2012届高考物理第一轮课时复习题7
河北省沧州市2012届高考物理一轮复习 7.42《动量守恒定律的应用》习题课
7.42《动量守恒定律的应用》习题课一、教学目的复习上节课所学《动量守恒定律》，掌握应用动量守恒定律解决综合问题的思路和方法二、教学重点1、物理情景分析和物理模型的建立2、应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法三、教学难点应用动量守恒动量分析物理过程，灵活应用动量守恒定律四、教学方法分析、讨论和归纳五、教学过程1、复习引入：○1系统动量守恒的条件有哪些？○2应用动量守恒定律解题的一般步骤？1）、确定研究对象（系统）2）、判断是否守恒（看是否满足三个条件之一）4）、确定正方向（一维情况）5）、分析初、末态6）、列式求解2、课堂教学典型问题一：碰撞类问题○1碰撞：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内运动状态发生显著变化的过程。
○2碰撞的特点：碰撞、爆炸过程作用时间极短，内力远远大于外力，所以都可认为系统的动量守恒。
○3碰撞的分类：对心碰撞（正碰）和非对心碰撞（斜碰）。
例1．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，下列现象可能的是（）A．若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开B ．若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行C ．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D ．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行〖学生讨论，老师总结，通过此题，培养学生全面分析问题的思维品质〗例2．一质量为M 的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态，一颗质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向击中木块，并留在其中与木块共同运动，则子弹对木块的冲量大小是( )A 、 mv 0 ；B 、m M mMv +0 ；C 、mv 0－mM mv +0 ；D 、mv 0－m M v m +02 〖学生讨论，老师总结，通过此题，培养学生全面分析问题的思维品质〗典型问题二：人船模型例3．质量为M ＝300kg 的小船，长为L ＝3m ，浮在静水中。
开始时质量为m ＝60kg 的人站在船头，人和船均处于静止状态。
2012届高考物理第一轮课时复习训练题(有答案和解释)
2012届高考物理第一轮课时复习训练题（有答案和解释）第三节圆周运动及其应用一、单项选择题1.(2009年高考广东卷)如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是()A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大解析：选B.由于a、b、c三点是陀螺上的三个点，所以当陀螺转动时，三个点的角速度相同，选项B正确，C错误；根据v＝ωr，由于a、b、c三点的半径不同，ra＝rb>rc，所以有va＝vb>vc，选项A、D均错误．2．(2011年北京检测)在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些，汽车的运动可看成是做半径为R的圆周运动，设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于()A.gRhLB.gRhdC.gRLhD.gRdh解析：选 B.汽车做匀速圆周运动：向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小F向＝mgtanθ，根据牛顿第二定律：F向＝mv2R，tanθ＝hd，解得汽车转弯时的车速v ＝gRhd，所以B对．3.(2011年北京西城检测)如图所示，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是R.轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x.一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点B时的速度为v.小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为ΔF(ΔF>0)，不计空气阻力．则()A．m、x一定时，R越大，ΔF一定越大B．m、x一定时，v越大，ΔF一定越大C．m、R一定时，x越大，ΔF一定越大D．m、R一定时，v越大，ΔF一定越大解析：选C.小球到达最高点A时的速度vA不能为零，否则小球早在到达A点之前就离开了圆形轨道，m、R一定时，x越大，小球到达最高点A时的速度越小，小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差ΔF 一定越大，C正确．二、双项选择题4.(2011年广州一模)如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中()A．B对A的支持力越来越大B．B对A的支持力越来越小C．B对A的摩擦力越来越大D．B对A的摩擦力越来越小解析：选BD.以A为研究对象，由于其做匀速圆周运动，故合外力提供向心力．在水平位置a点时，向心力水平向左，由B对它的静摩擦力提供，f＝mω2r；重力与B对它的支持力平衡，即FN＝mg.在最高点b 时，向心力竖直向下，由重力与B对它的支持力的合力提供，mg－FN ＝mω2r，此时f＝0.由此可见，B对A的支持力越来越小，B对A的摩擦力也越来越小．5.(2011年深圳模拟)如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为34圆周的光滑轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度．今将质量为m的小球从d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处并切入轨道内运动，不计空气阻力，则()A．在h一定的条件下，小球释放后的运动情况与小球的质量无关B．改变h的大小，就能使小球通过a点后，落回轨道内C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过b点后落回轨道内D．调节h的大小，使小球飞出de面(即飞到e的右面)是可能的解析：选AD.在h一定的条件下，小球释放后的运动情况与小球的质量无关，小球通过a点时的最小速度为vmin＝gR，其中R为圆轨道的半径，所以它落到与de面等高的水平面上时的最小水平位移为smin＝vmin2Rg＝2R，所以改变h的大小，不可能使小球通过a点后落回轨道内，但使小球飞出de面(即飞到e的右面)是可能的．改变h的大小，使小球通过b点后在ba之间的某一点离开轨道做斜上抛运动并落回轨道内是可能的．故A、D正确．6.(2011年长沙三校测评)2010年2月16日，在加拿大温哥华举行的第二十一届冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛落下帷幕，中国选手申雪、赵宏博获得冠军．如图所示，如果赵宏博以自己为转动轴拉着申雪做匀速圆周运动．若赵宏博的转速为30r/min，手臂与竖直方向夹角为60°，申雪的质量是50kg，她触地冰鞋的线速度为4.7m/s，则下列说法正确的是()A．申雪做圆周运动的角速度为πrad/sB．申雪触地冰鞋做圆周运动的半径约为2mC．赵宏博手臂拉力约是850ND．赵宏博手臂拉力约是500N解析：选AC.申雪做圆周运动的角速度等于赵宏博转动的角速度．则ω＝30r/min＝30×2π/60rad/s＝πrad/s，由v＝ωr得：r＝1.5m，A正确，B 错误；由Fcos30°＝mrω2解得F≈850N，C正确，D错误．7.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧管壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝＋B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力解析：选BC.小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故A错误，B正确；小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力FN与球重力在背离圆心方向的分力Fmg的合力提供向心力，即：FN －Fmg＝mv2R＋r，因此，外侧管壁一定对球有作用力，而内侧管壁无作用力，C正确；小球在水平线ab以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，D错误．8.如图所示，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为R/2.轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由A点静止滑下．小球在水平面上的落点为C(重力加速度为g)，则()A．小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为2RD．小球从A运动到C的时间等于(1＋2)Rg解析：选BC.小球从A到B由机械能守恒定律得mgR2＝12mv2B，vB＝gR；由mv2BR＝mg可知，小球在半球顶端B点只受重力的作用，符合平抛运动的条件，故选项A错误，而B正确；从B到C，R＝12gt2，OC＝vBt，联立得t＝2Rg，OC＝2R，选项C正确；设从A到B的时间为tAB，由于R2Rg，故小球从A运动到C的时间大于(1＋2)Rg，选项D 错误．三、非选择题9．如图所示，A、B两个齿轮的齿数分别为z1、z2，各自固定在过O1、O2的轴上，其中过O1的轴与电动机相连接，此轴的转速为n1，求：(1)B齿轮的转速n2；(2)A、B两个齿轮的半径之比；(3)在时间t内，A、B两齿轮转过的角度之比．解析：(1)相同时间内两齿轮咬合通过的齿数是相同的，则n1z1＝n2z2，所以n2＝z1z2n1.(2)设A、B半径分别是r1、r2，由于两轮边沿的线速度大小相等，则2πn1r1＝2πn2r2，所以r1r2＝n2n1＝z1z2.(3)由ω＝2πn得ω1ω2＝n1n2＝z2z1，再由φ＝ωt得时间t内两齿轮转过的角度之比φ1φ2＝ω1ω2＝z2z1.答案：(1)z1z2n1(2)z1z2(3)z2z110．(2009年高考广东卷)如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A 点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块．求：(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度．解析：(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点时受到重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡条件得摩擦力的大小f＝mgsinθ＝mgHH2＋R2支持力的大小FN＝mgcosθ＝mgRH2＋R2.(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A点受到重力和支持力的作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为ω，则有mgtanθ＝mω2R2由几何关系得tanθ＝HR联立以上各式解得：ω＝2gHR.答案：(1)mgHH2＋R2mgRH2＋R2(2)2gHR1.(2011年江西五校联考)如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，则有()A．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为5mgB．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mgC．若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为7gL D．若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为2L解析：选C.小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，说明小铁球在最高点B处，轻绳的拉力最小为零，mg＝mv2/L，v＝gL；由机械能守恒定律得，小铁球运动到最低点时动能mv21/2＝mv2/2＋mg•2L，在最低点轻绳的拉力最大，由牛顿第二定律F－mg＝mv21/L，联立解得轻绳的拉力最大为F＝6mg；选项A、B错误．以地面为重力势能参考平面，小铁球在B点处的总机械能为mg•3L＋12mv2＝72mgL，无论轻绳是在何处断开，小铁球的机械能总是守恒的，因此到达地面时的动能12mv′2＝72mgL，落到地面时的速度大小为v′＝7gL，选项C正确．小铁球运动到最低点时速度v1＝5gL，由s＝v1t，L＝12gt2，联立解得小铁球落到地面时的水平位移为s＝10L，选项D错误．2.(2010年高考重庆卷)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d 后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为34d，重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力．(1)求绳断开时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2.(2)问绳能承受的最大拉力多大？(3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？解析：(1)设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向：14d＝12gt2水平方向：d＝v1t解得v1＝2gd由机械能守恒定律，有12mv22＝12mv21＋mg(d－34d)，解得v2＝52gd.(2)设绳能承受的最大拉力大小为T，这也是球受到绳的最大拉力大小．球做圆周运动的半径为R＝34d由圆周运动向心力公式，有T－mg＝mv21R得T＝113mg.(3)设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，有T－mg＝mv23l，解得v3＝83gl绳断后球做平抛运动，竖直位移为d－l，水平位移为s，时间为t1.有d －l＝12gt21，s＝v3t1得s＝－，当l＝d2时，s有极大值smax＝233d.答案：(1)2gd52gd(2)113mg(3)d2233d。
