2019届高考物理第一轮复习限时检测题1
2019届高考物理一轮总复习配套练习题全集(49套有答案)【高考】
李仕才 一、选择题
1、如图所示,在一个倾角为 θ 的斜面上,有一个质量为 m,带负电的小球 P(可视为点电荷),空间存
在着方向垂直斜面向下的匀强磁场,带电小球与斜面间的摩擦力不能忽略,它在斜面上沿图中所示的哪个
方向运动时,有可能保持匀速直线运动状态( )
A.v1 方向
A.小球 A 落地时间为 3 s B.物块 B 运动时间为 3 s C.物块 B 运动 12.5 m 后停止 D.A 球落地时,A、B 相距 17.5 m
解析:选 ACD 根据 H=12gt2 得,t=
2gH=
2×45 10
s=3
s,故
A
正确。物块
B
匀减速直线运动的加
速度大小 a=μg=0.4×10 m/s2=4 m/s2,则 B 速度减为零的时间 t0=va0=140 s=2.5 s,滑行的距g′∶g=1∶5
C.M 星∶M 地=1∶20
D.M 星∶M 地=1∶80
【答案】BD 5、如图 6 所示,固定于水平面上的光滑斜面足够长,一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板 P 相连,
另一端与盒子 A 相连,A 内放有光滑球 B,B 恰与盒子前、后壁接触,现用力推 A 使弹簧处于压缩状态,然
2、[多选]光滑斜面上,当系统静止时,挡板 C 与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,A、B 质量相等。
在突然撤去挡板的瞬间( )
A.两图中两球加速度均为 gsin θ
B.两图中 A 球的加速度均为零
C.图甲中 B 球的加速度为 2gsin θ
D.图乙中 B 球的加速度为 gsin θ
解析:选 CD 撤去挡板前,对整体分析,挡板对 B 球的弹力大小为 2mgsin θ,因弹簧弹力不能突变,而 杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,图甲中 A 球所受合力为零,加速度为零,B 球所受合力为 2mgsin θ, 加速度为 2gsin θ;图乙中杆的弹力突变为零,A、B 球所受合力均为 mgsin θ,加速度均为 gsin θ,故 C、D 正确,A、B 错误。
高考物理一轮总复习 第七章 静电场 能力课 带电粒子(带电体)在电场中运动的综合问题练习(含解析)新
能力课 带电粒子(带电体)在电场中运动的综合问题一、选择题1.如下列图,场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ,水平边ab 长为s ,竖直边ad 长为h ,质量均为m 、带电荷量分别为+q 和-q 的两粒子,由a 、c两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区域(两粒子不同时出现在电场中),不计重力,假设两粒子轨迹恰好相切,如此v 0等于( )A.s22qEmh B.s2qE mh C.s42qE mh D.s4qE mh解析:选B 根据对称性,两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd 的中心,如此在水平方向有12s =v 0t ,在竖直方向有12h =12·qE m ·t 2,解得v 0=s 2qEmh,应当选项B 正确,选项A 、C 、D 错误.2.(2019届河北定州中学月考)如下列图,A 、B 为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S 分别与电源两极相连,两极板中央各有一个小孔a 和b ,在a 孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落,假设不计空气阻力,该质点到达b 孔时速度恰为零,然后返回.现要使带电质点能穿过b 孔,如此可行的方法是( )A .保持S 闭合,将A 板适当上移B .保持S 闭合,将B 板适当下移C .先断开S ,再将A 板适当上移D .先断开S ,再将B 板适当下移解析:选B 设质点距离A 板的高度为h ,A 、B 两板原来的距离为d ,电压为U ,质点的电荷量为q .由题知质点到达b 孔时速度恰为零,根据动能定理得mg (h +d )-qU =0.假设保持S 闭合,将A 板适当上移,设质点到达b 时速度为v ,由动能定理得mg (h +d )-qU =12mv 2,v =0,说明质点到达b 孔时速度恰为零,然后返回,不能穿过b 孔,故A 错误;假设保持S闭合,将B 板适当下移距离Δd ,由动能定理得mg (h +d +Δd )-qU =12mv 2,如此v >0,质点能穿过b 孔,故B 正确;假设断开S 时,将A 板适当上移,板间电场强度不变,设A 板上移距离为Δd ,质点进入电场的深度为d ′时速度为零.由动能定理得mg (h -Δd +d ′)-qEd ′=0,又由原来情况有mg (h +d )-qEd =0.比拟两式得,d ′<d ,说明质点在到达b 孔之前,速度减为零,然后返回,故C 错误;假设断开S ,再将B 板适当下移,根据动能定理可知,质点到达b 孔原来的位置速度减为零,然后返回,不能到达b 孔,故D 错误.3.如图甲所示,两极板间加上如图乙所示的交变电压.开始A 板的电势比B 板高,此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动.设电子在运动中不与极板发生碰撞,向A 板运动时为速度的正方向,如此如下图象中能正确反映电子速度变化规律的是(其中C 、D 两项中的图线按正弦函数规律变化)( )解析:选A 电子在交变电场中所受电场力恒定,加速度大小不变,C 、D 两项错误;从0时刻开始,电子向A 板做匀加速直线运动,12T 后电场力反向,电子向A 板做匀减速直线运动,直到t =T 时刻速度变为零.之后重复上述运动,A 项正确,B 项错误.4.(2018届高考原创猜题卷)如下列图,高为h 的固定光滑绝缘斜面,倾角θ=53°,将其置于水平向右的匀强电场中,现将一带正电的物块(可视为质点)从斜面顶端由静止释放,其所受的电场力是重力的43倍,重力加速度为g ,如此物块落地的速度大小为( )A .25ghB .2ghC .22gh D.532gh 解析:选D 对物块受力分析知,物块不沿斜面下滑,离开斜面后沿重力、电场力合力的方向运动,F 合=53mg ,x =53h ,由动能定理得F 合·x =12mv 2,解得v =532gh .5.(多项选择)如下列图,光滑的水平轨道AB 与半径为R 的光滑的半圆形轨道BCD 相切于B 点,AB 水平轨道局部存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B 为最低点,D 为最高点.一质量为m 、带正电的小球从距B 点x 的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB 向右运动,恰能通过最高点,如此( )A .R 越大,x 越大B .R 越大,小球经过B 点后瞬间对轨道的压力越大C .m 越大,x 越大D .m 与R 同时增大,电场力做功增大解析:选ACD 小球在BCD 局部做圆周运动,在D 点,mg =m v D 2R,小球由B 到D 的过程中有-2mgR =12mv D 2-12mv B 2,解得v B =5gR ,R 越大,小球经过B 点时的速度越大,如此x越大,选项A 正确;在B 点有F N -mg =m v B 2R,解得F N =6mg ,与R 无关,选项B 错误;由Eqx=12mv B 2,知m 、R 越大,小球在B 点的动能越大,如此x 越大,电场力做功越多,选项C 、D 正确.6.(多项选择)(2018届湖北八校联考)如下列图,在竖直平面内xOy 坐标系中分布着与水平方向成45°角的匀强电场,将一质量为m 、带电荷量为q 的小球,以某一初速度从O点竖直向上抛出,它的轨迹恰好满足抛物线方程x =ky 2,且小球通过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k ,1k .重力加速度为g ,如此( )A .电场强度的大小为 mg qB .小球初速度的大小为g 2kC .小球通过点P 时的动能为 5mg4kD .小球从O 点运动到P 点的过程中,电势能减少2mg k解析:选BC 小球做类平抛运动,如此电场力与重力的合力沿x 轴正方向,qE =2mg ,电场强度的大小为E =2mgq ,A 错误;F 合=mg =ma ,所以a =g ,由类平抛运动规律有1k=v 0t ,1k =12gt 2,得小球初速度大小为v 0=g 2k ,B 正确;由P 点的坐标分析可知v 0v x =12,所以小球通过点P 时的动能为12mv 2=12m (v 02+v x 2)=5mg 4k ,C 正确;小球从O 到P 过程中电势能减少,且减少的电势能等于电场力做的功,即W =qE ·1k 1cos45°=2mgk,D 错误.二、非选择题7.(2019届吉安模拟)如下列图,一条长为L 的细线上端固定,下端拴一个质量为m ,电荷量为q 的小球,将它置于方向水平向右的匀强电场中,使细线竖直拉直时将小球从A 点由静止释放,当细线离开竖直位置偏角α=60°时,小球速度为0.(1)求小球的带电性质与电场强度E ;(2)假设小球恰好完成竖直圆周运动,求从A 点释放小球时应有的初速度v A 的大小(可含根式).解析:(1)根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电.小球由A 点释放到速度等于零,由动能定理有EqL sin α-mgL (1-cos α)=0 解得E =3mg 3q. (2)将小球的重力和电场力的合力作为小球的等效重力G ′,如此G ′=233mg ,方向与竖直方向成30°角偏向右下方.假设小球恰能做完整的圆周运动,在等效最高点:m v 2L =233mg 由A 点到等效最高点,根据动能定理得 -233mgL (1+cos30°)=12mv 2-12mv A 2 联立解得v A =2gL 3+1.答案:(1)正电3mg3q(2)2gL 3+18.(2018届河南南阳一中月考)如图甲所示,两块水平平行放置的导电板,板间距为d ,大量电子(质量为m ,电荷量为e )连续不断地从中点O 沿与极板平行的OO ′方向射入两板之间,当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为3t 0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t 0、幅值恒为U 0的周期性电压时,所有的电子均能从两板间通过(不计电子重力).求这些电子穿过平行板时距OO ′的最大距离和最小距离.解析:以电场力的方向为正方向,画出电子在t =0、t =t 0时刻进入电场后,沿电场力的方向的速度v y 随时间t 变化的v y t 图象,如图甲和乙所示.电场强度E =U 0d电子的加速度a =Ee m =U 0edm 图甲中,v y 1=at 0=U 0et 0dmv y 2=a ×2t 0=2U 0et 0dm由图甲可得电子的最大侧位移y max =v y 12t 0+v y 1t 0+v y 1+v y 22t 0=3U 0et 02md由图乙可得电子的最小侧位移 y min =v y 12t 0+v y 1t 0=3U 0et 022md .答案:3U 0et 02md 3U 0et 022md9.(2019届德州质检)如下列图,在距足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h 高度的P 点,固定电荷量为+Q 的点电荷,一质量为m 、带电荷量为+q 的物块(可视为质点),从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动,当运动到P 点正下方B 点时速度为v .点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处的电势为零),PA 连线与水平轨道的夹角为60°,试求:(1)物块在A 点时受到轨道的支持力大小; (2)点电荷+Q 产生的电场在B 点的电势. 解析:(1)物块在A 点受到点电荷的库仑力F =kr 2由几何关系可知P 、A 间距离r =hsin60°设物块在A 点时受到轨道的支持力大小为F N ,由平衡条件有F N -mg -F sin60°=0解得F N =mg +33k8h2. (2)设点电荷产生的电场在B 点的电势为φB ,由动能定理有q (φ-φB )=12mv 2-12mv 02 解得φB =φ+m v 02-v 22q.答案:(1)mg +33k 8h 2(2)φ+m v 02-v22q10.(2018届湖南五校高三联考)如下列图,长度为d 的绝缘轻杆一端套在光滑水平转轴O 上,另一端固定一质量为m 、电荷量为q 的带负电小球.