2011届高考物理第二轮专题预测试题51

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33765_2011年黄冈中学高考物理第二轮专题决战资料：专题2 动量与机械能

2011届黄冈高考物理第二轮专题决战资料专题二动量与机械能命题导向动量守恒与能量守恒是近几年高考理科综合物理命题的重点、热点和焦点，也是广大考生普遍感到棘手的难点之一．动量守恒与能量守恒贯穿于整个高中物理学习的始终，是联系各部分知识的主线．它不仅为解决力学问题开辟了两条重要途径，同时也为我们分析问题和解决问题提供了重要依据．守恒思想是物理学中极为重要的思想方法，是物理学研究的极高境界，是开启物理学大门的金钥匙，同样也是对考生进行方法教育和能力培养的重要方面．因此，两个守恒可谓高考物理的重中之重，常作为压轴题出现在物理试卷中，如2004年各地高考均有大题．纵观近几年高考理科综合试题，两个守恒考查的特点是：①灵活性强，难度较大，能力要求高，内容极丰富，多次出现在两个守恒定律网络交汇的综合计算中；②题型全，年年有，不回避重复考查，平均每年有3—6道题，是区别考生能力的重要内容；③两个守恒定律不论是从内容上看还是从方法上看都极易满足理科综合试题的要求，经常与牛顿运动定律、圆周运动、电磁学和近代物理知识综合运用，在高考中所占份量相当大．从考题逐渐趋于稳定的特点来看，我们认为：2005年对两个守恒定律的考查重点仍放在分析问题和解决问题的能力上．因此在第二轮复习中，还是应在熟练掌握基本概念和规律的同时，注重分析综合能力的培养，训练从能量、动量守恒的角度分析问题的思维方法．【典型例题】【例1】（2001年理科综合）下列是一些说法：①一质点受到两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同；②一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反；③在同样时间内，作用力力和反作用力的功大小不一定相等，但正负符号一定相反；④在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反．以上说法正确的是（）A．①②B．①③C．②③D．②④【例2】（石家庄）为了缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距离，通常用弹簧弹出飞机，使飞机获得一定的初速度，进入跑道加速起飞．某飞机采用该方法获得的初速度为v0，之后，在水平跑道上以恒定功率P沿直线加速，经过时间t，离开航空母舰且恰好达到最大速度v m．设飞机的质量为m，飞机在跑道上加速时所受阻力大小恒定．求：（1）飞机在跑道上加速时所受阻力f的大小；（2）航空母舰上飞机跑道的最小长度s．【例3】如下图所示，质量为m=2kg的物体，在水平力F=8N的作用下，由静止开始沿水平面向右运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2．若F作用t1=6s后撤去，撤去F后又经t2=2s物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间t3=0.1s，碰墙后反向弹回的速度v'=6m/s，求墙壁对物体的平均作用力（g 取10m/s2）．【例4】有一光滑水平板，板的中央有一小孔，孔内穿入一根光滑轻线，轻线的上端系一质量为M的小球，轻线的下端系着质量分别为m1和m2的两个物体，当小球在光滑水平板上沿半径为R的轨道做匀速圆周运动时，轻线下端的两个物体都处于静止状态（如下图）．若将两物体之间的轻线剪断，则小球的线速度为多大时才能再次在水平板上做匀速圆周运动？【例5】如图所示，水平传送带AB 长l =8.3m ，质量为M =1kg 的木块随传送带一起以v 1=2m/s 的速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定），木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5．当木块运动至最左端A 点时，一颗质量为m =20g 的子弹以0v -=300m/s 水平向右的速度正对射入木块并穿出，穿出速度u =50m/s ，以后每隔1s 就有一颗子弹射向木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，g 取10m/s ．求：（1）在被第二颗子弹击中前，木块向右运动离A 点的最大距离？（2）木块在传达带上最多能被多少颗子弹击中？（3）从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中，子弹、木块和传送带这一系统产生的热能是多少？（g 取10m/s ）【例6】质量为M 的小车静止在光滑的水平面上，小车的上表面是一光滑的曲面，末端是水平的，如下图所示，小车被挡板P 挡住，质量为m 的物体从距地面高H 处自由下落，然后沿光滑的曲面继续下滑，物体落地点与小车右端距离s 0，若撤去挡板P ，物体仍从原处自由落下，求物体落地时落地点与小车右端距离是多少？【例7】如下图所示，一辆质量是m =2kg 的平板车左端放有质量M =3kg 的小滑块，滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.4，开始时平板车和滑块共同以v 0=2m/s 的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反．平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端．（取g =10m/s 2）求：（1）平板车每一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离．（2）平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v ．（3）为使滑块始终不会滑到平板车右端，平板车至少多长？【例8】如图所示，光滑水平面上有一小车B和砂箱的总质量为M ，车上放有一物块A A 与左侧的车面的动摩擦因数为μm 的泥球自由下落，恰好落在砂箱中，求：（1）小车在前进中，弹簧弹性势能的最大值．（2）为使物体A 不从小车上滑下，车面粗糙部分应多长？【跟踪练习】 1．物体在恒定的合力F 作用下作直线运动，在时间△t 1内速度由0增大到v ，在时间△t 2内速度由v 增大到2v ．设F 在△t 1内做的功是W 1，冲量是I 1；在△t 2内做的功是W 2，冲量是I 2，那么（） A ．1212,I I W W <=B ．1212,I I W W <<C ．1212,I I W W ==D ．1212,I I W W =<2．矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如图所示．质量为m 的子弹以速度v 水平射向滑块．若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，整个子弹刚好嵌入，则上述两种情况比较，说法正确的是（）①两次子弹对滑块做功一样多②两次滑块所受冲量一样大③子弹嵌入下层过程中对滑块做功多④子弹击中上层过程中产生的热量多A ．①④B ．②④C ．①②D ．②③ v 0m A B M mH AB v 0 甲乙3．如图所示，半径为R ，内表面光滑的半球形容器放在光滑的水平面上，容器左侧靠在竖直墙壁．一个质量为m 的小物块，从容器顶端A 无初速释放，小物块能沿球面上升的最大高度距球面底部B 的距离为34R ．求：（1）竖直墙作用于容器的最大冲量；（2）容器的质量M ．4．离子发动机是一种新型空间发动机，它能给卫星轨道纠偏或调整姿态提供动力，其中有一种离子发动机是让电极发射的电子撞击氙原子，使之电离，产生的氙离子经加速电场加速后从尾喷管喷出，从而使卫星获得反冲力，这种发动机通过改变单位时间内喷出离子的数目和速率，能准确获得所需的纠偏动力．假设卫星（连同离子发动机）总质量为M ，每个氙离子的质量为m ，电量为q ，加速电压为U ，设卫星原处于静止状态，若要使卫星在离子发动机起动的初始阶段能获得大小为F 的动力，则发动机单位时间内应喷出多少个氙离子？此时发动机动发射离子的功率为多大？5．