从抛出到返回到地面,所用时间为: (1分)
所以,当时间t满足如下条件时,两球将在乙球下降过程中相遇。即:
(2分)
所以 (1分)
同理有 () (1分)
3、解(1)ε=BLv,I= ,F安=BIL=(1分)
当金属棒达到稳定速度时,F安=F=P/v(2分)
所以v2=,v=6m/s (2分)
(2)WR=2.2J,所以Wr=1.1J,W电=3.3J(1分)
Pt-W电=mv2-mv02 (2分),t=2s(1分)
(3)电量Q==,根据v—t图像,位移的大小范围大约在9~12m,
所以电量Q的大小大约在1.5C~1.8C(答案在1.5C~2C内也给分)。(2分)
(4)(1分)左上图
4、解:太阳光线经过地球遮挡后,在地球背面形成的“地影”如图所示。
由题意知,两光线的交点O/到地心O的距离约为nR0>>R0,则两边界光线与地球的切点A、B与地心O可近似为在一直线上,即:。由于同步卫星轨道周长远大于其在“地影”区域中CD段的长度L,故CD圆弧可近似为一段与AB平行的直线。
设同步卫星的轨道半径为r,由几何知识知道:
①(10分)
同步卫星的线速度大小为: ②(2分)
所以在一昼夜间由于地球遮挡而启动蓄电池的时间为: ③(2分)
万有引力为同步卫星提供向心力,由牛顿运动定律得: ④(3分)
在地球表面附近,物体受到的万有引力近似为重力。即 ⑤(3分)
由①②③可得: ⑥(2分)
由④⑤得: ⑦(3分)
把⑦代入⑥,整理得: ⑧(5分)
R
M
N
P
Q
c
d
F
甲
F(N)
t(s)
0
乙
1.0
0.5
1
2
3
t
φ
O
eq \o\ac(○,1)
t
φ
O
eq \o\ac(○,2)
t
φ
O
t1
t2
eq \o\ac(○,3)
t
φ
O
eq \o\ac(○,4)
N
铝板
v
+U
D
A
R
L
N
M
d
c
b
a
A
B
P
Q
Ⅰ
Ⅱ
地
P2
P1
Q
F
F(N)
t(s)
0
1.0
0.5
1
2
3
第 4 页 共 9 页江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十九
1.10
第I卷(选择题,共31分)
一.本题共5小题;每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,选对的得3分,选错或不答的得0分.请考生将选择题答案填涂在答题卡上!!
1、下列是由基本门电路组成的逻辑电路,其中能使小灯泡发光的是
2、在“探究弹性势能的表达式”的活动中,为计算弹簧弹力所做功,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功,物理学中把这种研究方法叫做“微元法”。下面几个实例中应用到这一思想方法的是
A.由加速度的定义,当非常小,就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度
B.在探究加速度、力和质量三者之间关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系
C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加
D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用有质量的点来代替物体,即质点
3、如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中.现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度,使其由静止开始运动,则滑环在杆上的运动情况不可能的是
A.始终作匀速运动
B.开始作减速运动,最后静止于杆上?
C.先作减速运动,最后作匀速运动
D.先作加速运动,最后作匀速运动
4、A、B两物体叠放在一起,放在光滑的水平面上,从静止开始受到一变力的作用,该力与时间的关系如图所示,A、B始终相对静止,则下列说法不正确的是:
A.t0时刻,A、B间静摩擦力最大
B.t0时刻,B速度最大
C.2t0时刻,A、B间静摩擦力最大
D.2t0时刻,A、B位移最大
5、一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播,质点A、B间的水平距离x=3m,如图甲所示.若t=0时 质点A刚从平衡位置开始向上振动,其振动图象如图乙所示,则B点的振动图象为下图中的
二.本题共4小题;每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分.
6、如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。其中,弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接,弹簧与挡板的质量均不计;滑块M以初速度V0向右运动,它与挡板P碰撞(不粘连)后开始压缩弹簧,最后,滑块N以速度V0向右运动。在此过程中:
A.M的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大。
B.M与N具有相同的速度时,两滑块动能之和最小。
C.M的速度为V0/2时,弹簧的长度最长。
D.M的速度为V0/2时,弹簧的长度最短。
7、如图所示,弹簧下端挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,则物体在振动过程中
A.物体在最低点时的弹力大小应为2mg? B.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
C.弹簧的最大弹性势能等于2mgA? D.物体的最大动能应等于mgA?