小球可以在竖直平面内做圆周运动,AC 和BD 分别为圆的竖直和水平直径,等量异种点电荷+Q 、-Q 分别固定在以C 为中点、间距为2d 的水平线上的E 、F 两点.让小球从最高点A 由静止开始运动,经过B 点时小球的速度大小为v ,不考虑q 对+Q 、-Q 所产生电场的影响,重力加速度为g ,求:(1)小球经过C 点时对杆的拉力大小; (2)小球经过D 点时的速度大小.解析:(1)小球从A 点到C 点过程,根据动能定理有mg ·2d =12mv C 2在C 点,由牛顿第二定律有T -mg =m v C 2d得T =5mg根据牛顿第三定律知,球对杆的拉力大小为T ′=T =5mg .(2)设U BA =U ,根据对称性可知U BA =U AD =U小球从A 点到B 点和从A 点到D 点过程中,根据动能定理有mgd +qU =12mv 2mgd -qU =12mv D 2得v D =4gd -v 2.答案:(1)5mg (2) 4gd -v 2|学霸作业|——自选一、选择题1.(2019届吉林调研)真空中,在x 轴上的原点处和x =6a 处分别固定一个点电荷M 、N ,在x =2a 处由静止释放一个正点电荷P ,假设试探电荷P 只受电场力作用沿x 轴方向运动,得到试探电荷P 的速度与其在x 轴上的位置关系如下列图,如此如下说法正确的答案是( )A .点电荷M 、N 一定都是负电荷B .试探电荷P 的电势能一定是先增大后减小C .点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D .x =4a 处的电场强度一定为零解析:选D 根据题意,试探电荷仅在电场力作用下先加速后减速,其动能先增大后减小,其电势能先减小后增大,选项B 错误;试探电荷在x =4a 处速度最大,加速度为零,合力为零,电势能最小,该处电场强度一定为零,选项D 正确;在x 轴上从原点处到x =6a 处,电场强度从两头指向x =4a 处,点电荷M 、N 一定都是正电荷,选项A 错误;由kQ M 4a2=kQ N2a2可得Q M =4Q N ,选项C 错误. 2.(多项选择)(2018届山西太原一模)如下列图,在水平向右的匀强电场中,t =0时,带负电的物块以速度v 0沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块与斜面间的动摩擦因数不变,滑块所带电荷量不变,用E k 表示滑块的动能,x 表示位移,E p 表示电势能,取斜面底端为零势能面,规定v 0的方向为正方向,如此如下图线正确的答案是( )解析:选AD 物块先以速度v 0沿斜面向上滑动,然后下滑回到原处的过程中,除摩擦力在上滑和下滑时方向相反外,受的其他力大小和方向均不变,故物块先做匀减速运动(加速度较大),再做反向的匀加速运动(加速度较小),A 正确;对物块沿斜面上升过程由运动学公式有v 2-v 02=-2ax ,由数学知识可知B 错误;沿斜面上升过程由动能定理有,-Fx =E k -E k0(F 为物块所受合外力,大小恒定),图线应为直线,可知C 错误;取斜面底端为零势能面,由于物块带负电,且沿斜面向上电势逐渐降低,故物块的电势能随位移的增大而增大,D 正确.3.(2019届福州四校联考)如下列图,在竖直平面内固定一个半径为R 的绝缘圆环,有两个可视为点电荷的一样的带负电小球A 和B 套在圆环上,其中小球A 可沿圆环无摩擦地滑动,小球B 固定在圆环上,和圆心O 的连线与水平方向的夹角为45°.现将小球A 从位于水平直径的左端位置由静止释放,重力加速度大小为g ,如此如下说法正确的答案是( )A .小球A 从释放到运动至圆环最低点Q 的过程中电势能保持不变B .小球A 运动到圆环的水平直径右端P 点时的速度为0C .小球A 运动到圆环最低点Q 的过程中,速率先增大后减小D .小球A 到达圆环最低点Q 时的速度大小为gR解析:选C 小球A 从释放到运动至圆环最低点Q 的过程中,受到电场力、重力、圆环的支持力三个力的作用,其中圆环的支持力始终与运动方向垂直,即圆环的支持力不做功,分析可知,重力与电场力合力的方向与小球运动方向的夹角先小于90°后大于90°,即合力对小球A 先做正功后做负功,根据动能定理,小球的动能先增大后减小,速率先增大后减小,选项C 正确;小球A 、B 之间的电场力为斥力,电场力与小球运动方向之间的夹角先小于90°后大于90°,可知小球A 从释放至运动到Q 点过程中,小球A 的电势能先减小后增大,选项A 错误;小球A 在释放点与在Q 点的电势能相等,小球A 从释放运动到Q 点的过程中,有mgR =12mv Q 2,v Q =2gR ,选项D 错误;假设小球A 到达P 点时速度为零,分析可知,小球A 在P 点与在释放点重力势能一样,小球A 在P 点的电势能比在释放点时大,由能量守恒可知假设错误,小球A 不能到达P 点,选项B 错误.4.(2018届湖南五校高三联考)在空间中水平面MN 的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m 的带电小球由MN 上方的A 点以大小为v 的初速度水平抛出,从B 点进入电场,到达C 点时速度方向恰好水平,A 、B 、C 三点在同一直线上,且AB =2BC ,如下列图,由此可知( )A .小球带正电B .电场力大小为2mgC .小球从A 点到B 点与从B 点到C 点的运动时间相等D .小球从A 点到B 点与从B 点到C 点的速度变化量不相等解析:选D 根据小球从B 点进入电场的轨迹可以看出,小球所受的电场力竖直向上,即小球带负电,选项A 错误;因为到达C 点时速度水平,所以小球在C 点时的速度等于在A 点时的速度,因为AB =2BC ,设B 、C 间竖直距离为h ,如此A 、B 间竖直距离为2h ,小球由A 点到C 点根据动能定理有mg ×3h -Eqh =0,即Eq =3mg ,选项B 错误;小球从A 点到B 点的过程中,在竖直方向上的加速度大小为g ,方向竖直向下,所用时间为t 1=4hg=2h g,从B 点到C 点的过程中,在竖直方向上的加速度大小为a 2=Eq -mgm=2g ,方向竖直向上,故所用时间t 2=2h2g=hg,故t 1=2t 2,选项C 错误;小球从A 点到B 点与从B 点到C 点的过程中速度变化量大小都等于Δv =2ghg,但方向相反,选项D 正确. 5.(多项选择)(2018届四川宜宾二诊)如图甲所示,真空中水平放置两块长度为2d 的平行金属板P 、Q ,两板间距为d ,两板间加上如图乙所示最大值为U 0的周期性变化的电压.在两板左侧紧靠P 板处有一粒子源A ,自t =0时刻开始连续释放初速度大小为v 0,方向平行于金属板的一样带电粒子.t =0时刻释放的粒子恰好从Q 板右侧边缘离开电场.电场变化周期T =2dv 0,粒子质量为m ,不计粒子重力与相互间的作用力.如此( )A .在t =0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v 0B .粒子的电荷量为mv 022U 0C .在t =18T 时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了18mv 02D .在t =14T 时刻进入的粒子刚好从P 板右侧边缘离开电场解析:选AD 粒子进入电场后,水平方向做匀速运动,如此t =0时刻进入电场的粒子在电场中运动的时间t =2dv 0,此时间正好是交变电场的一个周期;粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动,经过一个周期,粒子的竖直速度为零,故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度v 0,选项A 正确;竖直方向,粒子在T 2时间内的位移为d 2,如此12d =12·U 0q dm ⎝ ⎛⎭⎪⎫d v 02,解得q =mv 02U 0,选项B 错误,t =T8时刻进入电场的粒子,离开电场时在竖直方向的位移为d=2×12a ⎝ ⎛⎭⎪⎫3T 82-2×12a ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 82=18aT 2=12d ,故电场力做功W =U 0q d ×12d =12U 0q =12mv 02,选项C 错误;t =T 4时刻进入的粒子,在竖直方向先向下加速运动T 4,然后向下减速运动T 4,再向上加速T 4,向上减速T4,由对称可知,此时竖直方向的位移为零,故粒子从P 板右侧边缘离开电场,选项D 正确.6.(多项选择)如下列图,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E .在与环心等高处放有一质量为m 、带电荷量为+q 的小球,由静止开始沿轨道运动,如下说法正确的答案是( )A .小球经过环的最低点时速度最大B .小球在运动过程中机械能守恒C .小球经过环的最低点时对轨道的压力为mg +qED .小球经过环的最低点时对轨道的压力为3(mg +qE )解析:选AD 根据动能定理知,在小球运动到最低点的过程中,电场力和重力一直做正功,到达最低点时速度最大,故A 正确;小球在运动的过程中除了重力做功,还有电场力做功,机械能不守恒,故B 错误;小球经过环的最低点时,根据动能定理得mgR +qER =12mv 2,根据牛顿第二定律得F N -qE -mg =m v 2R,解得F N =3(mg +qE ),如此小球对轨道的压力为3(mg+qE ),故C 错误,D 正确.二、非选择题7.如下列图,长为l 的轻质细线固定在O 点,细线的下端系住质量为m 、电荷量为+q 的小球,小球的最低点距离水平面的高度为h ,在小球最低点与水平面之间高为h 的空间内分布着场强为E 的水平向右的匀强电场.固定点O 的正下方l2处有一障碍物P ,现将小球从细线处于水平状态由静止释放,不计空气阻力.(1)细线在刚要接触障碍物P 时,小球的速度是多大?(2)细线在刚要接触障碍物P 和细线刚接触到障碍物P 时,细线的拉力发生多大变化? (3)假设细线在刚要接触障碍物P 时断开,小球运动到水平面时的动能为多大? 解析:(1)由机械能守恒定律得mgl =12mv 2,v =2gl .(2)细线在刚要接触障碍物P 时,设细线的拉力为T 1,由牛顿第二定律得T 1-mg =m v 2l细线在刚接触到障碍物P 时,设细线的拉力为T 2,由牛顿第二定律得T 2-mg =m v 2l2可解得T 2-T 1=2mg ,即增大2mg .(3)细线断开后小球在竖直方向做自由落体运动,运动时间t =2hg小球在水平方向做匀加速运动,运动的距离 x =vt +12·qEmt 2小球运动到水平面的过程由动能定理得mgh +qEx =E k -12mv 2解得E k =mgh +mgl +q 2E 2hmg+2qE hl .答案:(1)2gl (2)增大2mg(3)mgh +mgl +q 2E 2hmg+2qE hl8.如下列图,在竖直边界限O 1O 2左侧空间存在一竖直向下的匀强电场,电场强度E =100 N/C ,电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB ,其倾角为30°,A 点距水平地面的高度为h =4 m .BC 段为一粗糙绝缘平面,其长度为L = 3 m .斜面AB 与水平面BC 由一段极短的光滑小圆弧连接(图中未标出),竖直边界限O 1O 2右侧区域固定一半径为R =0.5 m 的半圆形光滑绝缘轨道,CD 为半圆形光滑绝缘轨道的直径,C 、D 两点紧贴竖直边界限O 1O 2,位于电场区域的外部(忽略电场对O 1O 2右侧空间的影响).现将一个质量为m =1 kg 、电荷量为q =0.1 C 的带正电的小球(可视为质点)在A 点由静止释放,且该小球与斜面AB 和水平面BC 间的动摩擦因数均为μ=35.求:(g 取10 m/s 2)(1)小球到达C 点时的速度大小; (2)小球到达D 点时所受轨道的压力大小; (3)小球落地点距离C 点的水平距离.解析:(1)以小球为研究对象,由A 点至C 点的运动过程中,根据动能定理可得(mg +Eq )h -μ(mg +Eq )cos30°h sin30°-μ(mg +Eq )L =12mv C 2-0解得v C =210 m/s.(2)以小球为研究对象,在由C 点至D 点的运动过程中,根据机械能守恒定律可得 12mv C 2=12mv D 2+mg ·2R 在最高点以小球为研究对象,可得F N +mg =m v D 2R解得F N =30 N ,v D =2 5 m/s.(3)设小球做类平抛运动的加速度大小为a ,根据牛顿第二定律可得mg +qE =ma ,解得a =20 m/s 2假设小球落在BC 段,如此应用类平抛运动的规律列式可得x =v D t,2R =12at 2解得x = 2 m< 3 m ,假设正确. 即小球落地点距离C 点的水平距离为 2 m. 答案:(1)210 m/s (2)30 N (3) 2 m9.(2019届山东烟台模拟)如下列图,竖直固定的光滑绝缘的直圆筒底部放置一场源电荷A ,其电荷量Q =+4×10-3C ,场源电荷A 形成的电场中各点的电势表达式为φ=k Q r,其中k 为静电力常量,r 为空间某点到A 的距离.