2010届高三物理最新月考试题分类汇编:动量、能量守恒
一、选择题
1.河南省武陟一中2010届高三第一次月考质量为M的物块以速度V运动,与质量为m的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M / m可能为:( CD )
A.5 B.4
C.3 D.2
2.安徽省两地2010届高三第一次联考检测如图所示,一轻弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,一重球(可视为质点)无初速放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置。现让重球从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩至d,以下关于重球下落运动过程中的正确说法是(不计空气阻力)( B C )
A.整个下落a至d过程中,重球均做减速运动
B.重球落至b处获得最大速度
C.在a至d过程中,重球克服弹簧弹力做的功等于重球由c至d的重力势能的减小量
D.重球在b处具有的动能等于重球由c至b处减小的重力势能
3. 四川省宜宾市2010届高三摸底测试质量相等的甲乙两球在光滑水平面上沿同一直线运动。甲以7 kg·m/s的动量追上前方以5 kg·m/s的动量同向运动的乙球发生正碰,则碰后甲乙两球动量不可能的是 ( D )
A.6.5 kg·m/s, 5.5 kg·m/s B.6 kg·m/s, 6 kg·m/s
C.5.5 kg·m/s, 6.5 kg·m/s D.4 kg·m/s, 8 kg·m/s
4.贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考运动员投篮过程中对篮球做功为W,出手高度为h1,篮筐距地面高度为h2,球的质量为m,空气阻力不计,则篮球进筐时的动能为 ( A )
A.W+mgh1-mgh2 B.W+mgh2-mgh1
C.mgh2+mgh1-W D.mgh2-mgh1-W
5.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测一物体获得一定初速度后,沿一粗糙斜面上滑.在上滑过程中,物体和斜面组成的系统( BD )
A.机械能守恒 B.内能增加
C.机械能和内能增加 D.机械能减少
二、非选择题
6. 江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙原速弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止。求:两球第一次碰后m1球的速度大小。
解:根据动量守恒定律得: (2分)
解得: (2分)
7.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如下图所示是固定在水平地面上的横截面为“”形的光滑长直导轨槽,槽口向上(图为俯视图)。槽内放置一个木质滑块,滑块的左半部是半径为R的半圆柱形光滑凹槽,木质滑块的宽度为2R,比“”形槽的宽度略小。现有半径r(r<(1)当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度各是多大;
(2)当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端A点时,金属小球的对地速度。
解:(1)设滑离时小球喝滑块的速度分别为,由动量守恒
又
得
(2)小球过A点时沿轨道方向两者有共同速度v,沿切向方向速度为
得
8.湖北省众望高中2010届高三周练如图所示,长度为L的轻杆上端连着一质量为m的体积可忽略的小重物B.杆的下端用铰链固接于水平面上的A点.同时,置于同一水平面上的立方体C恰与B接触,立方体C的质量为M.今做微小的扰动,使杆向右倾倒,设B与C、C与水平面间均无摩擦,而B与C刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰好为π/6.求B与C的质量之比m/M。
解:根据题意,当B与C刚脱离接触的瞬间,C的水平速度达到最大,水平方向的加速度
为零,即水平方向的合外力为零.由于小球此时仅受重力和杆子作用力,而重力是竖直向下的,
所以杆子的作用力必为零.列以下方程:
mgsinθ=mv2/L,(3分)
vx=vsinθ,(2分)
vc=vx,(1分)
mgL(1—sinθ)=mv2/2+Mvc2/2(1分)
解以上各式得m/M=1/4(4分)
9.安徽省两地2010届高三第一次联考检测如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ,现给环一个向右的速度v0,如果环在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用,已知F=kv(k为常数,v为速度),求环在运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)。
解:当mg=kv0时,即v0=时,环作匀速运动,Wf=0,环克服摩擦力所做的功为零;(3分)
当mg>kv0时,即v0<时,环在运动过程中,v减少,F减少,f增大,最终环静止Wf=,环克服摩擦力所做的功为。 (5分)
当mg<kv0时,即v0>时,环在运动过程中,v减少,F减少,f减少
到mg=kv时,环作匀速运动,Wf=,
环克服摩擦力所做的功为; (7分)
10.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图所示在工厂的流水线上安装的足够长的水平传送带。用水平传送带传送工件,可大大提高工作效率,水平传送带以恒定的速度v=2m/s运送质量为m=0.5kg的工件。工件都是以v0=1m/s的初速度从A位置滑上传送带,工件与传送带之间的动摩擦因数,每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即滑上传送带。取g=10m/s2,求:
(1)工件经多长时间停止相对滑动
(2)在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离
(3)摩擦力对每个工件做的功
(4)每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能
解:(1)
(2)
,则两物相距(也可直接)
(3)
(4)
v1
v2
m1
m2
V
V’
v0
v
A
v0
v
A2010届高三物理最新月考试题分类汇编:直线运动
一、选择题
1.安徽省两地2010届高三第一次联考检测以速度v0水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,以下判断正确的是( C )
A.此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小
B.此时小球的速度大小为 v0
C.小球运动的时间为2 v0/g
D.此时小球速度的方向与位移的方向相同
2.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试某人横渡一河流,船划行速度和水流动速度一定,此人过河最短时间为t1;若此船用最短的位移过河,则需时间为t2,若船速大于水速,则船速与水速之比为( A )
