2016届高考物理(人教)第一轮复习课时作业 1-1-4(小专题)对“三类”运动图象的剖析及应用 Word版含答案
高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(15)
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 选择题(1~8题为单项选择题,9~14题为多项选择题)1.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直面内有一根通电直导线cd,且cd平行于ab,当cd竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐变大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但始终保持不变解析:由安培定则可知,通电导线cd在空间形成磁场的磁感线为同心圆环,则穿过水平面上圆的直径ab两侧的磁感线方向相反。
由对称性可知,圆内的磁通量始终为零,故本题选C。
答案: C2.在水平面内有一固定的U型裸金属框架,框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab,整个装置放在竖直方向的匀强磁场中,如图所示。
下列说法中正确的是() A.只有当磁场方向向上且增强,ab杆才可能向左移动B.只有当磁场方向向下且减弱,ab杆才可能向右移动C.无论磁场方向如何,只要磁场减弱,ab杆就可能向右移动D.当磁场变化时,ab杆中一定有电流产生,且一定会移动解析:由楞次定律可知,当闭合回路的磁通量增大时,导体棒将向左移动,阻碍磁通量的增加,若闭合回路的磁通量减小时,导体棒将向右运动,以便阻碍磁通量的减小,与磁场方向无关,正确答案为C。
答案: C3.如图所示为感应式发电机的结构图,a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,O1、O2是铜盘轴线导线的接线端,M、N是电流表的接线端。
现在将铜盘转动,能观察到感应电流的是()A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置解析:当铜盘转动时,其切割磁感线产生感应电动势,此时铜盘相当于电源,铜盘边缘和中心相当于电源的两个极,则要想观察到感应电流,M、N应分别连接电源的两个极,故可知只有B项正确。
答案: B4.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(6)
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、多项选择题1.对于一定量的理想气体,下列说法正确的是()A.气体的体积指的不是该气体的所有气体分子体积之和,而是指该气体所有分子所能到达的空间的体积B.只要气体的温度降低,气体分子热运动的剧烈程度一定减弱C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D.外界对气体做功,气体的内能一定增加E.气体在等温膨胀的过程中一定从外界吸收热量解析:气体的体积是指该气体所有分子所能到达的空间的体积,故A对;温度是气体分子热运动的剧烈程度的标志,故B对;由气体压强的微观定义可知C错;做功和热传递都能改变气体的内能,故D错;气体在等温膨胀的过程中,对外界做功,而内能没变,则气体一定吸收热量,故E对。
答案:ABE2.下列有关热现象的叙述中正确的是()A.布朗运动是液体分子的运动,它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动B.物体的温度越高,分子运动速率越大C.不违背能量守恒定律的实验构想也不一定能够实现D.晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的E.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功2.0×105 J,若空气向外界放出1.5×105 J的热量,则空气内能增加5×104 J解析:布朗运动是液体中固体颗粒的运动,不是液体分子的运动,A错误;物体的温度越高,分子运动的平均速率越大,B错误;热力学第二定律表明第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但仍不能实现,选项C正确;晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的,D正确;根据热力学第一定律可知选项E正确。
答案:CDE3.夏天,小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候,会觉得从轮胎里喷出的气体凉,如果把轮胎里的气体视为理想气体、则关于气体喷出的过程,下列说法正确的是() A.气体的内能减少B.气体的内能不变C.气体来不及与外界发生热交换,对外做功,温度降低D.气体膨胀时,热量散得太快,使气体温度降低了E.气体分子的平均动能减小解析:气体喷出时,来不及与外界交换热量,发生绝热膨胀,Q=0,对外做功,热力学第一定律的表达式为W=ΔE,内能减少,温度降低,温度是分子平均动能的标志,则A、C、E正确。
高考物理一轮总复习(人教版)课时作业16 含解析
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(1~6题为单项选择题,7~10题为多项选择题) 1.如图所示,BC 是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端C 与水平直轨道相切。
一个小物块从B 点正上方R 处的A 点处由静止释放,从B 点刚好进入圆弧形光滑轨道下滑,已知圆弧形轨道半径为R =0.2 m ,小物块的质量为m =0.1 kg ,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取g =10 m/s 2。
小物块在水平面上滑动的最大距离是( )A .0.1 mB .0.2 mC .0.6 mD .0.8 m解析: 设在水平面上滑动的最大距离为x ,由动能定理得:mg ·2R -μmgx =0,解得:x =2R μ=2×0.20.5m =0.8 m ,故选项D 正确。
答案: D2.某同学用如图所示的装置测量一个凹形木块的质量m ,弹簧的左端固定,木块在水平面上紧靠弹簧(不连接)将其压缩,记下木块右端位置A 点,释放后,木块右端恰能运动到B 1点。
在木块槽中加入一个质量m 0=200 g 的砝码,再将木块左端紧靠弹簧,木块右端位置仍然在A 点,释放后木块离开弹簧,右端恰能运动到B 2点。
测得AB 1、AB 2长分别为36.0 cm 和12.0 cm ,则木块的质量m 为( )A .100 gB .200 gC .300 gD .400 g解析: 两次木块均由同一位置释放,故弹簧恢复原长的过程中,弹簧所做的功相同,未加砝码时,由动能定理,可得W 弹-μmg ·AB 1=0,加上砝码m 0时,有W 弹-μ(m +m 0)g ·AB 2=0,解得m =100 g ,选项A 正确。
答案: A3.质量m =2 kg 的物体在光滑水平面上以v 1=6 m/s 的速度匀速向西运动,若有一个F=8 N 、方向向北的恒力作用于物体,在t =2 s 内物体的动能增加了( )A .28 JB .64 JC .32 JD .36 J解析: 设物体沿F 方向的加速度为a ,由牛顿第二定律得: a =F m =82m/s 2=4 m/s 2 物体沿F 方向做匀加速直线运动,2 s 内的位移为:x =12at 2=12×4×22 m =8 m力F 所做的功为:W =Fx =8×8 J =64 J 由动能定理得:W =ΔE k =64 J ,故选B 。
高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(17)
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(1~7题为单项选择题,8~11题为多项选择题)1.下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是()解析:对通电导体用左手定则判断可知C选项正确。
答案: C2.一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是()A.如果B=2 T,F一定是1 NB.如果F=0,B也一定为零C.如果B=4 T,F有可能是1 ND.如果F有最大值,通电导线一定与B平行解析:如果B=2 T,当导线与磁场方向垂直放置时,安培力最大,大小为F=BIL=2×2.5×0.2 N=1 N;当导线与磁场方向平行放置时,安培力F=0;当导线与磁场方向成任意夹角放置时,0<F<1 N,选项A、B和D均错误;将L=0.2 m、I=2.5 A、B=4 T、F=1 N 代入F=BIL sin θ,解得θ=30°,故选项C正确。
答案: C3.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流,则关于导线ab受磁场力后的运动情况,下列说法正确的是()A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B .从上向下看顺时针转动并远离螺线管C .从上向下看逆时针转动并远离螺线管D .从上向下看逆时针转动并靠近螺线管解析: 由安培定则可判定通电螺线管产生的磁场方向,导线等效为Oa 、Ob 两电流元,由左手定则可判定两电流元所受安培力的方向,如图所示,所以从上向下看导线逆时针转动,当转过90°时再用左手定则可判定导线所受磁场力向下,即导线在逆时针转动的同时还要靠近螺线管,D 对。
答案: D 4.如图所示,质量m =0.5 kg 、长L =1 m 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上,磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大),右侧回路电源电动势E =8 V ,内电阻r =1 Ω,额定功率为8 W 、额定电压为4 V 的电动机正常工作,(g =10 m/s 2)则( )A .回路总电流为2 AB .电动机的额定电流为4 AC .流经导体棒的电流为4 AD .磁感应强度的大小为1.5 T解析: 由电路分析可知,电路内电压U 内=E -U =4 V ,回路总电流I 总=u 内r=4 A ,选项A 错误;电动机的额定电流I M =P U=2 A ,选项B 错误;流经导体棒的电流I =I 总-I M =2 A ,选项C 错误;对导体棒受力分析,mg sin 37°=BIL ,代入数据可得B =1.5 T ,选项D 正确。