有一个质量为m =0.1 kg 的带正电小球B ,B 球与A 球间的距离为a =0.4 m ,此时小球B 处于平衡状态,且小球B 在场源A 形成的电场中具有的电势能表达式为E p =kr,其中r 为q 与Q 之间的距离.有一质量也为m 的不带电绝缘小球C 从距离B 的上方H =0.8 m 处自由下落,落在小球B 上立刻与小球B 粘在一起向下运动,它们到达最低点后又向上运动,它们向上运动到达最高点P (取g =10 m/s 2,k =9×109N·m 2/C 2),求:(1)小球C 与小球B 碰撞后的速度为多少? (2)小球B 的带电荷量q 为多少? (3)P 点与小球A 之间的距离为多大?(4)当小球B 和C 一起向下运动与场源A 距离多远时,其速度最大?速度的最大值为多少?解析:(1)小球C 自由下落H 距离的速度v 0=2gH =4 m/s小球C 与小球B 发生碰撞, 由动量守恒定律得mv 0=2mv 1 代入数据得v 1=2 m/s.(2)小球B 在碰撞前处于平衡状态,对B 球进展受力分析知mg =ka 2代入数据得q =49×10-8C.(3)C 和B 向下运动到最低点后又向上运动到P 点,运动过程中系统能量守恒, 设P 与A 之间的距离为x ,由能量守恒得12×2mv 12+k a =2mg (x -a )+k x代入数据得x =⎝⎛⎭⎪⎫2+25 m(或x =0.683 m).(4)当C 和B 向下运动的速度最大时,设与A 之间的距离为y , 对C 和B 整体进展受力分析有2mg =ky 2代入数据有y =25m(或y =0.283 m) 由能量守恒得12×2mv 12+k a =12×2mv m 2-2mg (a -y )+k y代入数据得v m = 16-8 2 m/s(或v m =2.16 m/s). 答案:(1)2 m/s (2)49×10-8C (3)2+25 m (4)25m16-8 2 m/s10.(2017年全国卷Ⅱ)如图,两水平面(虚线)之间的距离为H ,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A 点将质量为m 、电荷量分别为q 和-q (q >0)的带电小球M ,N 先后以一样的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开.N 离开电场时的速度方向竖直向下;M 在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时动能的1.5倍.不计空气阻力,重力加速度大小为g .求:(1)M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比; (2)A 点距电场上边界的高度; (3)该电场的电场强度大小.解析:(1)设小球M ,N 在A 点水平射出时的初速度大小为v 0,如此它们进入电场时的水平速度仍然为v 0.M ,N 在电场中运动的时间t 相等,电场力作用下产生的加速度沿水平方向,大小均为a ,在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2.由题给条件和运动学公式得v 0-at =0① s 1=v 0t +12at 2② s 2=v 0t -12at 2③联立①②③式得s 1s 2=3.④(2)设A 点距电场上边界的高度为h ,小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ,由运动学公式得v y 2=2gh ⑤H =v y t +12gt 2⑥M 进入电场后做直线运动,由几何关系知v 0v y =s 1H⑦联立①②⑤⑥⑦式可得h =13H .⑧(3)设电场强度的大小为E ,小球M 进入电场后做直线运动,如此v 0v y =qEmg⑨ 设M ,N 离开电场时的动能分别为E k1,E k2,由动能定理得E k1=12m (v 02+v y 2)+mgH +qEs 1⑩ E k2=12m (v 02+v y 2)+mgH -qEs 2⑪由条件E k1=1.5E k2⑫ 联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得E =mg 2q. 答案:(1)3 (2)13H (3)mg2q。
物理一轮复习限时检测1运动的描述匀变速直线运动含解析
第一章运动的描述匀变速直线运动综合过关规范限时检测满分:100分考试时间:90分钟一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2020·安徽定远高级中学质检)伽利略为了研究自由落体运动的规律,利用斜面做了上百次实验。
如图,让小球从光滑斜面上的不同位置自由滚下,测出小球从不同起点滚动到斜面底端的位移s以及所用的时间t。
若比值错误!为定值,小球的运动即为匀变速运动。
下列叙述不符合实验事实的是(B)A.当时采用斜面做实验,是为了便于测量小球运动的时间B.小球从同一倾角斜面上的不同位置滚下,比值错误!有较大差异C.改变斜面倾角,发现对于每一个特定倾角的斜面,小球从不同位置滚下,比值错误!保持不变D.将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90°时,比值错误!也将保持不变,因此可认为自由落体运动为匀变速运动[解析]本题考查对伽利略斜面实验的理解。
在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此伽利略让小球从斜面上滚下来“冲淡”重力,目的是便于测量小球运动的时间,故A符合实验事实;在伽利略时代,技术不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以不可能直接得到速度的变化规律,但是伽利略通过数学运算得出结论;如果物体的初速度为零,而且s与t的平方成正比,则v与t成正比,则对于每一个特定倾角的斜面,小球从不同位置滚下加速度不变,比值错误!保持不变,故B错误,C符合实验事实.将斜面实验的结果合理“外推”至当斜面倾角为90°时,比值错误!也将保持不变,说明自由落体运动是匀变速直线运动,故D 符合实验事实。
本题选不符合实验事实的,故选B。
2.(2020·甘肃武威一中月考)汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停车,已知汽车刹车过程中第1秒内的位移为13 m,在最后1秒内的位移为2 m,则下列说法正确的是(C)A.汽车在第1秒末的速度为10 m/sB.汽车加速度大小为3 m/s2C.汽车在第1秒末的速度为11 m/sD.汽车的加速度大小为4.5 m/s2[解析]本题为刹车类问题,考查根据位移计算加速度与速度.汽车刹车运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动,对于最后 1 s,有x1=错误!at错误!,解得a=错误!=错误!m/s2=4 m/s2.设汽车在第1秒末的速度为v,对于第1 s内,设第1 s 末的速度为v,由x′1=vt1+错误!at错误!,代入数据得13 m=v×1 s +错误!×4×12m,可得v=11 m/s,故选C。
2019高考物理:一轮选练习题3含解析新人教版64(含答案).doc
2019高考物理一轮选练习题(3)李仕才一、选择题1、(多选)一质点做匀变速直线运动,先后通过P 、Q 、N 三点,如图所示,已知PQ =QN =15 m ,质点通过PQ 的时间t 1=3 s ,通过QN 的时间t 2=2 s ,则下列说法中正确的是( )A .此质点运动的加速度为1 m/s 2B .此质点通过P 的速度为3.0 m/sC .此质点通过Q 的速度为6.5 m/sD .此质点通过Q 的速度为6.0 m/s解析:选AC.设质点加速度为a ,经过P 点时速度为v P ,对PQ 段有x =v P t 1+12at 21,对PN 段有2x =v P (t 1+t 2)+12a(t 1+t 2)2,联立并代入数据解得v P =3.5 m/s ,a =1 m/s 2,则v Q =v P +at 1,代入数据解得v Q =6.5 m/s ,所以选项A 、C 正确.【链接】(2018山东省临沂市高三上学期期中)某质点做匀变速直线运动,运动的时间为t,位移为x,该质点的图象如的是( )图所示,下列说法错误..A. 质点的加速度大小为B. t=0时,质点的初速度大小为aC. t=0到t=b这段时间质点的平均速度为0D. t=0到t=b这段时间质点的路程为【答案】D2、(2018届天津市耀华中学月考)2007年11月5日,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球,在距月球表面200km 的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道I 绕月飞行,如图所示、之后,卫星在P点又经过两次“刹车制动”,最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动、则下列说法正确的是( )A. 由于“刹车制动”,卫星在轨道Ⅲ上运动的周期将比沿轨道I运动的周期长B. 虽然“刹车制动”,但卫星在轨道Ⅲ上运动的周期还是比沿轨道Ⅰ运动的周期短C. 卫星在轨道Ⅱ上经过P点时的速度比在轨道Ⅲ上经过P 点的速度大D. 卫星在轨道Ⅲ上运行时的速度比月球的第一宇宙速度大【答案】BC3、(2018江西省南昌第二中学期末)如图所示,一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序号是1、2、3、……、n的木块,所有木块的质量均为m,与木块间的动摩擦因数都相同.开始时,木板静止不动,第1、2、3、……、n 号木块的初速度分别为v 0、2v 0、3v 0、……、nv 0,v 0方向向右,木板的质量与所有木块的总质量相等,最终所有木块与木板以共同速度匀速运动,则 ( )A. 所有木块与木板一起匀速运动的速度为01v 4n + B. 所有木块与木板一起匀速运动的速度为012n v + C. 若n=9,则第8号木块在整个运动过程中的最小速度为0229v D. 若n=9,则第8号木块在整个运动过程中的最小速度为03516v 【答案】AC联立解得: 1012v v = 1012mgt mv μ= 设再经过2t 时间,第2块木块与木板的速度相同,设此时木板的速度为2v ,则:对第2个木块: ()()12202mg t t mv m v μ-+=-对木板和第1个木块: ()()()22111n mgt n m v v μ-=+-,解得: 20212n v v n -= 2012n mgt mv nμ+= 再经过3t 时间,第3块木块与木板的速度相同,设此时木板的速度为3v ,则:对第3个木块: ()()123303mg t t t mv m v μ-++=-对木板和第1、2个木块: ()()()33222n mgt n m v v μ-=+-,……再经过k t 时间,第k 块木块与木板的速度相同,设此时木板的速度为k v ,则:对第k 个木块: ()()1230k k mg t t t t mv m kv μ-+++⋅⋅⋅+=-对木板和第1、2、3…、k-1个木块:()()()3111k k n k mgt n k m v v μ-+-=+--,解得: ()0214k n k v kv n +-=,将9,8n k ==代入: 80229v v = 故C 正确D 错误4、质量为M 的物块以速度v 运动,与质量为m 的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M m 可能为( )A .2B .3C .4D .5【答案】AB【解析】根据动量守恒和能量守恒得,设碰撞后两者的动量都为p ,则总动量为2p ,根据动量守恒,M 的速度不大于m 的速度,Mm ≥1,根据能量的关系及动能的关系有p 2=2mE k 得,由于动能不增加,则有242p M ≥22p m +22p M ,得1≤M m ≤3,故A 、B 正确,C 、D 错误。
2019届全国高三一轮精品卷(一)理综物理试卷
2019届全国高三一轮精品卷(一)理综物理试卷本试卷共16页,共38题(含选考题),分选择题和非选择题两部分。
全卷满分300分,考试用时150分钟。
★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。
2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
3、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
4、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
5、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