8、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如右图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是( )
A、图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系,
B、图中a线最高点对应的功率为最大输出功率,
C、在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C 三点这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
D、b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1:2,纵坐标之比一定为1:4。
9、我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b,卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,则:
A.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为
B.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为
C.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为
D.卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度
三.本题共2小题,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
10、(10分)某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在转盘上,如图甲所示,磁铁可随转盘转动,另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边,当转盘(及磁铁)转动时,引起磁感强度测量值周期性地变化,该变化与转盘转动的周期一致。经过操作,该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像。
(1)在图像记录的这段时间内,圆盘转动的快慢情况是 。
(2)圆盘匀速转动时的周期是 s。
(3)该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈,当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时。按照这种猜测( )
A.在t = 0.1s 时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
B.在t = 0.15s 时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
C.在t趋近0.1s 时,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
D.在t 趋近0.15s 时,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
11、(10分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1. 5 V,内电阻小于1. 0Ω)
B.电流表G(满偏电流3 mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(0~0. 6 A,内阻0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10 A) E.滑动变阻器R2(0~200Ω,l A)
F.定值电阻R0 (990Ω) G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的(a)、 (b)两个参考实验电路,其中合理的是 图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 (填写器材前的字母代号).
(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1—I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得被测电池的电动势E= V,内阻r= Ω。
四.计算题.本题共5小题,共69分.解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能给分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
12、.如图所示,一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd,其ab和cd边长,ad和bc边长,匝数n=100匝,它在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动,当开关S断开时,电压表的示数为,开关S闭合时,外电路上标有“10V,10W”的灯泡恰好正常发光,求:
(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度?
(2)S闭合后,当导线框从图示位置转过θ=60°时的过程中通过灯泡的电量?
13、在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示.若波向右传播,零时刻刚好传到B点,且再经过0.6 s,P点也开始起振,求:
(1)该列波的周期T;
(2)从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?
14、如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长的木板在水平拉力F=50N作用下,以v0=5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将第一个铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,只要木板运动了L=1m就在木板最右端无初速放一个铁块。取g=10m/s2。求:
(1)第一个铁块放上后,木板的加速度是多大?
(2)木板运动1m时,木板的速度多大?
(3)最终有几个铁块能留在木板上?
15、如图所示,质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行,两轨间宽为L,导轨与电阻R连接,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度为B。杆从x轴原点O以大小为vo的水平初速度向右滑行,直到静止。已知杆在整个运动过程中速度v和位移x的函数关系是:v = v0- B2L2 。杆及导轨的电阻均不计。
(1)试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式。
(2)求出杆开始运动到停止运动过程中通过R的电量。
(3)求出电阻R所增加的内能△E。
16.如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。写出表达式并求出这个定值。
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义十九参考答案
一、1、A 2、C 3、D 4、A 5、B
二、6、BD 7、AC 8、CD 9、AC
三、10、(1)先快慢不变,后越来越慢;
(2)0.2;
(3)A C
11、(1 )b D或R,
(2) (1.48士0.02) 0.77(0.75~0.80)
四12、①12.5rad/s ②
13、解:由图象可知,=2 m,A=2 cm.
(1)当波向右传播时,点B的起振方向竖直向下,包括P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下.
⑴波速,由,得.