2012届高考物理一轮复习课时训练：交变电流的产生和描述
2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第十章 交变电流 传感器第二讲 变压器 电能的输送（本卷共12小题全部为选择题，共120分）1．图10－2－19为某小型水电站的电能输送示意图，A 为升压变压器，其输入功率为P 1，输出功率为P 2，输出电压为U 2；B 为降压变压器，其输入功率为P 3，输入电压为U 3.A 、B 均为理想变压器，输电线的总电阻为r ，则下列关系式正确的是( )图10－2－19A ．P 1>P 2B ．P 2＝P 3C ．U 2>U 3D ．U 2＝U 3解析：由变压器原理知，P 1＝P 2＝P 3＋ΔP ＝P 4＋ΔP ，U 2＝U 3＋ΔU ，选C.答案：C2．(2010·天津理综，7)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2，电路中分别接了理想交流电压表V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A 2，导线电阻不计，如图10－2－20所示．当开关S 闭合后( )图10－2－20A ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值不变B ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值变大C ．V 2示数变小，V 1与V 2示数的比值变大D ．V 1示数不变，V 1与V 2示数的比值不变解析：交流电源的电压有效值不变，即V 1示数不变，因U 1U 2＝n 1n 2，故V 2示数不变，V 1与V 2示数的比值不变，D 对．S 闭合使负载总电阻减小，I 2＝U 2R ，所以I 2增大．因I 1I 2＝n 2n 1，所以A 1示数增大，A 1与A 2示数比值不变，A 对． 答案：AD3．如图10－2－21所示，一理想变压器原副线圈匝数比为n 1∶n 2＝4∶1，原线圈ab 间接一电压为u ＝2202sin 100πt (V)的交流电源，灯泡L 标有“36 V 18 W ”，当滑动变阻器R 的滑片处在某位置时，电流表示数为0.25 A ，灯泡L 刚好正常发光，则()图10－2－21A ．滑动变阻器R 消耗的功率为36 WB ．定值电阻R 0的电阻值为19 ΩC ．流过灯泡L 的交变电流频率为25 HzD ．将滑动变阻器R 的滑片向上滑时，灯泡L 的亮度变暗解析：本题考查理想变压器及电路的动态分析的相关知识．根据电流表示数和原副线圈的匝数之比可知副线圈中的电流大小为1 A ，灯泡正常发光可知，灯泡所在支路电流为0.5 A ，故滑动变阻器所在支路电流为0.5 A ，电压为36 V ，根据P ＝UI 可知滑动变阻器消耗的功率为18 W ，故A 错；根据原副线圈的匝数之比可知副线圈两端的电压的有效值为55 V ，则R 0两端电压为19 V ，R 0的电阻为19 Ω，故B 正确；原副线圈电流的频率应相同为50 Hz ，故C 错误；滑动变阻器滑片向上滑，阻值增大，则并联电阻的阻值变大，并联电路两端电压变大，灯泡将变亮，故D 错误，此题为中等难度题．答案：B4. 如图10－2－22所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是( )A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好解析：根据P ＝I 2R 可知，在电流I 一定的情况下，减小电阻R 可以减少电路上的电能损失，而R ＝ρL S，所以增大输电线横截面积S 有利于减少输电过程中的电能损失，A 对；由公式P ＝I 2R 可得，若设输送的电功率为P ′，则P ＝P ′2U 2R ，可见，在输送电压U 一定时，输送的电功率P ′越大，输电过程中的电能损失越大，C 错误．答案：ABD5. 如图10－2－23所示，理想变压器的原线圈两端输入的交变电压保持恒定．则当开关S 合上时，下列说法正确的是()图10－2－22图10－2－23A．电压表的示数变小B．原线圈的电流增大C．流过R1的电流不变D．变压器的输入功率减小解析：本题考查交流电．由于原、副线圈两端电压不变，当开关S闭合时，回路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上电流增加，但并联电路两端电压不变，选项A错误，B正确；由于R1两端电压不变，由部分电路欧姆定律可知，通过R1的电流不变，选项C正确；由于理想变压器输入功率与输出功率相等，输出电压不变，电流增加，输出功率增加，选项D错误．答案：BC6. (2010·东北三省四市联考)如图10－2－24，一理想自耦变压器的原线触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是()A．若通过电路中A、C两处的电流分别为I A、I C则I A>I CB．若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大图10－2－24 C．若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大D．若在使电阻R增大的同时，将触头P向A端滑动，则通过A处的电流增大解析：自耦变压器是指它的绕组是初级和次级在同一绕组上的变压器．通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈两端电压，实现电压的变换．原、副线圈两端电压与其匝数成正比．理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，若仅将触头P 向A端滑动，电阻R两端的电压增大，则电阻R消耗的电功率增大，选项B正确．答案：B7．“5·12”汶川大地震发生后，山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机．该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是()A.输电线路中的电流为20 AB．输电线路损失的电功率为8 000 WC．发电机实际输出电压是300 VD．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300 V解析：I 线＝I 0＝P 0U 0＝4.4×104220A ＝200 A ；线路损失功率P 线＝I 2线R 线＝8 000 W ，线路两端电压U ＝I 线R 线＝40 V ，所以发电机输出电压为260 V ；如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是260 2 V.答案：B8．如图10－2－25甲所示，为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环型铁芯上，若AB 间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P 到如图甲中所示位置，在BC 间接一个55 Ω的电阻(图中未画出)，则()图10－2－25A ．该交流电的电压瞬时值表达式为u ＝2202sin(25πt )VB ．该交流电的频率为25 HzC ．流过电阻的电流接近于4 AD ．电阻消耗的功率接近于220 W解析：由题中图乙可知正弦交流电的周期T ＝0.04 s ，则f ＝1T＝25 Hz ，ω＝2πf ＝50π rad/s ，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝2202sin(50πt )V ，A 错误，B 正确；从题图甲中可以看出，自耦变压器的副线圈的匝数约是原线圈匝数的12，故副线圈两端的电压约为110 V ，流过电阻的电流约为2 A ，C 项错误；电阻消耗的功率P ＝U 2I 2＝220 W ，D 项正确．答案：BD9. (2010·海南卷，9)如图10－2－26所示，一理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R 为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是( )A ．若电压表读数为6 V ，则输入电压的最大值为24 2 VB ．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C ．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D ．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍解析：本题考查变压器的原理以及交流电的有关知识，意在考查考生对交变电流的认识和理解．因为电压表的读数为6 V ，则变压器的输出电压的有效值为6 V ，由U 1U 2＝n 1n 2， 图10－2－26故U 1＝4U 2＝24 V ，所以输入电压的最大值为U m ＝2U 1＝24 2 V ，所以选项A 正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则U 2增大，由I 2＝U 2R可知，电流表示数增大，所以选项B 不对；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R 变大时，则I 2＝U 2R，电流变小，故P 1＝P 2＝U 2I 2，所以输入功率也减小，所以选项C 错；若负载电阻R 不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为原来的2倍，I 2＝U 2R则输出电流也变为原来的2倍，故输出功率P 2＝U 2I 2变为原来的4倍，所以选项D 正确． 答案：AD10．(2011·临沂模拟)随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U 1，输电导线总电阻为R ，在某一时段用户需求的电功率为P 0，用户的用电器正常工作的电压为U 2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是( )A ．输电线上损耗的功率为P 20R U 22B ．输电线上损耗的功率为P 20R U 21C ．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D ．采用更高的电压输电会降低输电的效率解析：设发电厂输出功率为P ，则输电线上损耗的功率ΔP ＝P －P 0，ΔP ＝I 2R ＝P 2R U 21，A 、B 项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C 项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D 项错误． 答案：C11．如图10－2－27所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L 1、L 2、L 3为三只规格均为“9 V 6 W ”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图10－2－28所示的交变电压，则以下说法中不正确的是( )图10－2－27 图10－2－28A ．电流表的示数为2 AB ．电压表的示数为27 2 VC ．副线圈两端接入耐压值为9 V 的电容器恰能正常工作D ．变压器副线圈中交变电流的频率为50 Hz解析：副线圈两端电压有效值是9 V ，三只规格均为“9 V 6 W ”的相同灯泡并联，电流表的示数为2 A ，A 正确；电压表示数为有效值27 V ，B 错；副线圈两端电压最大值是9 2 V ，副线圈两端接入耐压值为9 V 的电容器不能正常工作，C 错；交变电流的周期是0.02 s ，变压器副线圈中交变电流的频率为50 Hz ，D 正确．答案：BC12.一个探究性学习小组利用示波器，绘制出了一个原、副线圈 匝数比为2∶1的理想变压器的副线圈两端输出电压u 随时间t 变化的图象，如图10－2－29所示(图线为正弦曲线)．则下列说法正确的是( )A ．该变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为u ＝20sin(100πt )VB ．接在副线圈两端的交流电压表的示数为7.1 VC ．该变压器原线圈输入频率为50 HzD ．接在副线圈两端的阻值为20 Ω的白炽灯消耗的功率为2.5 W解析：由图象知该交变电压的最大值为10 V ，周期为4×10－2 s ，其角速度ω＝2πTrad/s ，则原线圈输入电压的瞬时值表达式为u ＝20sin(50πt )V ，A 项错误；交流电压表的示数为有效值，U ＝102V ≈7.1 V ，B 项正确；该交变电压的频率f ＝1T ＝25 Hz ，变压器不改变交变电流的频率，C 项错误；计算白炽灯的功率要用有效值，P ＝U 2R＝2.5 W ，D 项正确． 答案：BD图10－2－29。
2012高考物理第一轮测试题精选_(7)
2011高考物理热点预测专题8·直流电路和交流电路高考预测本专题内容主要讨论了恒定电流的产生，电源的作用，电路的组成，电流、电压、功率以及能量转化关系，还有闭合电路欧姆定律、串并联电路等等内容，与实际联系紧密，象超导现象及其在生产、科技方面的应用，该知识点与高科技，日常生活的联系较大，贴近生活． 符合现代高考的对知识应用和能力的考查，本专题的内容在2010年高考中大约占总分的百分之十五左右，以单独命题占多数，也可以与牛顿运动定律、动量和能量、电磁感应相结合，基本题型是以选择题、实验题或计算题出现。