高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(3)
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、多项选择题1.关于光的传播现象及应用,下列说法正确的是()A.一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C.海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景D.一束色光从空气进入水中,波长将变短,色光的颜色也将发生变化E.一束白光从空气斜射进入水中,也将发生色散解析:一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象,A正确;由全反射的条件可知,内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大,故B正确;海市蜃楼将呈现正立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景,C错误,色光进入水中,光的频率不变,颜色不变,D错误;白光斜射入水中,由于水对不同色光的折射率不同,各种色光将分开,故E 正确。
答案:ABE2.如图所示,MN是介质1和介质2的分界面,介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2,一束细光束从介质1射向介质2中,测得θ1=60°,θ2=30°,根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是()A.介质2相对介质1的相对折射率为 3B.光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度C.介质1相对介质2来说是光密介质D.光从介质1进入介质2可能发生全反射现象E.光从介质1进入介质2,光的波长变短解析:光从介质1射入介质2时,入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的相对折射率,所以有n21=sin 60°sin 30°=3,选项A正确;因介质2相对介质1的相对折射率为3,可以得出介质2的绝对折射率大,因n=cv,所以光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度,选项B正确;介质2相对介质1来说是光密介质,选项C错误;光从光密介质射入光疏介质时,有可能发生全反射现象,选项D错误;光从介质1进入介质2,光的频率不变,速度变小,由v=λf可知,光的波长变短,选项E正确。
2016版人教版新课标物理高考一轮复习 题组层级快练
题组层级快练(三)说明:1-8题只有一项符合题目要求, 9-11题有多项符合题目要求.1.(2014·天津)质点做直线运动的速度-时间图像如图所示,该质点( )A .在第1秒末速度方向发生了改变B .在第2秒末加速度方向发生了改变C .在前2秒内发生的位移为零D .第3秒末和第5秒末的位置相同解析 0-2 s 内速度图像在时间轴的上方,都为正,速度方向没有改变.故A 项错误;速度-时间图像的斜率表示加速度,由图可知1-3 s 图像斜率不变,加速度不变,方向没有发生改变,故B 项错误;根据“面积”表示位移可知,0-2 s 内的位移为x 1=12×2×2 m =2 m .故C 项错误;根据“面积”表示位移可知,0-3 s 内的位移为x 2=12×2×2 m-12×1×2 m =1 m,0-5 s 内的位移为x 3=12×2×1 m=1 m ,所以第3秒末和第5秒末的位置相同.故D 项正确.答案 D设置目的 速度-时间图像中位移、速度、加速度的辨析2.(2014·江苏)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v 和位移x 的关系图像中,能描述该过程的是( )解析 物体做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a 1,则v 2=2a 1x ,v =2a 1·x ,所以图像是开口向右的抛物线,刹车后做匀减速直线运动,可以反过来看成初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a 2,则v 2=2 a 2x ,解得v =2a 2·x ,则图像是开口向左的抛物线,故A 项正确.答案 A设置目的 练习图像与函数的结合3.(2014·福建)如图所示,某滑块初速度v 0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程若用h 、s 、v 、a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t 表示时间,则下列图像最能正确描述这一运动规律的是( )解析 在下滑过程中,物体的加速度为mg sin θ-μmg cos θ=ma ,a =g sin θ-μg cos θ,故D 项错误;下滑过程中速度大小关系为v =v 0+at =v 0+(g sin θ-μg cos θ)t ,故C 项错误;速度减为0所需时间为t =v 0μg cos θ-g sin θ,物体向下做匀减速运动,故下滑的位移为s =v 0t +12at 2=v 0t +12(g sin θ-μg cos θ)t 2,故B 项正确;下降的高度为h =s sin θ=v 0t sin θ+12(g sin θ-μg cos θ)sin θt 2,故A 项错误.答案 B设置目的 练习受力分析、图像与函数的结合4.(2014·重庆)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v t 图像可能正确的是( )解析 没有空气阻力时,物体只受重力,是竖直上抛运动,v t 图像虚线应为直线;有空气阻力时,上升阶段,根据牛顿第二定律,有:mg +kv =ma ,故a =g +kv m ,由于阻力随着速度而减小,故加速度逐渐减小,斜率减小,速度减为零时,即达到最高点,加速度为g ,此时实线的斜率与虚线的斜率相同,故选D 项.答案 D5.一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB ,右侧面是曲面AC ,如图所示.已知AB 和AC 的长度相同.两个小球p 、q 同时从A 点分别沿AB 和AC 由静止开始下滑,比较它们到达水平面所用的时间( )A .p 小球先到B .q 小球先到C .两小球同时到D .无法确定解析 作速度-时间图线,由机械能守恒定律可知沿斜面AB ,曲面AC 运动到底端时速率相等,在AB 上做匀加速直线运动,在AC 上做加速度越来越小的加速运动,而运动的路程相等,从图像可以看出t p >t q ,故q 小球先到底部.答案 B设置目的 练习速度-时间图像求时间6.如图所示,水平地面上有一静止平板车,车上放一物 块,物块与平板车表面间的动摩擦因数为,t =0时,车受水平外力作用开始沿水平面做直线运动,其v t 图像如图所示.t =12 s 后车静止不动.平板车足够长,物块不会从车上掉下,g 取10 m/s 2.关于物块的运动,以下描述正确的是( )A .0-6 s 加速,加速度大小为4 m/s 2,6-12 s 减速,加速度大小为4 m/s 2B .0-6 s 加速,加速度大小为2 m/s 2,6-12 s 减速,加速度大小为2 m/s 2C .0-6 s 加速,加速度大小为2 m/s 2,6-12 s 先加速后减速,加速度大小为2 m/s 2D .0-6 s 加速,加速度大小为2 m/s 2,6-12 s 先加速后减速,加速度大小为4 m/s 2解析 根据速度与时间的图像的斜率表示加速度,则有车先以a =Δv Δt =246m/s 2=4 m/s 2的加速度匀加速直线运动,后以a ′=Δv Δt =0-246m/s 2=-4 m/s 2的加速度匀减速直线运动,根据物体与车的动摩擦因数可知,物体与车的滑动摩擦力产生的加速度为a m =μmg m =μg =2 m/s 2,开始运动车的加速度大于物体的最大加速度,此种情况下,二者均做加速运动,车的加速度为4 m/s 2,物体的加速度为2 m/s 2,只有在车减速阶段才有可能二者的速度相等,但相等后车的加速度早已为(-4 m/s 2)而物体的加速度最大只能是(-2 m/s 2),物体也只能以(-2 m/s 2)减速运动,直至相对车停止,如图所示.故C 项正确,A 、B 、D 项错误.答案 C设置目的 练习v t 图像、 相对问题7.一个物体做变加速直线运动,依次经过A 、B 、C 三点,B 为AC 的中点.物体在AB 段的加速度恒为a 1,在BC 段的加速度恒为a 2,已知物体经过A 、B 、C 三点的速度为v A 、v B 、v C ,有v A <v C ,且v B =v A +v C 2,则加速度a 1和a 2的大小为( ) A .a 1<a 2B .a 1=a 2C .a 1>a 2D .条件不足无法确定解析 方法一:由于物体做加速运动,所以v AB <v BC ,则t AB >t BC ,由v B =v A +v C 2,得v B -v A =v C -v B ,所以有a 1< a 2,A 选项正确.方法二:作出v t 图像如图所示,B 为AC 的中点且v B =v A +v C 2,只能是a 1<a 2.答案 A设置目的 理解多过程匀变速运动的速度、平均速度、瞬时速度、加速度的关系及求解8.甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v t 图像如图所示.两图像在t =t 1时相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S .在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为d .