⑵由t= 0至P点第一次到达波峰止,经历的时间,而t=0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向),故经时间,O点振动到波谷,即
14、解:(1)F=μMg ∴μ=0.5
第一个铁块放上后,木板做匀减速运动
F-μ(M+m)g=Ma
∴
(2)
∴
(3)对木板:F合=Ff-F=nμmg
第一个铁块放上
第二个铁块放上
……
第n个铁块放上
木板停下时vn=0,得n=6.6
∴最终有7个铁块能留在木板上
15.解:
(1)安培力 F = BIL
式中 I =
据题意,杆的速度v和位移x的函数关系为:v = v0- B2L2 ,
所以, F = = -
由上式可知,安培力F与位移x成线性关系。
(2)
(3)根据能量守恒,杆的动能完全转化为电阻R的内能 ΔE =ΔEK = mv02
16.解:
(1)设两板间电压为U1时,带电粒子刚好从极板边缘射出电场,则有
;代入数据,解得:U1=100V
在电压低于100V时,带电粒子才能从两板间射出,电压高于100V时,带电粒子打在极板上,不能从两板间射出。粒子刚好从极板边缘射出电场时,速度最大,设最大速度为v1,则有:;
解得:m/s=1.414×105m/s
(2)设粒子进入磁场时速度方向与OO'的夹角为θ,则速度大小,粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径,粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离,代入数据,
解得s=0.4m,s与θ无关,即射出电场的任何一个带电粒子进入磁场的入射点与出射点间距离恒为定值。
(3)粒子飞出电场进入磁场,在磁场中按逆时针方向做匀速圆周运动。粒子飞出电场时的速度方向与OO'的最大夹角为α,,α=45°。当粒子从下板边缘飞出电场再进入磁场时,在磁场中运动时间最长,=3π×10-6s=9.42×10-6s(2分);当粒子从上板边缘飞出电场再进入磁场时,在磁场中运动时间最短,
=π×10-6s=3.14×10-6s(2分)
-2.0
-3.0
3.0
2.0
1.0
0
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
-1.0
B/mT
B/mT
t/s
图乙
磁感强度传感器
图甲
条形磁铁
θ
θ
α
α
α江苏省黄桥中学高三物理校本讲义二
一、单项选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题只有一个选项符合题意
1.从一个足够长的光滑斜面的顶端先后由静止释放两个物体甲和乙,在下滑过程中
A.甲乙间距离保持不变,甲乙速度之差保持不变
B.甲乙间距离越来越大,甲乙速度之差越来越大
C.甲乙间距离越来越大,甲乙速度之差保持不变
D.甲乙间距离越来越大,甲乙速度之差越来越小
2.一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛接球的时刻外,空中总有四个球,将球的运动看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度(高度从抛球点算起,取g=10 m/s
A. 1.6m B. 2.4m C.3.2m D.4.0m
3.如图,是描述一球从水平桌面上方一点自由下落,与桌面经多次碰撞最后静止在桌面上的运动过程,则图线上y轴所反映的是下列哪个物理量随时间的变化过程
A.位移 B.路程
C.速度 D.加速度
4.A、B两质点沿同一条直线相向运动,A作初速度为零的匀加速直线运动,B作匀减速运动,加速度大小均为a,当a开始运动时,AB间距离为s,若想两质点在距B为s/n处相遇,则当A开始运动时,B的速度应是
A. B. C. D.
5.如图所示,光滑水平面上物体A置于物体B上,它们的质量相等,mA=mB,A受水平恒力F1,B受水平恒力F2,F1与F2方向相同,但F1>F2,物体A与物体B保持相对静止,那么物体B受到物体A摩擦力的大小和方向应为
A.,方向向左 B.,方向向右
C.,方向向左 D.,方向向右
6.质量为m1的物体A,用细线跨过轻质的无摩擦的定滑轮与重物B和C连接,如图所示,B、C质量分别为m2和m3,且重物C在水平地面上,细线不可伸长,开始绳处于拉紧状态,要使A、B、C都不发生运动,则m1应满足条件( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共6小题,每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
7.某物体由静止开始作匀加速直线运动,加速度为a1,运动时间为t1,接着作加速度为a2的匀减速运动,再经过t2速度恰好为零,物体在全程的平均速度可表示为( )
A. B. C. D.
8.如图表示几个物体沿直线运动的运动图线,则作往复运动的物体有( )
9.下列关于使用打点计时器的说法,其中正确的是( )
A.不要在未放纸带时通电打点,每次打点完毕,应及时切断电源,切忌长时间通电使用
B.每打完一条纸带,要将复写纸调整一下,确保下一次打点清晰
C.若发现振片振幅不稳定,应调节振片螺母,以使振动稳定
D.若打出的点带尾巴或双点,则是由于打点针太短所造成的,应适当调节打点针的长度
10.如图,在一无限长的小车上,有质量分别为m1和m2的两个滑块(m1>m2)随车一起向右匀速运动,设两滑块与小车间的动摩擦因数均为μ,其它阻力不计,当车突然停止时,以下说法正确的是
A.若μ=0,两滑块一定相碰
B.若μ=0,两滑块一定不相碰
C.若μ≠0,两滑块一定相碰
D.若μ≠0,两滑块一定不相碰
11.如图所示,放在水平光滑平面上的物体A和B,质量分别为M和m,水平恒力F作用在A上,A、B间的作用力为F1;水平恒力F作用在B上,A、B间作用力为F2,则
?A.F1+F2=F
B.F1=F2
?C.F1/F2=m/M
D.F1/F2=M/m
12.如图所示,质量为m的物体,在沿斜面向上的拉力F作用下,沿质量为M的斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,则水平面对斜面
? A.有水平向左的摩擦力
?B.无摩擦力
?C.支持力为(M+m)g
?D.支持力小于(M+m)g
三、实验题
13.用游标卡尺测量一物体的厚度,其主尺、游标尺对应位置如图:
则该物体的长度L1=____ ____ m. L2=___ _____ m.