如以选择题出现难度一般不大，若以实验题和计算题出现，则属于较难的题一、选择题（共10小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1.如图1所示，电阻t R 是热敏电阻，电阻Ｒ是标准电阻（阻值不随温度变化），现将它们串联在一起，在两端加上恒定的电压Ｕ，在室温下，两电阻的阻值相等，当环境温度改变时，有（ ）Ａ.温度升高时，t R 上电流变小Ｂ.温度降低时，t R 上电流变小Ｃ.温度降低时，t R 上消耗的电功率变小，温度升高时，t R 上消耗的电功率变大Ｄ不论温度升高还是降低，t R 上消耗的电功率都变小2.在生产实际中，有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关Ｓ由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关Ｓ处产生电弧，危及操作人员的人身安全，为了避免电弧的产生，可在线圈出并联一个元件，下列方案可行的是（ ）3.设长度为l 、横截面积为S ，单位体积自由电子数为n 的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U ，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子(-e )受匀强电场作用而加速.而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v 成正比，其大小可以表示成kv (k 是常数)。
2012届高考物理第一轮课时复习题341
2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第九章电磁感应第1讲电磁感应产生的条件楞次定律一、选择题（本题共11小题，共88分）1．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图9－1－19所示连接．下列说法中正确的是()图9－1－19A．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D．电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转解析：电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误．答案：A2．两个大小不同的绝缘金属圆环如图9－1－20叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内，当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是()A．顺时针方向B．逆时针方向C．左半圆顺时针，右半圆逆时针D．无感应电流解析：根据安培定则，当大圆环中电流为顺时针方向时，圆环所在平面内的磁场是垂直于纸面向里的，而环外的磁场方向垂直于纸面向外，虽然小圆环在大圆环里外的面积一样，但环里磁场比环外磁场要强，净磁通量还是垂直于纸面向里．由楞次定律知，感应电流的磁场阻碍“×”方向的磁通量的增强，应垂直于纸面向外，再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向，B选项正确．答案：B图9－1－203．如图9－1－21所示，ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动过程中，线圈ab 将 ( )A ．静止不动B ．逆时针转动C ．顺时针转动D ．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向解析：当P 向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，线圈ab 的磁通量增加，根据楞 次定律判断，线圈ab 将顺时针转动．答案：C4．直导线ab 放在如图9－1－22所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直导线cd 和框架处在同一个平面内，且cd 和ab 平行，当cd中通有电流时，发现ab 向左滑动．关于cd 中的电流下列说法正确的是 ( )A ．电流肯定在增大，不论电流是什么方向B ．电流肯定在减小，不论电流是什么方向C ．电流大小恒定，方向由c 到dD ．电流大小恒定，方向由d 到c解析：ab 向左滑动，说明通过回路的磁通量在减小，通过回路的磁感应强度在减弱， 通过cd 的电流在减小，与电流方向无关．答案：B5．如图9－1－23所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A 、B ，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab 和cd .当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab 和cd 的运动情况是 ( )A ．一起向左运动B ．一起向右运动C ．ab 和cd 相向运动，相互靠近D ．ab 和cd 相背运动，相互远离解析：电流增强时，电流在abdc 回路中产生的垂直向里的磁场增强，回路磁通量增大， 根据楞次定律可知回路要减小面积以阻碍磁通量的增加，因此，两导体要相向运动，相 互靠拢．答案：C6．两根相互平行的金属导轨水平放置于图9－1－24所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB 和CD 可以自由滑动．当AB 在外力F 作用下向右运动时，下列说法中正确的是 ( )A ．导体棒CD 内有电流通过，方向是D →CB ．导体棒CD 内有电流通过，方向是C →DC ．磁场对导体棒CD 的作用力向左D ．磁场对导体棒AB 的作用力向左解析：利用楞次定律．两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加， 结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B →A →C →D →B .以此为基础，再判断CD图9－1－21 图9－1－22 图9－1－23 图9－1－24内的电流方向，最后根据左手定则进一步确定CD的受力方向，经过比较可得正确答案．答案：BD7．如图9－1－25所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是()A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C．圆盘在磁场中向右匀速平移D．匀强磁场均匀增加解析：将金属圆盘看成是一个个同心圆环，当通过每个圆环的磁通量发生变化时，圆盘中产生感应电流，所以只有选项B、D正确．答案：BD8．如图9－1－26所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，实验时用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来．当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动．则下列说法中正确的是()A．不断转动A盘使得铜盘沿径向排列的无数根铜条做切割磁感线运动，产生感应电动势并获得持续电流B．不断转动A盘使得铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁通量发生变化，产生感应电动势并获得持续电流C．当A盘顺时针转动时，B盘逆时针转动，A盘中心的电势比盘边缘高D．当A盘顺时针转动时，B盘也顺时针转动，A盘中心的电势比盘边缘低解析：A盘在外力作用下顺时针转动时，相当于发电机，由右手定则可知径向铜条中的电流由中心流向边缘，从等效电源来看，A盘中心的电势比盘边缘低；B盘相当于电动机，电流从其中心流向边缘，由左手定则可知，B盘应逆时针转动．答案：A9．如图9－1－27为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称．在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动(O是线圈中心)，则()图9－1－27 A．从X到O，电流由E 经流向F，先增大再减小图9－1－25图9－1－26B ．从X 到O ，电流由F 经流向E ，先减小再增大C ．从O 到Y ，电流由F 经流向E ，先减小再增大D ．从O 到Y ，电流由E 经流向F ，先增大再减小解析：从X 到O 过程中，原磁场方向指向上不断增加，则感应电流的磁场方向应该指向 下，再由右手螺旋定则知，感应电流方向应该是由F 经到E ，又感应电流从零到有再 到零，则一定经历先增大再减小的过程．同理，当从O 到Y 的过程中，感应电流的方向 应该是由E 经到F ，大小也是先增大再减小．答案：D10．如图9－1－28所示，金属棒ab 置于水平放置的金属导体框架cdef 上，棒ab 与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab 棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是 ( ) A ．摩擦力大小不变，方向向右 B ．摩擦力变大，方向向右C ．摩擦力变大，方向向左D ．摩擦力变小，方向向左解析：本题考查电磁感应定律和平衡条件．由法拉第电磁感应定律和安培定则知，ab 中产生的电流的大小恒定，方向由b 到a ，由左手定则，ab 受到的安培力方向向左下 方，F ＝BIL ，由于B 均匀变大，F 变大，F 的水平分量F x 变大，静摩擦力F f ＝F x 变大， 方向向右，B 正确，本题难度中等．答案：B11．如图9－1－29所示，由导体棒ab 和矩形线框cdef 组成的 “10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动，匀强磁场的方向垂直线框平面向里，磁感应强度B 随时间均匀增大，则下列说法正确的是 ( )A ．导体棒的a 端电势比b 端电势高，电势差U ab 在逐渐增大B ．导体棒的a 端电势比b 端电势低，电势差U ab 在逐渐增大C ．线框cdef 中有顺时针方向的电流，电流大小在逐渐增大D ．线框cdef 中有逆时针方向的电流，电流大小在逐渐增大解析：本题考查楞次定律和法拉第电磁感应定律．对导体棒ab 由右手定则可判断a 端 电势高，由E ＝Bl v 可知，因为磁感应强度均匀增大，所以U ab 变大，故选项A 对，B 错；对矩形线框cdef ，由楞次定律可判断，感应电流的方向为逆时针方向，但由于磁感 应强度是均匀增大，所以感应电流是恒定的，不会增大，所以选项C 、D 都不对．难度 中等．答案：A二、非选择题（第12题12分）12．我国的“嫦娥二号”探月卫星在发射1 533秒后进入近地点高度为200 km 的地月转移轨道．假设卫星中有一边长为50cm 的正方形导线框，由于卫星的调姿由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度B ＝4×10－5 T ，方向如图9－1 －30所示．(1)该过程中磁通量的改变量是多少？图9－1－28图9－1－29图9－1－30(2)该过程线框中有无感应电流？设线框电阻为R＝0.1 Ω，若有电流则通过线框的电量是多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)解析：(1)设线框在水平位臵时法线n方向竖直向上，穿过线框的磁通量Φ1＝BS cos 53°＝6.0×10－6 Wb.当线框转至竖直位臵时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角θ＝143°，穿过线框的磁通量Φ2＝BS cos 143°＝－8.0×10－6 Wb该过程磁通量的改变量大小ΔΦ＝Φ1－Φ2＝1.4×10－5 Wb.(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化，所以一定有感应电流．根据电磁感应定律得，I＝ER＝ΔΦRΔt.通过的电量为q＝I·Δt＝ΔΦR＝1.4×10－4 C.答案：(1)1.4×10－5 Wb(2)1.4×10－4 C。
2012年高考第一轮复习(共218页)
2012年高考第一轮复习（共218页）2012年高考第一轮复习之一-------力物体的平衡复习要点1．力的概念及其基本特性2．常见力的产生条件，方向特征及大小确定3．受力分析方法4．力的合成与分解5．平衡概念及平衡条件6．平衡条件的应用方法二、难点剖析1．关于力的基本特性力是物体对物体的作用。
力作用于物体可以使受力物体形状发生改变；可以使受力物体运动状态（速度）发生改变。
影响力的“使物体变形”和“使物体变速”效果的因素有：力的大小、力的方向和力的作用点，我们反影响力的作用效果的上述三个因素称为“力的三要素”。
对于抽象的力概念，通常可以用图示的方法使之形象化：以有向线段表示抽象的力。
在研究与力相关的物理现象时，应该把握住力概念的如下基本特性。
（1）物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力概念是不能脱离物体而独立存在的，任意一个力必然与两个物体密切相关，一个是其施力物体，另一个是其受力物体。
把握住力的物质性特征，就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。
（2）矢量性：作为量化力的概念的物理量，力不仅有大小，而且有方向，在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则，也就是说，力是矢量。
把握住力的矢量性特征，就应该在定量研究力时特别注意到力的方向所产生的影响，就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何方法”。
（3）瞬时性：力作用于物体必将产生一定的效果，物理学之所以十分注重对力的概念的研究，从某种意义上说就是由于物理学十分关注力的作用效果。
而所谓的力的瞬时性特征，指的是力与其作用效果是在同一瞬间产生的。
把握住力的瞬时性特性，应可以在对力概念的研究中，把力与其作用效果建立起联系，在通常情况下，了解表现强烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更为容易。
（4）独立性：力的作用效果是表现在受力物体上的，“形状变化”或“速度变化”。
而对于某一个确定的受力物体而言，它除了受到某个力的作用外，可能还会受到其它力的作用，力的独立性特征指的是某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系，只由该力的三要素来决定。
2012届高考物理总复习课时训练卷(附参考答案)