已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能是( )A .t ′=t 1,d =SB .t ′=12t 1,d =12S C .t ′=12t 1,d =12S D .t ′=12t 1,d =34S 解析 在t 1时刻如果甲车没有追上乙车,以后就不可能追上了,故t ′<t 1,从图像中甲、乙与坐标轴围成的面积即对应的位移看:因为要相遇两次,所以第一次相遇不可能在t 1时刻,故A 项错误;当t ′=12t 1时,由几何关系可知甲的面积为S ,乙的面积为S 4,所以甲的面积比乙的面积多出34S ,即相距d =34S 时正好相遇,故B 、C 项组合不可能,D 项组合可能,故选D 项.答案 D设置目的 追及问题在图像中的体现,特别是起点不是同一点的问题9.(2014·山东)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v 随时间t 变化的图像如图所示,在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )A .t 1B .t 2C .t 3D .t 4解析 t 1时刻与t 3时刻,物体正加速,故加速度与速度同向,而加速度和合力同向,故合力与速度同方向,故A 、C 项正确;t 2时刻与t 4时刻,物体正减速,故合力与速度反向,故B 、D 项错误.答案 AC设置目的 练习速—度时间图像中加速度对应合力问题10.(2013·四川)甲、乙两物体在t =0时刻经过同一位置沿x 轴运动,其v t 图像如图所示,则( )A .甲、乙在t =0到t =1 s 之间沿同一方向运动B .乙在t =0到t =7 s 之间的位移为零C .甲在t =0到t =4 s 之间做往复运动D .甲、乙在t =6 s 时的加速度方向相同解析 乙在t =0 s 到t = s 之间沿沿x 轴负方向运动,在t = s 到t =1 s 之间沿x 轴正方向运动,而甲在t =0 s 到t =1 s 之间沿x 轴正方向运动,选项A 错误;根据速度图像与横轴所夹面积表示位移可知,乙在t =0到t =7 s 之间的位移为零,选项B 正确.甲在t =0到t =4 s 之间一直沿x 轴正方向运动,选项C 错误.甲、乙在t =6 s 时的加速度均为负值,方向相同,选项D 正确.答案 BD设置目的 辨析速度—时间图像中的位移正负、运动方向的改变判断11.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v t 图像如图所示,图中△OPQ 和△OQT 的面积分别为s 1和s 2(s 1>s 2).初始时,甲车在乙车前方s 0处.( )A .若s 0= s 1+ s 2,两车不会相遇B .若s 0<s 1,两车相遇2次C .若s 0= s 1,两车相遇1次D .若s 0= s 2,两车相遇1次解析 由图线可知:在T 时间内,甲车前进了s 2,乙车前进了s 1+s 2;若s 0+s 2>s 1+s 2,即s 0>s 1,两车不会相遇,所以A 项正确;若s 0+s 2<s 1+s 2,即s 0<s 1,在T 时刻之前,乙车会超过甲车,但甲车速度增加的快,所以甲车还会超过乙车,则两车会相遇2次,所以B 项正确;若s 0+s 2= s 1+s 2,即s 0=s 1两车只能相遇一次,所以C 项正确,D 项错误.答案 ABC设置目的 追及问题在图像中的体现,在图像中识别空间位移关系12.(2014·新课标全国Ⅰ)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离,当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相撞,通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s ,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120 m ,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.解析 汽车初速度为v 0=108 km/h =30 m/s ,在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离x 1=v 0t =30×1 m=30 m ,汽车在减速阶段的位移x 2=x 0-x 1=120 m -30 m =90 m ,设干燥路面的摩擦因数是μ0,汽车从刹车到停下,汽车运动的距离为x 2a 1=μ0mg m =μ0g ,得2μ0gx 2=v 20,μ0=v 202gx 2=3032×10×90= 下雨时路面的摩擦因数μ=25μ0=,在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离x 3=vt ,汽车从刹车到停下,汽车运动的距离为x 4,a 2=μmg m =μg =×10 m/s 2=2 m/s 2,2a 2x 4=v 2,又x 3+x 4=120 m ,代入数据,解得v =20 m/s答案 汽车在雨天安全行驶的最大速度是20 m/s设置目的 追及与反应时间问题相结合 13.(2015·陕西省长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学五校模拟)某煤矿运输部有一新采购的水平浅色足够长传送带以 m/s 的恒定速度运动,若使该传送带改做加速度大小为 m/s 2的匀减速运动,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将一煤块(可视为质点)无初速度放在传送带上.已知煤块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度取10 m/s 2,求煤块在浅色传送带上能留下的痕迹长度和相对于传送带运动的位移大小. (计算结果保留两位有效数字)解析 由运动情况作出传送带和煤块的v t 图像,如图所示.因煤块与传送带间的动摩擦因数为μ,则煤块在传送带上运动的加速度a 0=μg = m/s 2,由图得v 1=a 0t 1=v 0-at 1,解得t 1=v 0a +μg=1 s ,v 1= m/s ,此过程中煤块相对于传送带向后滑动,划线的长度为l 1=12v 0t 1= m .当煤块与传送带间的速度相等以后,两者都做匀减速直线运动,煤块相对于传送带又向前滑动,划线的长度为l 2=v 212μg -v 212a =13m≈ m.因为l 1>l 2,煤块在传送带上留下的划线长度为l 1= m ,煤块相对于传送带的位移为x =l 1-l 2= m - m≈ m.答案 m m设置目的 传送带与物块相对运动问题,结合v t 图解题。
高考物理一轮复习小专题电场中“三类”典型图像问题的突破教案(含解析)沪科版
第5课时(小专题)电场中“三类”典型图像问题的突破近几年,高考中以电场图像和电势图像切入命题的试题逐渐增多,如:E-x图像、φ-x 图像,或与粒子运动规律有关的图像,如:v-t图像,掌握各个图像的特点,理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义,就能顺利解决有关问题,此类问题一般以选择题的形式出现,难度中等。
突破一电场中粒子运动的v-t图像当带电粒子只在电场力作用下运动时,如果给出了粒子运动的速度图像,则从速度图像上能确定粒子运动的加速度方向,加速度大小变化情况,进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来。
【典例1】(多选)(2014·海南卷,9)如图1甲,直线MN表示某电场中一条电场线,a、b 是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a运动到b过程中的v -t图线如图乙所示,设a、b两点的电势分别为φa、φb,场强大小分别为E a、E b,粒子在a、b两点的电势能分别为E p a、E p b,不计重力,则有( )图1A.φa>φb B.E a>E bC.E a<E b D.E p a>E p b解析由图乙可知,粒子做加速度减小,速度增大的直线运动,故可知从a到b电场强度减小,粒子动能增大,电势能减小,电场力方向由a指向b,电场线方向由b指向a,b点电势高于a点电势,故正确答案为B、D。
答案BD【变式训练】1.电场中的三条等势线如图2中实线a、b、c所示,三条等势线的电势φa>φb>φc。
一电子以沿PQ方向的初速度,仅在电场力的作用下沿直线从P运动到Q,则这一过程中电子运动的v-t图像大致是图线中的( )图2解析电子由P点运动到Q点的过程中,电场力所做的功为W=q(φP-φQ),因为q<0,且φP<φQ,所以W>0,由动能定理可知,电子的动能不断增大,即速度不断增大,选项C、D错误;P点附近等势面密集,故场强较大,电子在P点附近所受电场力大,电子的加速度也就大,对应v-t图像的斜率大,故由P到Q,v-t图像的斜率不断减小,选项A正确,选项B错误。
高考物理(人教版)第一轮复习课时作业 1-2-3力的合成与分解 含答案
高考物理复习第3课时力的合成与分解基本技能练1.下列各组物理量中全部是矢量的是() A.位移、速度、加速度、力B.位移、长度、速度、电流C.力、位移、速率、加速度D.速度、加速度、力、电流解析可通过以下表格对各选项逐一分析选项诊断结论A 位移、速度、加速度、力既有大小又有方向,遵循平行四边形定则√B 长度只有大小没有方向是标量,电流运算不遵循平行四边形定则×C速率是速度的大小,没有方向×D 电流虽然有大小也有方向,但运算不遵循平行四边形定则×2.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力为F,则当它们的夹角为60°时,合力的大小为()A.2F B.62F C.32F D.22F解析当它们的夹角为90°时,合力F=2F1,当它们的夹角为60°时,合力F′=3F1,所以可求得F′=62F,故B选项正确。
答案 B3.如图1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与竖直方向的夹角为θ=45°,系统保持平衡。