A. B. C. D.
3.贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考甲、乙两物体都做匀加速直线运动,已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度,则在某一段时间内 ( C )
A.甲的位移一定比乙的大 B.甲的平均速度一定比乙的大
C.甲的速度变化一定比乙的大 D.甲受到的合外力一定比乙的大
4.河南省武陟一中2010届高三第一次月考如图所示,以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度大小为2 m/s2,减速时最大加速度大小为5 m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s,下列说法中正确的有:( AC )
A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D.如果距停车线5m处减速,汽车能停在停车线处
5.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测一遥控玩具小车在平直路上运动的位移时间图象如图所示,则( B )
A.15s末汽车的位移为300m
B.20s末汽车的速度为一lm/s
C.前10s内汽车的加速度为
D.前25s内汽车做单方向直线运动
6.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断的正确说法 ( BD )
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运动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做匀速圆周运动
A.因火箭还没运动,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,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.尽管空间站做匀速圆周运动,加速度也不为零
7.湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上方有一质量为m的物体。当电梯静止时弹簧被压缩了x1;当电梯运动时弹簧被压缩了x2,且有x2> x1,试判断电梯运动的可能情况是( AD )
A.匀加速上升 B.匀加速下降
C.匀减速上升 D.匀减速下降
8.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试已知心电图记录仪的出纸速度(纸带移动的速度)是2.5cm/s,如图所示是仪器记录下来的某人的心电图,图中每个小方格的边长为0.5cm,由此可知 ( A )
A.此人的心率约为75次/分
B.此人的心率约为125次/分
C.此人心脏每跳动一次所需时间约为0.75s
D.此人心脏每跳动一次所需时间约为0.60s
9.江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断错误的是 ( A )
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
10. 上海市建平中学2010届高三摸底测试我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光。在奥运会的110m栏的决赛中,终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是s,得到照片后测得照片中刘翔的身高为h,胸部模糊部分的宽度为L,已知刘翔的身高为H。由以上数据可以知道刘翔的 ( B )
A、110m栏成绩 B、冲线速度
C、110m内的平均速度 D、110m栏比赛过程加速度的大小
11.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试作匀加速直线运动的物体,依次通过A、B、C三点,位移SAB=SBC.已知物体在AB段的平均速度为3m/s,在BC段的平均速度大小为6m/s,那么物体在B点时的即时速度的大小为( C )
A.4m/s B.4.5m/s C.5m/s D.5.5m/s
12.安徽省两地2010届高三第一次联考检测一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,由闪光照片得到的数据,发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了2m;在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了8m。由此可以求得( C )
A.第一次闪光时质点的速度
B.质点运动的加速度
C.从第二次闪光到第三次闪光这段时间内质点的位移
D.质点运动的初速度
13.湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考一个物体在多个力的作用下做匀速直线运动,如果仅将其中某一个与速度方向相反的力的大小逐渐减小到零,然后又逐渐从零恢复到原来大小(在上述过程中,此力的方向一直保持不变),则下列关于此物体运动速度和加速度的说法中正确的是( D )
A.速度先减小后增大。
B.速度先增大后减小。
C.加速度先减小后增大。
D.加速度先增大后减小。
14.贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考两辆游戏赛车、在两条平行的直车道上行驶。时两车都在同一计时线处,此时比赛开始。它们在四次比赛中的图如图所示。哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆 ( AC )
15. 安徽省两地2010届高三第一次联考检测一个质量为2kg的物体,在5个共点力作用下匀速直线运动.现同时撤去大小分别为10N和15N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法中正确的是( A C )
A.可能做匀减速直线运动,加速度大小是10m/s2
B.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是5m/s2
C.可能做匀变速曲线运动,加速度大小可能是5m/s2
D.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是10m/s2
16.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测如图所示,弹簧秤外壳质量为,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m的重物,现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤,使其向上做匀加速运动,则弹簧秤的示数为 ( D )
A. B.
C. D.
17. 广东省凤凰中学2010届高三摸底考试第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000m高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是虫子,敏捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟然是一颗子弹,飞行员能抓到子弹的原因是( C )
A、飞行员的反应快
B、子弹的飞行速度远小于飞行员的速度
C、子弹相对于飞行员来说是几乎静止的
D、飞行员的手特有劲
18.河南省武陟一中2010届高三第一次月考两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的v—t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为:( B )
A.和0.30s
B.3和0.30s
C.和0.28s
D.3和0.28s
19. 广东省凤凰中学2010届高三摸底考试甲乙丙三辆汽车以相同速度同时经某一路标,从此时开始,甲车一直匀速运动,乙车先匀加速后匀减速,丙车先匀减速后匀加速,他们经过第二块路标时速度又相等,则先通过第二块路标的是( B )
A、甲车 B、乙车 C、丙车 D、无法确定
20.贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考某人站在升降机底板的台秤上,发现台秤的示数比他的体重减少了20%。以下判断正确的是 ( CD )
A.升降机一定是在下降过程
B.升降机一定是在减速状态
C.如果是在下降过程,则升降机肯定处于加速状态
D.如果升降机是在减速状态,则升降机肯定处于上升过程
二、非选择题
21.上海市建平中学2010届高三摸底测试作匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时,其速度分别为υ和7υ,经历时间为t,则经A、B中点时速度为________________,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多________________。
答案:5V; 3vt/2.
22.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测如图是用打点计时器(频率为50Hz)测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带,从O点开始每隔4个点取一个计数点,则相邻的两个计数点的时间间隔为___________s,测得,则物体运动加速度大小为_________,D点的速度大小为__________。
答案: 0.1 1.2 0.26
23.上海市建平中学2010届高三摸底测试如图,河水速度恒定,船头始终垂直河岸行驶,而船的轨迹是一个对称性极好的S形,则小船垂直河岸的速度大小变化是________ (填“逐渐增大,逐渐减少,先增大后减少,先减少后增大”)与船保持恒定的初始速度过河相比过河时间 (填“长了、短了、不变”)。
答案:先增后减;短了
24.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试一辆长为L1=5m的汽车以v1=15m/s的速度在公路上匀速行驶,在离铁路与公路的交叉点s1=175m处,汽车司机突然发现离交叉点s2=200m处有一列长为L2=300m的列车以v2=20m/s的速度行驶过来,为了避免事故的发生,汽车司机立刻使汽车减速,让火车先通过交叉点,求汽车减速的加速度至少多大?(不计汽车司机的反应时间,结果保留3位有效数字)
答案:0.643m/s2.
解析:列车驶过交叉点用时间:t =……①(1分)
解得:t=25s………………②(1分)
若汽车在25s内的位移为s1=175m,则:v1t-at2= s1………………③ (1分)
a=0.64 m/s2………………④ (1分)
此时由v=v1-at,得v=-1m/s,因此汽车已经在25s前冲过了交叉点,发生了事故,不合题意.………………⑤(1分)
要使汽车安全减速,必须在小于25s的时间内汽车速度减小为零,这样才能使它的位移小于175m.由v12=2as1………………⑥(1分)
得:a=m/s2,汽车减速的加速度至少为0.643m/s2.………………⑦(2分)
25.广东省凤凰中学2010届高三摸底考试飞机着陆后以6m/s2大小的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60m/s,求:
(1)它着陆后12s内滑行的位移x
(2)整个减速过程的平均速度(用两种方法求)
(3)静止前4s内飞机滑行的位移x’
解:以初速度方向为正方向,则有a=16m/s2
飞机在地面滑行最长时间
所以飞机12s内滑行的位移为10s内滑行的位移,由v2-v02=2ax可得
(2)方法一:由
方法二:由
(3)由(1)的分析可知飞机滑行6s为静止前4s,此时的速度v’=v0+at=60m/s+(-6×6)m/s=24m/s
故由v2-v’2=2ax’可得
26.广东省凤凰中学2010届高三摸底考试 A、B两辆汽车在笔直公路上同向行驶,当B车在A车前84m处时,B车速度为4m/s,且正以某加速度匀加速运动,经过一段时间后,B车加速度突然变为零,此时B车的速度为12m/s,A车一直以20m/s的速度在后头追赶,经过12s后,A车追上B车,问B车的加速时间是多少?