2012届高考物理总复习课时训练卷（附参考答案）1．在跳高运动的发展史上，其中有以下四种不同的过杆姿势，如图所示，则在跳高运动员消耗相同能量的条件下，能越过最高横杆的过杆姿势为()解析：运动员经过助跑后，跳起过杆时，其重心升高，在四种过杆姿势中背越式相对于杆的重心位置最低，所以在消耗相同能量的条件下，该种过杆姿势能越过更高的横杆．选项D正确．答案：D2．如图所示，一质量均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在天花板上，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉至D点，在此过程中绳索AB的重心位置将()A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变解析：由题意知外力对绳索做正功，机械能增加，重心升高，故选A. 答案：A3．(2010年福建龙岩)体育比赛中的“3m跳板跳水”的运动过程可简化为：质量为m的运动员走上跳板，跳板被压缩到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中，跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，他在水中减速下降高度为h，而后逐渐浮出水面，则下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A．运动员从C点到A点运动过程中处于超重状态B．运动员从C点开始到落水之前机械能守恒C．运动员从入水至速度减为零的过程中机械能减少了(F－mg)h D．运动员从入水至速度减为零的过程中机械能减少了Fh解析：运动员从C点到A点的运动过程，跳板对运动员的弹力先是大于重力，后小于重力，最后弹力为零，故运动员先处于超重状态，后处于失重状态，A错误；运动员从C点开始到落水之前，除重力做功外，跳板弹力对运动员做功，运动员机械能增加，B错误；运动员从入水至速度减为零的过程中，除重力(或弹力)以外的力对运动员所做的功等于其机械能的变化量，故C错误，D正确．答案：D4．如图所示，一轻弹簧左端与物体A相连，右端与物体B相连．开始时，A、B均在粗糙水平面上不动，弹簧处于原长状态．在物体B上作用一水平向右的恒力F，使物体A、B向右运动．在此过程中，下列说法中正确的为()A．合外力对物体A所做的功等于物体A的动能增量B．外力F做的功与摩擦力对物体B做的功之和等于物体B的动能增量C．外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B 的动能增量及弹簧弹性势能增量之和D．外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和解析：由动能定理可知，合外力对物体A所做的功等于物体A的动能增量，合外力对B做的功等于物体B动能的增量，而合外力对B所做的功等于外力F做的功、摩擦力对B做的功和弹簧弹力对B做的功之和，选项A正确，B错误；物体B克服弹簧弹力做的功应大于弹簧的弹性势能的增加量，所以外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和应大于物体B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和，选项D错误；取整体为研究对象，由功能关系可以判断，外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于系统的机械能的增量，选项C正确．答案：AC5．(2010年福建古田一中)如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与砂子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是()A．绳拉车的力始终为mgB．当M远远大于m时，才可以认为绳拉车的力为mgC．小车获得的动能为mghD．小车获得的动能为Mmgh/(M＋m)解析：整体在小桶和砂子重力mg作用下做加速运动，只有在M远远大于m时，才可以认为绳拉车的力为mg，选项A错误，B正确；由能的转化与守恒定律可知，小桶和砂子减少的重力势能mgh转化为整体的动能，所以小车获得的动能为Mmgh/(M＋m)，选项C错误，D正确．答案：BD6．(2010年东营第一中学)如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置)．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是()A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零B．在这个过程中，运动员的动能一直在减小C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加D．在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功解析：A位置运动员只受重力，向下运动所受到跳板给他的支持力越来越大，运动员先加速后减速；动能先增大后减小，B位置速度为0，但向上的合力最大，由动能定理可知，D对．答案：CD7．(2010年辽宁沈阳)如图所示甲、乙两种粗糙面不同的传送带．倾斜于水平地面放置．以同样恒定速率v向上运动．现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度为H，则在物体从A到B的运动过程中()A．两种传送带对小物体做功相等B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同D．将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等解析：A→B，由动能定理，W－MgH＝12mv2，A对；动摩擦因数μ明显不同；A→B摩擦力做功一样，但甲一直产生热量，而乙中只有AC 段产生热量，所以产生热量不同，再由能量守恒则消耗的电能不等．答案：AC8．(2010年安徽安庆二模)如图所示有三个斜面1、2、3，斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，下列说法正确的是()A．沿2、3斜面运动的时间t2>t3B．沿1、2斜面运动过程中克服摩擦力做功W1C．沿1、3斜面运动过程中物体损失的机械能ΔE1>ΔE3D．物块在三种情况下到达底端的动能Ek1>Ek2>Ek3解析：设2、3高度为h，倾角为θ，a＝gsinθ－μgcosθ，所以hsinθ＝12at2t＝2hasinθ＝2hg sinθ－μcosθ sinθ，所以t21、2底边为l，则W＝μmgcosθ•lcosθ＝μmgl，所以W1＝W2；W＝μmgcosθ•hsinθ＝μmghcotθ，所以W2答案：D9．如图所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环轨道做圆周运动．小环从最高点A(初速度为零)滑到最低点B的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是图中的()解析：考虑环下降过程中受到的各个力的做功情况，重力做正功，圆环对小环的支持力始终与小环运动方向垂直，不做功，由动能定理ΔEk ＝12mv2＝mgh，v2与h的关系为线性关系，又因h＝0时，v也为零．所以图象过原点，只有B符合条件，选B.答案：B10．当今流行一种“蹦极”运动，如图所示，距河面45m高的桥上A点系弹性绳，另一端系住重50kg男孩的脚，弹性绳原长AB为15m，设男孩从桥面自由下坠直至紧靠水面的C点，末速度为0.假定整个过程中，弹性绳遵循胡克定律，绳的质量、空气阻力忽略不计，男孩视为质点．弹性势能可用公式：Ep＝kx22(k为弹性绳的劲度系数，x为弹性绳的形变长度)计算．(g＝10m/s2)则：(1)男孩在最低点时，绳具有的弹性势能为多大？绳的劲度系数又为多大？(2)在整个运动过程中，男孩的最大速度又为多大？解析：男孩从桥面自由下落到紧靠水面的C点的过程中，重力势能的减少量对应弹性势能的增加量，男孩速度最大时，应为加速度为零的位置．(1)由功能转化关系可知，mgh＝Ep，Ep＝50×10×45J＝2.25×104J又Ep＝12kx2，x＝45m－15m＝30m所以k＝2Epx2＝2×2.25×104302N/m＝50N/m.(2)男孩加速度为零时，mg＝kx′，得x′＝10m，由能的转化和守恒定律得：mg(hAB＋x′)＝12kx′2＋12mv2m，所以vm＝20m/s.答案：(1)2.25×104J50N/m(2)20m/s11．(2010年江苏无锡)如图所示，质量m＝1kg的物块从h＝0.8m高处沿光滑斜面滑下，到达底部时通过光滑圆弧BC滑至水平传送带CD上，CD部分长L＝2m．传送带在皮带轮带动下以v＝4m/s的速度逆时针传动，物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.3.求：(1)物块滑到C、D两点时的速度大小各为多少？(2)物块从C滑到D的过程中，皮带对物块做多少功？(3)物块从C滑到D的过程中，因摩擦产生的热量是多少？解析：(1)由机械能守恒定律mgh＝12mv21解得物块到达C点的速度v1＝2gh＝4m/s物块在皮带上滑动的加速度a＝μg＝3m/s2由运动学公式－2aL＝v22－v21解得物块到达D点的速度v2＝v21－2aL＝2m/s(2)皮带对物块做功W＝－μmgL＝－6J(3)物块从C滑到D的时间t1＝v2－v1－a＝23s 物块与皮带相对滑动距离s1＝vt1＋L物块在皮带上滑动的过程中产生的热量Q＝μmgs1得Q＝14J答案：(1)4m/s2m/s(2)－6J(3)14J。
2012届高考物理第一轮课时复习题282
廊坊八中2012年高考一轮复习课时作业 课时作业28 法拉第电磁感应定律 自感 涡流时间：45分钟 满分：100分一、选择题(8×8′＝64′)1．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb ，则( ) A ．线圈中感应电动势每秒增加2 V B ．线圈中感应电动势每秒减少2 V C ．线圈中感应电动势始终为2 VD ．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 V 解析：由E ＝ΔΦΔt 知：ΔΦ/Δt 恒定，所以E ＝2 V.答案：C2．下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是( ) A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B ．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C ．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大解析：由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt 知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的大小、磁通量的变化和磁感应强度无关，故只有D 项正确．答案：D3．如图1所示，MN 、PQ 为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R ，金属棒ab 斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L ，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v 水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为( )图1A ．I ＝BL vRB ．I ＝3BL v2RC ．I ＝BL v 2RD ．I ＝3BL v3R解析：因为导体棒匀速运动，所以平均感应电动势的大小等于瞬时感应电动势的大小 又因为题中L 的有效长度为3L 2，故E ＝B v 3L 2 据闭合电路欧姆定律得I ＝3BL v2R. 答案：B图24．如图2所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )A ．回路中有大小和方向作周期性变化的电流B ．回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω2RC ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过解析：铜盘在转动的过程中产生恒定的电流I ＝BL 2ω2R ，A 错B 对；由右手定则可知铜盘在转动的过程中产生恒定的电流从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘，C 正确；若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘时闭合回路磁通量不发生变化，灯泡中没有电流流过，D 错误．答案：BC图35．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图3所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪种方法可使感应电流增加一倍( )A ．把线圈匝数增加一倍B ．把线圈面积增加一倍C ．把线圈半径增加一倍D ．改变线圈与磁场方向的夹角解析：设导线的电阻率为ρ，横截面积为S 0，线圈的半径为r ，则I ＝ER ＝nΔΦΔt R ＝nπr 2ΔBΔt sin θρn ·2πrS 0＝S 0r 2ρ·ΔB Δt ·sin θ可见将r 增加一倍，I 增加1倍，将线圈与磁场方向的夹角改变时，sin θ不能变为原来的2倍(因sin θ最大值为1)，若将线圈的面积增加一倍，半径r 增加(2－1)倍，电流增加(2－1)倍，I 与线圈匝数无关．答案：C图46．如图4所示的电路中，线圈L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A 、L B 是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是( )A ．S 闭合后，L A 、LB 同时发光且亮度不变 B ．S 闭合后，L A 立即发光，然后又逐渐熄灭C ．S 断开的瞬间，L A 、L B 同时熄灭D ．S 断开的瞬间，L A 再次发光，然后又逐渐熄灭解析：线圈对变化的电流有阻碍作用，开关接通时，L A 、L B 串联， 同时发光，但电流稳定后线圈的直流电阻忽略不计，使L A 被短路，所以A 错误，B 正确；开关断开时，线圈阻碍电流变小，产生自感电动势，使L A 再次发光，然后又逐渐熄灭，所以C 错误，D 正确．答案：BD7.图5如图5所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少．以下说法正确的是( )A ．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B ．