若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小的变化情况是()图1A.只有θ变小,弹力才变大B.只有θ变大,弹力才变大C.无论θ变大还是变小,弹力都变大D.无论θ变大还是变小,弹力都不变解析无论θ变大还是变小,水平绳和竖直绳中的拉力不变,这两个力的合力与杆的弹力平衡,故弹力都不变。
答案 D4.如图2所示,相隔一定距离的两个相同的圆柱体A、B固定在等高的水平线上,一细绳套在两圆柱体上,细绳下端悬挂一重物。
绳和圆柱体之间无摩擦,当重物一定时,绳越长()图2A.绳对圆柱体A的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越小B.绳对圆柱体A的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越大C.绳对圆柱体A的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越小D.绳对圆柱体A的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越大解析题中装置关于AB连线的中垂线对称,因此,三段绳中的张力相等。
【创新设计】2016届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业 x3-1-6-4小)电场中的功能关系及带
第4课时(小专题)电场中的功能关系及带电粒子在交变电场中的运动1.如图1所示,空间有一带正电的点电荷,图中的实线是以该点电荷为圆心的同心圆,这些同心圆位于同一竖直平面内,MN为一粗糙直杆,A、B、C、D是杆与实线圆的交点,一带正电的小球(视为质点)穿在杆上,以速度v0从A点开始沿杆向上运动,到达C点时的速度为v,则小球由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是()图1A.小球减少的机械能一定等于克服摩擦力做的功B.小球减少的机械能一定大于克服摩擦力做的功C.小球的机械能可能增加D.以上都有可能解析小球由A点运动到C点,重力做负功,重力势能增加,电场力做负功,电势能增加,摩擦力做负功,产生热量,由能量守恒定律知,小球减少的机械能等于增加的电势能与产生的热量之和,可知选项A错、B对;电场力和摩擦力都做负功,机械能一定减少,C、D错。
答案 B2. (多选)如图2所示,在粗糙的斜面上固定一点电荷Q,在M点无初速度释放带有恒定电荷的小物块,小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点停下。
则从M 到N的过程中,下列说法正确的是()图2A.小物块所受的电场力减小B.小物块的电势能可能增加C.M点的电势一定高于N点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功解析在M点无初速度释放小物块,小物块能沿斜面运动到N点,并停在N 点,说明小物块受到点电荷Q的电场力方向沿斜面向下,进而可知过程中电场力对小物块做正功,电势能减少,故B选项错误;由于小物块从M点向N点运动过程中远离了点电荷Q,所以小物块受的电场力减小,故A选项正确;由于小物块及Q的电性无法确定,故C选项错误;由功能关系知,小物块减少的电势能与重力势能之和等于克服摩擦力做的功,故D选项正确。
答案AD3.如图3所示,在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带电荷量为+q的小金属块以一定初动能E k从A点开始沿水平面向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变为零。
高考物理一轮总复习(人教版)课时作业15 含解析
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(1~7题为单项选择题,8~11题为多项选择题)1.如图所示,质量为m的物体始终静止在斜面上,在斜面体从图中实线位置沿水平面向右匀速运动到虚线位置的过程中,下列关于物体所受各力做功的说法正确的是()A.重力不做功B.支持力不做功C.摩擦力不做功D.合力做正功解析:物体在水平方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体做功为零,选项A正确;由题图知,斜面体对物体的支持力与位移的夹角小于90°,则支持力对物体做正功,选项B错误;摩擦力方向沿斜面向上与位移的夹角为钝角,所以摩擦力对物体做负功,选项C错误;物体匀速运动时,合力为零,合力对物体做功为零,选项D错误。
答案: A2.如图所示为健身用的“跑步机”,质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动过程中受到阻力恒为F f,使皮带以速度v匀速向后运动,则在运动的过程中,下列说法中正确的是()A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力B.人对皮带不做功C.人对皮带做功的功率为mg vD.人对皮带做功的功率为F f v解析:皮带匀速转动,则人对皮带的力和皮带受到的阻力平衡,人对皮带的力的方向和皮带运动的方向相同,人对皮带做正功,做功的功率P=F v=F f v,A、B、C错误,D正确。
答案: D3.如图所示是一汽车在平直路面上启动过程的速度时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变,由图象可知()A.0~t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B.0~t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率增大C.t1~t2时间内,汽车的牵引力减小,功率减小D.t1~t2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变解析:由速度时间图象可知,在0~t1时间内,汽车做匀加速运动,由P=F v知,v增大,P增大;t1~t2时间内汽车做加速度减小且功率不变的加速运动。
由上述分析得,只有B对。
高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(16)
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(1~5题为单项选择题,6~9题为多项选择题) 1.在阴极射线管中电子流方向由左向右,其上方置一根通有如图所示电流的直导线,导线与阴极射线管平行,则阴极射线将会( )A .向上偏转B .向下偏转C .向纸内偏转D .向纸外偏转解析: 由题意可知,直线电流的方向由左向右,根据安培定则,可判定直导线下方的磁场方向为垂直纸面向里,而阴极射线电子运动方向由左向右,由左手定则知(电子带负电,四指要指向其运动方向的反方向),阴极射线将向下偏转,故B 选项正确。
答案: B2.(2017·长春模拟)如图所示,斜面顶端在同一高度的三个光滑斜面AB 、AC 、AD ,均处于水平方向的匀强磁场中。
一个带负电的绝缘物块,分别从三个斜面顶端A 点由静止释放,设滑到底端的时间分别为t AB 、t AC 、t AD ,则( )A .t AB =t AC =t AD B .t AB >t AC >t AD C .t AB <t AC <t AD D .无法比较解析: 带负电物块在磁场中的光滑斜面上受重力、支持力和垂直斜面向下的洛伦兹力,设斜面的高度为h ,倾角为θ,可得物块的加速度为a =g sin θ,由公式x =12at 2=h sin θ解得t=2hg sin 2θ,可知θ越大,t 越小,选项C 正确。
答案: C 3.如图所示,a 、b 是两个匀强磁场边界上的两点,左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里,右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外,两边的磁感应强度大小相等。
电荷量为2e 的正离子以某一速度从a 点垂直磁场边界向左射出,当它运动到b 点时,击中并吸收了一个处于静止状态的电子,不计正离子和电子的重力且忽略正离子和电子间的相互作用,则它们在磁场中的运动轨迹是( )解析: 正离子以某一速度击中并吸收了一个处于静止状态的电子后,速度不变,电荷量变为+e ,由左手定则可判断出正离子过b 点时所受洛伦兹力方向向下,由r =m v /qB 可知,轨迹半径增大到原来的2倍,所以在磁场中的运动轨迹是图D 。
高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(13)
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(1~5题为单项选择题,6~7题为多项选择题) 1.水平放置的金属框架cdef 处于如图所示的匀强磁场中,金属棒ab 置于粗糙的框架上且接触良好。
从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab 始终保持静止,则( )A .ab 中电流增大,ab 棒所受摩擦力增大B .ab 中电流不变,ab 棒所受摩擦力不变C .ab 中电流不变,ab 棒所受摩擦力增大D .ab 中电流增大,ab 棒所受摩擦力不变解析: 磁感应强度均匀增大,则ΔB Δt =定值,由E =ΔB Δt ·S ,I =E R,知I 一定,F f =F 安=BIL ,因B 增大,所以F f 变大。
故选C 。
答案: C 2.如图所示,线圈L 与小灯泡A 并联后接到电源上。
先闭合开关S ,稳定后,通过线圈的电流为I 1,通过小灯泡的电流为I 2。
断开开关S ,发现小灯泡闪亮一下再熄灭。
则下列说法正确的是( )A .I 1 <I 2B .I 1=I 2C .断开开关前后,通过小灯泡的电流方向不变D .断开开关前后,通过线圈的电流方向不变解析: 开关S 闭合稳定后,因为线圈的电阻较小,由并联电路的特征易知I 1>I 2,A 、B 错;开关S 断开瞬间电源与线圈和小灯泡断开,线圈中的电流要发生突变,所以线圈中会感应出新的电动势阻碍原电流的减小,所以线圈中的电流方向不变,D 对;断开瞬间因为线圈相当于电源与灯泡构成一个回路,流过灯泡的电流方向与开始时方向相反,C 错。