解:设B车加速时的加速度为a,加速时间为t,由题意有
VB+at=VB’………………………………………………①
VAt0=VBt+at2/2+VB’(t0-t)+x0………………………………②
联立①②并代数数据可得t=6s,a=2m/s2
27.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图12所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管受到F=16N竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛,不计一切阻力,取g=10m/s2.求:
(1)若小球上抛的初速度为10m/s,经过多长时间从管的N端穿出?
(2)若此空管的N端距离地面64m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度v0大小的范围.
答案:(1)4s;(2)29m/s≤v0≤32m/s.
解析:(1)(5分)以向下方向为正方向。
对空管,由牛顿第二定律可得mg-F=ma,得a=2m/s2……① (1分)
设经t时间,小球从N端穿出,小球下落的高度h1=-v0t+gt2………② (1分)
空管下落的高度h2=at2……………③ (1分)
则,h1-h2=L……………④
联立得:-v0t+gt2-at2=L……………⑤ (1分)
代入数据解得:t=4s,t=-1.5s(舍)…………………⑥ (1分)
(2)(7分)设小球初速度v0,空管经t'时间到达地面,则H=at'2…………………⑦
得t'==8s………………⑧ (1分)
小球在t'时间下落高度为h=-v0t'+gt'2……………⑨ (2分)
小球落入管内的条件是:64m≤h≤88m (2分)
解得:29m/s≤v0≤32m/s
所以小球的初速度大小必须在29m/s到32m/s范围内. (2分)
停
车
线
18m
1
2
4
5
3
v/ms-1
t/s
t1
1
2
3
4
0
0.40
乙
甲
v0
a
M
N
图122010届高三物理最新月考试题分类汇编:磁 场
一、选择题
1.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测一束带电粒子以同一速度,并从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示.粒子的轨迹半径为,粒子的轨迹半径为,且,、分别是它们的带电量,则 ( C )
A.带负电、带正电,荷质比之比为
B.带负电、带正电,荷质比之比为
C.带正电、带负电,荷质比之比为
D.带正电、带负电,荷质比之比为
2.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图所示,水平放置的平行金属板a、b带有等量异种电荷,a板带正电,两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,若一个带正电的液滴在两板间做直线运动,其运动的方向是 ( D )
A.沿竖直方向向下 B.沿竖直方向向上
C.沿水平方向向左 D.沿水平方向向右
二、非选择题
3.四川省宜宾市2010届高三摸底测试如图所示,竖直平面内有两根相距为L电阻不计的光滑平行金属杆轨道,轨道与水平放置的平行金属板相连,极板距离为d,轨道间有垂直轨道平面向里磁感应强度为B的匀强磁场,一电阻为R与轨道接触良好的金属杆在轨道上匀速滑动时,极板间一电量为q质量为m的带正电粒子恰好静止,则杆的运动方向为 ,速度大小为 。
答案:向左 mgd/qBL
4.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计,垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨平面与水平面之间的夹角为θ,金属杆由静止开始下滑,动摩擦因数为μ,下滑过程中重力的最大功率为P,求磁感应强度的大小.
解:金属杆先加速后匀速运动,设匀速运动的速度为v,此时有最大功率,金属杆的电动势为:E=BLv)
回路电流 I =
安培力 F = BIL
金属杆受力平衡,则有:mgsinθ= F + μmgcosθ
重力的最大功率P = mgvsinθ (1分)
解得:B =
5.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图所示,在x<0且y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面向里.磁感应强度大小为B,在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场. 一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场,结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到x轴上的P点,已知===l。不计带电粒子所受重力,求:
(1)带电粒子进入匀强磁场时速度的大小;
(2)带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间;
(3)匀强电场的场强大小.
解:(1)设带电粒子射入磁场时的速度大小为v,由带电粒子射入匀强磁场的方向和几何关系可知,带电粒子在磁场中做圆周运动,圆心位于坐标原点,半径为l。
(2)设带电粒子在磁场中运动时间为t1,在电场中运动的时间为t2,总时间为t。
t1 t2
t
(3)带电粒子在电场中做类平抛运动
所以
6. 江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出,最终打到Q点,不计微粒的重力。求:
(1)微粒在磁场中运动的周期;
(2)从P点到Q点,微粒的运动速度大小及运动时间;
(3)若向里磁场是有界的,分布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域,上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出,且微粒仍能到达Q点,求其速度的最大值。
解:(1)由 (2分)
(2分)
得 (1分)
(2)粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分(n=2,3,4……)
由几何知识可得: ; ; (1分)
又 (1分)
得 (n=2,3,4……) (1分)
当n为偶数时,由对称性可得 (n=2,4,6……) (1分)
当n为奇数时,t为周期的整数倍加上第一段的运动时间,即
(n=3,5,7……) (1分)
(3)由几何知识得 ; (1分)
且不超出边界须有: (1分)
得 (1分)
当n=2时 不成立,如图 (1分)
比较当n=3、n=4时的运动半径,
知 当n=3时,运动半径最大,粒子的速度最大.
(2分)
得: (1分)
7.河南省武陟一中2010届高三第一次月考如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)。已知t = 0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、l0、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)(1)求电压U的大小。(2)求 t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间。
答案:(1)(2)(3)
【解析】(1)t=o时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动,t0时刻刚好从极板边缘射出,在y轴负方向偏移的距离为l/2,则有
①
Eq=ma ②
l/2=at02/2 ③
联立以上三式,解得两极板间偏转电压为④。
(2)t0/2时刻进入两极板的带电粒子,前t0/2时间在电场中偏转,后t0/2时间两极板没有电场,带电粒子做匀速直线运动。
带电粒子沿x轴方向的分速度大小为v0=l/t0 ⑤
带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为 ⑥
带电粒子离开电场时的速度大小为 ⑦
设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R,则有 ⑧
联立③⑤⑥⑦⑧式解得 ⑨。
(3)2t0时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为 ⑩,
设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为,则,
联立③⑤⑩式解得,带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示,圆弧所对的圆心角为,所求最短时间为,带电粒子在磁场中运动的周期为,联立以上两式解得。
【考点】带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动
×
×
×
×
×
×
×
×
×
B
L
d
N
O
M
P
Q
B
B
N
O
M
P
Q
O1哦B
O21哦B
B
O1
N
O
M
P
Q
O21
9
A
N
O
M
P
Q
O1哦B
O21哦B
O321哦B
O4321哦B
B
B
O1哦B
O21哦B
B
M
P
Q
N
O
B
O1
N
M
O21
O31
O
P
Q
N
O
M
P
Q
O1哦B
O21哦B
O321哦B
O4321哦B
C
C/
Ⅱ
Ⅰ
B
图甲
图乙
min
2
m
t
qB
2010届高三物理最新月考试题分类汇编:万有引力、天体运动
一、选择题
1.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测2009年2月11日,美国和俄罗斯的两颗卫星在西伯利亚上空相撞,这是有史以来首次卫星碰撞事件,碰撞点比相对地球静止的国际空间站高434km.则 ( AB )
A.在碰撞点高度运行的卫星的周期比国际空间站的周期大
B.在碰撞点高度运行的卫星的向心加速度比国际空间站的向心加速度小
C.在与空间站相同轨道上运行的卫星一旦加速,将有可能与空间站相撞
D.若发射一颗在碰撞点高度处运行的卫星,发射速度至少为11.2km/s
2.江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试2008年9月25日,我国成功发射了“神舟七号”载人飞船。假设飞船绕地球做匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( D )
A.若知道飞船运动的角速度和周期,再利用万有引力常量,就可算出地球的质量
B.若宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船,飞船速率将减小
C.若有两个这样的飞船在同一轨道上,相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行,只要后一飞船向后喷气加速,则两飞船一定能实现对接
D.若飞船返回地球,在进入大气层之前的无动力飞行过程中,飞船的动能逐渐增大,机械能保持不变
3.安徽省两地2010届高三第一次联考检测组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动,由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是 ( A D )