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大解析：在互感现象中产生的互感电动势的大小与电流的变化率成正比，电流变化的频率越高，感应电动势越大，由欧姆定律I ＝ER 知产生的涡流越大，又P ＝I 2R ，R 越大P 越大，焊缝处的温度升高得越快．答案：AD8．(2010·浙江高考)半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d ，如图6甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图6乙所示．在t ＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q 的静止微粒．则以下说法正确的是( )图6A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr2/d解析：根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势大小(即电容器两极间电压大小)始终为0.1πr2，由楞次定律可判定0～1 s下极板为正极、1～3 s上极板为正极，3～4 s下极板为正极，选项A正确，B、D错误；第2 s末微粒离原位置最远，选项C错误．图7答案：A二、计算题(3×12′＝36′)9．(2009·全国卷Ⅱ)图8如图8，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔBΔt＝k，k为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率． 解析：(1)导线框的感应电动势为ε＝ΔΦΔt ①ΔΦ＝12l 2ΔB ②导线框中的电流为I ＝εR③式中R 是导线框的电阻，根据电阻率公式有R ＝ρ4lS ④联立①②③④式，将ΔB Δt ＝k 代入得I ＝klS8ρ⑤(2)导线框所受磁场的作用力的大小为f ＝BIl ⑥ 它随时间的变化率为Δf Δt ＝Il ΔBΔt ⑦由⑤⑦式得Δf Δt ＝k 2l 2S8ρ⑧图910．(2010·山东济宁质检)如图9所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.1 T ，金属棒AD 长0.4 m ，与框架宽度相同，电阻r ＝1.3 Ω，框架电阻不计，电阻R 1＝2 Ω，R 2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s 速度匀速向右运动时，求：(1)流过金属棒的感应电流为多大？(2)若图中电容器C 为0.3 μF ，则电容器中储存多少电荷量？ 解析：(1)棒产生的电动势E ＝Bl v ＝0.2 V 外电阻R ＝R 1R 2R 1＋R 2＝23Ω通过棒的感应电流I ＝ER ＋r ＝0.1 A(2)电容器两板间的电压U ＝IR ＝115 V带电量Q ＝CU ＝2×10－8 C 答案：(1)0.1 A (2)2×10－8 C11．(2010·广州三校联考)如图10甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN 和PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L ＝0.2 m ，电阻R ＝0.4 Ω，导轨上停放一质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝0.1 Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F 沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U 随时间t 变化关系如图乙所示．求：图10(1)金属杆在5 s 末的运动速率； (2)第4 s 末时外力F 的功率． 解析：(1)因为：U ＝BL v R ＋r R ，a ＝Δv Δt所以：ΔU Δt ＝BLR R ＋r ·ΔvΔt 即：a ＝0.5 m/s 2金属棒做匀加速直线运动v 5＝at 5＝2.5 m/s (2)v 4＝at 4＝2 m/s ，此时：I ＝BL v 4R ＋r＝0.4 A F 安＝BIL ＝0.04 N对金属棒：F －F 安＝ma ，F ＝0.09 N 故：P F ＝F v 4＝0.18 W 答案：(1)2.5 m/s (2)0.18 W。
2012届高考物理第一轮专题复习题
4S 店事故车维修保险理赔流程 1． 现场拍照（取得客户同意）。
12012届高考物理第一轮专题复习题 第3章 牛顿运动定律 第一节 牛顿第一、第三定律一、选择题 1．(2010年高考广东卷)下列关于力的说法正确的是( )A ．作用力和反作用力作用在同一物体上B ．太阳系中的行星均受到太阳的引力作用C ．运行的人造地球卫星所受引力的方向不变D ．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因解析：选BD.作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，A 错误；太阳系中的所有行星都要受到太阳的引力，且引力方向沿着两个星球的连线指向太阳，B 正确，C 错误；伽利略理想实验说明力不是维持物体运动的原因，D 正确． 2．(2011年浙江金华模拟)关于惯性，下列说法正确的是( )A ．静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为火车静止时惯性大B ．战斗机投入战斗时，必须抛掉副油箱，是要减少惯性，保证其运动的灵活性C ．在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态，因而不存在惯性D ．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性大的缘故解析：选B.物体的质量是物体惯性大小的量度，物体的惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与物体的运动状态无关，抛掉副油箱可以减小质量，故选B.3．吊在大厅天花板上的吊扇的总重力为G ，静止时固定杆对吊环的拉力大小为F ，当接通电源，让扇叶转动起来后，吊杆对吊环的拉力大小为F ′，则有( )A ．F ＝G ，F ′＝FB ．F ＝G ，F ′>F C ．F ＝G ，F ′<G D．F ′＝G ，F ′>F答案：C 4．如图所示，物块P 与木板Q 叠放在水平地面上，木板Q 对物块P 的支持力的反作用力是( ) A ．物块P 受到的重力B ．地面对木板Q 的弹力C ．物块P 对木板Q 的压力D ．地球对木板Q 的吸引力 解析：选C.两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，所以Q 对P 的支持力的反作用力是P 对Q 的压力． 5．(思维创新题)如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴着一只铁球和一只乒乓球．容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)( )A ．铁球向左，乒乓球向右B ．铁球向右，乒乓球向左C ．铁球和乒乓球都向左D ．铁球和乒乓球都向右 答案：A 6．(2011年广州模拟)“嫦娥二号”的成功发射，一方面表明中国航天事业已走在了世界的前列，另一方面“嫦PS:双击获取文档。
2012届高考物理一轮复习 7.4闭合电路的欧姆定律学案
第 4 课时 闭合电路的欧姆定律课前预习案 基础知识归纳1.闭合电路的欧姆定律 (1)内、外电路①内电路：电源两极(不含两极)以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.②外电路：电源两极，用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻. (2)闭合电路的欧姆定律①内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成 ，与内、外电路的电阻之和成 . ②适用条件：纯电阻电路.③闭合电路欧姆定律的表达形式有： Ⅰ.E ＝U 外＋U 内 Ⅱ.I ＝rR E+(I 、R 间关系) Ⅲ.U ＝E －Ir (U 、I 间关系) Ⅳ.U ＝rR E+E (U 、R 间关系) 2.闭合电路中的电压关系(1)电源电动势等于内、外电压之和.注意：U 不一定等于IR .(纯电阻电路中U ＝IR ，非纯电阻电路中U ≠IR ) (2)路端电压与电流的关系(如图所示). ①路端电压随总电流的增大而 . ②电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E .在图象中，U-I 图象在纵轴上的截距表示电源的 .③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流I m ＝rE(短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于 .(3)纯电阻电路中，路端电压U 随外电阻R 的变化关系. ①外电路的电阻增大时，I 减小，路端电压升高； ②外电路断开时，R →∞，路端电压 ； ③外电路短路时，R ＝0，U ＝0，I ＝I m ＝E /r . 3.电动势与路端电压的比较： 化成为其他形式能量的情况4.闭合电路中的功率关系(1)电源的总功率：P 总＝ ＝IU ＋IU ′＝P 出＋P 内 (2)电源内耗功率：P 内＝ ＝IU ′＝P 总－P 出(3)电源的输出功率：P 出＝IU ＝IE －I 2r ＝P 总－P 内(4)电源的输出功率与电路中电流的关系P 出＝IU 外＝IE －I 2r ＝－r (I －r E 2)2＋r E 42，当I ＝rE2时，电源的输出功率最大，P 出＝rE 42.P 出-I 图象如右图示.5.电源的输出功率与外电路电阻的关系 对于纯电阻电路，电源的输出功率P 出＝I 2R ＝(r R E +)2R ＝r Rr R E Rr r R R E 4)(4)(2222+-=+-由上式可以看出，当外电阻等于电源内电阻(R ＝r )时，电源输出功率最大，其最大输出功率为P m ＝rE 42.当R ＝r 时，即I ＝E /2r 时，电源的输出功率最大，P 出＝rE 42.P 出-R 图象如右图所示.由图象可知，对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R 1和R 2，不难证明r＝21R R .由图象还可以看出，当R <r 时，若R 增大，则P 出增大；当R >r 时，若R 增大，则P 出减小.注意：对于内、外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小. 5.电源的效率指电源的输出功率与电源功率之比.即 η＝P P 出×100%＝IE IU ×100%＝E U ×100% 对纯电阻电路，电源的效率η＝)(22r R I R I +×100%＝r R R+×100%＝Rr +11×100%由上式看出，外电阻越大，电源的效率越高. 6.电路的U-I 图象右图中a 为电源的U-I 图象，b 为外电阻的U-I 图象.两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率；a 的斜率的绝对值表示内阻大小； b 的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时，即内、外电阻相等时，图中矩形面积最大，即输出功率最大(可以看出此时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半).课内探究案1.闭合电路中的功率问题【例1】如图所示，电源电动势为50 V，电源内阻为1.0 Ω，定值电阻R为14 Ω，M为直流电动机，电动机电阻为2.0 Ω.电动机正常运转时，电压表的读数为35 V.求在100 s的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少.【思维提升】(1)正确理解闭合电路的几种功率.(2)从能量守恒的角度解析闭合电路的有关问题是一条重要思路.【拓展1】如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：(1)当电阻箱R读数为多少时，电源输出功率P出最大，并求这个最大值.(2)当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率P R最大，并求这个最大值.(3)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的功率最大，并求这个最大值.【拓展2】某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I 变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示.则下列说法正确的是( )A.图线b表示输出功率P R随电流I变化的关系B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系P A＝P B＋P CD.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶42.闭合电路的动态分析【例2】如图所示，当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化？【思维提升】当电路中任一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”.判断此类问题时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响.3.电路的故障分析【例3】某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：0.48将电压表内阻看做无限大，电流表内阻看做零.(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算) .(2)由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是.【思维提升】知晓断路、短路时电压表的示数表现是解答“故障”类电路题的关键.【拓展3】如图所示，灯泡A和B都正常发光，R2忽然断路，已知U不变，试分析A、B两灯的亮度如何变化？【例4】如图所示电路，已知电源电动势E＝6.3 V，内电阻r＝0.5 Ω，固定电阻R1＝2 Ω，R2＝ 3 Ω，R3是阻值为5 Ω的滑动变阻器.