如图所示，AB 为斜轨道，与水平方向成45°角，BC 为水平轨道，两轨道在B 处通过一段小圆弧相连接，一质量为m 的小物块，自轨道AB 的A 处从静止开始沿轨道下滑，最后停在轨道上的C 点，已知A 点高h ，物块与轨道间的滑动摩擦系数为μ，求：（1）在整个滑动过程中摩擦力所做的功．（2）物块沿轨道AB 段滑动时间t 1与沿轨道BC 段滑动时间t 2之比值12t t ．（3）使物块匀速地、缓慢地沿原路回到A 点所需做的功．6．如图所示，粗糙的斜面AB 下端与光滑的圆弧轨道BCD 相切于B ，整个装置竖直放置，C 是最低点，圆心角∠BOC =37°，D 与圆心O 等高，圆弧轨道半径R =0.5m ，斜面长L =2m ，现有一个质量m =0.1kg 的小物体P 从斜面AB 上端A 点无初速下滑，物体P 与斜面AB 之间的动摩擦因数为μ=0.25．求：（1）物体P 第一次通过C 点时的速度大小和对C 点处轨道的压力各为多大？（2）物体P 第一次离开D 点后在空中做竖直上抛运动，不计空气阻力，则最高点E 和D 点之间的高度差为多大？（3）物体P 从空中又返回到圆轨道和斜面，多次反复，在整个运动过程中，物体P 对C 点处轨道的最小压力为多大？7．如图所示，光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B 点衔接，导轨半径为R ．一个质量为m 的静止物块在A 处压缩弹簧，在弹力的作用下获一向右的速度，当它经过B 点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C 点．求：（1）弹簧对物块的弹力做的功．（2）物块从B 至C 克服阻力做的功．（3）物块离开C 点后落回水平面时其动能的大小．8．（’03全国高考，34）[理综·22分]一传送带装置示意如下图，其中传送带经过AB 区域时是水平的，经过BC 区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD 区域时是倾斜的，AB 和CD 都与BC 相切．现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D 处，D 和A 的高度差为h ．稳定工作时传送带速度不变，CD 段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L ．每个箱子在A 处投放后，在到达B 之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC 段时的微小滑动）．已知在一段相当长的时间T 内，共运送小货箱的数目为N ．这装置由电动机带电，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦．求电动机的平均输出功率P ．9．如图所示，质量M =0.45kg 的带有小孔的塑料块沿斜面滑到最高点C 时速度恰为零，此时与从A 点水平射出的弹丸相碰，弹丸沿着斜面方向进入塑料块中，并立即与塑料块有相同的速度．已知A 点和C 点距地面的高度分别为：H =1.95m ，h =0.15m ，弹丸的质量m =0.050kg ，水平初速度v 0=8m/s ，取g =10m/s 2．求：（1）斜面与水平地面的夹角θ．（可用反三角函数表示）（2）若在斜面下端与地面交接处设一个垂直于斜面的弹性挡板，塑料块与它相碰后的速率等于碰前的速率，要使塑料块能够反弹回到C 点，斜面与塑料块间的动摩擦因数可为多少？10．（’04江苏，18）（16分）一个质量为M 的雪橇静止在水平雪地上，一条质量为m 的爱斯基摩狗站在雪橇上．狗向雪橇的正后方跳下，随后又追赶并向前跳上雪橇；其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇．狗与雪橇始终沿一条直线运动．若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V ，则此时狗相对于地面的速度为V ＋u （其中u 为狗相对于雪橇的速度，V ＋u 为代数和，若以雪橇运动的方向为正方向，则V 为正值，u 为负值．）设狗总以速度v 追赶和跳上雪橇，雪橇与雪地间的摩擦忽略不计．已知v 的大小为5m/s ，u 的大小为4m/s ，M =30kg ，m =10kg ．（1）求狗第一次跳上雪橇后两者的共同速度的大小．（2）求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳动上雪橇的次数．（供使用但不一定用到的对数值：lg2=0.301，lg3=0.477）11．（汕头）如下图所示，光滑水平面上，质量为m 的小球B 连接着轻质弹簧，处于静止状态，质量为2m的小球A 以大小为v 0的初速度向右运动，接着逐渐压缩弹簧并使B 运动，过一段时间，A 与弹簧分离．（1）当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能E p 多大？（2）若开始时在B 球的右侧某位置固定一块挡板，在A 球与弹簧未分离前使B 球与挡板发生碰撞，并在碰后立刻将挡板撤走．设B 球与挡板的碰撞时间极短，碰后B 球的速度大小不变但方向相反．欲使此后弹簧被压缩到最短时，弹簧势能达到第（1）问中E p 的2.5倍，必须使B 球在速度多大时与挡板发生碰撞？12．（’00全国高考，22）[天津江西·14分]在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”．这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似．两个小球A 和B 用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态．在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P ，右边有一个小球C 沿轨道以速度v 0射向B 球，如图所示．C 与B 发生碰撞并立即结成一个整体D ．在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变．然后，A 球与挡板P 发生碰撞，碰后A 、D 都静止不动，A 与P 接触而不粘连．这一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）．已知A 、B 、C 三球的质量为m ．（1）求弹簧长度刚被锁定后A 球的速度；（2）求在A 球离开挡板P 之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能．13．（广州）用轻弹簧相连的质量均为2kg 的A 、B 两物块都以v =6m/s 的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量4kg 的物块C 静止在前方，如下图所示．B 与C 碰撞后二者粘在一起运动．求：在以后的运动中：（1）当弹簧的弹性势能最大时物体A 的速度多大？（2）弹性势能的最大值是多大？（3）A 的速度有可能向左吗？为什么？14．（’04广东，17）（16分）图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B 相连，B 静止在水平直导轨上，弹簧处在原长状态．另一质量与B 相同的滑块A ，从导轨上的P 点以某一初速度向B 滑行．当A 滑过距离l 1时，与B 相碰，碰撞时间极短，碰后A 、B 紧贴在一起运动，但互不粘连．已知最后A 恰好返回到出发点P 并停止．滑块A 和B 与导轨的滑动摩擦因数都为μ，运动过程中弹簧最大形变量为l 2，重力加速度为g ．求A 从P 点出发时的初速度v 0．15．（’01春季招生，22）（14分）如下图所示，A 、B 是静止在水平地面上完全相同的两块长木板．A 的左端和B 的右面端相接触．两板的质量皆为M =2.0kg ，长度皆为l =1.0m ．C 是一质量为m =1.0kg 的小物块．现给它一初速度v 0=2.0m/s ，使它从B 板的左端开始向右滑动，已知地面是光滑的，而C 与A 、B 之间的动摩擦因数为μ=0.10．求最后A 、B 、C 各以多大的速度做匀速运动．（取重力加速度g =10m/s 2）16．如图所示，一个长为L ，质量为M 的长方形木块，静止在光滑水平面上，一个质量为m 的物块（可视B Av 0C为质点），以水平初速度v0，从木块的左端滑向另一端，设物块与木块间的动摩擦因数为，当物块与木块达到相对静止时，物块仍在长木块上，求系统机械能转化成内能的量Q．。