答案: D3.(2017·浙江宁波二模)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个矩形的金属导体框,规定磁场方向向上为正,导体框中电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图乙变化时,下图中正确表示导体框中感应电流变化的是( )解析: 由B -t 图象知,磁感应强度随时间在0~2 s 、2~4 s 、4~5 s 内均匀变化,根据法拉第电磁感应定律E =ΔBS Δt知,产生的感应电动势不变,故感应电流大小不变,所以A 、B 错误;在0~1 s 内磁感应强度为负值,即方向向下,且在减小,根据楞次定律知感应电流的磁场方向向下,再由安培定则知,感应电流的方向从上往下看为顺时针方向,为正值,所以C 正确,D 错误。
高考物理一轮总复习(人教版)课时作业26 含解析
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 选择题(1~9题为单项选择题,10~14题为多项选择题)1.如图所示,电源为9 V、1 Ω的电池组,要将“4 V 4 W”的灯泡接入虚线框中,在正常发光的条件下,最多能接()A.2个B.3个C.4个D.5个解析:要使灯泡正常发光,灯泡两端电压为4 V,每个灯泡的工作电流为1 A。
当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,所接灯泡最多,此时电源内电压为5 V,电路中的总电流为5 A,所以最多只能接5个灯泡。
答案: D2.利用如图所示电路可以测出电压表的内阻。
已知电源的内阻可以忽略不计,R为电阻箱。
闭合开关,当R取不同阻值时,电压表对应有不同读数U。
多次改变电阻箱的阻值,所得到的1U-R图象应该是()解析:设电源电动势为E,电压表内阻为R V,通过电压表的电流为I=UR V,R两端电压为E-U,则UR V=E-UR,1U=1ER V R+1E,所得到的1U-R图象应该是A。
答案: A3.已知如图所示的电路中有一处发生了断路,现用多用电表的电压挡对电路进行故障检查,当两表笔接a、d和a、b时电表显示的示数均为5 V,接c、d和b、c时均无示数,则发生断路的是()A.L B.RC.R′D.S解析:由题意可知,测得U ad=5.0 V,测量的是电源,测得U cd=0 V,U bc=0 V,说明在b→R′→c→L→d之外有断路现象;测得U ab=5.0 V,说明a、b之间有断路之处,所以断路是在电阻R上,故选B。
答案: B4.在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻不可忽略,R1和R2为定值电阻,R为滑动变阻器,P为滑动变阻器滑片,C为水平放置的平行板电容器,M点为电容器两板间一个固定点,电容器下极板接地(电势为零),则下列说法正确的是()A.电容器上极板带负电荷B.滑片P向上移动一定距离,电路稳定后,电阻R1上电压减小C.电容器上极板向上移动一定距离,电路稳定后电容器两极板间电压增大D.电容器上极板向上移动一定距离,电路稳定后M点电势降低解析:由电路可知,电容器上极板带正电,A选项错误;滑片向上移动,电路稳定时,电容器仍相当于断路,电阻R1两端的电压不变,B选项错误;电容器上极板向上移动一定距离,电路稳定时电容器两极板间电压不变,C选项错误;两板间距离增大,则两板间电场强度减小,M点与下极板间的电势差减小,则M点电势降低,D选项正确。
高考物理一轮总复习(人教版)课时作业40 含解析
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、多项选择题1.如图所示是两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生干涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则以下说法正确的是()A.A点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动减弱B.B点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动减弱C.C点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动仍加强D.D点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强E.若这两列波遇到尺寸为该波波长的障碍物,这两列波都能发生明显衍射现象解析:AC连线所在区域为振动加强区域,经过任意时间,该区域振幅总是两振幅之和,总为振动加强区域,故选项A错误,C正确;BD连线所在区域为振动减弱区域,经过任意时间,该区域仍然是减弱区域,选项B正确,D错误;由于发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多,选项E正确。
答案:BCE2.一列简谐横波沿x轴正方向传播,设t=0时刻波传播到x轴上的B质点,波形如图所示。
从图示位置开始,A质点在t=0.6 s时第二次出现在波峰位置,则下列说法正确的是()A.该简谐横波的周期为0.3 sB.该简谐横波的波速等于5 m/sC.t=0.6 s时,质点C在平衡位置处且向上运动D.经t=1.2 s,该波传播到x轴上的质点DE.当质点E第一次出现在波峰位置时,质点B恰好出现在波谷位置解析:t=0时刻,质点A在波谷位置,经过1.5T第二次到达波峰位置,即1.5T=0.6s,所以T=0.4 s,A项错;由题中波形图可知波的波长λ=2 m,所以波速v=λT=5 m/s,B项正确;t=0.6 s时,波传播的距离Δx=v t=3 m,即t=0时刻的O点的振动传到C点,t =0时刻,质点O经平衡位置向上运动,C项正确;经过1.2 s,波传播的距离为Δx′=v t =6 m,波已传到x=8 m处,D项错;B、E两点间隔1.5λ,所以E点到达波峰位置时,B 点恰好在波谷,E项正确。
高考物理一轮总复习(人教版)课时作业1 含解析
第1讲运动的描述课时作业一、选择题(1~6题为单项选择题,7~13题为多项选择题)1.在研究物体的运动时,力学中引入“质点”的概念,从科学方法上来说属于() A.极限分析物理问题的方法B.观察实验的方法C.建立理想物理模型的方法D.等效替代的方法答案: C2.在里约热内卢举行,比赛中,在评判下列运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点的是()解析:马拉松比赛时,由于路程长,运动员的体积可以忽略,可以将其视为质点,故选项A符合题意。
跳水时,评委要关注运动员的动作,所以不能将运动员视为质点,故选项B不符合题意。
击剑时评委需要观察运动员的肢体动作,不能将其视为质点,故选项C 不符合题意。
评委主要根据体操运动员的肢体动作进行评分,所以不能将其视为质点,故选项D不符合题意。
答案: A3.在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是()A.加速度与速度无必然联系B.速度减小时,加速度也一定减小C.速度为零时,加速度也一定为零D.速度增大时,加速度也一定增大解析: 速度和加速度无必然联系,A 对;速度减小时,加速度也可以增大或不变,B 错;速度为零时,加速度不一定为零,C 错;速度增大时,加速度也可以不变或减小,D 错。
答案: A4.一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离x 随时间t 变化的关系为x =(5+2t 3)m ,它的速度随时间t 变化的关系为v =6t 2 m/s ,该质点在t =0到t =2 s 间的平均速度和t =2 s 到t =3 s 间的平均速度的大小分别为( )A .12 m/s 39 m/sB .8 m/s 38 m/sC .12 m/s 19.5 m/sD .8 m/s 13 m/s 解析: 平均速度v =Δx Δt,t =0时,x 0=5 m ;t =2 s 时,x 2=21 m ,t =3 s 时,x 3=59 m 。
故v 1=x 2-x 02=8 m/s ,v 2=x 3-x 21=38 m/s 。
高考核动力高考物理一轮复习 课时作业16 机械能 机械能守恒定律-人教版高三全册物理试题
【高考核动力】2016届高考物理一轮复习课时作业16 机械能机械能守恒定律(时间:45分钟总分为:100分)一、选择题(此题共10小题,每一小题7分,共70分,每一小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后括号内)1.如下列图,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上,现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,如此在小球从释放到落至地面的过程中,如下说法正确的答案是( )A.斜劈对小球的弹力不做功B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒C.斜劈的机械能守恒D.小球重力势能减小量等于斜劈动能的增加量【解析】不计一切摩擦,小球下滑时,小球和斜劈组成的系统只有小球重力做功,系统机械能守恒,小球重力势能减小量等于斜劈和小球动能的增量之和,故B对、D错.小球的机械能减少,斜劈的机械能增加,斜劈对小球做负功.故A、C错.【答案】 B2.如下列图,一小球从距竖直弹簧一定高度静止释放,与弹簧接触后压缩弹簧到最低点(设此点小球的重力势能为0).在此过程中,小球重力势能和动能的最大值分别为E P和E k,弹簧弹性势能的最大值为E′P,如此它们之间的关系为( )A.E P=E′P>E k B.E P>E k>E′PC.E P=E k+E′P D.E P+E k=E′P【解析】当小球处于最高点时,重力势能最大;当小球受到的重力和弹簧的弹力平衡时,动能最大;当小球压缩弹簧到最短时重力势能全部转化为弹性势能,此时弹性势能最大.由机械能守恒定律可知E P=E′P>E k,应当选A.【答案】 A3.质量均为m的a、b两球固定在轻杆的两端,杆可绕点O在竖直面内无摩擦转动,两球到点O的距离L1>L2,如下列图.将杆拉至水平时由静止释放,如此在a下降过程中( )A.杆对a不做功B.杆对b不做功C.杆对a做负功D.