14.用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长,十七世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试,取得数据如下:
长度L 250N 500N 750N 1000N
1m 0.05cm2 0.04cm 0.08cm 0.12cm 0.16cm
2m 0.05cm2 0.08cm 0.16cm 0.24cm 0.32cm
3m 0.05cm2 0.12cm 0.24cm 0.36cm 0.48cm
1m 0.10cm2 0.02cm 0.04cm 0.06cm 0.08cm
1m 0.20cm2 0.01cm 0.02cm 0.03cm 0.04cm
(1)根据测试结果,推导出线材伸长X与材料的长度L、材料的截面积S及拉力F的函数关系式为 。
(2)在寻找上述关系中,你运用了哪种科学方法?
(3)通过对样品的测试,新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力为 。
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义二
三、实验题
13、则该物体的长度L1=____ ____ m. L2=___ _____ m.
14、(1)函数关系式为 。
(2)在寻找上述关系中,你运用了哪种科学方法?
(3)最大拉力为 。
四、计算题
15、如图所示,公路AB⊥BC,且已知AB=100米,车甲从A以8米/秒的速度沿AB行 驶,车乙同时从B以6米/秒的速度沿BC行驶,两车相距的最近距离是多少?
16、在水平直轨道上有两辆长为的汽车,中心相距为s,开始时,A车在后面以初速v0、加速度大小为2a正对着B车做匀减速直线运动,而B车同时以初速为零、加速度大小为a做匀加速直线运动,两车运动方向相同,要使两车不相撞,则v0应满足的关系式为什么?
17.在一架电梯内,用绳子将一只小球悬挂在顶板上,小球离底板高为 h=2.5m,使电梯从静止开始,以加速度a=10m/s2竖直向上运动,在电梯运动过程中,悬挂小球的绳突然断掉,问(1)小球落到底板所需要的时间是多少?
(2)若是在电梯运动1s后断开的,那么在小球落到底板的时间内,从地面上的人看来,小球是怎样运动的?位移是多少?
18.“神舟”五号飞船完成了预定的空间科学和技术实验任务后返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回,返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降,穿越大气层后,在一定的高度打开阻力降落伞进一步减速下落,这一过程中若返回舱所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为k,所受空气浮力恒定不变,且认为竖直降落。从某时刻开始计时,返回舱的运动v—t图象如图中的AD曲线所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B,其坐标为(8,0),CD是曲线AD的渐进线,假如返回舱总质量为M=400kg,g=10m/s2,求
(1)返回舱在这一阶段是怎样运动的?
(2)在初始时刻v=160m/s,此时它的加速度是多大?
(3)推证空气阻力系数k的表达式并计算其值。
19、如图所示,在倾角为θ的光滑斜面顶端有一质点A自静止开始自由下滑,同时另一质点B自静止开始由斜面底端向左以恒定加速度a沿光滑水平面运动,A滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝B追去,为使A能追上B,B的加速度最大值是多少?
20. 近几年,我国北方地区多次遭遇沙尘暴天气。现把沙尘上扬后的情况简化为如下情景:v为竖直向上的风速,沙尘颗粒被扬起后悬浮在空中(不动),这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v竖直向下运动时所受的阻力,此阻力可用下式表达,,其中α为一系数,A为沙尘颗粒的截面积,ρ为空气密度。计算结果取两位有效数字。
(1)若沙粒的密度ρS=2.8×103kg/m3,沙尘颗粒为球形,半径r=2.5×10-4m,地球表面处空气密度ρ0=1.25kg/m3,α=0.45,试估算在地面附近,上述v的最小值v1?