2011年全国统一高考物理试卷全国卷ⅱ含解析版

2011年全国统一高考物理试卷（全国卷Ⅱ）一、选择题（本题共8小题．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．共48分）1．（6分）关于一定量的气体，下列叙述正确的是（）A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定减少C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．外界对气体做功，气体内能可能减少2．（6分）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。

磁感应强度可能为零的点是（）A．a点B．b点C．c点D．d点3．（6分）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光4．（6分）通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs．假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是（）A．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB．整个闪电过程的平均功率约为l×1014WC．闪电前云地间的电场强度约为l×106V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J5．（6分）已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量E n=，其中n=2，3…．用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。

2011届高考物理第二轮专题预测试题1

2011高考物理二轮专题预测牛顿定律及其应用（1）一、选择题1、（2011·济南市二模）如图所示，在超市内倾角为θ的电梯斜面上有一车西瓜随电梯匀速向上运动，在箱子的中央有一只质量为m的西瓜，则在该西瓜随箱一起匀速前进的过程中，周围其它西瓜对它的作用力的方向为A．沿斜面向上 B．沿斜面向下C．竖直向上 D．垂直斜面向上2、（2011·扬州四模） 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，则下列说法正确的是A．在t时刻，A、B之间的摩擦力最大B．在t时刻，A、B的速度最大C．在0—2t时间内，A、B的位移最大D．在0—2t时间内，摩擦力对A做的功为零3、（2011·上饶市二模）高血压已成为危害人类健康的一种常见病，现已查明，血管变细是其诱因之一，为研究这一问题，我们可做一些简化和假设：设血液通过一定长度的血管时受到的阻力f与血液流速v成正比，即f＝kv(其中k与血管粗细无关)，为维持血液匀速流动，在血管两端需要有一定的压强差，设血管内径为d时所需要的压强差为ΔP，若血管内径减为d′时，为了维持在相同时间内流过同样多的血液，压强差必须变为：A.dd/ΔP B．(dd/)2ΔP C．(dd/)3ΔP D．(dd/)4ΔP4、（2011·浙江六校联考）如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一人站在斜面上，系统静止不动。

当人沿斜面加速上升，则（）A．系统静止时弹簧压缩B．系统静止时斜面共受到5个力作用C．人加速时弹簧伸长D．人加速时弹簧压缩5、如图5所示，用力F拉一物体在水平面上以加速度a运动.用力F′=Fcosθ代替力F，沿水平方向拉物体，该物体的加速度为a′，比较a与a′的大小关系，正确的是（）A.a′与a可能相等B.a′可能小于aC.a′可能大于aD.a′一定小于a6.如图6所示，放在光滑水平面上的木块以v0向右做匀速直线运动，现有一向左的水平力F作用在木块上，且随时间从零开始做线性变化，在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图象是图中的（向右为正方向）（）7.如图7所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为（）A.物块先向左运动，再向右运动B.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零二、计算题8.如图所示，在倾角为θ=30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住.已知人的质量为60 kg，小车的质量为10 kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍，取重力加速度g=10 m/s2，当人以280 N的力拉绳时，试求（斜面足够长）：(1)人与车一起运动的加速度大小；(2)人所受摩擦力的大小和方向；答案二、计算题8、【解析】(1)对整体2F-（m1+m2）gsin30°- =(m1+m2)a, =0.1(m1+m2)g，解得a=2 m/s2 (2)对人F-m1gsin30°+=m1a,=140 N，方向沿斜面向上（3）松手后对人和车整体（m1+m2）gsin30°+=(m1+m2)a1解得a1=6 m/s2，由v=at得t=v/a1=0.5 s。