按下电键S，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围.【思维提升】不同的电路结构对应着不同的能量分配状态.电路分析的重要性有如力学中的受力分析.画出不同状态下的电路图，运用电阻串联、并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是分析电路的首要工作.课后拓展案1.关于闭合电路的性质，下列说法正确的是()A.外电路断路时，路端电压最高B.外电路短路时，电源的功率最大C.外电路的电阻变大时，电源的输出功率变大D.不管外电路的电阻怎样变化，其电源的内外电压之和保持不变2.如图所示，电源的内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R，且R＝2r.当滑动变阻器的滑片从a端向b端滑动时，关于电路中的电压表、电流表的示数、电源的输出功率及电源的效率，下列说法正确的是()A.电压表和电流表的示数均增大B.电压表的示数减小，电流表的示数增大C.电源的输出功率增大，电源的效率增大D.电源的输出功率先增大后减小，电源的效率减小3.如图所示，电源的电动势E＝8 V，内阻不为零，灯泡L1上标有“10 V10 W”的字样，灯泡L2上标有“8 V20 W”的字样，滑动变阻器的总电阻为6 Ω.在滑片P由a端向b端滑动的过程中(不考虑灯泡内阻的变化)()A.电流表的示数一直增大，电压表的示数一直减小B.电流表的示数一直减小，电压表的示数一直增大C.电流表的示数先增大后减小，电压表的示数先减小后增大D.电流表的示数先减小后增大，电压表的示数先增大后减小4.如图所示，要使电阻R1上消耗的功率最大，应该把电阻R2的阻值调节到()A.R2＝R1＋rB.R2＝R1－rC.R2＝rD.R2＝05.图示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体.将传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针的偏转方向与电流方向相同.如果发现指针向右偏转，则导电液体的深度h的变化情况为()A.h正在增大B.h正在减小C.h不变D.无法确定6.图示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器.当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况分别是()A.I变大，U变大B.I变大，U变小C.I变小，U变小D.I变小，U变大7、一个允许通过最大电流为2A的电源和一个变阻器接成如图（甲）所示电路，变阻器的最大阻值为Rm=22 ，电源路端电压U随外电阻变化规律如图所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线，试求（1）电源的电动势和内电阻（2）A、B空载时的输出电压范围8、如图所示电路：电源电动势E ＝6.3V ，内阻r=0.5Ω，负载电阻122,3R R =Ω=Ω ，滑动变阻器的最大阻值35R =Ω，当变阻器的滑片从左端A 移动到右端B 时，求电路中电流表的读数范围.。
2012届高考物理第一轮课时复习训练题(附答案)
2012届高考物理第一轮课时复习训练题（附答案）第二节带电粒子在磁场中的运动一、单项选择题1．(2011年广东广州模拟)速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，其轨迹如下图所示，则磁场最强的是()解析：选D.由qvB＝mv2r得r＝mvqB，速率相同时，半径越小，磁场越强，选项D正确．2．初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中的电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则()A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变解析：选A.由安培定则可知，直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，电子带负电，用左手定则判断洛伦兹力的方向时，四指指向负电荷运动的反方向，大拇指指向此时洛伦兹力的方向，方向向右，电子向右偏转；而洛伦兹力不做功，则速率不变，故A正确．3．(2011年浙江杭州模拟)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看成零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子射出磁场的位置到入口处S1的距离为x，下列判断正确的是()A．若离子束是同位素，则x越大，离子进入磁场时速度越小B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C．只要x相同，则离子质量一定不相同D．只要x相同，则离子的比荷一定相同解析：选D.在加速电场中，qU＝12mv2；在磁场中qvB＝mv2R；由几何关系知x＝2R；以上三式联立可得x＝2mvqB＝2B2mUq，只有选项D 正确．4．(2011年山东淄博模拟)如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为em的电子以速度v0从A 点沿AB方向射入，欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为()A．B＞3mv0aeB．B＜2mv0aeC．B＜3mv0aeD．B＞2mv0ae解析：选C.如图所示，由题意知，当电子正好经过C点，此时圆周运动的半径R＝a2/cos30°＝a3，要想电子从BC边经过，圆周运动的半径要大于a3，由带电粒子在磁场中运动的公式r＝mvqB，有a3＞mv0eB，即B＜3mv0ae，C选项正确．二、双项选择题5．(2011年广东四校联考)质量为m、带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流．已知粒子的运动速率为v、半径为R、周期为T，环形电流的大小为I.则下面说法正确的是()A．该带电粒子的比荷为qm＝BRvB．在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为θ＝qBtmC．当速率v增大时，环形电流的大小I保持不变D．当速率v增大时，运动周期T变小解析：选BC.在磁场中，由qvB＝mv2R，得qm＝vBR，选项A错误；在磁场中运动周期T＝2πmqB与速率无关，选项D错误；在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角θ＝tT•2π＝qBtm，选项B正确；电流定义I＝qT＝Bq22πm，与速率无关，选项C正确．6．(2011年深圳模拟)1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量解析：选AD.回旋加速器对离子加速时，离子是由加速器的中心附近进入加速器的，故选项A正确，选项B错误；离子在磁场中运动时，洛伦兹力不做功，所以离子的能量不变，故选项C错误；D形盒D1、D2之间存在交变电场，当离子通过交变电场时，电场力对离子做正功，离子的能量增加，所以离子的能量是从电场中获得的，故选项D正确．7．(2011年辽宁锦州模拟)如图所示，圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了π/3，根据上述条件可求得的物理量为()A．带电粒子的初速度B．带电粒子在磁场中运动的半径C．带电粒子在磁场中运动的周期D．带电粒子的比荷解析：选CD.设圆柱形区域的半径为R，粒子的初速度为v0，则v0＝2Rt，由于R未知，无法求出带电粒子的初速度，选项A错误；若加上磁场，粒子在磁场中的轨迹如图所示，设运动轨迹半径为r，运动周期为T，则T＝2πrv0，速度方向偏转了π/3，由几何关系得，轨迹圆弧所对的圆心角θ＝π/3，r＝3R，联立以上式子得T＝3πt；由T＝2πm/qB得q/m ＝23Bt，故选项C、D正确；由于R未知，无法求出带电粒子在磁场中做圆周运动的半径，选项B错误．8．(2011年上海模拟)环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个真空的圆环状的空腔．若带电粒子的初速度可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为 B.带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动．要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是()A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B 越小B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B 越大C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动周期越小D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变解析：选AC.带电粒子先经电压为U的电场加速，由动能定理有qU＝12mv2，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，粒子做匀速圆周运动，由qvB＝mv2R，解得：R＝1B2mUq，因半径R确定，对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小，选项A正确；对于给定的带电粒子，加速电压U越大，磁感应强度越大，由周期公式T＝2πmqB，所以粒子运动周期越小，选项C正确，选项D错误．三、非选择题9．在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出．(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷qm.(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？解析：(1)由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷．粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径r＝R，又qvB＝mv2R，则粒子的比荷为qm＝vBr.(2)令粒子飞出磁场的点为D点，则粒子从D飞出磁场速度方向改变了60°角，故AD弧所对圆心角为60°角．用粒子速度的偏向角的角平分线及一处(A点)速度的垂线可找出圆心．粒子做圆周运动的半径：R′＝rcot30°＝3r，又：R′＝mvqB′，所以B′＝33B，粒子在磁场中飞行时间t＝16T＝16•2πmqB′＝3πr3v.答案：(1)负电vBr(2)3B33πr3v10．(2011年东北四市联考)如图所示，在空间有一直角坐标系xOy，直线OP与x轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是它们的理想边界，OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B.一质量为m，电荷量为q的质子(不计重力，不计质子对磁场的影响)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在x 轴上的Q点(图中未画出)，试求：(1)区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小；(2)Q点到O点的距离．解析：(1)设质子在匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ中做匀速圆周运动的轨道半径分别为r1和r2，区域Ⅱ中磁感应强度为B′，由牛顿第二定律得qvB＝mv2r1qvB′＝mv2r2粒子在两区域运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，质子从A点出匀强磁场区域Ⅰ时的速度方向与OP的夹角为30°，故质子在匀强磁场区域Ⅰ中运动轨迹对应的圆心角为θ＝60°则ΔO1OA为等边三角形OA＝r1r2＝OAsin30°＝12r1解得区域Ⅱ中磁感应强度为B′＝2B.(2)Q点到O点的距离为x＝OAcos30°＋r2＝(3＋12)mvqB.答案：(1)2B(2)(3＋12)mvqB1．(2010年高考江苏卷)如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直．a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与SS′垂直，a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β，且α>β.三个质子经过附加磁场区域后能到达同一点S′，则下列说法中正确的有()A．三个质子从S运动到S′的时间相等B．三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在OO′轴上C．若撤去附加磁场，a到达SS′连线上的位置距S点最近D．附加磁场方向与原磁场方向相同解析：选CD.三个质子运动的弧长不同，但速度大小相同，所以运动的时间一定不同，选项A错误；假设三个质子在附加磁场以外区域运动轨迹的圆心均在OO′轴上，则必定三个质子运动轨迹的半径不同，这与R＝mvqB都相同相矛盾，所以选项B错误；若撤去附加磁场，画出三个质子的运动轨迹(图略)，a、b、c三个质子到达SS′连线的位置距离S 的长度分别为sa＝2Rcosα，sb＝2R，sc＝2Rcosβ，由于α>β，所以sa 最小，选项C正确；由于撤去附加磁场sb最大，加上附加磁场三者都经过S′，又由于质子b经过附加磁场区域最大，所以附加磁场应起到“加强偏转”的作用，即附加磁场方向与原磁场方向相同，选项D正确．2．(2010年高考山东卷)如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为d，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里．一质量为m、带电量＋q、重力不计的带电粒子，以初速度v1垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动．已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推．求：(1)粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W1.(2)粒子第n次经过电场时电场强度的大小En.(3)粒子第n次经过电场所用的时间tn.(4)假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零．请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值)．解析：(1)设磁场的磁感应强度大小为B，粒子第n次进入磁场时的半径为Rn，速度为vn，由牛顿第二定律得qvnB＝mv2nRn①由①式得vn＝qBRnm②因为R2＝2R1，所以v2＝2v1③对于粒子第一次在电场中的运动，由动能定理得W1＝12mv22－12mv21④联立③④式得W1＝3mv212.⑤(2)粒子第n次进入电场时速度为vn，出电场时速度为vn＋1，有vn＝nv1，vn＋1＝(n＋1)v1⑥由动能定理得qEnd＝12mv2n＋1－12mv2n⑦联立⑥⑦式得En＝ 2n＋1 mv212qd.⑧(3)设粒子第n次在电场中运动的加速度为an，由牛顿第二定律得qEn＝man⑨由运动学公式得vn＋1－vn＝antn⑩联立⑥⑧⑨⑩式得tn＝2d 2n＋1 v1.(4)如图所示．答案：(1)32mv21(2) 2n＋1 mv212qd(3)2d 2n＋1 v1(4)如解析图所示。