(2)假定空气密度ρ随高度h的变化关系为ρ=ρ0(1-Ch),其中ρ0为h=0处的空气密度,C为一常量,C=1.2×10-4m-1,试估算当v=9.0m/s时扬沙的最大高度。(不考虑重力加速度随高度的变化,g取10m/s2)
注:题目计算复杂,可考虑让学生只写表达式。
21.如图所示,传送带与水平面倾角为θ=37°,以10m/s的速率运行,在传送带上端A处无初速地放上一质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5。若传送带A到B的长度为16m,则物体从A到B的时间可能为(g=10m/s2,sin37°=0.6 cos37°=0.8)
江苏省黄桥中学高三物理校本讲义二答案
一、二、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C C A A D D ABD AB ABC BD AC AD
三、实验题
13、用游标卡尺测量一物体的厚度,其主尺、游标尺对应位置如图:
则该物体的长度L1=_1.355__ cm. L2=___ 10.850 _____ cm.
(1) 。
(2) 控制变量法、归纳法
(3)金属细杆承受的最大拉力10000N 。
四、计算题
15、60米(考查位置与位移)
16、
分析:以B为参考系(即假设B车静止不动),A车的相对加速度大小是2a+a=3a,相对初速度是V0。当A车与B车即将相撞的瞬间(即A车的车头与B车的车尾正好相接触),A车的相对位移为S-L,A车的相对速度为0。由位移公式可知:,所以,要使两车不相撞:。(或者用V-t图象求解)
17、(1)0.5s;(2)小球做竖直上抛运动,s=3.75m.
解:(1)以地面为参考系,电梯向上匀加速运动,小球向下匀加速运动,以电梯为参考系,
小球以20米每二次方秒的加速度相对电梯向下运动,由解得 t=0.5s
(2)小球与电梯共同向上做匀加速运动,1秒末v=10m/s,1秒后小球相对电梯以20米每秒的加速度向下运动,开始的相对速度为0 ,由 得小球落到底板的时间仍是0.5秒。以地面为参考系,小球做竖直上抛运动,0.5秒内通过的位移可以由公式求得,位移为3.75米。
18、(1)从v—t图象可知:物体的速度是减小的,所以做的是减速直线运动,而且从AD曲线各点切线的斜率越来越小直到最后为零可知:其加速度大小是越来越小。所以返回舱在这一阶段做的是加速度越来越小的减速运动。
(2)因为AB是曲线AD在A点的切线,所以其斜率大小就是A点在这一时刻加速度的大小,即a=160/8=20m/s2。
(3)设返回舱下降过程中所受的空气浮力恒为f0,最后匀速时的速度为vm,返回舱在t=0时,由牛顿第二定律可知,kv2+f0-mg=ma
返回舱下降到速度达到4m/s时开始做匀速直线运动,所以由平衡条件可知,kvm2+f0=mg
联立求解,k=ma/(v2-vm2)=(400×20)/(1602-42)=0.31
19、
20、解:(1)在地面附近,沙尘扬起要能悬浮在空中,则空气阻力至少应与重力平衡,即
① 式中为沙尘颗粒的质量,
而 ②
③
得 ④
代入数据得 ⑤
(2)用、分别表示时扬沙到达的最高处的空气密度和高度,则有
⑥
此时式①应为 ⑦
由②、③、⑥、⑦可解得 ⑧
代入数据得 ⑨
21、分析:(1)要考虑传送带顺时针运行或传送带逆时针运行两种情景,(2)要根据物体的受力情况,正确判断物体的运动性质,如传送带逆时针运行,物体始终做匀加速运动,但传送带顺时针运行时,物体可能先做匀加速运动,后做匀速运动,只有认真分析,才能得出正确结论。
解:物体受到竖直向下的重力和沿传送带方向向下的摩擦力作用,做加速度为a1的匀加速直线运动,经过时间t1,速度达到v=10m/s,对地位移为S1,根据牛顿地二定律
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
代入数据求得 a1=10m/s2
根据匀变速直线运动规律 v=at1 2S1=vt1
代入数据求得 t1=1s S1=5m<16m
物体速度达到v=10m/s以后,受到竖直向下得重力和沿传送带方向向上得摩擦力作用,做加速度为a2得匀加速直线运动,经过时间t2,运动到B端,根据牛顿第二定律
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
代入数据求得 a2=2m/s2
根据匀变速直线运动规律 S-S1=vt2+
代入数据由
解得 t2=1s 或t2=-11s(舍去)
所以,小物体从A到B所用的时间为 t=t1+t2=2s
正确答案:2秒或4秒。
A
第18题
S
积
面
截
x
长
伸
F
力
拉
θ
B
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