杆对b做负功【解析】b球受到重力和杆对它的作用力,运动过程中抑制重力做了功,其动能反而增加了,这一定是杆对它做了正功,b的机械能增加.a、b两球和杆组成的这个系统,在绕点O无摩擦转动过程中机械能守恒.b球的机械能增加,如此a球的机械能必减少,由功能转化关系可知杆对a做了负功.故只有选项C正确.【答案】 C4.如下列图,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,假设将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.假设将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻力,如此小球B下降h时的速度为(重力加速度为g,不计空气阻力)( )A.2ghB.ghC. gh2D.0【解析】 对弹簧和小球A ,根据机械能守恒定律得弹性势能E p =mgh ;对弹簧和小球B ,根据机械能守恒定律有E p +12×2mv 2=2mgh ,得小球B 下降h 时的速度v =gh ,只有选项B正确.【答案】 B5.质量为m 的小球从高H 处由静止开始自由下落,以地面作为参考平面.当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为( )A .2mg gHB .mg gH C.12mg gH D.13mg gH 【解析】 动能和重力势能相等时,根据机械能守恒定律有:2mgh ′=mgH ,解得小球离地面高度h ′=H 2,故下落高度为h =H2,速度v =2gh =gH ,故P =mgv =mg gH ,B 项正确.【答案】 B6.如下列图,一个小球(视为质点)从h 高处由静止开始通过光滑弧形轨道AB 进入半径R =4 m 的竖直光滑圆轨道,假设使小球不与轨道别离,如此h 的值可能为(g =10 m/s 2,所有高度均相对B 点而言)( )A .2 mB .5 mC .7 mD .9 m【解析】 当小球在圆轨道中上升的最大高度小于R 时,小球不与轨道别离,有mgh <mgR ,h <4 m ,A 选项正确;当小球在圆轨道中能做完整的圆周运动时,小球通过圆轨道最高点有:mg ≤mv 2/R ,由机械能守恒定律mgh =2mgR +mv 2/2,得:h ≥10 m,BCD 选项错误.【答案】 A7.如下列图,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a 站于地面,b 从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b 摆至最低点时,a 刚好对地面无压力,如此演员a 质量与演员b 质量之比为( )A .1∶1B .2∶1C .3∶1D .4∶1【解析】 设b 摆至最低点时的速度为v ,由机械能守恒定律可得:mgl (1-cos 60°)=12mv 2,解得v =gl .设b 摆至最低点时绳子的拉力为F T ,由圆周运动知识得:F T -m b g =m b v 2l ,解得F T =2m b g ,对演员a 有F T =m a g ,所以,演员a 质量与演员b 质量之比为2∶1.【答案】 B8.如下列图,a 、b 两小球静止在同一条竖直线上,离地面足够高,b 球质量大于a 球质量.两球间用一条细线连接,开始线处于松弛状态.现同时释放两球,球运动过程中所受的空气阻力忽略不计,如下说法正确的答案是( )A .下落过程中两球间的距离保持不变B .下落后两球间距离逐渐增大,一直到细线张紧为止C .下落过程中,a 、b 两球都处于失重状态D .整个下落过程中,系统的机械能守恒【解析】 两球同时释放后,均做自由落体运动,加速度均为g ,故两球均处于失重状态,且机械能守恒,两球间距也保持不变,A 、C 、D 均正确,B 错误.【答案】 ACD9.如下列图是全球最高的(高度为208米)朝阳公园摩天轮,一质量为m 的乘客坐在摩天轮中以速率v 在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,假设t =0时刻乘客在最低点且重力势能为零,那么,如下说法正确的答案是( )A .乘客运动的过程中,重力势能随时间的变化关系为E p =mgR (1-cos v Rt )B .乘客运动的过程中,在最高点受到座位的支持力为m v 2R-mgC .乘客运动的过程中,机械能守恒,且机械能为E =12mv 2D .乘客运动的过程中,机械能随时间的变化关系为E =12mv 2+mgR (1-cos vRt )【解析】 在最高点,根据牛顿第二定律可得,mg -F N =m v 2R ,乘客受到座位的支持力为F N =mg -m v 2R,B 项错误;由于乘客在竖直平面内做匀速圆周运动,其动能不变,重力势能发生变化,所以乘客在运动的过程中机械能不守恒,C 项错误;在时间t 内转过的角度为v Rt ,所以对应t 时刻的重力势能为E p =mgR (1-cos v R t ),总的机械能为E =E k +E p =12mv 2+mgR (1-cos vRt ),A 、D 项正确.【答案】 AD10.(2012·浙江卷)由光滑细管组成的轨道如下列图,其中AB 段和BC 段是半径为R 的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内.一质量为m 的小球,从距离水平地面高为H 的管口D 处静止释放,最后能够从A 端水平抛出落到地面上.如下说法正确的答案是( )A .小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为2RH -2R 2B .小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为22RH -4R 2C .小球能从细管A 端水平抛出的条件是H >2RD .小球能从细管A 端水平抛出的最小高度H min =52R【解析】 设小球从A 端水平抛出的速度为v A ,由机械能守恒得mgH =mg ·2R +12mv 2A ,得v A =2gH -4gR ,设空中运动时间为t ,由2R =12gt 2,得t =2Rg,水平位移s 水=v A t =2gH -4gR ·2R g=22RH -4R 2,故B 正确,A 错误;小球能从细管A 端水平抛出的条件是D 点应比A 点高,即H >2R ,C 正确,D 错误.【答案】 BC二、综合应用(此题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明,方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(15分)如下列图,半径为R 的光滑半圆弧轨道与高为10R 的光滑斜轨道放在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD 相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡.在水平轨道上,轻质弹簧被a 、b 两小球挤压,处于静止状态.同时释放两个小球,a 球恰好能通过圆弧轨道的最高点A ,b 球恰好能到达斜轨道的最高点B .a 球质量为m 1,b 球质量为m 2,重力加速度为g .求:(1)a 球离开弹簧时的速度大小v a ; (2)b 球离开弹簧时的速度大小v b ; (3)释放小球前弹簧的弹性势能E p .【解析】 (1)由a 球恰好能到达A 点知m 1g =m 1v 2AR由机械能守恒定律得 12m 1v 2a -12m 1v 2A =m 1g ×2R 得v a =5gR .(2)对于b 球由机械能守恒定律得: 12m 2v 2b =m 2g ×10R 得v b =20gR .(3)由机械能守恒定律得E p =12m 1v 2a +12m 2v 2b得E p =⎝ ⎛⎭⎪⎫52m 1+10m 2gR . 【答案】 (1)5gR (2)20gR(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫52m 1+10m 2gR 12.(15分)如下列图,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB 平齐,静止放于倾角为53°的光滑斜面上.一长为L =9 cm 的轻质细绳一端固定在O 点,另一端系一质量为m =1 kg 的小球,将细绳拉至水平,使小球在位置C 由静止释放,小球到达最低点D 时,细绳刚好被拉断.之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,最大压缩量为x =5 cm.(g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:(1)细绳受到的拉力的最大值; (2)D 点到水平线AB 的高度h ; (3)弹簧所获得的最大弹性势能E p .【解析】 (1)小球由C 到D ,由机械能守恒定律得:mgL =12mv 21解得v 1=2gL ①在D 点,由牛顿第二定律得F -mg =m v 21L②由①②解得F =30 N由牛顿第三定律知细绳所能承受的最大拉力为30 N. (2)由D 到A ,小球做平抛运动v 2y =2gh ③tan 53°=v yv 1④联立解得h=16 cm(3)小球从C点到将弹簧压缩至最短的过程中,小球与弹簧系统的机械能守恒,即E p=mg(L+h+x si n 53°),代入数据得:E p=2.9 J.【答案】(1)30 N (2)16 cm (3)2.9 J。
高考物理总复习 课时作业1 新人教版必修1