6、保持卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
7、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.下列说法正确的是A.伽利略的理想斜面实验说明了“力是维持物体运动的原因”B.采用比值定义法定义的物理量有:电场强度q F E =,电容U Q C =,加速度mF a = C.库仑通过实验得出了库仑定律,并用扭秤实验最早测量出了元电荷e 的数值D.放射性元素发生一次β衰变,新核原子序数比原来原子核序数增加115.跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下,运动员沿竖直方向运动,其v-t 图象如图所示,下列说法正确的是A.运动员在0-10s 内的平均速度大小等于10m/sB.从15s 末开始运动员处于静止状态C.10s 末运动员的速度方向改变D.10s-15s 内运动员做加速度逐渐减小的减速运动16.如图所示,质量为m 的光滑小球,在细线和墙壁的作用下处于静止状态,重力加速度为g ,细线与竖直墙壁的夹角为30°,则细线对小球的拉力大小为 A.m g 332 B.m g 33 C.mg D.m g 23 17.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为21:n n =10:1,a 、b 两点间的电压为u=2202sin100πt(V), R 为可变电阻,P 为用铅锑合金制成的保险丝,其电阻可忽略不计,熔断电流为2A 。
高考物理一轮复习 专题1.5 运动的描述与匀变速直线运动的研究精品测试卷(含解析)-人教版高三全册物
专题1.5 运动的描述与匀变速直线运动的研究测试【总分为:100分 时间:90分钟】一、选择题(此题共14小题,每一小题5分,共70分。
在每一小题给出的四个选项中第1~8题只有一项符合题目要求,第9~14题有多项符合题目要求,全选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2019·山东青岛一中模拟)24届山东省运动会于2018年9月由青岛市承办,运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目。
如下关于运动项目的描述正确的答案是( ) A .研究马拉松运动员跑步的过程,评判比赛成绩时,可将运动员视为质点B .在双人同步跳水运动中,以其中一名运动员为参考系,另一名运动员是向下运动的C .在评判击剑运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点D .研究体操运动员的体操动作时,可将其视为质点 【答案】A【解析】C 、D 两项中都要关注运动员的动作细节,故这两个项目中的运动员不能看作质点,故C 、D 项错误;A 项中评判成绩不用关注跑步动作细节,故该项中的运动员可看作质点,故A 项正确;B 项中在双人同步跳水运动中,两人动作完全一致,故以其中一名运动员为参考系,另一名运动员是相对静止的,故B 项错误。
2.(2019·某某耀华中学模拟)甲、乙、丙三辆汽车以一样的速度同时经过某一路标,从此时开始,甲一直做匀速直线运动,乙先加速后减速,丙先减速后加速,它们经过下一路标时速度又一样,如此( ) A .甲车先通过下一路标 B .乙车先通过下一路标C .丙车先通过下一路标D .无法判断哪辆车先通过下一路标 【答案】B【解析】三辆车通过下一路标的位移一样,甲以速度v 0做匀速运动,其平均速度为v 0;乙先加速、后又减速至v 0,它的平均速度一定大于v 0;丙先减速、后又加速至v 0,它的平均速度一定小于v 0。
由t =xv可知t丙>t 甲>t 乙,即乙车先通过下一路标,丙车最后通过下一路标。
(人教)物理2019高考一轮选练练题(1)及答案
(人教)物理2019高考一轮选练练题(1)及答案解析:选C.小球在从A到O运动的过程中,受弹力和摩擦力,由牛顿第二定律可知:kΔx-μmg=ma,物体做加速度减小的加速运动,当加速度为零的时(弹力等于摩擦力时)速度最大,接下来摩擦力大于弹力,小球开始做减速运动,当弹簧原长时离开弹簧,故A错误;因为小球恰能沿轨道运动到最高点B,由重力提供向心力:mg=m v2BR,解得:v B=gR,从O到B根据动能定理得:-mg2R=12mv 2B-12mv20,联立以上解得:v0=5gR,由上分析可知:小球从开始运动到离开弹簧速度先增大后减小,所以最大速度要比5gR大,故B错误;从A到O根据能量守恒得:E p=12mv 20+μmgx0,联立以上得:E p=2.5mgR+μmgx0,故C正确;小球在最低点时做圆周运动,由牛顿第二定律得:N-mg=m v20R,联立以上解得:N=6mg,故D错误.3、(2019甘肃武威市第六中学高三阶段考)将某材料制成的长方体锯成A、B两块放在水平面上,A、B紧靠在一起,物体A的角度如图所示.现用水平方向的力F推物体B,使物体A、B保持原来形状,整体沿力F的方向匀速运动,则() A. 物体A在水平方向受两个力的作用,合力为零B. 物体A只受一个摩擦力C. 物体B对A的弹力小于桌面对物体A的摩擦力D. 物体B在水平方向受三个力的作用【答案】C【解析】对A受力分析,在水平方向上受B对A的弹力,桌面的滑动摩擦力,B对A的静摩擦力,在三个力的作用下处于平衡,选项AB错误;受力如图。
从图上可知,木板B对A的压力小于桌面对木板A的摩擦力,选项C正确;对B分析,在水平方向上受推力F,桌面的摩擦力,A对B的压力,A对B的静摩擦力,在四个力作用下平衡,选项D错误。
4、如图所示,厚度均匀的木板放在水平地面上,木板上放置两个相同的条形磁铁,两磁铁的N极正对.在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线,并通一垂直纸面向里的恒定电流,木板和磁铁始终处于静止状态,则()A.导线受到的安培力竖直向上,木板受到地面的摩擦力水平向右B.导线受到的安培力竖直向下,木板受到地面的摩擦力水平向左C.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力水平向右D.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力为零解析:选C.条形磁铁的磁场在C处的磁感应强度方向竖直向上,由左手定则可知,长直导线所受的安培力水平向右.把木板和条形磁铁看成整体,由牛顿第三定律可知,木板和条形磁铁所受安培力向左.对木板和条形磁铁,由平衡条件可知,木板受到地面的摩擦力水平向右,选项C正确.5、如图所示,两竖直平行板间同时存在匀强电场和匀强磁场,电场的电场强度为E、方向水平向左,磁场的磁感应强度为B、方向与电场垂直且水平向里.一带电液滴以竖直向下的初速度v=进入电、磁场区域,最终能飞出该区域.则液滴在电、磁场中( D )A.做匀速直线运动B.做匀变速曲线运动C.运动速度逐渐减小D.机械能逐渐减小解析:带电液滴进入场中时,由题意可知,电场力等于洛伦兹力,所以重力使其加速运动,从而洛伦兹力的大小增大,方向随速度方向的变化而变化,所以带电液滴将向右做变速曲线运动,故A,B均错误;由题意可知,带电液滴向右偏离并射出复合场,则运动速度逐渐增大,故C错误;由上分析可知,电场力做负功,电势能增加,则机械能减小,故D正确.6、质量为0.8 kg的球固定在支杆AB的上端,支杆AB的下端固定在升降机上,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,如图所示,已知绳的拉力为6 N,g取10 m/s2,则以下说法正确的是()A.若升降机是静止状态,则AB杆对球的作用力大小为6 NB.若升降机是静止状态,则AB杆对球的作用力大小为8 NC.若升降机是加速上升,加速度大小5 m/s2,则AB杆对球的作用力大小为6 5 N D.若升降机是减速上升,加速度大小5 m/s2,则AB杆对球的作用力大小为6 5 N 解析:选C.A、B若升降机是静止的,球静止,处于平衡状态,由平衡条件可知,杆的作用力大小:F2绳子+mg2=62+0.8×102N=10 N,故AB错误;C、若升降机加速上升,对球,在竖直方向,由牛顿第二定律得:F y-mg=ma,解得:F y=12 N,在水平方向,由平衡条件得:F x=F绳子=6 N,杆对球的作用力大小:F=F2x+F2y=6 5 N,故C正确;D、若升降机减速上升,对球,在竖直方向,由牛顿第二定律得:mg-F y=ma,解得:F y=4 N,在水平方向,由平衡条件得:F x=F绳子=6 N,杆对球的作用力大小:F=F2x+F2y=213 N,故D错误;故选C.7、下表给出了一些金属材料的逸出功.现用波长为400 nm的单色光照射上述材料,能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,光速c=3.00×108 m/s)()材料铯钙镁铍钛逸出功(10-19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6A.2种B.3种C.4种D.5种解析:选A.光电效应发生的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,入射光的能量大于金属的逸出功,光子的能量为ε=hν=h cλ,代入计算得ε=6.6×10-34×3×108400×10-9J=4.95×10-19 J,可以看出光子能量大于逸出功的金属有两种,所以A项正确.8、(多选)甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶。
2019届全国高三一轮精准复习卷(一)理综物理试卷
2019届全国高三一轮精准复习卷(一)理综物理试卷本试卷共16页,38题(含选考题)。
全卷满分300分。
考试用时150分钟。
★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。
2、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
3、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
6、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并上交。
一、选择题1. 下列关于物理学思想方法的叙述错误的是:( )A. 探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法B. 加速度、电场强度的定义都运用了比值定义法C. 克、米、秒都是基本单位D. 重心、合力、有效值等概念的建立运用了等效替代法【答案】B【解析】A、在探究加速度与力、质量的关系实验中需要先控制其中的某一个物理量不变,探讨另外的两个物理量之间的关系,所以使用了控制变量法,故A正确;B、加速度是牛顿第二定律的决定式,不是定义式,没有运用了比值法,故B错误;C、克、米、秒都是基本单位,故C正确;D、等效替代法是一种常用的方法,它是指用一种情况来等效替换另一种情况.如“平均速度”、“合力与分力”等;故D正确;本题选错误的,故选B.【点睛】在学习物理知识的同时,我们还学习科学研究的方法,常用的方法有:控制变量法、等效替代法、理想实验法、类比法等.2. 某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖由同一位置水平投出,已知飞镖投出的初速度,不计空气阻力,则两支飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是:( )A. B. C. D.【答案】C【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.3. 一个物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图线如图所示,则该物体:( )A. 0~1s内加速运动,1s~3s内减速运动,第3s末回到出发点B. 0~3s内物体位移是12mC. 0~1s内与1s~3s内的平均速度相同D. 2s时的速度方向与0.5s时的速度方向相反【答案】C【解析】A、物体在第1 s内从静止开始匀加速运动,第2、3 s内沿原方向做匀减速运动,根据“面积”等于速度的变化量可知,3s末物体的速度为零,所以第3 s末没有回到出发点.故A错误;B、C、0~1s的位移,1s~3s的位移,故;而,,则B错误,C正确。
2019届高考物理一轮复习练习:第十二章 第1讲 光电效应 含解析