2012高考物理一轮复习试题7
2012高考物理一轮复习试题7一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．下列说法中正确的是()A．物体在不受外力作用时，保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿运动定律又叫惯性定律B．牛顿第一定律仅适用于宏观物体，只可用于解决物体的低速运动问题C．牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a＝0条件下的特例D．伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去解析：牛顿第一定律表明，物体在不受外力作用时，保持原有运动状态不变的性质叫惯性，故牛顿第一定律又叫惯性定律，A错误．牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论，在微观、高速的情况下不成立，B正确．牛顿第一定律说明了两点含义，一是所有物体都有惯性，二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动，牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义，C错误．伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础，D正确．答案：BD2.物体静止在斜面上，如图所示，下列说法正确的是()A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D．物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力解析：物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力同属物体和斜面间的相互作用力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是作用力和反作用力，所以A错B对；物体所受的重力是地球施加的，其反作用力是物体对地球的吸引力，应作用在地球上，因此C错；物体所受重力，无论如何分解，各分力都应作用在物体上，而不能作用在斜面上形成对斜面的压力，所以D错．答案：B3．(2009年高考宁夏卷)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列正确的是()[来源:学*科*网] A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献解析：开普勒发现了行星运动的规律，即开普勒三定律，A错．伽利略利用斜面实验指出：力不是维持运动的原因，C错．卡文迪许设计了扭秤实验，测出了引力常量，B对．对牛顿第一定律的建立做出贡献的科学家很多，如伽利略、笛卡儿等，D对．答案：BD4．(探究创新)如图所示，甲、乙两节空车厢质量相等，两个同学玩捉迷藏游戏时，有一同学躲在某节车厢内，牵拉系在另一车厢上的绳子，使两车靠近．设绳子质量不计，两车厢与水平轨道之间的摩擦不计．站在地面上的同学若要判断哪节车厢里面有人，下列依据正确的是()A．根据绳子拉力大小，拉力大的一端车厢里面有人B．根据运动的先后，后运动的车厢里面有人C．根据同一时刻运动的快慢，运动慢的车厢里面有人D．根据同一时刻运动的快慢，运动快的车厢里面有人解析：绳子上的拉力大小是相等的，A错；两车同时开始运动，所以不能根据运动的先后判断哪个车厢里有人，B错；有人的车厢加速度小，所以在同一时刻其速度小，C正确，D错误．答案：C[来源:]5．下列关于惯性的各种说法中，你认为正确的是()A．抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的B．在完全失重的情况下，物体的惯性将消失C．把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因D．材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难A．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在原来位置C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方解析：由于惯性，人竖直向上跳起后水平方向的速度与人跳起时车的速度相等，故车静止时或做匀速直线运动时，人均落在原来的位置，故A错误，B正确；当车加速前进时，人竖直跳起后，水平方向以此时该车的速度做匀速直线运动，而车做加速直线运动，故人将落在起跳点的后方，C正确；同样的道理，可分析D 错误．[来源:学科网ZXXK]答案：BC9．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，以下叙述正确的是()A．系好安全带可以减小惯性[来源:Z#xx#][来源:Z,xx,]B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害解析：安全带与人和车的惯性无关，A错、B对．系好安全带主要是防止因刹车时人具有向前的惯性而造成伤害事故，C错、D对．答案：BD10.如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是()A ．向左行驶、突然刹车B ．向右行驶、突然刹车C ．向左行驶、匀速直线运动D ．向右行驶、匀速直线运动解析：简化模型如图所示，当小球在虚线位置时，小球、车具有向左的加速度，车的运动情况可能为：向左加速行驶或向右减速行驶，A 错误，B 正确；当车匀速运动时，无论向哪个方向运动，小球均处于竖直位置不摆动，C 、D 错误．答案：B二、非选择题(本题共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)如图所示，高为h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a ，车厢顶部A 点处有质量为m 的油滴落到地板上，若O 点位于A 点的正下方，则油滴落在地板上的点应在O 点左侧还是右侧？离O 点距离为多少？油滴下落过程中对地球的作用力大小为多少？解析：油滴离开车厢上的A 点后，由于惯性在水平方向上保持原来的速度，而在竖直方向上做自由落体运动．在竖直方向上，由h ＝12gt 2知 油滴的下落时间t ＝ 2hg ①设油滴下落时车的速度为v 0，则在时间t 内油滴的水平位移s 1＝v 0t ②车的水平位移s 2＝v 0t －12at 2③ 由①②③得油滴落在O 点右侧，距O 点的距离为Δs ＝s 1－s 2＝12at 2＝a g h .油滴下落时地球对油滴的作用力大小为mg，由牛顿第三定律可知，油滴对地球的作用力大小也是mg.[来源:]答案：右侧ag h mg12．(15分)(综合提升)一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示．已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为f，而此时箱对地面的压力大小为多少？解析：环在竖直方向上受力情况如图甲所示，受一个重力，及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力f，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力f′，故箱子竖直方向上受力如图乙所示，受重力Mg，地面对它的支持力N，及环给它的摩擦力f′，由于箱子处于平衡状态，可得N＝f′＋Mg＝f＋Mg.根据牛顿第三定律，箱子给地面的压力大小等于地面给箱子的弹力，即[来源:学#科#网]N′＝f＋Mg.答案：f＋Mg。
2012届高考物理第一轮精练跟踪复习题(附答案和解释)
2012届高考物理第一轮精练跟踪复习题（附答案和解释）第二章第二单元力的合成与分解一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共42分)1.手握轻杆，杆的另一端安装有一个小滑轮C，支持着悬挂重物的绳子，如图1所示，现保持滑轮C的位置不变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮C的作用力将()A．变大B．不变C．变小D．无法确定2.如图2所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小的力是()A.3mgB.32mgC.12mgD.33mg3．(2010•镇江模拟)如图3所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图．使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上．撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长．粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小．该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，墙壁对涂料滚的支持力为F2，下列说法正确的是()A．F1、F2均减小B．F1、F2均增大C．F1减小，F2增大D．F1增大，F2减小4．如图4甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d…等为网绳的结点．安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均成120°向上的张角，如图乙所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为() A．FB.F2C．F＋mgD.F＋mg25.(如图5所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A.32mg和12mgB.12mg和32mgC.12mg和12μmgD.32mg和32μmg6.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图6所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处．在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有时会摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是()A．增加每次运送瓦的块数B．减少每次运送瓦的块数C．增大两杆之间的距离D．减小两杆之间的距离二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)7.如图7所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，在这三种情况下，若绳的张力分别为F1、F2、F3，轴心对定滑轮的支持力分别为FN1、FN2、FN3.滑轮的摩擦、质量均不计，则()A．FN1＞FN2＞FN3B．FN1＝FN2＝FN3C．F1＝F2＝F3D．F1＜F2＜F38.如图8所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的()A．F1B．F2C．F3D．F49．如图9所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态．滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q 点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是()A．物体A的高度升高B．物体A的高度降低C．θ角不变D．θ角变小10.如图10所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ，则()A．物体B受到的摩擦力可能为0B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθC．物体B对地面的压力可能为0D．物体B对地面的压力为mBg－mAgsinθ三、计算题(本题共2小题，共30分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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)11．(15分)(2008•重庆高考)滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)．某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ＝37°时(如图11所示)，滑板做匀速直线运动，相应的k＝54kg/m，人和滑板的总质量为108kg，试求(重力加速度g取10m/s2，sin37°＝35，忽略空气阻力)：(1)水平牵引力的大小；(2)滑板的速率．12．(15分)榨油在我国已有上千年的历史，较早时期使用的是直接加压式榨油方法．