2011届高考物理动量第二轮总复习基础综合检测试题及答案

2011届高考物理动量第二轮总复习基础综合检测试题及答案2011年高考物理二轮总复习回归基础提分课时练习第六章动量综合测试一、选择题(本题共12小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．A、B两球在光滑水平面上做相向运动，已知mA>mB，当两球相碰后，其中一球停止，则可以断定 ( ) A．碰前A的动量等于B的动量 B．碰前A的动量大于B的动量 C．若碰后A的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量 D．若碰后B的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量【解析】碰后只有一球停止，则两球的合动量不为零，不知A、B速度大小，就无法判断碰前哪只球动量大．不难判断，碰后停止的球，在碰前一定动量大，且另一只球碰后一定反向运动．【答案】 C 2．质量分别为2m和m的A、B两个质点，初速度相同，均为v1.若他们分别受到相同的冲量I作用后，A的速度变化为v2，B的动量变化为p.已知A、B都做直线运动，则动量p可以表示为 ( ) A．m(v2－v1)B．2m(2v2－v1) C．4m(v2－v1) D．m(2v2－v1) 【解析】对A由动量定理得I＝2mv2－2 mv1，对B由动量定理得I＝p－mv1，所以B 的末动量p＝2mv2－mv1，故D对．【答案】 D 3．篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球．接球时，两臂随球迅速收缩至胸前．这样做可以 ( ) A．减小球对手的冲量 B．减小球对人的冲击力C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量【解析】据动量定理，FΔt＝Δp，当Δp一定时，Δt越大，F越小，所以篮球运动员接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，这样延长了篮球对手的作用时间，所以减小了球对人的冲击力，B正确．【答案】 B 4．质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示，则 ( ) A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，动量不守恒 B．当两物块相距最近时，甲物块的速度为零 C．当甲物块的速度为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0 D．甲物块的速率可达到5m/s 【解析】由于弹簧是轻质的，甲、乙在水平方向上除相互作用外不受其他力，故水平方向上二者组成的系统动量守恒，A错．当甲、乙相距最近时就有v甲＝v乙，故由动量守恒有mv乙－mv甲＝2mv(其中以物体乙的初速度方向为正)，代入数据有v＝0.5m/s，B错．又二者作用过程中，总机械能也守恒，当二者分离时甲获得最大速度，则由动量守恒和能量守恒有 mv乙－mv甲＝mvm－mv′(v′为两物块分离时乙的速度大小)12mv2乙＋12mv2甲＝12mv2m＋12mv′2 解之得vm＝4m/s，v′＝3m/s，故D错．当甲物块的速度为向左的1m/s时，由动量守恒可求得乙的速率为2m/s.当甲物块的速度为向右的1m/s，同样可求得乙的速度为0，故C对．【答案】 C 5．如图所示，质量为m的物块，在与水平方向成θ角的恒力F作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B的过程中，力F对物块做的功W和力F 对物块的冲量I分别是 ( ) A．W＝12mv2B－12mv2A B．W>12mv2B －12mv2A C．I＝mvB－mvA D．I>mvB－mvA 【解析】F与水平方向夹角为θ，则由动能定理得Fcosθ•sAB＝12mv2B－12mv2A，合外力做的功即为F做功，所以W＝12mv2B－12mv2A，A正确，B错．由动量定理Fcosθ•t＝mvB－mvA，而F的冲量I＝F•t，Fcosθ•t是合外力的冲量，所以F•t>Fcosθ•t＝mvB－mvA，C错，D正确．【答案】AD 6．物体只在力F作用下运动，力F随时间变化的图象如图所示，在t＝1s时刻，物体的速度为零．则下列论述正确的是 ( ) A．0～3s内，力F所做的功等于零，冲量也等于零 B．0～4s内，力F所做的功等于零，冲量也等于零 C．第1s内和第2s内的速度方向相同，加速度方向相反 D．第3s内和第4s内的速度方向相反，加速度方向相同【解析】设t＝0时刻物体速度为v0，据动量定理知在0～3s 内，Δp＝(－1)×1 N•s＋2×1N•s＋(－1)×1N•s＝0，故3s末物体速度与t＝0时刻的速度大小相等、方向相同，仍为v0，所以0～3s 内F所做的功等于0，故A正确．同理，可知B错误．由于第1s内速度由v0减为0，第2s内从静止开始做加速度方向与第1s内加速度方向相反的加速运动，所以第1s内速度方向与第2s内必然相同，故C正确．由于第3s末的速度为v0，故第4s是减速运动，即速度方向不变，加速度方向也不变，故D错．【答案】AC 7．一质量为m的物体放在光滑水平面上．今以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是 ( ) A．物体的位移相等B．物体动能的变化量相等 C．F对物体做的功相等 D．物体动量的变化量相等【解析】物块m在恒力F作用下做匀加速直线运动，在相同时间间隔t内由动量定理Ft＝mΔv＝Δp，故D项正确．物体的速度―时间图象如右图所示，由图可知相同时间间隔内物体的位移不相等．故A项错．由动能定理Fs＝ΔEk，由于s不同故ΔEk不同，B、C均错．【答案】 D 8．质量为1.0kg的小球从离地面5.0m高度处自由落下，与地面碰撞后，反弹的最大高度为3.2m，设小球与地面碰撞时间为0.1s，不计空气阻力，则小球受到地面的平均冲力为(g取10m/s2) ( ) A．190.0N B．180.0N C．200.0N D．60.0N 【解析】对小球运动过程分段讨论第一段：自由落体运动，应用自由落体公式，设小球落地速度为v1，则v1＝2gh1＝10m/s① 第二段：小球与地面碰撞，分析小球受力：重力mg，地面弹力F(即地面对小球的平均冲力)．设反弹速度为v2，则(注意v2方向与v1方向相反，且设向上为正) 由动量定理得：(F－mg)t＝mv2－(－mv1) ∴F ＝m(v1＋v2)t＋mg② 第三段：小球反弹至最大高度，应用竖直上抛公式 v2＝2gh2＝8m/s③ 联立①②③式，可得F＝190N. 【答案】 A 9．如图甲所示，一质量为M的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度的大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象作出如下判断：①滑块始终与木板存在相对运动②滑块未能滑出木板③滑块的质量m大于木板的质量M ④在t1时刻滑块从板上滑出这些判断中正确的是 ( ) A．①③④ B．②③④C．②③D．②④ 【解析】小滑块在木板上做匀减速直线运动，木板做匀加速运动，由图象知小滑块末速度大于木板末速度，所以在t1时刻滑块从木板上滑出，并一直存在相对运动，故①④对②错；又因为它们相互的作用力一定，v―t图象的斜率反映了加速度，由图知aM>am，因此m>M，③对．【答案】 A 10．(2010•唐山质检)在课外活动中，甲、乙两同学站在旱冰场的水平面上，开始时都是静止的．两人互推后，甲、乙反向做直线运动，甲的速率为0.1m/s，乙的速率为0.2m/s.已知甲的质量为60kg，乙的质量为30kg，假设互推的时间为0.01s，忽略摩擦力及空气阻力，则下列说法中正确的是 ( ) A．甲、乙所受的平均推力均为600N，方向相反 B．甲、乙所受的平均推力均为500N，方向相反 C．甲受的平均推力为600N，乙受的平均推力为500N，方向相反 D．甲受的平均推力为500N，乙受的平均推力为600N，方向相反【解析】以甲为研究对象，根据动量定理Ft＝m甲v甲－0，可得甲受到的平均推力为F＝600N，据牛顿第三定律可得乙受到的平均推力也为600N，方向相反，A正确．【答案】 A 11．(2010•西安八校联考)在光滑的水平面上有A、B两个小球沿同一直线向右运动，取向右为正方向，两球的动量分别为pA＝5kg•m/s，pB＝7kg•m/s，如图所示．