板块三限时规范特训时间:45分钟100分一、选择题(本题共11小题,每小题6分,共66分.其中1~6为单选,7~11为多选)1.[2017·东城区模拟]下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是()答案 A解析随着温度的升高,辐射强度增加,辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动,A正确.2.下列说法中正确的是()A.物质波属于机械波B.只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C.德布罗意认为任何一个运动的物体,小到电子、质子、中子,大到行星、太阳都有一种波与之相对应,这种波叫物质波D.宏观物体运动时,看不到它的衍射和干涉现象,所以宏观物体运动时不具有波动性答案 C解析物质波是由实物粒子的运动形成,而机械波是由组成物体的质点做周期性运动形成,故A错误;不论是微观粒子,还是宏观物体,只要它们运动,就有与之对应的物质波,故B、D均错误,C 正确.3.在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的()A.频率B.强度C.照射时间D.光子数目答案 A解析由爱因斯坦光电效应方程E k=hν-W0可知E k只与频率ν有关,故选项B、C、D错误,选项A正确.4.入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么()A.从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应答案 C解析根据光电效应的实验规律知,从光照至金属表面到发射出光电子的时间间隔极短,这与光的强度无关,故选项A错误.实验规律还指出,逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关,饱和光电流与入射光的强度成正比,由此可知,B、D错误,C正确.5.在光电效应实验中,先后用两束光照射同一个光电管,若实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示,则下列说法中正确的是()A.a光频率大于b光频率B.a光波长大于b光波长C.a光强度高于b光强度D.a光照射光电管时产生光电子的最大初动能较大答案 C解析对同一光电管,不论对哪种光,极限频率和金属的逸出功相同,由题图可知,对a、b两种光,反向截止电压相同,说明光的频率、波长相同,A、B两项错误;a光照射时的饱和电流比b光照射时的饱和电流大,说明a光强度高于b光强度,C项正确;金属的逸出功及照射光的频率相同,根据爱因斯坦光电效应方程可知,光照射光电管时产生光电子的最大初动能相同,故D项错误.6.[2017·河北衡水模拟]研究光电效应的实验装置如图所示,闭合开关,滑片P处于滑动变阻器中央位置,当一束单色光照到此装置的碱金属表面K时,电流表有示数.下列说法正确的是()A.若仅增大该单色光入射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大B.无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度,碱金属的逸出功都不变C.保持频率不变,当光强减弱时,发射光电子的时间将明显增加D.若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,电流表示数减小答案 B解析若仅增大该单色光入射的强度,由于每个光子的能量不变,因此光电子的最大初动能不变,但单位时间内射出的光电子数增多,因此光电流增大,故A错误;逸出功由金属材料自身决定,与是否有光照无关,故B正确;发生光电效应不需要时间积累,只要入射光的频率大于极限频率即可,故C错误;若滑动变阻器滑片左移,则电压表的示数减小,因电压是反向电压,所以电压减小时,光电子更容易到达A极形成电流,电流表示数增大,故D错误.7.下列叙述中正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波答案ACD解析根据热辐射的定义,A正确;根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料种类和表面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,B错误,C正确;由黑体的定义知D正确.8.关于光电效应的规律,下面说法中正确的是()A.当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,则入射光的频率越高,产生的光电子的最大初动能越大B.当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,则入射光的强度越大,产生的光电子数越多C.同一频率的光照射不同金属,如果都能产生光电效应,则逸出功大的金属产生的光电子的最大初动能也越大D.对于某金属,入射光波长必须小于某一极限波长,才能产生光电效应答案ABD解析由爱因斯坦的光电效应方程E k=hν-W0知,逸出功W0一定时,入射光频率ν越大,则产生的光电子的最大初动能越大,A 正确;当某种色光照射金属表面能产生光电效应时,入射光的强度越大,相同时间照射到金属表面的光子数越多,产生的光电子数越多,B正确;由光电效应方程可知,入射光频率ν一定时,逸出功W0越大,则光电子的最大初动能E k越小,C错误;对于某金属,入射光的频率必须大于该金属的极限频率,即入射光的波长必须小于某一极限波长,才能产生光电效应,D正确.9.在单缝衍射实验中,中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上.假设现在只让一个光子通过单缝,那么该光子() A.一定落在中央亮纹处B.一定落在亮纹处C.可能落在暗纹处D.落在中央亮纹处的可能性最大答案CD解析一个光子通过单缝落在何处,是不可确定的,但是落在中央亮纹处的概率最大,可达95%以上,当然也可能落在其他亮纹处,还可能落在暗纹处,只是落在暗纹处的概率很小,C 、D 正确.10.[2017·山东潍坊二模]如图所示,真空中金属板M 上方存在一垂直纸面向里的矩形有界磁场,边界ON 到M 板的距离为d .用频率为ν的紫外线照射M 板(接地),只要磁感应强度不大于B 0,就有电子越过边界ON .已知电子的电荷量为e ,质量为m ,普朗克常量为h .以下说法正确的是( )A .若增大紫外线的照射强度,单位时间从M 板逸出的电子增多B .若减小紫外线的照射强度,电子从M 板逸出的最大初动能减小C .从M 板逸出电子的最大初动能为e 2B 20d 22mD .该金属的逸出功为hν-e 2B 20d 28m答案 AD解析 增大照射光强度,即单位时间光子数增多,照射M 板,单位时间内逸出的光电子数增加,A 正确;根据光电效应方程E k =hν-W 0,可知光电子的最大初动能与照射光的强度无关,B 错误;由题意可知,磁感应强度为B 0时,沿水平方向射出的电子运动轨迹会与NO 相切,即r =d 2,结合q v B 0=m v 2r 和E k =12m v 2,联立可得E k =e 2B 20d 28m,逸出功W 0=hν-e 2B 20d 28m,C 错误,D 正确.11.[2017·汕头模拟]如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线,由图可知()A.该金属的极限频率为4.27×1014 HzB.该金属的极限频率为5.5×1014 HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为0.5 eV答案AC解析由光电效应方程可知:E k=hν-W0,斜率表示普朗克常量,C选项正确.当E k=0时,入射光的频率就是该金属的极限频率,νc=4.27×1014Hz,A选项正确,B选项错误.该金属的逸出功W0=hνc≈1.77 eV,D选项错误.二、非选择题(本题共3小题,共34分)12.(10分)在如图所示的装置中,K为一个金属板,A为一个金属电极,都密封在真空玻璃管中,单色光可通过玻璃壳照在K上,E 为可调直流电源.实验发现,当用某种频率的单色光照射K时,K会发出电子(光电效应),这时,即使A、K间的电压等于零,回路中也有电流,当A的电势低于K时,电流仍不为零.A的电势比K低得越多,电流越小,当A比K的电势低到某一值U c(遏止电压)时,电流消失.当改变照射光的频率ν时,遏止电压U c也将随之改变.如果某次实验根据测出的一系列数据作出的U c-ν图象如图所示,若知道电子的电荷量e,则根据图象可求出该金属的截止频率为________,该金属的逸出功W0为________,普朗克常量h为________.答案 νc eU 0 eU 0νc解析 由图可知,数据对应的点几乎落在一条直线上,直线与ν轴的交点νc 即为该金属的截止频率.因此当照射光的频率为νc 时,遏止电压U c =0,说明在此频率下,金属板刚好发生光电效应.设光电子的最大初动能为E k ,根据光电效应方程有hν=W 0+E k ,当A 比K 的电势低到某一值U c 时,电流消失,光电子的最大初动能全部用来克服电场力做功,由动能定理有eU c =E k ,联立以上两式可得:U c =hνe -W 0e .由上式可知,U c -ν图象斜率k =h e ,在U c 轴上的截距为-W 0e .而由图可得,截距为-U 0.故有h e =U 0νc,-U 0=-W 0e ,解得h =eU 0νc,W 0=eU 0. 13.[2016·江苏高考](6分)几种金属的逸出功W 0见下表:光电效应.已知该可见光的波长的范围为4.0×10-7~7.6×10-6 m ,普朗克常量h =6.63×10-34 J·s.答案 钠、钾、铷能发生光电效应解析 光子的能量E =hc λ,当λ=4.0×10-7 m 时,E =4.97×10-19 J.根据E >W 0判断,钠、钾、铷能发生光电效应.14.(18分)电子和光一样具有波动性和粒子性,它表现出波动的性质,就像X 射线穿过晶体时会产生衍射一样,这一类物质粒子的波动叫德布罗意波.质量为m 的电子以速度v 运动时,这种德布罗意波的波长可表示为λ=h p .已知电子质量m =9.1×10-31 kg ,电子电荷量e =1.6×10-19 C ,普朗克常量h =6.63×10-34 J·s.(1)计算具有100 eV 动能的电子的动量p 和波长λ;(2)若一个静止的电子经2500 V 电压加速,求能量和这个电子动能相同的光子的波长,并求该光子的波长和这个电子的波长之比.答案 (1)5.4×10-24 kg·m/s 1.2×10-10 m(2)5.0×10-10 m 20∶1解析 (1)电子的动量:p =2mE k =2meU=2×9.1×10-31×100×1.6×10-19 kg·m/s≈5.4×10-24 kg·m/s德布罗意波波长λ=h p =6.63×10-345.4×10-24m ≈1.2×10-10 m. (2)电子的能量E =eU ′=2500 eV =4.0×10-16 J根据E =hc λ,得光子波长λ′=hc E =6.63×10-34×3.0×1084.0×10-16m ≈5.0×10-10 m 电子的动量p ′=2meU ′=2×9.1×10-31×2500×1.6×10-19 kg·m/s ≈2.7×10-23 kg·m/s电子波长λ″=h p ′=6.63×10-342.7×10-23m ≈2.5×10-11 m 则λ′λ″=5.0×10-10 m 2.5×10-11 m =201,即λ′∶λ″=20∶1.。
2019年高考物理一轮复习专全集题(含解析)
测量速度和加速度的方法【纲要导引】此专题作为力学实验的重要基础,高考中有时可以单独出题,16年和17年连续两年新课标1卷均考察打点计时器算速度和加速度问题;有时算出速度和加速度来验证牛二或动能定理等。
此专题是力学实验的核心基础,需要同学们熟练掌握。
【点拨练习】考点一打点计时器利用打点计时器测加速度时常考两种方法:(1)逐差法纸带上存在污点导致点间距不全已知:(10年重庆)点的间距全部已知直接用公式:,减少偶然误差的影响(奇数段时舍去距离最小偶然误差最大的间隔)(2)平均速度法,两边同时除以t,,做stt图,斜率二倍是加速度,纵轴截距是开始计时点0的初速0v。
1.【10年重庆】某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50H z 在线带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如是22图1所示,A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:A S =16.6mmB S =126.5mm D S =624.5mm若无法再做实验,可由以上信息推知:① 相信两计数点的时间间隔为__________S② 打C 点时物体的速度大小为____________m/s(取2位有效数字)③ 物体的加速度大小为__________(用A S 、B S 、D S 和f 表示)【答案】①0.1s ②2.5 ③【解析】①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s .②根据间的平均速度等于点的速度得v c ==2.5m/s . ③利用逐差法:,两式相加得,由于,,所以就有了,化简即得答案。