(分钟:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题7分,共77分)1.在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志如图所示,这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时( )A.必须以这一规定速度行驶B.平均速度大小不得超过这一规定数值C.瞬时速度大小不得超过这一规定数值D.汽车上的速度计指示值,有时还是可以超过这一规定值的[解析] 限速标志上的数值为这一路段汽车行驶的瞬时速度的最大值,汽车上的速度计指示值为汽车行驶的瞬时速度值,不能超过这一规定值,故只有C正确.[答案] C2.(2011·江苏省学业水平测试卷)下列诗句描绘的情景中,含有以流水为参考系的是( )A.人在桥上走,桥流水不流B.飞流直下三千尺,疑是银河落九天C.白日依山尽,黄河入海流D.孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流[解析] A项是以水流为参考系,故有桥流水不流,A对;B、C、D都是以大地为参考系.[答案] A3.(2011·镇江一模)近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势.王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )A.速度增加,加速度减小B.速度增加,加速度增大C.速度减小,加速度增大D.速度减小,加速度减小[解析] “房价上涨”可以类比成运动学中的“速度增加”,“减缓趋势”则可以类比成运动学中的“加速度减小”.[答案] A4.2010年1月11日20∶58∶46,中国在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的.这一试验的成就和意义可与“两弹一星”并论.假设敌方导弹发射t0时间后,我方反导拦截导弹发射经时间t将其摧毁,则以下说法正确的是( ) A.敌方导弹与我方反导拦截导弹运行轨迹相同B.敌方导弹与我方反导拦截导弹运行时间差为t-t0C.敌方导弹与我方反导拦截导弹运行时间差为t0D.敌方导弹与我方反导拦截导弹相撞时与地心距离相同[解析] 根据曲线运动规律可知,敌方导弹与我方反导拦截导弹运行轨迹不相同,A错;敌方导弹与我方反导拦截导弹运行时间分别为t+t0和t,所以B错C正确;敌方导弹与我方反导拦截导弹相撞时与地心距离相同,D正确.[答案] CD5.从高为5 m处以某一初速度竖直向下抛一小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2 m处被接住,则这段过程中( )A.小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为7 mB.小球的位移为7 m,方向竖直向下,路程为7 mC.小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为3 mD.小球的位移为7 m,方向竖直向下,路程为3 m[解析] 路程是标量,是物体运动轨迹的路线长度,s=5 m+2 m=7 m;位移是矢量,是由起点指向末点的有向线段,位移方向为起点指向末点,大小为有向线段长度Δx=3 m,方向竖直向下.A选项正确.[答案] A6.用同一张底片对着小球运动的路径每隔110s拍一次照,得到的照片如下图所示,则小球在图中过程运动的平均速度大小是( )A.0.25 m/s B.0.2 m/sC.0.17 m/s D.无法确定[解析] 由于此过程小球的位移为5 cm,所经时间为t=3×110s=0.3 s,所以v=5×10-20.3m/s≈0.17 m/s,故C项正确.[答案] C7.三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点,运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时到达M点.下列说法正确的是( )A.三个质点从N点到M点的平均速度相同B.三个质点任意时刻的速度方向都相同C.三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同D.三个质点从N点到M点的位移不同[答案] A8.(2011·临沂期中)2009年10月14日,在山东威海举行了第十一届全国运动会铁人三项的女子决赛.本届全运会铁人三项比赛采用奥林匹克标准竞赛距离,包括一点五公里游泳、四十公里自行车和十公里跑步三部分,总距离为五十一点五公里.东道主选手王毅在最后一圈加速冲刺,以领先9.24秒的优势获得冠军,总成绩是2小时16分02秒77.假设王毅在三项中各段的时间分别为t 1、t 2、t 3,对应行程为x 1、x 2、x 3,三项中各段的平均速率分别为v 1、v 2、v 3,总平均速率为v .则(计算中结果保留一位小数)( )A .v 1<v 3<v 2B .v =v 1+v 2+v 33C .v =6.3 m/sD .v 可能比x 2t 2大,也可能比x 1t 1小[解析] 游泳平均速率v 1最小,自行车平均速率v 2最大,选项A 正确;平均速率v =x t=51.5×103m8162.77 s≈6.3 m/s,选项C 正确.[答案] AC9.(2012·福建六校联考)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中 ( )A .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值[解析] 由于加速度的方向始终与速度方向相同,质点速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,选项A 错误B 正确;位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,位移将随时间继续增大,选项CD 错误.[答案] B10.一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s ,1 s 后速度的大小变为10 m/s ,在这1 s 内该物体的( )A .速度变化的大小可能小于4 m/sB .速度变化的方向可能与原速度方向反向C .加速度的方向可能与原速度方向反向D .加速度的大小可能大于10 m/s 2[解析] 1 s 后的速度与原来的速度同向时,有Δv =10 m/s -4 m/s =6 m/s ,a =Δv Δt=6 m/s 2,选项A 、C 错误;1 s 后的速度与原来的速度反向时,有Δv =(-10-4) m/s =-14 m/s ,a =Δv Δt=-14 m/s 2,选项B 、D 正确. [答案] BD11.如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s ,由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( )A .10-3s B .10-6s C .10-9 sD .10-12s[解析] 在曝光时间内,子弹的运动可简化为匀速运动,影像前后错开的距离对应在该时间内的位移.子弹长度的数量级为10-2m ,故子弹位移的数量级为10-4m ,而子弹飞行速度约为500 m/s ,故曝光时间估算为t =s v =10-4500s =2×10-7s ,最接近B 选项.[答案] B二、非选择题(共23分)12.(11分)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板,如下图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt =3.0 s .试估算:(1)滑块的加速度多大?(2)两个光电门之间的距离是多少? [解析] (1)遮光板通过第一个光电门的速度v 1=L Δt 1=0.030.30m/s =0.10 m/s遮光板通过第二个光电门的速度v 2=L Δt 2=0.030.10m/s =0.30 m/s故滑块的加速度a =v 2-v 1Δt≈0.067 m/s 2(2)两个光电门之间的距离x =v 1+v 22Δt =0.6 m.[答案] (1)0.067 m/s 2(2)0.6 m13.(12分)(2011·福建省泉州七中第一次月考)一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动.司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5s 后听到回声;听到回声后又行驶10s 司机第二次鸣笛,3s 后听到回声.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶.已知此高速公路的最高限速为120 km/h ,声音在空中的传播速度为340 m/s.[解析] 设客车行驶速度为v 1,声速为v 2,客车第一次鸣笛时客车离悬崖的距离为x .由题意可知,在第一次鸣笛到听到回声的过程中,应有:2x -v 1×5=v 2×5;当客车第二次鸣笛时,客车距离悬崖的距离为x ′=x -v 1×15,同理有2x ′-v 1×3=v 2×3,即2(x -v 1×15)-v 1×3=v 2×3.得v 1=v 214=24.3 m/s =87.5 km/h ,小于120 km/h ,故客车未超速.[答案] v =87.5 km/h ,未超速 拓展题:(2011·宁波八校联考)如图所示,甲、乙两位同学多次进行百米赛跑,每次甲都比乙提前10 m 到达终点.假若现让甲远离起跑点10 m ,乙仍在起跑点起跑,则结果将会( )A .甲先到达终点B .两人同时到达终点C .乙先到达终点D .不能确定[解析] 百米赛跑中甲比乙提前10 m 到达终点,即甲跑完100 m 与乙跑完90 m 所用时间相同,则有100 m v 甲=90 m v 乙,得v 甲=109v 乙.让甲远离起跑点10 m 而乙仍在起跑点,则甲跑110 m 到达终点的时间t ′甲=110 m v 甲=99 m v 乙,而乙跑到终点的时间t ′乙=100 mv 乙>t ′甲,所以甲先到达终点.[答案] A。
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第4课时(小专题)对“三类”运动图象的剖析及应用基本技能练1.(2014·马鞍山三模)一物体做初速度为零的匀加速直线运动,图甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的运动图象。
则关于此物体的运动图象,下列说法正确的是()A.图甲可能是速度随时间变化的图象B.图乙可能是位移随时间变化的图象C.图丙可能是速度随时间变化的图象D.图丁可能是加速度随时间变化的图象解析因物体做初速度为零的匀加速直线运动,所以其加速度恒定,速度v=at,位移x=12at2,只有D对。