若两球发生正碰，则碰后两球动量的增量ΔpA、ΔpB可能是 ( ) A．ΔpA＝3kg•m/s，ΔpB＝3kg•m/s B．ΔpA＝－3kg•m/s，ΔpB＝3kg•m/s C．ΔpA＝3kg•m/s，ΔpB＝－3kg•m/s D．ΔpA＝－10kg•m/s，ΔpB＝10kg•m/s 【解析】碰撞过程既要遵循动量守恒定律，又要满足能量关系E前≥E后．A球动量应减小，B球动量应增加，排除A、C、D违背了能量关系．故B正确．【答案】 B 12．(•北京东城区质检)水平推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的v―t图线如图所示，已知图中的线段AB∥CD，则 ( ) A．F1的冲量大于F2的冲量 B．F1的冲量等于F2的冲量 C．F1的冲量小于F2的冲量 D．两物体受到的摩擦力大小不等【解析】考查动量定理．根据图象AB∥CD可知两物体在仅受摩擦力作用时的加速度相同，由于质量也相同，故受到的摩擦力也相同；对全过程应用动量定理可知推力的冲量与摩擦力的冲量大小相等，而地面对b的摩擦力作用时间较长，故力F2的冲量较大，C正确．【答案】 C 二、实验题(本题共2小题，共18分) 13．在做验证动量守恒定律的实验时应注意的事项： (1)入射球的质量必须__________被碰球的质量，两球的半径应__________________． (2)安装仪器时，应使斜槽末端的切线保持__________________．并使两球的球心__________，且发生__________． (3)入射球每次从__________________滚下．【答案】(1)大于相等(2)水平等高正碰(3)同一位置 14．某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置C由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到如图乙所示的三个落地处．O点(图乙中未画出)是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，米尺的零点与O点对齐． (1)观察图乙读出OP＝__________. (2)已知mA�wmB＝2.5�w1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出Q是__________球的落地处，P是__________球的落地处． (3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式_____________________________．【答案】(1)20.00cm (2)不发生碰撞时A 碰撞后A (3)mA•OQ＝mA•OP＋mB•OR 三、计算题(本题共包括4小题，共54分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15．“蹦床”已成为奥运会的比赛项目．质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下，落垫后反弹的高度为h2，设运动员每次与床垫接触时间为t，求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力．(空气阻力不计，重力加速度为g) 【思维点拨】运动员的整个过程可分为三个阶段：自由下落h1阶段，与床垫作用阶段，反弹竖直上升h2阶段．要求运动员对床垫的平均作用力，只要以运动员为研究对象，对运动员与床垫作用过程用动量定理即可解决．【解析】设运动员刚接触床垫的速度大小为v1，则离开床垫的速度大小为v2，由机械能守恒得： 12mv21＝mgh1，12mv22＝mgh2，设时间t内，床垫对运动员的平均作用力为F，取向上为正方向，由动量定理得： (F－mg)t＝mv2－(－mv1) 以上三式联立可得：F＝m(2gh2＋2gh1)t＋mg 再由牛顿第三定律得，运动员对床垫的作用力为F′＝F＝m(2gh2＋2gh1)t＋mg，方向竖直向下．【答案】m(2gh2＋2gh1)t＋mg，方向竖直向下【反思归纳】这类题本身并不难，也不复杂，但一定要认真审题，一般遇到涉及力、时间和速度变化的问题时，运用动量定理解答往往比运用牛顿定律及运动学规律求解更简便． 16．如图所示，在光滑水平面上放着A、B、C 三个物块，A、B、C的质量依次是m、2m、3m.现让A物块以初速度v0向B运动，A、B相碰后不再分开，共同向C运动；它们和C相碰后也不再分开，ABC共同向右运动．求： (1)ABC共同向右运动的速度v的大小． (2)A、B碰撞过程中的动能损失ΔEk. (3)AB与C碰撞过程B物块对C物块的冲量大小I. 【解析】(1)以A、B、C整体为对象，全过程应用动量守恒定律： mv0＝(m＋2m＋3m)v 得ABC 共同向右运动的速度v＝v06. (2)设A、B碰撞后的速度为v′，根据动量守恒有 mv0＝(m＋2m)v′ 动能损失ΔEk＝12mv20－12(m＋2m)v′2 得ΔEk＝13mv20. (3)以C为研究对象，AB与C碰撞过程应用动量定理，B物块对C物块的冲量等于C物块的动量变化 I＝3mv ＝12mv0. 【答案】(1)v06 (2)12mv20 (3)12mv0 17．如图所示，光滑水平面上放置质量均为M＝2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时，两车自动分离)．甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ＝0.5.一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m＝1kg 的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能Ep＝10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线，求： (1)滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小． (2)滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离．(g＝10m/s2) 【解析】(1)设滑块P滑上乙车前的速度为v，两小车速度为V，对整体应用动量守恒和能量关系有： mv－2MV＝0 Ep＝mv22＋2MV22 解之得v＝4m/s，V＝1m/s (2)设滑块P和小车乙达到的共同速度为v′，对滑块P和小车乙有mv－MV＝(m＋M)v′ μmgL＝12mv2＋12MV2－12(m＋M)v′2 代入数据解得L＝53m 【答案】(1)4m/s (2)53m 18．(•北京市海淀一模)如图所示，有一竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，当滑块运动时，圆筒内壁对滑块有阻力的作用，阻力的大小恒为Ff＝12mg(g为重力加速度)．在初始位置滑块静止，圆筒内壁对滑块的阻力为零，弹簧的长度为l.现有一质量也为m的物体从距地面2l处自由落下，与滑块发生碰撞，碰撞时间极短．碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动，运动到最低点后又被弹回向上运动，滑动到刚发生碰撞位置时速度恰好为零，不计空气阻力．求 (1)物体与滑块碰撞后共同运动速度的大小； (2)碰撞后，在滑块向下运动的最低点的过程中弹簧弹性势能的变化量．【解析】(1)设物体下落至与薄滑块碰撞前的速度为v0，在此过程中机械能守恒，依据机械能守恒定律有mgl＝mv20/2 解得v0＝2gl 设碰撞后共同速度为v，依据动量守恒定律有mv0＝2mv 解得v＝122gl. (2)设物体和滑块碰撞后下滑的最大距离为x，依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到返回初始位置的过程，有－2Ffx＝0－12×2mv2 设在滑块向下运动的过程中，弹簧的弹力所做的功为W，依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到最低点的过程，有W＋2mgx－Ffx ＝0－12×2mv2 解得W＝－54mgl，所以弹簧弹性势能增加了54mgl. 【答案】(1)122gl (2)54mgl。