2.【15年江苏】(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如题11-1图所示,打点计时器的电源为50Hz 的交流电(1)下列实验操作中,不正确的有________A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按照正确的步骤进行试验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1、2、3…….8,用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离,记录在纸带上,如题11-2图所示计算相邻计时点间的平均速度v,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表,请将表中的数据补充完整(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为实验②),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明说明?对比实验①和②的结果得到什么结论?【答案】(1)CD(2)39.0 (3)逐渐增大到39.8 cm/ s 逐渐增大到等于重力(4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用,磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用.【解析】根据速度计算速度。
高考物理一轮总复习第一章运动的描述匀变速直线运动基次2匀变速直线运动的规律练习含解析新人教版
基础课 2 匀变速直线运动的规律跟踪检测一、选择题1.(多选)质点由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t ,通过与出发点相距x 1的P 点,再经过时间t ,到达与出发点相距x 2的Q 点,则该质点通过P 点的瞬时速度为( )A.2x 1tB.x 22t C.x 2-x 1tD.x 2-2x 1t解析:选ABD 设加速度为a ,由O 到P :x 1=12at 2,a =2x 1t 2,v P =at =2x 1t ,A 对;由O到Q :t 总=t +t =2t ,由平均速度推论知,质点过P 的速度v P =x 2t 总=x 22t,B 对;由P 到Q :x PQ =x 2-x 1,x PO =x 1,x PQ -x PO =at 2,得a =x 2-2x 1t 2,v P =at =x 2-2x 1t,D 对. 2.(2019届河北唐山模拟)一旅客在站台8号车厢的候车线处候车,若动车的一节车厢长25米,动车进站时可以看作匀减速直线运动,他发现6号车厢经过他用了4 s ,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口,如图所示.则该动车的加速度大小约为( )A .2 m/s 2B .1 m/s 2C .0.5 m/s 2D .0.2 m/s 2解析:选C 设6号车厢刚到达旅客处时,动车的速度为v 0,加速度为a ,则有l =v 0t +12at 2,从6号车厢刚到达旅客处到动车停下来,有0-v 02=2a ·2l ,解得a ≈-0.5 m/s 2或a ≈-18 m/s 2(舍去),则加速度大小约为0.5 m/s 2.3.汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始计时,2 s 内与5 s 内汽车的位移大小之比为 ( )A .5∶4B .4∶5C .3∶4D .4∶3解析:选C 自驾驶员急踩刹车开始,经过时间t =v 0a=4 s ,汽车停止运动,所以汽车在2 s 内发生的位移为x 1=v 0t -12at 2=30 m,5 s 内发生的位移为x 2=v 022a =40 m ,所以2 s内与5 s 内汽车的位移大小之比为3∶4,选项C 正确.4. (2019届吕梁模拟)如图所示,A 、B 两物体从地面上某点正上方不同高度处,同时做自由落体运动.已知A 的质量比B 的质量大,下列说法正确的是( )A .A 、B 可能在空中相撞 B .A 、B 落地时的速度相等C .下落过程中,A 、B 速度变化的快慢相同D .从开始下落到落地,A 、B 的平均速度相等解析:选C 由于不计空气的阻力,故物体仅受重力,则物体的加速度均为重力加速度g ,与物体的质量无关,下落过程中,A 、B 速度变化的快慢相同,A 、B 不可能在空中相撞,故A 错误,C 正确;根据v 2=2gh 可得物体落地时的速度v =2gh ,由于两物体从不同高度开始自由下落,故到达地面时速度不相同,故B 错误;由v =v2可知落地的速度不相等,平均速度也不相等,故D 错误.5.(多选)(2018届温州五校联考)近来交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚.假设一辆以8 m/s 的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8 m .该车减速时的加速度大小为5 m/s 2,则下列说法中正确的是( )A .如果驾驶员立即刹车制动,则t =2 s 时,汽车离停车线的距离为1.6 mB .如果在距停车线6 m 处开始刹车制动,汽车能在停车线处停车让人C .如果驾驶员的反应时间为0.4 s ,汽车刚好能在停车线处停车让人D .如果驾驶员的反应时间为0.2 s ,汽车刚好能在停车线处停车让人解析:选AD 若汽车做匀减速直线运动,速度减为零的时间t 0=0-v 0a =-8-5s =1.6 s<2s ,所以从刹车到停止的位移大小x 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-v 022a =6410m =6.4 m ,汽车离停车线的距离为8 m-6.4 m =1.6 m ,故A 正确;如果汽车在距停车线6 m 处开始刹车制动,刹车位移是6.4 m ,所以汽车不能在停车线处停车让人,故B 错误;刹车的位移是6.4 m ,所以汽车可做匀速运动的位移是1.6 m ,则驾驶员的反应时间t =,8) s =0.2 s 时,汽车刚好能停在停车线处让人,故C 错误,D 正确.6.(多选)在某一高度以v 0=20 m/s 的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s 时,以下判断正确的是(g 取10 m/s 2)( )A .小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s ,方向向上B .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向下C .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向上D .小球的位移大小一定是15 m解析:选ACD 小球被竖直向上抛出,做的是匀变速直线运动,平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式v =v 0+v2求出,规定竖直向上为正方向,当小球的末速度大小为10 m/s 、方向竖直向上时,v =10 m/s ,用公式求得平均速度为15 m/s ,方向竖直向上,A 正确;当小球的末速度大小为10 m/s 、方向竖直向下时,v =-10 m/s ,用公式求得平均速度大小为5 m/s ,方向竖直向上,C 正确;由于末速度大小为10 m/s 时,球的位置一定,距起点的位移h =v 2-v 02-2g=15 m ,D 正确.7.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则下列关于子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比正确的是( )A .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1B .v 1∶v 2∶v 3=5∶3∶1C .t 1∶t 2∶t 3=1∶2∶ 3D .t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1解析:选D 用“逆向思维”法解答,则子弹向左做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木块厚度为L ,则v 32=2a ·L ,v 22=2a ·2L ,v 12=2a ·3L ,v 3、v 2、v 1分别为子弹倒过来从右到左运动L 、2L 、3L 时的速度,则v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1,选项A 、B 错误;又由于每块木块厚度相同,则由比例关系可得t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1,选项C 错误,D 正确.8.不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛一物体,物体从被抛出至回到抛出点的运动时间为t .现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为( )tt tt解析:选C 物体从抛出至回到抛出点的运动时间为t ,则t =2v 0g,物体上升至最大高度的一半处的速度v x2=v 022,则用时间t 1=x2v 0+vx 22,物体撞击挡板前后的速度大小相等,方向相反,则物体以相同的加速度落回抛出点的时间与上升时间相同,即t 2=t 1,故物体上升和下降的总时间t 总=t 1+t 2=2t 1=2xv 0+v 02=2v 01+2gt ,选项C 正确. 9.(多选)物体从A 点由静止出发,先以加速度大小为a 1做匀加速直线运动到某速度v 后,立即以加速度大小为a 2做匀减速直线运动至B 点时速度恰好减为0,所用总时间为t .若物体以速度v 0匀速通过AB 之间,所用时间也为t ,则( )A .v =2v 0 B.1a 1+1a 2=t vC.1a 1-1a 2=12vD.1a 1+1a 2=t 2v解析:选AB 根据题意可知,A 、B 两点间距x =v2t =v 0t ,解得v =2v 0,选项A 正确;由t 1=v a 1,t 2=v a 2,t =t 1+t 2可解得1a 1+1a 2=tv,选项B 正确,C 、D 错误.10. (2018届河南洛阳一模)如图所示,物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,途经A 、B 、C 三点,其中A 、B 之间的距离l 1=3 m ,B 、C 之间的距离l 2=4 m .若物体通过l 1、l 2这两段位移的时间相等,则O 、A 之间的距离l 等于( )A.34 m B.43 m C.825m D.258m 解析:选D 设物体运动的加速度为a ,通过O 、A 之间的距离l 的时间为t ,通过l 1、l 2每段位移的时间都是T ,根据匀变速直线运动规律,l =12at 2,l +l 1=12a (t +T )2,l +l 1+l 2=12a (t +2T )2,l 2-l 1=aT 2,联立解得l =258m ,选项D 正确.二、非选择题11.(2019届南昌调研)出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路,并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10 s 时,速度计显示速度为54 km/h.求:(1)这时出租车离出发点的距离;(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度计显示速度为108 km/h 时,出租车开始做匀速直线运动.10时12分35秒时计价器里程表示数应为多少米?(车启动时,计价器里程表示数为零)解析:(1)由题意可知经过10 s 时,速度计上显示的速度为v 1=15 m/s 由速度公式v =v 0+at 得a =v -v 0t =v 1t 1=1.5 m/s 2由位移公式得x 1=12at 12=12×1.5×102 m =75 m这时出租车离出发点的距离是75 m.(2)当速度计上显示的速度为v 2=108 km/h =30 m/s 时,由v 22=2ax 2得x 2=v 222a=300 m ,这时出租车从静止载客开始,已经经历的时间为t 2,可根据速度公式得t 2=v 2a =301.5s =20 s这时出租车时间表应显示10时11分15秒.出租车继续匀速运动,匀速运动时间t 3为80 s ,通过位移x 3=v 2t 3=30×80 m=2 400 m所以10时12分35秒时,计价器里程表应显示x =x 2+x 3=(300+2 400)m =2 700 m.