A. B.
C. D.
4.河南省武陟一中2010届高三第一次月考近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2,则 ( B ):
A. B.
C. D.
5.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度.根据你所学过的知识,估算出地球密度的大小最接近 ( A )(地球半径R=6400km,万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2)
A.5.5×103kg/m3 B.5.5×104kg/m3 C.7.5×103kg/m3 D.7.5×104kg/m3
6.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试2007年10月24日18时05分,我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星。卫星经过八次点火变轨后,绕月球做匀速圆周运动。图中所示为探月卫星运行轨迹的示意图(图中1、2、3……8为卫星运行中的八次点火位置)①卫星第2、3、4次点火选择在绕地球运行轨道的近地点,是为了有效地利用能源,提高远地点高度;②卫星沿椭圆轨道由近地点向远地点运动的过程中,加速度逐渐增大,速度逐渐减小;③卫星沿椭圆轨道由近地点向远地点运动的过程中,机械能守恒;④卫星沿椭圆轨道由远地点向近地点运动的过程中,卫星中的科考仪器处于超重状态;⑤卫星在靠近月球时需要紧急制动被月球所捕获,为此实施第6次点火,则此次发动机喷气方向与卫星运动方向相反。上述说法正确的是 ( D )
A.①④ B.②③ C.①⑤ D.①③
7.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试我国发射的“神州六号”载人飞船,与“神州五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图做示,下列说法中正确的是 ( A )
A.“神州六号”的速度较小
B.“神州六号”的速度与“神州五号” 的相同
C.“神州六号”的周期更短
D.“神州六号”的周期与“神州五号” 的相同
8. 上海市建平中学2010届高三摸底测试1798年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G,因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人,若已知万有引力常量G,地球表面处的重力加速度g,地球半径为R,地球上一个昼夜的时间为T1(地球自转周期),一年的时间T2(地球公转的周期),地球中心到月球中心的距离L1,地球中心到太阳中心的距离为L2.你估算出( AB )
A、地球的质量 B、太阳的质量
C、月球的质量 D、可求月球、地球及太阳的密度
二、非选择题
9.上海市建平中学2010届高三摸底测试太空中有A,B两个天体,A的质量为m,B质量为A质量的2倍,设只在彼此间的万有引力作用下两者从静止开始相向运动。某一时刻两物体相距L,A的加速度为a。一段时间后,B的加速度也为a,速率为v,则后一时刻两物体相距___________,A的速率是__________。
答案: ;2V
10.湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,由于失重,因此无法利用天平称出物体的质量。科学家们用下述方法巧妙地测出了一物块的质量。将一带有推进器、总质量为m= 5 kg的小滑车静止放在一平台上,平台与小车间的动摩擦因数为0.005。开动推进器,小车在推进器产生的恒力作用下从静止开始运动,测得小车前进1.25 m历时5s。然后,将被测物块固定在小车上,重复上述过程,测得5s内小车前进了1.00m.问:科学家们用上述方法测得的物块的质量M是多少?
答案:M=1. 25 kg.
解析:设推进器产生的恒力为F,未放被物块时有
放上被物块后有
代人数值后可解得:M=1. 25 kg.
11.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试要发射一颗人造地球卫星,使它在半径为r2的预定轨道上绕地球做匀速圆周运动,为此先将卫星发射到半径为r1的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动.如图10所示,在A点,使卫星速度增加,从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上,当卫星到达转移轨道的远地点B时,再次改变卫星速度,使它进入预定轨道运行,试求卫星从A点到B点所需的时间.已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R.
答案:.
解析:卫星在轨道r1时:G=mr1………………① (1分)
物体m'在地球表面有:G=m'g,可得:GM=gR2………………② (1分)
由①②可得:T1=………………③ (2分)
当卫星在椭圆轨道运行:其半长轴为:r3=………………④ (1分)
依开普勒第三定律:=………………⑤ (2分)
由③④⑤可得:T3=………………⑥ (1分)
卫星从A到B的时间为:tAB== (2分)
12.上海市建平中学2010届高三摸底测试土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×104km和r B=1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。(结果可用根式表示)
(1)求岩石颗粒A和B的周期之比。
(2)土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出它在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4×103km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
解:(1)
(2)设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,距土星中心r0/=km处的引力为G0’,根据万有引力定律:
由上述两式得: (倍)
13.安徽省两地2010届高三第一次联考检测 “神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空.由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R.求:
(1)飞船在A点的向心加速度大小.
(2)远地点B距地面的高度.
(3)沿着椭圆轨道从A到B的时间
答案:13. (1);(4分)
(2) (4分)
(3) (4分)
地球
“神州五号”
“神州六号”
图10
B
A
r1
r22010届高三物理最新月考试题分类汇编:机械能
一、选择题
1.安徽省两地2010届高三第一次联考检测质量为m的物体,在距地面为h的高处,以g/3的恒定加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中不正确的是 ( A )
A.物体的重力势能减少mgh/3
B.物体的机械能减少2mgh/3
C.物体的动能增加mgh/3
D.重力做功mgh
2.湖北省众望高中2010届高三周练质量为 m 的小球A,在光滑水平面以初动能Ek与质量为 2m 的静止小球 B 发生正碰,碰撞后 A 球停下,则撞后B球的动能为 ( B )
A . 0 B . Ek/ 2 C .2Ek/3 D , Ek
3.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为 ( D )
A.mgh,减少mg(H-h) B.mgh,增加mg(H+h)
C.-mgh,增加mg(H-h) D.-mgh,减少mg(H+h
4.贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考物体沿直线运动的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 ( CD )
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。
5.河南省武陟一中2010届高三第一次月考一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和,速度分别是和,合外力从开始至时刻做的功是,从至时刻做的功是,则: ( AC )