2011届高考物理第二轮专题预测试题41

2011高考物理二轮复习专题预测曲线运动与天体运动预测1第Ⅰ卷选择题一、选择题(本题包括10小题，共40分.每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.若一个物体的运动是两个独立的分运动合成的，则( )A.若其中一个分运动是变速运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的合运动一定是变速运动B.若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动一定是匀速直线运动C.若其中一个是匀变速直线运动，另一个是匀速直线运动，则物体的运动一定是曲线运动D.若其中一个分运动是匀加速直线运动，另一个分运动是匀减速直线运动，则合运动可能是曲线运动解析:合运动的性质由合初速度与合加速度的大小及夹角决定，据此可知选项ABD 说法正确. 答案:ABD2.某科技小组进行了如下探究实验:如图4-1所示，将一小球先后以相同初速度v 0分别冲向光滑斜面AB 、光滑曲面A E B 、光滑圆弧轨道A C D ，已知圆弧轨道的顶点C 与斜面、曲面顶点B 等高，均为h .则下列结论中应写入探究报告的是( )图4-1A.若小球沿斜面能到达顶点B ，则沿曲面A E B 一定能到达顶点BB.若小球沿斜面能到达顶点B ，则沿圆弧轨道A C D 一定能到达顶点CC.若小球沿圆弧轨道A C D 能到达顶点C ，则沿斜面一定能到达顶点BD.若小球沿圆弧轨道A C D 能到达顶点C ，则沿曲面A E B 一定能到达顶点B3.天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期.由此可推算出( )A.行星的质量B.行星的半径C.恒星的质量D.恒星的半径解析: 由R T m R Mm G 22)2(π=得,422GT R M π=所以只有C 正确. 答案:C4.如图4-2所示为A 、B 两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A 为双曲线的一个分支.由图可知:①A 物体运动的线速度大小不变；②A 物体运动的角速度大小不变；③B 物体运动的角速度大小不变；④B 物体运动的线速度大小不变以上正确的判断是( )图4-2 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③5.1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km 的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展.假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行.已知地球半径为6.4×106 m ，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107 m 这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期.以下数据中最接近其运行周期的是( )A.0.6小时B.1.6小时C.4.0小时D.24小时解析:由开普勒行星运动定律可知:23TR =恒量，所以对哈勃望远镜和地球同步卫星有,)()(22322131T h r T h r +=+其中r 为地球的半径，h 1、T 1、h 2、T 2分别表示望远镜到地表的距离、望远镜的周期、同步卫星距地表的距离、同步卫星的周期(24 h)，代入数据解得t 1=1.6 h ，所以本题正确选项为B.答案:B6.如图4-3所示，在一次救灾工作中，一架水平直线飞行的直升机A ，用悬索救护困在水中的伤员B ，在直升机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l =H －t 2(式中H 为直升机A 离水面的高度)规律变化，则在这段时间内()图4-3A.悬索的拉力等于伤员的重力B.悬索是竖直的C.伤员做匀减速直线运动D.伤员做速度大小增加的曲线运动7.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为( )A.0.2B.2C.20D.200解析:本题考查天体运动及万有引力的相关运算.我们知道:月球随地球一起绕太阳公转周期为T 1=365天，太阳对月球的万有引力F 1提供月球绕太阳公转的向心力，设月球质量为m 0，根据牛顿第二定律有F 1=m 0 (2πT 1)2R 1(①式)；同理，地球对月球的万有引力F 2提供月球绕地球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有22202)2(R T m F π=(②式)；由①②得.2390)36527()(22121221≈⋅=⋅=R R T T F F 所以A 、C 、D 错误，B 正确. 答案:B8.如图4-4所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A 和B ，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则( )图4-4A.两物体均沿切线方向滑动B.物体B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小C.两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D.物体B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A 发生滑动，离圆盘圆心越来越远9.(2010湖北八校一联，17)“神舟七号”载人航天飞行的圆满成功标志着我国成为世界上第三个独立掌握空间出舱关键技术的国家，航天员翟志刚出舱后手拿小国旗的场景在国人的心中留下了非常深刻的印象.假定“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动，且大气阻力不计.出舱后翟志刚举着小国旗不动时,下列说法正确的是( )A.小国旗受重力作用B.小国旗不受重力作用C.若翟志刚松开小国旗,小国旗将在太空中做匀速直线运动D.若翟志刚松开小国旗,小国旗将围绕地球做匀速圆周运动解析:宇宙飞船及船上任何物品都在绕地球做匀速圆周运动,处于完全失重状态,但并不是不受重力,而是其重力恰好提供向心力,A 正确,B 错误.翟志刚松开小国旗后由于惯性,小国旗将保持原来的速率,离地心的距离R 也不变,故等式Rmv R GMm 22=仍然成立，小国旗仍将绕地球做匀速圆周运动，C 错误，D 正确，选A 、D.答案:AD10.(预测题)如图4-5所示，一根长为l 的轻杆的一端与一个质量为m 为小球相连，并可绕过另一端O 点的水平轴在竖直面内自由转动，图中的a 、b 分别表示小球运动轨迹的最低点和最高点，已知杆能提供的最大支持力为.21mg 现在a 点给小球一个初速度v 0，使它做圆周运动，则下面说法正确的是( )图4-5A.小球不能做完整的圆周运动B.只要满足,20gl v >小球就能做完整的圆周运动C.必须满足,2230gl v ≥小球才能做完整的圆周运动 D.只要小球在最高点的速度大于零，小球就能做完整的圆周运动第Ⅱ卷非选择题二、填空与实验题(本题包括2小题，共20分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答)11.(5分)2008年9月15日，我国的第一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”为华夏儿女送来了中秋佳节的“语音祝福”.设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面.已知月球的质量约为地球质量的1/81，探月卫星绕月运行的速率约为1.8 km/s ，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s ，则由此可知月球的半径约为地球半径的________________.解析:分别以M 、m 表示地球和月球质量，以R 、r 表示地球和月球半径，以V 、v 表示地球和月球的第一宇宙速度，设卫星质量为m 0，卫星由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律分别有rv m r Mm G 2020=(①式)；r v m r m m G 2020=(②式)；由①②联立可得,418.19.78112222≈⋅=⋅=v V M m R r 故正确选项应填1/4. 答案:1/412.(15分)某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图4-6a 所示，A 是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图a 中P 0P 0′、P 1P 1′……)，槽间距离均为d .把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B 上.实验时依次将B 板插入A 板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放.每打完一点后，把B 板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d .实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图b 所示.a b图4-6(1)实验前应对实验装置反复调节，直到___________________.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了___________________.(2)每次将B 板向内侧平移距离d ，是为了__________________.(3)在图b 中绘出小球做平抛运动的轨迹.答案:(1)斜槽末端切线水平、A 板水平且其上插槽与斜槽中心轴线垂直、B 板竖直小球每次平抛初速度相同(2)使小球类似于沿平板做平抛运动(3)如右图三、计算题(本题包括4小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，届时发射一颗运动半径为r 的绕月卫星，登月着陆器从绕月卫星出发，沿椭圆轨道降落到月球的表面上，与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来.假设着陆器第一次弹起的最大高度为h ，水平速度为v 1,第二次着陆时速度为v 2.已知月球半径为R ，求在月球表面发射人造月球卫星的最小发射速度.解析:以着陆器为研究对象，在其由第一次弹起的最大高度至第二次着陆过程中，据机械能守恒定律有22212121mv mv h mg =+月(3分) 以最小发射速度发射的卫星为近月卫星，则由牛顿第二定律有Rv m g m 2卫月卫=(3分) .2)(2122hR v v v -=(2分) 答案:hR v v 2)(2122- 14.(8分)2008年9月25日，我国自主研制的“神舟七号”宇宙飞船发射成功，9月27日我国航天员翟志刚第一次出舱实现太空漫步，并展示了中国国旗.若把“神舟七号”载人飞船绕地球的运行看做是在同一轨道上的匀速圆周运动，且已知运行的周期为T ，地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R ，用T 、g 、R 能求出哪些与“神舟七号”载人飞船有关的物理量？分别写出计算这些物理量的表达式(不必代入数据计算).答案:略15.(12分)铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内外高度差h 的设计不仅与r 有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率.下表中是铁路设计人员.(2)铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L =1.500 m ，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率(路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理).(3)随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求，为了提高运输能力，国家对铁路不断进行提速，这就要求铁路转弯速率也需要提高，请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施.解析:(1)分析表中数据可得，每组的h 与r 之乘积均等于常数C =660×50×10－3 m 2=33 m 2，即因此 h ·r =33 m 2当r =440 m 时，有.mm 75m 075.0m 44033===h(2)火车转弯时，若车轮对铁轨没有侧向压力，则火车的受力如图所示，由牛顿第二定律得rv m m g 2tan =θ① 根据题意，因为θ很小，所以有Lh =≈θθsin tan ② ①②联立代入数据得v =15 m/s=54 km/h.(3)有效措施有:①适当增大内外轨的高度差h ；②适当增大铁路弯道的轨道半径r . 答案:(1)h ·r =33 75 mm(2)54 km/h (3)增大h 、r16.(12分)如图4-7所示，在汽车的顶部用不可伸长的细线悬挂一个质量为m 的小球，以大小为v 0的初速度在水平面上向右做匀减速直线运动，经过时间t ，汽车的位移大小为s (车仍在运动).求:图4-7(1)汽车运动的加速度大小；(2)当小球相对汽车静止时，细线偏移竖直方向的夹角(用反三角函数表示)；(3)汽车速度减小到零时，若小球距悬挂的最低点高度为h ，O ′点在O 点的正下方，此后汽车保持静止，当小球摆到最低点时细线恰好被拉断.证明拉断细线后，小球在汽车水平底板上的落点与O ′点间的水平距离x 与h 的平方根成正比(2)])(2arctan[20gts t v -=θ (3)略。