答案 D2.(2014·天津卷,1) 质点做直线运动的速度—时间图象如图1所示,该质点()图1A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同解析由题图可知0~2 s内,速度为正,运动方向未改变,2 s末时,位移最大,v-t图线斜率表示加速度,1~3 s图线斜率未改变,故第2 s末加速度方向没有变化,A、B、C错误;由v-t图线与时间轴所围“面积”表示位移知,第3 s末和第5 s末质点位置相同,D正确。
答案 D3.(多选)(2014·哈尔滨市联合二模) 如图2所示,直线a和曲线b分别是平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x-t)图象。
由图可知()图2A.在时刻t1,b车追上a车B.在时刻t2,a车的加速度小于b车的加速度C.在t1到t2这段时间内,a和b两车的路程相等D.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增加解析位移—时间图象中,交点表示两车相遇,A项正确;汽车a做匀速直线运动,加速度为零,B项正确;t1~t2时间内,两车位移相同,但汽车b先沿-x方向运动后沿+x方向运动,汽车a一直沿-x方向运动,故二者路程不同,C项错误;x-t图象中,图线切线斜率表示汽车速度,故b车速率先减小后增大,D项正确。
答案ABD4.(2014·广东卷,13) 如图3是物体做直线运动的v-t图象。
由图可知,该物体()图3A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反B.第3 s内和第4 s内的加速度相同C.第1 s内和第4s内的位移大小不相等D.0~2 s和0~4 s内的平均速度大小相等解析由图可知第1 s内和第3 s内速度都为正,运动方向相同,A项错;2~4 s图线斜率不变,加速度不变,B项正确;v-t图线与时间轴所围的“面积”表示位移,故第1 s内和第4 s内的位移大小相等,选项C错;0~2 s和0~4 s内位移相等,但时间不等,由v=xt可知D项错。
答案 B5. 小球从空中某处由静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度,此过程中小球速度随时间变化的关系如图4所示,则()图4A.在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同B.小球开始下落处离地面的高度为0.8 mC.整个过程中小球的位移为1.0 mD.整个过程中小球的平均速度大小为2 m/s解析下落和上升两过程对应的v-t图象斜率相同,即两过程中小球的加速度相同,A选项错误;0~0.4 s内小球做自由落体运动,通过的位移即为高度0.8m ,B 选项正确;前0.4 s 小球自由下落0.8 m ,后0.2 s 反弹向上运动0.2 m ,所以整个过程中小球的位移为0.6 m ,C 选项错误;整个过程中小球的平均速度大小为1 m/s ,D 选项错误。
答案 B6. (2014·全国大纲卷,14)一质点沿x 轴做直线运动,其v -t 图象如图5所示。
质点在t =0时位于x =5 m 处,开始沿x 轴正向运动。
当t =8 s 时,质点在x 轴上的位置为( )图5A .x =3 mB .x =8 mC .x =9 mD .x =14 m解析 由图象知,质点在8 s 内的位移Δx =12×(2+4)×2 m -12×(2+4)×1 m=3 m 。
t =0时,质点位于x =5 m 处,故8 s 末质点位置x =5 m +Δx =8 m ,B 正确。
答案 B7.在有雾霾的早晨,一辆小汽车以25 m/s 的速度行驶在平直高速公路上,突然发现正前方50 m 处有一辆大卡车以10 m/s 的速度同方向匀速行驶,司机紧急刹车后小汽车做匀减速直线运动,在前1.5 s 内的v -t 图象如图6所示,则( )图6A.第3 s末小汽车的速度会减到10 m/sB.在t=3.5 s时两车会相撞C.由于刹车及时,两车不会相撞D.两车最近距离为30 m解析由v-t图象可知,司机有0.5 s的反应时间,小汽车减速的加速度大小a=25-201.5-0.5m/s2=5 m/s2,故第3 s末小汽车的速度v=v0-at=25 m/s-5×2.5m/s=12.5 m/s,选项A错误;设两车达到共同速度所需时间为t0,则25 m/s-5t0=10 m/s,解得t0=3 s,即在3.5 s时达到共同速度,此时两车之间距离最近Δx=50 m+10×3.5 m-(25×0.5+25+102×3) m=20 m,选项B、D错误,选项C正确。
答案 C8.(2014·南江十校联考)甲、乙两个质点同时同地同向做直线运动,甲做匀速直线运动,乙在前1 s内做匀加速直线运动,之后做变加速直线运动,它们的v-t 图象如图7所示,则()图7A.1 s前甲在前,1 s后乙在前B.前4 s时间内乙的平均速度大于甲的平均速度C.前4 s时间内质点之间的最大距离为5 mD.两质点相遇时距离出发点40 m解析由图象可知,第1 s末两质点速度相等,但是甲、乙没有相遇,所以1 s 后一段时间内,甲仍在乙的前面,故选项A错误;前4 s时间内乙的位移大于甲的位移,所以前4 s时间内乙的平均速度大于甲的平均速度,故B正确;由图象可知,在第1 s 末两质点之间的距离为5 m ,但是4 s 内不是在第1 s 末时两者相距最远,而是第4 s 末时两者相距最远,最远距离大于5 m ,故选项C 错误;由图象可知,第4 s 末甲离出发点40 m ,而乙离出发点大于40 m ,此时两者没有相遇,故选项D 错误。
答案 B能力提高练9.(多选)a 、b 两车在平直公路上沿同一方向行驶,两车运动的v -t 图象如图8所示,在t =0时刻,b 车在a 车前方x 0处,在0~t 1时间内,a 车的位移为x ,则( )图8A .若a 、b 在t 1时刻相遇,则x 0=23xB .若a 、b 在t 12时刻相遇,则下次相遇时刻为2t 1C .若a 、b 在t 12时刻相遇,则x 0=12xD .若a 、b 在t 1时刻相遇,则下次相遇时刻为2t 1解析 由图可知,a 车的初速度等于2v ,在t 1时间内,a 车的位移为x ,则b 车的位移为13x ,若a 、b在t 1时刻相遇,则x 0=x -13x =23x ,A 选项正确;若a 、b 在t 12时刻相遇,如图所示,x 0等于阴影部分对应的距离,由几何关系可知x 0=12x ,由图象中的对称关系可知,下次相遇的时刻为32t 1,C 选项正确,B 选项错误;若a 、b 在t 1时刻相遇,则t 1时刻后v b >v a ,两车不能再次相遇,D 选项错误。
答案AC10.(多选) 放在水平面上的物体,在力F作用下开始运动,以物体静止时的位置为坐标原点,力F的方向为正方向建立x轴,物体的加速度随位移的变化图象如图9所示。
下列说法中正确的是()图9A.0~x2过程中物体做匀加速直线运动,x2~x3过程中物体做匀减速直线运动B.位移为x1时,物体的速度大小为2a0x1C.位移为x2时,物体的速度达到最大D.物体的最大速度为a0(x2+x3)解析在0~x2过程中物体的加速度不变(恒为a0),物体做匀加速直线运动,在x2~x3过程中,虽然加速度大小在减小,但方向仍为正方向,与物体开始运动的方向相同,物体仍做加速运动,A错误;由初速度为零的匀加速直线运动速度位移关系式v2=2ax可得,位移为x1时,物体的速度大小v1=2a0x1,B 正确;在位移为x3时,加速度减小为零,速度达到最大,由速度位移关系式可知,速度的平方可由a-x图线包围的面积的2倍来表示,即v m=2×a0×x2+x32=a0(x2+x3),C错误,D正确。
答案BD11.(2014·池州一中高三第一次月考) 随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显,分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。
如图10所示为某型号货车紧急制动时(假设做匀减速直线运动)的v2-x图象(v为货车的速度,x为制动距离),其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象,图线2为严重超载时的制动图象。
某路段限速72 km/h,是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的,现有一辆该型号的货车严重超载并以54 km/h的速度行驶。
通过计算求解:图10(1)驾驶员紧急制动时,该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求;(2)若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1 s,则该型号货车满载时以72 km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远。
解析(1)根据速度位移公式v2-v20=2ax,有v2=2ax+v20,图线斜率的一半表示加速度;根据题图象得到:满载时,加速度为5 m/s2,严重超载时加速度为2.5 m/s2;设该型号货车满载时以72 km/h(20 m/s)的速度减速,制动距离x1=v22a1=4002×5m=40 m,制动时间为t1=va1=205s=4 s;设该型号货车严重超载时以54 km/h(15 m/s)的速度减速,制动距离x2=v′2 2a2=152 2×2.5m=45 m>x1,制动时间为t2=v′a2=152.5s=6 s>t1;所以驾驶员紧急制动时,该型号严重超载的货车制动时间和制动距离均不符合安全要求。
(2)货车在反应时间内做匀速直线运动x3=v t3=20×1 m=20 m,跟车距离x=v22a1+x3=40 m+20 m=60 m。
答案(1)不符合(2)60 m12.(2014·新课标全国卷Ⅱ,24)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km 高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录。
取重力加速度的大小g=10 m/s2。
(1) 若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2) 实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f =k v 2 ,其中v 为速率,k 为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。