A. B.
C. D.
6.安徽省两地2010届高三第一次联考检测如图所示,一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB,并恰好能沿斜面升高h,下列说法中正确的是( C D )
A.若把斜面从C点锯断,物体冲过C点后仍升高h
B.若把斜面弯成圆弧形D,物体仍沿圆弧升高h
C.若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状,物体都不能升高h
D.若把斜面AB变成曲面AEB,物体沿此曲面上升仍能到B点
7.湖北省众望高中2010届高三周练如图所示,滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行,至某一位置后返回,回到出发点时的速率变为v2,且v2 <v1,则下列说法中错误的是( D )
A.全过程中重力做功为零
B.在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功相等
C.在上滑过程中摩擦力的平
均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率
D.上滑过程中机械能减少,下滑过程中机械能增加
8.安徽省两地2010届高三第一次联考检测如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( B D )
A.重力势能增加了
B.重力势能增加了mgh
C.动能损失了mgh
D.机械能损失了
二、非选择题
9.江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试人骑自行车由静到动,除了要增加人和车的动能以外,还要克服空气及其他阻力做功.为了测量人骑自行车的功率,某活动小组进行了如下实验:在离出发线5m、10m、20m、30m、……70m的地方分别划上8条计时线,每条计时线附近站几个学生,手持秒表.听到发令员的信号后,受测者全力骑车由出发线启动,同时全体学生都开始计时.自行车每到达一条计时线,站在该计时线上的几个学生就停止计时,记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下(每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值):
运动距离s(m) 0 5 10 20 30 40 50 60 70
运动时间t(s) 0 2.4 4.2 6.3 7.8 9.0 10.0 11.0 12.0
各段速度(m/s) 2.08 ① 4.76 6.67 8.33 ② 10.0 10.0
(1)以纵轴代表自行车运动的距离s,横轴代表运动的时间t,试作出s-t图。
(2)根据(1)作出的s-t图知,自行车在每一路段内的速度变化不是很大,因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度.请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据:
① ▲ (m/s);② ▲ (m/s)。
(3)本次实验中,设运动过程中,学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比,其比例系数为15Ns/m则在20m—30m路段的平均阻力f1与30 m—40 m路段的平均阻力f2之比f1∶f2= ▲ ;若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变,则P= ▲ W。
答案:(1)作出s-t图.(3分)
(2)①2.78(m/s);②10.0(m/s).(每空2分)
(3)f1∶f2 = 0.8;P=1500W.(每空2分)
10.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37 足够长的斜面,某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机做出了小物块上滑过程的速度—时间图线,如图所示。(取sin37 =0.6,cos37 =0.8,g =10m/s2)求:
(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;
(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;
(3)小物块返回斜面底端时的动能.
解:(1)由小物块上滑过程的速度—时间图线,可知:m/s2
小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8.0m/s2。
(2)如图所示,小物块受重力、支持力、摩擦力,沿斜面建立直角坐标系,
代入数据解得
(3)设物块冲上斜面所能达到的最高点距斜面底端距离为s,物块返回到斜面底端时的动能为Ek
向上运动阶段
沿斜面运动全过程中根据动能定理
代入数据:
11.贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考质量为M的圆环用细线(质量不计)悬挂着,将两个质量均为m的有孔小珠套在此环上且可以在环上做无摩擦的滑动,如图所示,今同时将两个小珠从环的顶部释放,并沿相反方向自由滑下,试求:
(1)在圆环不动的条件下,悬线中的张力T随cosθ(θ为小珠和大环圆心连线与竖直方向的夹角)变化的函数关系,并求出张力T的极小值及相应的cosθ值;
(2)小球与圆环的质量比至少为多大时圆环才有可能上升?
解:(1)每个小珠受重力mg和支持力N作用,小珠在θ处有:
机械能守恒:得:
对环分析得:即:
当(即)时:
(2)由上面得到的N的表达式知,当时,N>0,为压力;只有当时,
N<0,为拉力,这是圆环上升的必要条件。圆环上升的条件是T≤0,即:
临界状态为
上式有实根的条件为
12. 河南省武陟一中2010届高三第一次月考探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为m和4m.笔的弹跳过程分为三个阶段:
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见题24图a);
②由静止释放,外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1时,与静止的内芯碰撞(见题24图b);
③碰后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处(见题24图c)。
设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力,重力加速度为g。
求:(1)外壳与碰撞后瞬间的共同速度大小;
(2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间,弹簧做的功;
(3)从外壳下端离开桌面到上升至h2处,笔损失的机械能。
解:设外壳上升高度h1时速度为V1,外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为V2,
(1)对外壳和内芯,从撞后达到共同速度到上升至h2处,应用动能定理有
(4mg+m)( h2-h1)=(4m+m)V22,解得V2=;
(2)外壳和内芯,碰撞过程瞬间动量守恒,有4mV1=(4mg+m)V2,
解得V1=,
设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W,在此过程中,对外壳应用动能定理有
W-4mgh1=(4m)V12,
解得W=mg;
(3)由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度h2的过程,机械能守恒,只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失,损失的能量为=(4m)V12-(4m+m)V22,
联立解得=mg(h2-h1)。
13.安徽省两地2010届高三第一次联考检测如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:
(1)小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);
(2)小物块能下滑的最大距离;
(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小.