答案:(1)75 m (2)2 700 m12.(2018届乌鲁木齐期末)我国ETC(不停车电子收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.假设一辆家庭轿车以30 m/s 内的速度匀速行驶,接近收费站时,轿车开始减速,至收费站窗口恰好停止,再用10 s 时间完成交费,然后再加速至30 m/s 继续行驶.若进入ETC 通道.轿车从某位置开始减速至15 m/s 后,再以此速度匀速行驶15 m 即可完成交费,然后再加速至30 m/s 继续行驶.两种情况下,轿车加速和减速时的加速度大小均为3 m/s 2.求:(1)轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至30 m/s 的过程中通过的路程和所用的时间;(2)两种情况相比较,轿车通过ETC 交费通道所节省的时间. 解析:(1)设车匀减速至停止通过的路程为x 1x 1=v 022a=150 m车匀加速和匀减速通过的路程相等,设通过人工收费通道通过的路程为x 2x 2=2x 1=300 m车匀减速至停止需要的时间为t 1=v 0-0a=10 s 车通过人工收费通道所用时间为t 2=2t 1+10=30 s.(2)通过人工收费通道所需时间为30 s .此过程总位移为300 m ,通过ETC 通道时,速度由30 m/s 减至15 m/s 所需时间t 3,通过的路程为x 3t 3=v 0-v 1a=5 s路程x 3=v 02-v 122a=112.5 m车以15 m/s 匀速行驶15 m 所用时间t 4=1 s车在x 2=300 m 路程内以30 m/s 匀速行驶的路程x 4和所需时间t 5x 4=x 2-2x 3-15=60 m t 5=x 4v 0=2 sΔt =t 2-2t 3-t 4-t 5=17 s 故通过ETC 的节省的时间为17 s. 答案:(1)30 s (2)17 s。
高三高考物理一轮复习《电势能与电势差》专题专练
电势能与电势差1.(北京市101中学2019届三模)让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物以相同的初动能在同一位置垂直射入水平放置的一对平行板形成的匀强电场,不计离子的重力和离子间的相互作用,离子束从进入到射出该偏转电场的过程中,下列说法正确的是( )A .偏转电场对每个离子做功相等B .偏转电场对每个离子冲量相同C .在偏转电场中它们形成两股离子束D .在偏转电场中它们形成一股离子束2.(河北省张家口市2019届高三一模)空间存在平行于纸面的匀强电场,纸面内有一菱形ABCD 。
将一个电子由C 点移动到D 点,克服电场力做功1eV 。
A 点的电势为3V ,则B 点的电势为( )A .2 VB .3 VC .4 VD .6 V3.(2019年河北省唐山一中高三模拟)如图所示,一个由绝缘材料制成的轻弹簧水平放置,一端固定于竖直墙上,另一端与一带负电的小球相连,小球置于光滑的绝缘水平面上。
当整个装置处于水平向左的匀强电场中时,小球在B 、C 间往复运动,在O 点处所受合力为0。
假定在动动过程中小球的电量保持不变,则( )A .小球在由B 到O 的过程中,弹性势能和电势能都一直减少,动能增加B .小球在由O 到C 的过程中,弹性势能增加,电势能和动能都减少C .小球在由B 经O 到C 的过程中,电势能的变化量大于弹性势能变化量D .小球在由C 到O 的过程中,电势能的变化量和弹性势能的变化量大小相等4.(黑龙江省哈尔滨市第三中学2019届高三模拟)空间存在一沿x 轴方向的静电场,电势φ随x 变化 的关系如图所示,下列说法正确的是( )A .沿x 轴正方向,从0到无穷远电势先降低后升高,场强先减小后增大B .将带正电粒子由10x ~之间的位置静止释放(不包括点1)x 仅受电场力作用,粒子先向右加速,后向右减速,最终速度为零C .1x 位置场强最小,大小为0D .在图示区域内2x 点两侧电场强度方向相反5.(山东省淄博市2019届高三三模)如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚线为电子从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是( )A.A 点的场强小于B点的场强 B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量C.电子在A点的电势能大于在B点的电势能 D.电子在A点的速度大于在B点的速度6.(江苏省苏锡常镇四市2019届高三第二次模拟)在任何静电场中均适用的公式是( )A.B.C.D.7.(湖北省武昌实验中学2019年高三期末)静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示,在x轴上有四点:x1、x2、x3、x4,相邻两点间的距离相等,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )A.x2和x4两点处电势相等;B.由x1运动到x4的过程中加速度先增大后减小;C.由x1运动到x4的过程中电势能先增大再减小;D.设电荷从x2运动到x1,电场力做功W1,电荷从x3运动到x2,电场力做功W2,则W1=W28.(湖南省永州市2018-2019学年高三期末)下列关于电场强度、电势、电场线的说法中,正确的是( ) A.电场强度为零的地方,电势一定为零B.沿着电场线方向,电势逐渐降低C.电场强度较大的地方,电势一定较高D.电势为零的地方,电场强度一定为零9.(天津市部分区2019届高三期末)两个等量异种点电荷+Q和-Q如图放置,B点为两点电荷连线的中点,AB垂直于两点电荷的连线,下列说法正确的是 ( )A.A点和B点的电势相等B.A点的电场强度大于B点的电场强度C .一个带负电的检验电荷由A 点运动到B 点电场力做负功D .一个带正电的检验电荷放在A 点所具有的电势能比放在B 点所具有的电势能大10.(浙江省东阳中学2018-2019学年期末)如图所示,MN 是由一个正点电荷Q 产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子+q 飞入电场后,在电场力的作用下沿一条曲线运动,先后通过a 、b 两点,不计粒子的重力,则( )A .粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度B .a 点电势φa 小于b 点电势φbC .粒子在a 点的动能E k a 小于在b 点的动能E k bD .粒子在a 点的电势能E p a 小于在b 点的电势能E p b11.(广东省汕头市第一中学2019届高三模拟)如图所示,绝缘的斜面处在一个水平向右的匀强电场中,一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端,已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.3J ,克服电场力做功为0.5J ,重力势能减少了1.5J ,则以下说法正确的是( )A .金属块带正电荷B .电势能减少0.5JC .金属块克服摩擦力做功0.7JD .金属块的机械能减少1.2J12.(江苏省扬州中学2019届高三质量检测)如图所示,a 、b 是静电场中某电场线上的两点,将一个电子由a 点移到b 点的过程中电场力做功为+6eV ,则以下判断正确的是( )A .电子受到电场力从a 指向bB .电子的电势能增加6eVC .a 、b 两点间电势差U ab = -6VD .电场强度的方向一定由a 沿直线指向b13.(安徽省阜阳市第三中学2019届高三调研)如图所示,匀强电场中三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,30ABC CAB ∠=∠=,23BC m =,已知电场线平行于ABC △所在的平面,一个电荷量6210q -=-⨯ C 的点电荷由A 移到B 的过程中,电势能增加了51.210-⨯ J ,由B 移到C 的过程中电场力做功6610-⨯ J ,为方便计算,设B 点电势为0,下列说法正确的是( )U V B.A点的电势低于B点的电势A.B、C两点的电势差3BCC.负电荷由C点移到A点的过程中,电势能减少 D.该电场的场强为1 V/m14.(湖北省武汉市武昌区2019届高三调研)如图是静电除尘器除尘原理图,M、N是直流高压电源的两极,通过某种机制使电场中的尘埃带上负电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。
人教物理2019高考一轮选习练题(1)含答案-最新教学文档
人教物理2019高考一轮选习练题(1)含答案一、选择题1、如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a 、b 、c 的运动轨迹,三个小球到墙壁的水平距离均相同,且a 和b 从同一点抛出。
不计空气阻力,则( )A .a 和b 的飞行时间相同B .b 的飞行时间比c 的短C .a 的水平初速度比b 的小D .c 的水平初速度比a 的大【参考答案】D2、(2019·海安模拟)下列说法正确的是( )A .直线运动的物体位移大小等于路程B .计算火车过桥时所用的时间,火车可当成质点C .速度变化快的物体加速度不一定大D .参考系可以是匀速运动的物体,也可以是变速运动的物体答案:D3、(2019·哈师大附中月考)如图,MN 为转轴OO ′上固定的光滑硬杆,且MN 垂直于OO ′.用两个完全相同的小圆环套在MN 上.分别用两条不可伸长的轻质细线一端与圆环连接,另一端系于OO ′上,长度分别为l 1、l 2.已知l 1、l 2与MN 的夹角分别为θ1、θ2,OO ′匀速转动时,线上弹力分别为F T 1、F T 2.下列说法正确的是( )A .若l 1sinθ1>l 2sinθ2,则F T 1>F T 2B .若l 1cosθ1>l 2cosθ2,则F T 1>F T 2C .若l 1tanθ1>l 2tanθ2,则F T 1>F T 2D .若l 1>l 2,则F T 1>F T 2解析:设两环的质量均为m ,硬杆转动的角速度为ω,根据牛顿第二定律,对左环有:FT 1cosθ1=mω2l 1cosθ1;对右环有:F T 2cosθ2=mω2l 2cosθ2两环ω相等得FT 1FT 2=l 1l 2;若l 1cosθ1>l 2cosθ2,则F T 1cosθ1>F T 2cosθ2,不能得到F T 1>FT 2;由题意可知l1sinθ1<l2sinθ2;若l1tanθ1>l2tanθ2,可得cosθ1<cosθ2,不能得到F T1>F T2;若l1>l2,则F T1>FT2,选项D正确,A、B、C错误.答案:D4、如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中,克服摩擦力做的功()A.大于μmgL B.小于μmgLC.等于μmgL D.以上三种情况都有可能解析:设斜坡与水平面的交点为C,BC长度为L1,AC水平长度为L2,AC 与水平面的夹角为θ,如图所示,则滑雪者在水平面上摩擦力做功W1=-μmgL1,在斜坡上摩擦力做功W2=-μmgcosθ·L2cosθ=-μmgL2,所以在滑雪者经过AB段过程中,摩擦力做功W=W1+W2=-μmg(L1+L2)=-μmgL.所以滑雪者克服摩擦力所做的功为μmgL.故选项C正确.答案:C5、(2019·四川资阳二诊)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,静电计所带电荷量很少,可被忽略,一带负电的油滴被固定于电容器中的P点,现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是()A.平行板电容器的电容将减小B.带电油滴的电势能将减少C.静电计指针的张角变小D.若将上极板与电源正极断开后,再将下极板左移一小段距离,则带电油滴所受的电场力不变解析:由C =εr S 4πkd 知,将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,d 减小,C 增大,A 错误;U 不变,静电计指针的张角不变,C 错误;由E =U d 知,E 增大,则P 点与负极板间的电势差增大,P 点的电势升高,E p =φq ,又油滴带负电,则带电油滴的电势能将减少,B 正确;若将上极板与电源正极的导线断开后再将下极板左移一小段距离,Q 不变,由C =εr S 4πkd 知,S 减小,C 减小,由U=Q C 得,电压U 增大,场强E =U d 增大,带电油滴所受的电场力增大,D 错误. 答案:B6、一匀强磁场的边界是MN ,MN 左侧是无场区,右侧是匀强磁场区域,如图甲所示,现有一个金属线框以恒定速度从MN 左侧进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的I -t 图象如图乙所示.