2011年全国统一高考物理试卷(全国卷ⅱ)(含解析版)

2011届高考物理二轮总复习专题过关检测

2011届高考物理二轮总复习专题过关检测牛顿运动定律(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,共40分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分)1.(2010安徽皖南八校二联,14)2008年9月25日,“神舟七号”载人飞船成功发射,设近地加速时,飞船以5g的加速度匀加速上升,g为重力加速度.则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为()A.6mgB.5mgC.4mgD.1mg解析:对宇航员由牛顿运动定律:F N－mg=ma,得F N=6mg,再由牛顿第三定律可判定A项正确.答案:A2.吊扇通过吊杆悬挂在屋顶，设吊扇的重力为G，当吊扇正常转动时，吊杆对吊扇的拉力为F，则下列说法正确的是()A.F=GB.F＞GC.F＜GD.无法确定解析:当吊扇转动时，扇叶对空气的作用力向下，空气对扇叶的反作用力f向上，则F=G －f，所以F＜G，选项C正确.答案:C3.引体向上是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂(如图3-1所示).这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是()图3-1A.上拉过程中,人受到两个力的作用B.上拉过程中,单杠对人的作用力大于人的重力C.下放过程中,单杠对人的作用力小于人的重力D.下放过程中,在某瞬间人可能只受到一个力的作用解析:在上拉过程中,人受到重力和单杠对人的作用力,A正确;上拉过程中,要先加速,后减速,即先超重,后失重,单杠对人的作用力先是大于人的重力后小于人的重力,B错误;同理,下放过程中,单杠对人的作用力先是小于人的重力后大于人的重力,C错误;刚开始下放的过程中,人加速向下,其加速度可能为重力加速度,此时,人完全失重,单杠对人没有作用力,即人只受到一个重力的作用,D正确.答案:AD4.如图3-2所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦),分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置,再由静止释放.则在上述两种情形中正确的有()图3-2A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力作用B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动C.绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D.系统在运动中机械能均守恒解析:因所谓“下滑力”是重力沿斜面向下的分力,在对2m进行受力分析时不能把重力与“下滑力”重复地加在物体上,所以A项错误.两种情况下2m的“下滑力”都比m的“下滑力”大,故m滑块均向上运动,B项正确.由牛顿第三定律可知,C项错误.因斜面光滑,在运动过程中只有重力做功,故系统机械能守恒,D项正确.答案:BD5.质量为m=1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2.现对物体施加一个大小变化、方向不变的水平力F，为使物体在3 s时间内发生的位移最大，力F的大小应如下面的哪一幅图所示()图3-3解析:此题可采用排除法.物体与地面间的滑动摩擦力f=μmg=2 N，A、C中第1 s内F＝1 N，物体不会动，比较可知这两种情况下3 s内的位移一定小于D中3 s内的位移.B中第1 s内加速、第2 s内减速、第3 s内加速，而D中前2 s内一直加速，分析可知B中3 s内的位移也比D中3 s内的位移小.故选D.答案:D6.(2010安徽皖南八校二联,18)如图3-4所示，A、B是两个位于固定斜面上的正方体物块,它们的质量相等,F是沿水平方向作用于A上的外力,已知A、B的接触面,A、B与斜面的接触面均光滑,下列说法正确的是()图3-4A.A对B的作用力大于B对A的作用力B.A、B可能沿斜面向下运动C.A、B对斜面的压力相等D.A、B受的合外力沿水平方向的分力相等解析:由牛顿第三定律可知:A、B间的作用力大小相等、方向相反,故A项错误;A、B有可能静止在斜面上,还有可能沿斜面向上或向下运动,故B项正确;由于水平力F有使A压紧斜面的效果,可知A对斜面的压力大于B对斜面的压力,故C项错误;不管A、B做何种性质的运动,它们的运动情况相同,它们沿水平方向的分运动的加速度相同,由F合=ma,可知它们受到的合外力沿水平方向的分力相等,故D项正确.答案:BD 7.如图3-5所示,圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO 、bO 、cO ,其下端都固定于底部圆心O ,而上端则搁在仓库侧壁上,三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a 、b 、c 处开始下滑(忽略阻力),则( )图3-5A.a 处小孩最后到O 点B.b 处小孩最后到O 点C.c 处小孩最先到O 点D.a 、c 处小孩同时到O 点解析:三块滑板与圆柱形仓库构成的斜面底边长度均为圆柱形底面半径,则θθsin 21cos 2gt R =,,2sin 42θg R t =当θ=45°时,t 最小,当θ=30°和60°时,sin2θ的值相同,故只有D 正确.答案:D8.如图3-6所示,光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块,其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg .现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m 的最大拉力为( )图3-6A.53mg μB.43mg μC.23mg μD.3μmg解析:对四个木块组成的整体进行受力分析,设整体加速度为a ,水平方向受拉力F 的作用,F =6ma ;如果对左边的两个木块组成的整体受力分析,水平方向只受拉力T ,;23F ma T ==对左边质量为2m 的木块受力分析,水平方向只受静摩擦力作用,f =2ma ;对除右边质量为2m 以外的三个木块组成的整体受力分析,水平方向只受静摩擦力作用,由f =4ma ,所以,这时整体受到的静摩擦力最大,f =μmg ,,43,4mg T g a μμ==B 正确. 答案:B9.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于图示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T ,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是( )图3-7A.若小车向左运动,N 可能为零B.若小车向左运动,T 可能为零C.若小车向右运动,N 不可能为零D.若小车向右运动,T 不可能为零解析:当小车具有向右的加速度时,可以是N 为零;当小车具有向左的加速度时,可以使绳的张力T 为零.考生如果不知道这两种临界情况,肯定无法解答A 的;另外还有注意到是小车具有向左的加速度时,可以有两种运动情形,即向左加速运动,或向右减速运动.本题难度中等.答案:AB10.如图3-8,水平地面上有一楔形物体b ,b 的斜面上有一小物块a ;a 与b 之间、b 与地面之间均存在摩擦.已知楔形物体b 静止时,a 静止在b 的斜面上.现给a 和b 一个共同的向左的初速度,与a 和b 都静止时相比,此时可能( )图3-8A.a 与b 之间的压力减小,且a 相对b 向下滑动B.a 与b 之间的压力增大,且a 相对b 向上滑动C.a 与b 之间的压力增大,且a 相对b 静止不动D.b 与地面之间的压力不变,且a 相对b 向上滑动解析:当楔形物体静止时,a 静止在b 的斜面上,设a 的质量为m,楔形物体斜面的倾角为θ,此时b 对a 的支持力N =mg cos θ,现给a 和b 一个共同向左的初速度,由于摩擦,地面对b 产生向右的摩擦力,使b 向左做减速运动,因此a 、b 组成的系统在水平方向上有向右的加速度.如果a 、b 间的动摩擦因数较大,使得a 、b 仍保持相对静止,此时对水平向右的加速度a 沿斜面和垂直于斜面分解,则有N ′－mg cos θ=ma sin θ,N ′大于N,b 对a 的支持力增大,C 对;若a 、b 间的静摩擦力不足以保证a 、b 保持相对静止,则a 由于惯性向上滑动,则b 对a 的动摩擦力,使a 相对于b 产生沿斜面向下的加速度,a 相对于地面的合加速度仍有垂直于斜面向上的分量,因而可得,a 对b 的压力相对于不动时增大,B 对,A 、D 错.答案:BC二、填空与实验题(本题包括2小题,共20分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)11.(10分)如图3-9所示,在倾角为30°的斜面上,一辆动力小车沿斜面下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球的轻绳恰好水平.已知小球的质量为m ,则小车运动的加速度大小为________,绳对小球的拉力大小为________.图3-9解析:对小球受力分析如图,小球的加速度沿斜面向下,由牛顿第二定律得g mmg m F a 22===合由图可得:.330cot mg mg F =︒⋅=答案:2g mg312.(10分)某探究性学习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.实验室提供如下器材:A.表面光滑的长木板(长度为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.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所用时间t,就可以由公式a=________求出a.某同学记录的数据如下表所示:M M+m M+2m1 1.42 1.41 1.422 1.40 1.42 1.393 1.41 1.38 1.42根据以上信息,我们发现,在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间________(填“改变”或“不改变”),经过分析得出加速度与质量的关系为________.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的倾角,由于没有量角器,因此通过测量出木板顶端到水平面高度h,求出倾角α的正弦值sinα=h/L.某同学记录了高度和加速度的对应值,并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如图3-10,请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=________ m/s2.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________.图3-10解析:斜面长度L已知,测出小车由斜面顶端运动到斜面底端的时间t,由221atL=得22tLa=分析表中数据,发现小车质量改变时,下滑时间不变(略有不同是因为实验中存在误差),因此加速度与质量无关.小车沿光滑斜面下滑时,受力如图.质量时间次数则ma =mg sinα所以a =g sinα(可见与质量无关)则a sinα图象中图线的斜率表示g 的大小.由图象中取两点,读出其横、纵坐标(sinα1,a 1)、(sinα2,a 2),那么1212sin sin αα--=a a g 例如.m/s 80.9m/s 030.0094.222=--=g 答案:22t L 不改变无关 9.80 a =g sinα 三、计算题(本题包括4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图3-11所示，固定在水平面上的斜面倾角θ=37°，长方体木块A 的M N 面上钉着一颗小钉子，质量m =1.5 kg 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M N 面的压力.(取g =10 m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)图3-11解析: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.将小球和木块看做一个整体，设木块的质量为M ，根据牛顿第二定律可得(M +m )g sin θ－μ(M +m )g cos θ=(M +m )a代入数据得a =2.0 m/s 2选小球为研究对象，设M N 面对小球的作用力为F N ，根据牛顿第二定律有mg sin θ－F N =ma代入数据得F N ＝6.0 N根据牛顿第三定律，小球对M N 面的压力大小为6.0 N ，方向沿斜面向下.答案:6.0 N ，方向沿斜面向下14.(10分)(2010安徽皖南八校二联,24)质量为m =1.0 kg 的小滑块(可视为质点)放在质量为m =3.0 kg 的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0 m 开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F =12 N,如图3-12所示,为使小滑块不掉下木板,试求:(g 取10 m/s 2)图3-12(1)水平恒力F 作用的最长时间;(2)水平恒力F 做功的最大值.解析:(1)撤力前木板加速,设加速过程的位移为x 1,加速度为a 1,加速运动的时间为t 1;撤力后木板减速,设减速过程的位移为x 2,加速度为a 2,减速运动的时间为t 2.由牛顿第二定律得撤力前:F －μ(m +M )g =Ma 1(1分)解得21m/s 34=a (1分) 撤力后:μ(m +M )g =Ma 2(1分)解得22m/s 38=a (1分) 2222211121,21t a x t a x ==(1分) 为使小滑块不从木板上掉下,应满足x 1+x 2≤L(1分)又a 1t 1=a 2t 2(1分)由以上各式可解得t 1≤1 s所以水平恒力作用的最长时间为1 s.(1分)(2)由上面分析可知,木板在拉力F 作用下的最大位移m 32m 134********=⨯⨯=+t a x (1分)可得F 做功的最大值.J 8J 32121=⨯==Fx W (1分) 答案:(1)1 s (2)8 J15.(10分)将金属块m 用压缩的轻质弹簧卡在一个矩形的箱中,如图3-13所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动.当箱以a =2.0 m/s 2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为 6.0 N,下底板的传感器显示的压力为10.0 N.(取g =10 m/s 2)图3-13(1)若上顶板传感器的示数是下底板传感器示数的一半,试判断箱的运动情况.(2)使上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?解析:上顶板传感器显示的示数为上顶板对金属块的弹力,设为F 上,下底板传感器显示的示数为弹簧的弹力,设为F 下.当箱竖直向上做匀减速运动时,则有F 上－F 下+mg =ma即.kg 5.0=--=ga F F m 下上 (1)当上顶板传感器的示数为下底板传感器示数的一半时箱的加速度为a 1,因为弹簧长度不变,所以F 下不变,则有01=+-=mmg F F a 下上因此,箱处于静止状态或匀速直线运动状态.(2)当上顶板传感器的示数为零时,设此时箱的加速度为a 2,并取竖直向下为正方向,则有22m/s 0.10-=-=mF mg a 下因此,此时箱的加速度竖直向上,由此得,箱可能向上做匀加速运动,也可能向下做匀减速运动.答案:(1)箱处于静止状态或匀速直线运动状态(2)箱可能向上做匀加速运动,也可能向下做匀减速运动16.(12分)杂技演员在进行“顶竿”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹竿.质量为m =30 kg 的演员自竹竿顶部由静止开始下滑,滑到竹竿底端时速度恰好为零.为了研究下滑演员沿竿的下滑情况,在顶竿演员与竹竿底部之间安装一个传感器.由于竹竿处于静止状态,传感器显示的就是下滑演员所受摩擦力的情况,如图3-14所示,g 取10 m/s 2.求:图3-14(1)下滑演员下滑过程中的最大速度;(2)竹竿的长度. 解析:(1)由图象可知,下滑演员在t 1=1 s 内匀加速下滑,设下滑的加速度为a ,则根据牛顿第二定律,有mg －F =ma22m/s 4m/s 30180300=-=-=m F mg a 1 s 末下滑演员的速度达最大v m =at 1=4 m/s.(2)由图象可知,1 s 末～3 s 末下滑演员做匀减速运动,末速度为零,则杆长为m 6m )21(4 21)(2121m =+⨯⨯=+=t t v L 或22m/s 2m/s 30300360''=-=-=m mg F a .m 6)'21(21222m 21=-+=t a t v at L 答案:(1)4 m/s (2)6 m。