解:(1)设此时小物块的机械能为E1.由机械能守恒定律得
(4分)
(2)设小物块能下滑的最大距离为sm,由机械能守恒定律有
(2分)
而 (2分)
代入解得 ; (2分)
(3)设小物块下滑距离为L时的速度大小为v,此时小球的速度大小为vB,则
(3分)
(3分)
解得 (2分)
14.上海市建平中学2010届高三摸底测试如图所示为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m.设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:
(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(2)当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(3)试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系,并画出S—ω图象.(设皮带轮顺时方针方向转动时,角速度ω取正值,水平距离向右取正值)
解:由机械能守恒定律可得:
,所以货物在B点的速度为V0=10m/s
(1)货物从B到C做匀减速运动,加速度
设到达C点速度为VC,则:,所以:VC=2 m/s
落地点到C点的水平距离:
(2)皮带速度 V皮=ω·R=4 m/s,
同(1)的论证可知:货物先减速后匀速,从C点抛出的速度为VC=4 m/s,
落地点到C点的水平距离:
(3)①皮带轮逆时针方向转动:
无论角速度为多大,货物从B到C均做匀减速运动:在C点的速度为VC=2m/s,落地点到C点的水平距离S=0.6m
②皮带轮顺时针方向转动时:
Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时, S=0.6m
Ⅱ、10<ω<50 rad/s时, S=ω·R=0.06ω
Ⅲ、50<ω<70 rad/s时, S=ω·R=0.06ω
Ⅳ、ω≥70 rad/s时, S==4.2m
S—ω图象如图 (图象全对得分,有错误0分)
F
t
0
F0
2F0
t0
2t0
v1
h2
h1
a
b
c
弹簧
外壳
内芯
θ
C
mB
O1
mA
O2
ω/rad·s-1
S/m
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
10
20
30
40
50
6
70
802010届高三物理最新月考试题分类汇编:电 场
一、选择题
1.河南省武陟一中2010届高三第一次月考某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为UP和UQ,则:( A )
A.EP>EQ,UP>UQ B.EP>EQ,UP<UQ
C.EP<EQ,UP>UQ D.EP<EQ,UP<UQ
2.河南省武陟一中2010届高三第一次月考如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离:( B )
A.带点油滴将沿竖直方向向上运动
B.P点的电势将降低
C.带点油滴的电势能将减少
D.若电容器的电容减小,则极板带电量将增大
3.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测如图所示,有一带负电的粒子,自A点沿电场线运动到B点,在此过程中该带电粒子 ( B )
A、所受的电场力逐渐增大,电势能逐渐增大
B、所受的电场力逐渐增大,电势能逐渐减小
C、所受的电场力逐渐减小,电势能逐渐增大
D、所受的电场力逐渐减小,电势能逐渐减小
4.江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示,绝缘杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水平向右的匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用。初始时杆与电场线垂直,将杆右移的同时顺时针转过90°,发现A、B两球电势能之和不变。根据如图给出的位置关系,下列说法正确的是 ( B )
A.A一定带正电,B一定带负电
B.A、B两球带电量的绝对值之比qA∶qB=1∶2
C.A球电势能一定增加
D.电场力对A球和B球都不做功
5. 湖北省众望高中2010届高三周练水平地面上有一个倾角为θ的斜面,其表面绝缘。另一个带正电的滑块放在斜面上,两物体均处于静止状态,如图所示。当加上水平向右的匀强电场后,滑块与斜面仍相对地面静止,( C )
A. 滑块与斜面间的摩擦力一定变大
B. 斜面体与地面间的摩擦力可能不变
C. 滑块对斜面的压力一定变大
D. 斜面体对地面的压力一定变大
6.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试在下图各种电场中,A、B两点电场强度相等的是 ( C )
7. 四川省宜宾市2010届高三摸底测试一水平放置的光滑铜板正中央上方某处固定放置一个带正电的可视为点电荷的源电荷Q。一个绝缘的带少量正电的金属小球(即小球自身带正电,但和周围环境以及和铜板之间没有电量交换)以某一初速度水平冲上该铜板,经位置B到达位置C后离开金属板。则对小球在ABC间的运动速率的判断中正确的是 ( D )
A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.一直减小 D.一直不变
二、非选择题
8. 广东省蓝田中学2010届高三摸底考试如图所示,一质量为m = 1.0×kg,带电量为q = 1.0×C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向 成60 角.小球在运动过程电量保持不变,重力加速度g = 10 m/s2.结果保留2位有效数字.
(1)画出小球受力图并判断小球带何种电荷
(2)求电场强度E
(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度v
解:(1)受力如图,小球带负电 (图2分,带电性2分)
(2)小球的电场力F =qE
由平衡条件得:F =mgtanθ
解得电场强度E=1.7 × N/C (2分,有效数字不符扣1分)
(3)剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动,经过1s时小球的速度为V .
小球所受合外力F合=mg/cosθ
由牛顿第二定律有F合=ma
又运动学公式V =at
解得小球的速度V =20m/s
速度方向为与竖直方向夹角为60 斜向下
E
P
L
L
A
A
B
B
A
B
A
B
A
B
+
-
A
B
A
B
A
B
C
D
B
A
A
B
C
+Q
V0
+q
E
q
θ2010届高三物理最新月考试题分类汇编:曲线运动
一、选择题
1.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测做曲线运动的物体在运动过程中,下列说法正确的是 ( C )
A.速度大小一定改变 B.加速度大小一定改变 C.速度方向一定改变 D.加速度方向一定改变
2.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试对质点运动的描述,以下说法正确的是 ( D )
A.平抛运动是加速度每时每刻都改变的运动
B.匀速圆周运动是加速度不变的运动
C.某时刻质点的加速度为零,则此时刻质点的速度一定为零
D.某时刻质点的加速度为零,则此时刻质点的速度不一定为零
3.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力.从抛出到落地过程中,三球 ( D )
A.运动时间相同
B.落地时的速度相同
C.落地时重力的功率相同
D.落地时的动能相同
4.安徽省两地2010届高三第一次联考检测如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动,则 ( A )
A.球A的线速度一定大于球B的线速度
B.球A的角速度一定大于球B的角速度
C.球A的向心加速度一定大于球B的向心加速度
D.球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力
5.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图所示,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OO'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A到OO'轴的距离为物块B到OO'轴距离的两倍,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( D )
A.B受到的静摩擦力一直增大
B.B受到的静摩擦力是先增大后减小
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
6. 湖北省众望高中2010届高三周练如图,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B。现给B一个沿垂直AB方向的速度v0,下列说法中正确的是( C )
A.若A、B为异性电荷,B球一定做圆周运动
B.若A、B为异性电荷,B球可能做匀变速曲线运动
C.若A、B为同性电荷,B球一定做远离A的变加速曲线运动
D.若A、B为同性电荷,B球的动能一定会减小
7.贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考如图所示光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R),小球A.b大小相同,质量相同,均为m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度v通过轨道最低点,且当小球a在最低点时,小球b在最高点,以下说法正确的是 ( BD )
A.当小球b在最高点对轨道无压力时,小球a比小球b所需向心力大5mg周运动
B.当v=时,小球b在轨道最高点对轨道无压力
C.速度v至少为,才能使两球在管内做圆
D.只要v≥,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道
最高点压力都大6mg
8.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试一质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图所示,则质点的速度( BD )
A.若x方向始终匀速,则y方向先加速后减速
B.若x方向始终匀速,则y方向先减速后加速
C.若y方向始终匀速,则x方向先减速后加速
D.若y方向始终匀速,则x方向先加速后减速
9.湖北省众望高中2010届高三周练小河宽为d,河水中各点水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比,
v水=kx,k=,x是各点到近岸的距离,小船船头垂直河岸渡河,小船划水速度为v0,则下列说法中正确的是: ( BC )
A.小船渡河时的轨迹为直线
B.小船渡河时的轨迹为曲线
C.小船到达距河对岸处,船的渡河速度为
D.小船到达距河对岸处,船的渡河速度为
10.安徽省两地2010届高三第一次联考检测水平抛出的小球,t秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ1,t+t0秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2,忽略空气阻力,则小球初速度的大小为( D )
A.gt0(cosθ1-cosθ2) B.