则可能的线框是如图丙所示中的( )解析:从乙图看到,电流先均匀增加后均匀减小,而线圈进入磁场是匀速运动,所以有效长度是均匀增加的,所以D 项正确,B 项排除的原因是中间有段时间电流恒定不变.答案:D7、(2019·安徽模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡,若四个灯泡恰好都能正常发光,则下列说法正确的是( )A .U 1:U 2=:4 B .U 1:U 2=:3C .若将L 1短路,则副线圈的三个灯泡仍能正常发光D .若将L 2短路,则副线圈的两个灯泡两端的电压变为额定电压的43倍解析:设灯泡的额定电压为U ,额定电流为I ,则副线圈电压为3U ,电流为I ,原线圈的灯泡正常发光,电流也为I ,所以原、副线圈的匝数比为:1,原线圈两端电压为3U ,所以U 1:U 2=:3,选项A 错误、B 正确;若将L 1短路,则原线圈的电压增大,则副线圈两端电压也增大,三个灯泡不能正常发光,选项C 错误;若将L 2短路,设副线圈的电流为I ′,原线圈的电流也为I ′,因此2I ′R +I ′R =U 1=4U ,则I ′R =43U ,即副线圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的43,选项D 正确.答案:BD二、非选择题利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M =200.0 g ,钩码的质量为m =10.0 g ,打点计时器的电源为50 Hz 的交流电.图1(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到____________________.(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O ,依次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离Δx ,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v ,其中打出计数点“1”时小车的速度v 1=________m/s.图2(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力,取g =9.80 m/s 2,利用W =mgΔx 算出拉力对小车做的功W.利用Ek =12M v 2算出小车动能,并求出动能的变化量ΔEk.计算结果见下表.图3(4)实验结果表明,ΔEk总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=________N.解析:(1)完全平衡摩擦力的标志是轻推小车,小车做匀速运动.(2)两计数点间的时间间隔T=5×0.02 s=0.1 sv1=x022T=(2.06+2.50)×0.012×0.1m/s=0.228 m/s(3)确定标度,根据给出数据描点.作图如图所示.(4)从图线上取两个点(4.5,4.24),(2.15,2.0)图线的斜率k=4.24-2.04.5-2.15≈0.953①又有k=ΔEkΔW=M v22mgΔx②根据运动学公式有v2=2aΔx③根据牛顿第二定律有F=Ma④由①②③④式解得F≈0.093 N答案:(1)小车做匀速运动(2)0.228(3)见解析图(4)0.093。
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第四章第一节
[限时检测]
(限时45分钟,满分100分)
一、选择题(每小题7分,共63分)
1.如图4-1-16所示,在一次消防演习中,消防队员要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人。
为了节省救援时间,当消防车匀速前进的同时,人沿倾斜的梯子匀加速向上运动,则关于消防队员相对地面的运动,下列说法中正确的是
图4-1-16
A.消防队员做匀加速直线运动
B.消防队员做匀变速曲线运动
C.消防队员做变加速曲线运动
D.消防队员水平方向的速度保持不变
解析以地面为参考系,消防员同时参与水平方向的匀速运动和斜向上的匀加速运动,其合运动为匀变速曲线运动,A、C错、B对,由运动的合成与分解知识可知水平方向的速度变大,D错。
答案 B
2.(多选)(2018·泉州检测)质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做
A.加速度大小为F3
m的匀变速直线运动
B.加速度大小为2F3
m的匀变速直线运动
C.加速度大小为2F3
m的匀变速曲线运动
D.匀速直线运动
解析物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动,必有F3与F1、F2的合力等大反向,当F3大小不变、方向改变90°时,F1、F2的合力大小
仍为F3,方向与改变方向后的F3夹角为90°,故F
合=2F3,加速度a=
F合
m=
2F3
m。
若初速度方向与F合方向共线,则物体做匀变速直线运动;若初速度方向与F
合
方向不共线,则物体做匀变速曲线运动,综上所述本题选B、C。
答案BC
3.如图4-1-17所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度
图4-1-17
A.大小和方向均不变B.大小不变,方向改变
C.大小改变,方向不变D.大小和方向均改变
解析橡皮在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀速直线运动,其合运动仍是匀速直线运动,速度大小和方向均不变,选项A正确。
答案 A
4.有一个质量为2 kg的质点在xOy平面上运动,在x方向的速度图象和y 方向的位移图象分别如图4-1-18甲、乙所示,下列说法正确的是
图4-1-18
A.质点所受的合外力为3 N
B.质点的初速度为3 m/s
C.质点做匀变速直线运动
D.质点初速度的方向与合外力的方向垂直
答案 A
5.小船过河时,船头偏向上游与水流方向成α角,船相对静水的速度为v ,其航线恰好垂直于河岸,现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到达对岸,下列措施中可行的是
A .增大α角,增大船速v
B .减小α角,增大船速v
C .减小α角,保持船速v 不变
D .增大α角,保持船速v 不变
解析 保持航线不变,且准时到达对岸,即船的合速度大小和方向均不变,由图可知,当水流速度v 水增大时,α增大,v 也增大,故选A 。
答案 A
6.如图4-1-19所示,两次渡河时船对水的速度大小和方向都不变,已知第一次实际航程为A 至B ,位移为x 1,实际航速为v 1,所用时间为t 1。
由于水速增大,第二次实际航程为A 至C ,位移为x 2,实际航速为v 2,所用时间为t 2。
则
图4-1-19
A .t 2>t 1,v 2=x 2
x 1v 1
B .t 2>t 1,v 2=x 1
x 2v 1
C .t 2=t 1,v 2=x 1
x 2
v 1
D .t 2=t 1,v 2=x 2
x 1
v 1
解析 两次船相对于静水的速度都是不变的,船相对于水的速度可以分解为垂直于河岸和平行于河岸两个方向。
由于船速大小和方向不变,故垂直于河岸的速度不变,所以渡河的时间相等即t 2=t 1;渡河的位移x 1=v 1t 1,x 2=v 2t 2,解得:v 2=x 2
x 1
v 1,所以D 正确,A 、B 、C 错误。
答案 D
7.如图4-1-20所示,光滑水平桌面上,一个小球以速度v 向右做匀速
运动,它经过靠近桌边的竖直木板ad 边时,木板开始做自由落体运动。
若木板开始运动时,cd 边与桌面相齐,则小球在木板上的投影轨迹是
图4-1-20
解析 木板做自由落体运动,若以木板作为参考系,则小球沿竖直方向的运动可视为竖直向上的初速度为零加速度为g 的匀加速直线运动,所以小球在木板上的投影轨迹是B 。
答案 B
8.如图4-1-21所示,民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB 运动,拉弓放箭射向他左侧的固定目标。
假设运动员骑马奔驰的速度为v 1,运动员静止时射出的箭速度为v 2,跑道离固定目标的最近距离OA =d 。
若不计空气阻力的影响,要想命中固定目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则
图4-1-21
A .运动员放箭处离固定目标的距离为v 21+v 2
2
v 2
d
B .运动员放箭处离固定目标的距离为v 1
v 2d
C .箭射到固定目标的最短时间为d
1
D .箭射到固定目标的最短时间为
d
v 22-v 21
解析 联系“小船过河”模型可知,射出的箭同时参与了v 1、v 2两个运动,要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,箭射出的方向应与马运动的方
向垂直,故箭射到固定目标的最短时间为t =d v 2
,箭的速度v =v 21+v 2
2,所以运动员放箭处离固定目标的距离为s =v t =v 2
1+v 22
v 2
d ,A 正确。
答案 A
9. (2018·大庆模拟)A 、B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上,现物体A 以速度v 1向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别为α、β时,如图4-1-22所示。
物体B 的运动速度v B 为(绳始终有拉力)
图4-1-22
A .v 1sin α/sin β
B .v 1cos α/sin β
C .v 1sin α/cos β
D .v 1cos α/cos β
解析 A 、B 两物体的速度分解如图。
由图可知:v 绳A =v 1cos α v 绳B =v B cos β 由于v 绳A =v 绳B
所以v B =v 1cos α/cos β,故D 对。
答案 D
二、计算题(共37分)
10. (18分)如图4-1-23所示,在竖直平面的xOy 坐标系中,Oy 竖直向上,Ox 水平。
设平面内存在沿x 轴正方向的恒定风力。
一小球从坐标原点沿Oy 方向竖直向上抛出,初速度为v 0=4 m/s ,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M 点所示,(坐标格为正方形,g =10 m/s 2)求:
图4-1-23
(1)小球在M点的速度大小v1;
(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N;
(3)小球到达N点的速度v2的大小。
解析(1)设正方形的边长为s0。
竖直方向做竖直上抛运动,v0=gt1,2s0=v0 2t1
水平方向做匀加速直线运动,3s0=v1
2t1。
解得v1=6 m/s。
(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1到x轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,所以回到x轴时落到x=12处,位置N的坐标为(12,0)。
(3)到N点时竖直分速度大小为v0=4 m/s,
水平分速度v x=a
水平
t N=2v1=12 m/s,
故v2=v20+v2x=410 m/s。
答案(1)6 m/s(2)(12,0)(3)410 m/s
11.(19分)(2018·天水检测)在一光滑的水平面上建立xOy平面坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x-t图象和v y-t 图象如图4-1-24所示,求:
图4-1-24
(1)运动后4 s内质点的最大速度;
(2)4 s末质点离坐标原点的距离。
解析(1)由题图可知,质点沿x轴正方向做匀速直线运动,
速度大小为v x=x
t1=2 m/s
在运动后4 s 内,沿y 轴方向运动的最大速度为4 m/s 则运动后4 s 内质点运动的最大速度
v m =v 2x +v 2
y =2 5 m/s
(2)0~2 s 内质点沿y 轴正方向做匀加速直线运动,2~4 s 内先沿y 轴正方向做匀减速直线运动,再沿y 轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小
a =Δv Δt =6
2
m/s 2=3 m/s 2
则质点沿y 轴正方向做匀减速运动的时间 t 2=v a =23
s
则运动后4 s 内沿y 轴方向的位移 y =12×2×(2+23)m -12×4×4
3
m =0 因此4 s 末质点离坐标原点的距离等于沿x 轴方向的位移 由图象可知,4 s 末质点离坐标原点的距离 s =x =8 m 。
答案 (1)2 5 m/s (2)8 m。