2011届高考物理第二轮综合专题复习题10

2011届高考物理第二轮综合专题复习题10高考综合复习-机械能话题一功，功与动能定理编:于复习:编:郭锦娟综合感知知识网教学大纲要求功，功动能定理重力功与重力势能的函数关系，机械能守恒定律及其应用实验:探索动能定理实验:验证机械能守恒定律要求II II II II II II II II命题定律从近年高考试题来看，这个题目是高考命题的热门话题。

考试的特点是灵活性强、综合范围广、能力要求高、试题类型齐全、权重大，而且大部分期末试题都与这部分内容相关经常与牛顿运动定律、圆周运动和电磁知识相结合，在高考中占相当大的一部分。

高考对这一特殊知识的考查，仍将着眼于分析、综合和应用热点知识解决问题的能力。

这个专题是必修部分的核心内容，在未来的高考中出题的概率很高。

热点话题包括引力势能、机械能守恒、能量转换和守恒定律、动能定理等。

高考中这个题目的考试更容易以计算题的形式出现。

它应该是与功能知识、牛顿运动定律、圆周运动、电磁学等知识相联系的综合应用。

审查时应特别注意。

复习策略功和能的概念是物理学中重要的基本概念。

能量的转化和守恒定律是自然界最重要、最普遍、最基本的客观规律。

功与能之间的转换关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，也是分析和解决电磁学、热力学等领域问题的重要基础。

从能量的角度分析和解决相关问题，不涉及过程中的力的作用和运动细节，而只涉及过程中的能量转换与过程的开始和结束状态之间的关系，这往往能更好地把握问题的本质，使解决问题的思路简单而直接，并能解决一些牛顿定律不能解决的问题。

1。

在复习中，我们应该把握工作是能量变化的一种度量的主线，从多方面、多角度理解工作的概念。

功和力的分析和计算是高考的一个重点。

要解决这些问题，必须把握物理本质，建立相关的物理模型，对考生的能力有更高的要求。

对于功率问题，特别是机车牵引力的功率，在额定功率起动和恒牵引力起动时，加速度和速度随时间的关系应处理好，特别是恒牵引力起动时，机车将在一段时间内作匀速直线运动。

四川省高考2011届物理预测题

四川省高2011届物理预测题第Ⅰ卷（选择题）1．2011年3月11日13时46分，日本发生9.0级地震，从3月12号起，日本福岛核电站1号、2号、3号、4号核反应堆相继发生爆炸，造成大量放射性物质外泄。

3月29日，在我国东北、华东、华南、西南、西北、华北部分地区空气中新监测到来自日本核事故释放出的极微量人工放射性核素碘-131，但仍小于天然本底辐射量的十万分之一，对环境和公众健康不会产生影响，无需采取任何防护措施。

反应堆爆炸放出的放射性污染物主要有碘-131、铯-137和锶-90等，关于这些物质的下列说法正确的是（）A．碘-131、铯-137等放射性尘埃会污染空气、食物和水，可以通过呼吸和饮食进入人体B．碘-131的半衰期是8天，铯-137和锶-90的半衰期是30年左右，所以碘-131的危害更严重C．碘-131进入人体会蓄积在甲状腺，锶-90会进入骨骼，它们与其非放射性同位素物理性质有所不同D．这些放射性物质进入人体后，其射线会伤害人体组织，甚至诱发癌变。

【命题理由】日本福岛核电站是今年的热点问题，很可能在高考中考查【答案】AD【解析】碘-131、铯-137等放射性尘埃会污染空气、植物和水，畜类吃了植物后放射性物质会在其肉、奶等产品中蓄积，人类也可以通过呼吸和饮水以及进食蔬菜、肉、奶等进入人体，选项A正确；碘-131的半衰期是8天，半衰期短，衰变快，可以较快地降低浓度，危害小一些，选项B错误；放射性物质与其非放射性同位素物理性质相同，选项C错误；放射性物质进入人体后，其射线会破坏人体细胞，会使DNA变异破坏细胞机能，会诱发癌变，选项D正确。

2．如图所示，甲乙两小球大小相同，质量相等，甲小球从某高度h处释放，做自由落体运动，乙小球在它的正下方的水平面上以某一初速度同时做竖直上抛运动，如果两小球碰撞时恰好速度大小相等，方向相反，且碰撞过程中无机械能损失，则关于其运动，下列说法正确的是（）A．两小球碰后将同时回到出发点B．两小球相碰位置的高度必为2hC．每个小球前后两个阶段的运动时间相等D．两球碰前的平均速度大小相等【命题理由】分析近年高考会发现，高考试题往往简单但新颖的背景，考察学生处理直线运动问题的能力。