C.gt0(tanθ1-tanθ2) D.
11.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试一根长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球,上端连在光滑水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力).当小球在最低点时给它一个水平初速度v0,小球刚好能做完整的圆周运动.若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,则下列判断正确的是( BC )
A,小球能做完整的圆周运动,经过最高点的最小速度为
B.小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大
C.小球在最低点对轻杆的作用力一直增大
D.小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心
二、非选择题
12. 上海市建平中学2010届高三摸底测试质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内作匀速圆周运动,绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时.绳b被烧断的同时杆也停止转动,则 ( BCD )
A、小球仍在水平面内作匀速圆周运动
B、在绳被烧断瞬间,a绳中张力突然增大
C、若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
D、若角速度ω较大,小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动
13.上海市建平中学2010届高三摸底测试变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档,下图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿。那么该车可变换________种不同档位;且A与D轮组合时,两轮的角速度之比A:D=_____________。
答案:4; 1:4
14.河南省武陟一中2010届高三第一次月考某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示,图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。
完成下列填空:(重力加速度取9.8m/s2)
(1)设P1、P2、和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3,从图2中可读出︱y1- y2︱=_________m,︱y1- y3︱=__________m,︱x1- x2︱=__________m(保留两位小数)。
(2)若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求小球从P1运动到P2所用的时间为___________s,小球抛出后的水平速度为___________m/s(均可用根号表示)。
(3)已测得小球抛出前下滑的高度为0.50m,设E1和E2分别为开始下滑时和抛出时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失×100% = %(保留两位有效数字)
答案:(1)0.61 1.61 0.60 (2)0.20 3.0 (3)8.2
15.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试如图所示,水平台面AB距地面的高度h=0.80m.有一滑块从A点以v0 =6.0m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25.滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出.已知AB=2.2m。不计空气阻力,g取10m/s2,结果保留2位有效数字.求:
(1)滑块从B点飞出时的速度大小
(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离
解:(1)由牛顿第二定律 μ m g = m a
运动学公式 vt2 -v02 = -2 a s
解得滑块从B点飞出时的速度大小 v t = 5.0 m/s
(有效数字不符扣1分,没有文字表述扣1分)
(2) 由平抛运动公式 s = vt t
解得滑块落地点到平台边缘的水平距离 s = 2.0 m
(4分,没有文字表述扣1分,有效数字不符扣1分)
16.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图11所示,质量为m的小球,由长为l的细线系住,细线的另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,E为AB上的一点,且AE=0.5l,过E作水平线EF,在EF上钉铁钉D,若线能承受的最大拉力是9mg,现将小球拉直水平,然后由静止释放,若小球能绕钉子在竖直面内做圆周运动,不计线与钉子碰撞时的能量损失.求钉子位置在水平线上的取值范围.
答案:l≤x≤l.
解析:这是一个圆周运动与机械能两部分知识综合应用的典型问题.题中涉及两个临界条件:一是线承受的最大拉力不大于9mg;另一个是在圆周运动的最高点的瞬时速度必须不小于(r是做圆周运动的半径).设在D点绳刚好承受最大拉力,设DE=x1,则:AD=
悬线碰到钉子后,绕钉做圆周运动的半径为:r1=l-AD= l-……①(2分)
当小球落到D点正下方时,绳受到的最大拉力为F,此时小球的速度v,由牛顿第二定律有:
F-mg=…………………………………………② (1分)
结合F≤9mg可得:≤8mg……………………③ (1分)
由机械能守恒定律得:mg (+r1)=mv12
即:v2=2g (+r1) ………………………………④ (1分)
由①②③式联立解得:x1≤l…………………⑤ (2分)
随着x的减小,即钉子左移,绕钉子做圆周运动的半径越来越大.转至最高点的临界速度也越来越大,但根据机械能守恒定律,半径r越大,转至最高点的瞬时速度越小,当这个瞬时速度小于临界速度时,小球就不能到达圆的最高点了.
设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点,设EG=x2,如图,则:AG=
r2=l-AG= l-…………………………⑥ (1分)
在最高点:mg≤……………………………⑦ (1分)
由机械能守恒定律得:mg (r2)=mv22…………⑧ (1分)
由④⑤⑥联立得:x2≥l…………………………⑨ (2分)
在水平线上EF上钉子的位置范围是:l≤x≤l (2分)
17.湖北省众望高中2010届高三周练如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽.薄铁板的长为2.8m、质量为10kg.已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1.铁板从一端放人工作台的滚轮下,工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N,在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽.已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s,g取10m/s2.
(1)通过分析计算,说明铁板将如何运动
(2)加工一块铁板需要多少时间
(3)加工一块铁板电动机要消耗多少电能 (不考虑电动机自身的能耗)
答案:(1)3000N (2)0.4<μ<0.6 (3)0.4S
18.上海市建平中学2010届高三摸底测试一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线.图(a)为该装置示意图,图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中Δt1=1.0×10-3s,Δt2=0.8×10-3s.
(1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度;
(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向;
(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3.
解析:(1)由图线读得,转盘的转动周期T=0.8s ①
角速度 ②
(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为:由于脉冲宽度在逐渐变窄,表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少,即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加,因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动).
(3)设狭缝宽度为d,探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r1,第i个脉冲的宽度为△ti,激光器和探测器沿半径的运动速度为v.
③
r3-r2=r2-r1=vT ④
r2-r1=
r3-r2= ⑤
由④、⑤、⑥式解得
C
D
A
B
O
O'
x
y
O
水平方向
P1
P2
P3
图2
图1
A
v0
B
h
A
图11
A
B
E
D
l
M
F2010届高三物理最新月考试题分类汇编:力、物体的平衡
一、选择题
1.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试下列说法中正确的是 ( C )
A.质点、位移都是理想化模型
B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证
C.单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位
D.长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量
2.山东省兖州市2010届高三上学期模块检测以下说法正确的是( D )
A.只有体积很小的物体才可视为质点
B.物体的重心一定都在物体上
C.完全失重的物体不受重力
D.只有单方向的直线运动中,位移的大小与路程才相等
3.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试作用于同一点的两个力,大小分别为F1 =5N,F2 =4N,这两个力的合力F与F1的夹角为θ,则θ可能为( AB )
A.30 B.45 C.60 D.75
4. 广东省凤凰中学2010届高三摸底考试关于摩擦力的下列说法中正确的是( D )
A、相互挤压的粗糙物体间一定产生摩擦力
B、只有静止的物体才可能受到静摩擦力,只有运动的物体才有可能受到滑动摩擦力
C、一个物体在另一个物体表面滑动时,一定受到摩擦力作用
D、摩擦力可以是阻力也可以是动力
5.湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考如图所示,一水桶上系有三条绳子a、b、c,分别用它们提起相同的水时,下列说法中正确的是 ( C )
A.a绳受力最大
B.b绳受力最大
C.c绳受力最大
D.三条绳子受力一样大
6.上海市建平中学2010届高三摸底测试如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为。则两小球的质量比为 ( A )
A、 B、 C、 D、
7. 四川省宜宾市2010届高三摸底测试如图,质量为的木块在与水平方向成α角斜向上的拉力F作用下沿水平地面匀速滑动.木块与水平地面间的动摩擦因数为μ.以下说法中正确的是 ( C )
A.木块受到地面摩擦力大小为
B.木块受到地面摩擦力大小为
C.木块受到地面摩擦力大小为
D.木块受到地面摩擦力大小为
8.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面上,B的上端通过细线挂在天花板上;已知A的重力为8N,B的重力为6N,弹簧的弹力为4N.则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是( BC )
A.18N和10N B.4N和10N C.12N和2N D.14N和2N
9.湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考如图所示,将一带电小球A用绝缘棒固定,在它的正上方L处有一悬点O,通过长也为L的绝缘细线悬吊一个与A球带同种电荷的小球B,B球静止时,悬线与竖直方向成某一夹角θ,现设法增大A球电量,则重新平衡后悬线OB对B球的拉力FT的大小将( C )
A.变大
B.变小
C.不变
D.不能确定
10.河南省武陟一中2010届高三第一次月考两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(da>db)。将a、b球依次放入一竖直放置的平底圆筒内,如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2,筒底所受的压力大小为F。已知重力加速度大小为g。若所有接触都是光滑的,则: ( A )
A.F =(ma+mb)g f1 = f2
B.F =(ma+mb)g f1≠f2
C.mag < F <(ma+mb)g f1 = f2
D.mag < F <(ma+mb)g f1≠f2
11.湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考水平杆上套有两个相同的质量为m的环,两细线等长,下端系着质量为M的物体,系统静止,现在增大两环间距而系统仍静止,则杆对环的支持力N和细线对环的拉力F的变化情况是( D )
A.都不变 B.都增大
C.N增大,F不变 D.N不变,F增大
12.贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考如图所示:质量为m的木块的在质量为M的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为,木块与长木板间动摩擦因数为,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为 ( B )
A.μ1(m+M)g B.μ2mg
C.μ1mg D.μ1mg+μ2Mg
13.湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考木块A、B分别重50 N和70 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5 cm,系统置于水平地面上静止不动。已知弹簧的劲度系数为100 N/m。用F =7N的水平力作用在木块A上,如图所示,力F作用后 ( B )
A.木块A所受摩擦力大小是10N
B.木块A所受摩擦力大小是2N
C.弹簧的弹力是12N
D.木块B所受摩擦力大小为12N
14.河南省武陟一中2010届高三第一次月考物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是 ( D ):
15.湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考如图,运动员打开伞后经过一段时间,将在空中保持匀速降落。已知运动员和他身上装备的总重力为G1,圆顶形降落伞伞面的重力为G2,有8条相同的拉线(图中未画出所有拉线,拉线重力不计),一端与飞行员相连(拉线重力不计),另一端均匀分布在伞面边缘上,每根拉线和竖直方向都成300角。那么每根拉线上的张力大小为( A )
A. B. C. D.
16.江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示,带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上,在盒子内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触。现使斜劈A在斜面体C上静止不动,此时P、Q对球B均无压力。以下说法正确的是 ( ACD )
A.若C的斜面光滑,斜劈A由静止释放,则Q点对球B有压力
B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,则P点对球B有压力
C.若C的斜面粗糙,且斜劈A沿斜面匀速下滑,则P、Q对B均无压力
D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,则Q点对球B有压力
17.湖北省众望高中2010届高三周练如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,而后释放,摆球运动过程中,支架始终不动,以下说法正确的是( BD )
A.在释放瞬间,支架对地面压力为(m+M)g
B.在释放瞬间,支架对地面压力为Mg
C.摆球到达最低点时,支架对地面压力为(m+M)g
D.摆球到达最低点时,支架对地面压力为(3m+M)g
18.湖北省众望高中2010届高三周练细绳拴一个质量为m的小球,小球将左端固定在墙上的轻弹簧压缩(小球与弹簧不连接),小球静止时弹簧在水平位置,如图所示。将细绳烧断后,下列说法中正确的是( D )
A.小球立即开始做自由落体运动
B.小球离开弹簧后做平抛运动
C.小球运动的加速度先比重力加速度小,后来和重力加速度相等
D.小球离开弹簧后做匀变速运动
19. 上海市建平中学2010届高三摸底测试作用于O点的三力平衡,设其中一个力的大小为F1,沿y轴正方向,力F2大小未知,与x轴负方向夹角为θ,如图所示,下列关于第三个力F3的判断正确的是( C )
A、力F3只能在第四象限
B、力F3与F2夹角越小,则F2和F3的合力越小
C、F3的最小值为F1cosθ
D、力F3可能在第一象限的任意区域
二、非选择题
20.上海市建平中学2010届高三摸底测试如图,粗细均匀的直角铁料AOB,AO与BO等长,每段都重100牛,角顶O接有光滑转轴,可在纸面内转动,OB与竖直线成60°角,A端挂有重100牛的物体P。
(1)求P对地面的压力大小;
(2)若在直角铁料上作用一个最小的力可使P对地面的压力为零,求出此力的大小、方向和作用点。
答案:(1)N = 63.4N (2) F = 31.7N 作用于B点,垂直OB向右下
21.江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试如图所示,薄板形斜面体竖直固定在水平地面上,其倾角为θ=37°.一个“Π”的物体B紧靠在斜面体上,并可在水平面上自由滑动而不会倾斜,B的质量为M=2kg。一根质量为m=1kg。的光滑细圆柱体A搁在B的竖直面和斜面之间。现推动B以水平加速度a=4m/s2向右运动,并带动A沿斜面方向斜向上运动。所有摩擦都不计,且不考虑圆柱体的滚动,g=10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,)求:
(1)圆柱体A的加速度;
(2)B物体对A的推力F的大小;
(3)当A被缓慢推至离地高为h=1m的P处时停止运动,放手后A下滑时带动B一起运动,当到达斜面底端时B的速度为多大?
解:(1)A 的合加速度方向沿斜面向上,其水平向右的分加速度和B的加速度相同,则
(4分)
(2)对A:由牛顿第二定律: (2分)
(2分)
(3) (2分)
(2分)
(2分)
v
F
α
A
B
O
L
B
A
θ
a
b
F
F
F
F
A
B
C
D
A
B
C
P
Q