而现在已有较先进的榨油方法，某压榨机的结构示意图如图12所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计．压榨机的尺寸如图所示，l＝0.5m，b＝0.05m．求物体D所受压力的大小是F的多少倍？第二章第二单元力的合成与分解【参考答案与详细解析】一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共42分)1.解析：杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力，由于两绳的合力不变，故杆对滑轮C的作用力不变．答案：B2.解析：将mg在沿绳方向与垂直于绳方向分解，如图所示．所以施加的力与F1等大反向即可使小球静止，故Fmin＝mgsin30°＝12mg，故选C.答案：C3．解析：在缓缓上推过程中涂料滚受力如图所示．由平衡条件可知：F1sinθ－F2＝0F1cosθ－G＝0解得F1＝GcosθF2＝Gtanθ由于θ减小，所以F1减小，F2减小，故正确答案为A.答案：A4．解析：O点周围共有4根绳子，设每根绳子的力为F′，则4根绳子的合力大小为2F′，所以F＝2F′，所以F′＝F2，应选B.答案：B5.解析：三棱柱受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用而平衡，故FN＝mgcos30°＝32mg，Ff＝mgsinθ＝12mg，A正确．答案：A6.解析：沿两个杆的方向仰视或俯视，弧形瓦受到两个杆各自提供的两个支持力，且支持力垂直于瓦面和杆倾斜向上，如图所示．因为瓦在垂直两杆的平面内受力平衡，即其垂直分量不变，所以两杆之间距离越大支持力的方向就越倾斜，支持力也就越大，滑动摩擦力Ff随着支持力的增大而增大；根据牛顿第二定律得弧形瓦下滑的加速度a＝gsinα－Ffm，其值会随Ff增大而减小；因为弧形瓦滑到底端的路程即木杆的长度一定，所以加速度越小，到达底端的速度就越小，C正确．答案：C二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)7.解析：由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以F1＝F2＝F3＝G，又轴心对定滑轮的支持力等于绳对定滑轮的合力．而已知两个分力的大小，其合力与两分力的夹角θ满足关系式：F＝G2＋G2＋2GGcosθ＝G2(1＋cosθ)，θ越大，F越小，故FN1＞FN2＞FN3，选项A、C正确．答案：AC8.解析：由于小球B处于静止状态，且细线OB沿竖直方向，因此细线AB无弹力，对小球A受力分析，由于它受力平衡，并根据小球A受到的细线的拉力和重力的方向可知，施加给小球A的力F应沿F2或F3的方向，故选B、C.答案：BC9．解析：最终平衡时，绳的拉力F大小仍为mAg，由二力平衡可得2Fsinθ＝mBg，故θ角不变，但因悬点由Q到P，左侧部分绳子变长，故A 应升高，所以A、C正确．答案：AC10.解析：对B受力分析如右图所示，则水平方向上：Ff＝FT•cosθ由于FT＝mAg所以Ff＝mAgcosθ，故A错B对；竖直方向上：FNB＋FTsinθ＝mBg所以FNB＝mBg－FTsinθ＝mBg－mAgsinθ，故C错D对．答案：BD三、计算题(本题共2小题，共30分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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)11．解析：(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示由共点力平衡条件可得FNcosθ＝mg①FNsinθ＝F②由①、②联立，得F＝810N(2)FN＝mg/cosθ，FN＝kv2得v＝mgkcosθ＝5m/s.答案：(1)810N(2)5m/s12．解析：按力F的作用效果沿AB、AC方向分解为F1、F2，如图甲所示，则F1＝F2＝F2cosθ由几何知识得tanθ＝lb＝10.按力F2的作用效果沿水平向左和竖直向下分解为FN′、FN，如图乙所示，则FN＝F2sinθ，以上各式联立解得FN＝5F，所以物体D所受压力的大小是F的5倍．答案：5倍。
2012届高考物理第一轮课时复习训练题(有答案)
2012届高考物理第一轮课时复习训练题（有答案）第三节机械能守恒定律一、单项选择题1.如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()A．mgh，减少mg(H－h)B．mgh，增加mg(H＋h)C．－mgh，增加mg(H－h)D．－mgh，减少mg(H＋h)解析：选D.以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能为－mgh.整个过程重力做的功WG＝mg(H＋h)．故小球重力势能减少mg(H＋h)，故选D.2.(2011年中山市质检)如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上．分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上．则()A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球减少的重力势能较多解析：选B.A球下摆过程中，因机械能守恒mgL＝12mv2A①B球下摆过程中，因机械能守恒mgL＝Ep弹＋12mv2B②由①②式得12mv2A＝Ep弹＋12mv2B可见12mv2A>12mv2B，故B正确．3.(2011年广东联考)如图所示，一根长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()A．hB．1.5hC．2hD．2.5h解析：选B.在b落地前，a、b组成的系统机械能守恒，且a、b两物体速度大小相等，根据机械能守恒定律可知：3mgh－mgh＝12(m＋3m)v2⇒v＝gh，b球落地时，a球高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，此过程中机械能守恒，12mv2＝mgΔh⇒Δh＝v22g＝h2，所以a球可能达到的最大高度为1.5h，B项正确．二、双项选择题4．(2011年江苏盐城月考)下列关于机械能是否守恒的论述，正确的是()A．做变速曲线运动的物体，机械能可能守恒B．沿水平面运动的物体，机械能一定守恒C．合外力对物体做功等于零时，物体的机械能一定守恒D．只有重力对物体做功时，机械能一定守恒解析：选AD.判断机械能是否守恒，就要依据机械能守恒的条件来分析．要看是不是只有重力(或系统内弹簧的弹力)做功，而不是看物体如何运动．物体做变速曲线运动，机械能可能守恒，如平抛运动，A对；合外力做功为零，只是动能不变，势能的变化情况不确定，机械能不一定守恒，如物体匀速下落，机械能减少，C错；沿水平面运动的物体，重力势能不变，如果不是匀速，动能发生变化，机械能就不守恒，B 错；只有重力对物体做功时，机械能一定守恒，D对．5.(2011年长沙模拟)一个高尔夫球静止于平坦的地面上，在t＝0时球被击出，飞行中球的速率与时间的关系如图所示．若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息可以求出()A．高尔夫球在2.5s时落地B．高尔夫球上升的最大高度C．人击球时对高尔夫球做的功D．高尔夫球落地时离击球点的距离解析：选BD.球刚被击出时v0＝31m/s，根据机械能守恒，小球到达最高点时重力势能最大，动能最小，所以v＝19m/s时小球处于最高点．由12mv20＝mgh＋12mv2，可求最大高度为30m，B项正确．仍根据机械能守恒，小球落地时速度与击出时速度相等，所以高尔夫球5s时落地，A项错误．研究击球过程，根据动能定理，人做的功W＝12mv20，由于m未知，所以求不出W，C项错误，研究球的水平分运动，由x＝vxt，其中vx＝19m/s，t＝5s，可求得x＝95m，D项正确．6.(2011年惠州一中月考)如图所示，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升到最大高度为h的B点．下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)()A．若把斜面CB部分截去，物体冲出C点后上升的最大高度仍为h B．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点C．若把斜面弯成圆弧形D，物体仍能沿圆弧升高hD．若把斜面弯成圆弧形D，物体不能沿圆弧升高h解析：选BD.对A项，物体滑出C点后做斜上抛运动，虽然机械能守恒，但在其最高点处物体保留水平速度，故其高度要小于h，A错；对B项，物体到达最高点不必保留速度，故高度能达到h，B对；对C项，物体若能到达圆弧最高点，则在最高点最小速度要达到v＝gh2，虽然机械能守恒，但物体不可能到达最高点且速度为零，故C错D对．7.质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，如图所示，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时()A．两球运动的线速度相等B．两球运动的角速度相等C．两球运动的加速度相等D．细绳对两球的拉力相等解析：选CD.小球在摆动过程中，只有重力做功，故ΔEp＝ΔEk，即mgh ＝12mv2，所以v＝2gh，由上式可知两球线速度不相等，由v＝ω•r，所以ω＝vh＝2gh，因绳长不同故角速度不相等．小球运动的加速度a ＝v2r＝2g，故两小球最低点时的加速度与绳长无关，绳子拉力F＝mg ＋ma＝3mg，与绳长无关，故CD正确．8.如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动．开始时OB与地面相垂直．放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是()A．A球到达最低点时速度为零B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量C．B球向左摆动所能达到的最高位置应等于A球开始运动时的高度D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度解析：选BD.因A处小球质量大，处的位置高，图示中三角形框架处于不稳定状态，释放后支架就会向左摆动．摆动过程中只有小球受的重力做功，故系统的机械能守恒，选项B正确，D选项也正确．A球到达最低点时，若设支架边长为L，A球下落的高度便是12L，有mg•(12L)的重力势能转化为支架的动能和B球的重力势能，因而此时A球速度不为零，选项A错．当A球到达最低点时有向左运动的速度，还要继续左摆，B球仍要继续上升，因此B球能达到的最高位置比A球的最高位置要高，C选项错．三、非选择题9.(2011年广东东莞质检)一个质量为m＝0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上，弹簧的上端固定于环的最高点A处，环的半径R＝0.5m，弹簧的原长l0＝0.50m，劲度系数为4.8N/m，如图所示，若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时，弹簧的弹性势能Ep弹＝0.60J，求：(1)小球到C点时的速度vC的大小；(2)小球在C点时对环的作用力．(g取10m/s2)解析：(1)小球从B到C过程中机械能守恒：mgR(2－cos60°)＝12mv2C ＋Ep弹所以vC＝3gR－2Ep弹m＝3×10×0.5－2×0.60.2m/s＝3m/s.(2)根据胡克定律：F弹＝kx＝4.8×0.5N＝2.4N小球在C点时应用牛顿第二定律：F弹＋FN－mg＝mv2CR所以FN＝mg－F弹＋mv2CR＝(0.2×10－2.4＋0.2×320.5)N＝3.2N根据牛顿第三定律，小球对环的作用力为3.2N，方向竖直向下．答案：(1)3m/s(2)3.2N方向竖直向下10．(创新题)质量为50kg的男孩在距离河面40m高的桥上做“蹦极跳”，未拉伸前，长度为15m的弹性绳AB一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的A点，如图甲所示，男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上的一点D，假定绳在整个运动中遵循胡克定律．不计空气阻力、男孩的身高和绳的重力(g取10m/s2)．男孩的速率v跟下落的距离h的变化关系如图乙所示．问：(1)当男孩在D点时，求绳所储存的弹性势能；(2)绳的劲度系数是多少？(3)就男孩在AB、BC、CD期间的运动，试讨论作用于男孩的力．解析：(1)ΔEk＝mghAD－Ep＝0所以Ep＝mghAD＝2×104J.(2)当v＝vm＝20m/s(C点为平衡位置)时，有mg＝kx＝k(23－15)，所以k＝5008N/m＝62.5N/m.(3)AB间仅受重力作用，BC间受重力与弹力作用，且重力大于弹力，CD 间弹力大于重力，重力的方向竖直向下，弹力的方向竖直向上．答案：(1)2×104J(2)62.5N/m(3)见解析1．(2011年河南安阳模拟)ABCD是一段竖直平面内的光滑轨道，AB段与水平面成α角，CD段与水平面成β角，其中BC段水平，且其长度大于L.现有两小球P、Q，质量分别是2m、m，用一长为L的轻质直杆连接，将P、Q由静止从高H处释放，在轨道转折处用光滑小圆弧连接，不考虑两小球在轨道转折处的能量损失．则小球P滑上CD轨道的最大高度h为()A．h＝HB．h＝H＋－C．h＝H＋LsinβD．h＝H＋－解析：选B.P、Q整体上升的过程中，机械能守恒，以地面为重力势能的零势面，根据机械能守恒定律有：mgH＋2mg(H＋Lsinα)＝2mgh＋mg(h＋Lsinβ)，解方程得：h＝H＋－2．(2011年佛山联考)如图所示，AB为光滑的水平面，BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动)．AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相连．一条长为L的均匀柔软链条开始时静止的放在ABC面上，其一端D至B的距离为L－a.现自由释放链条，则：(1)链条下滑过程中，系统的机械能是否守恒？简述理由．(2)链条的D端滑到B点时，链条的速率为多大？解析：(1)链条机械能守恒．因为斜面是光滑的，只有重力做功，符合机械能守恒的条件．(2)设链条质量为m，始末状态的重力势能变化可认为是由L－a段下降高度h引起的，即：h＝(L－a2＋a)•sinα＝L＋a2•sinα，而该部分的质量为：m′＝L－aLm即重力势能变化量为：ΔEp＝m′gh＝L－aLmg•L＋a2sinα＝L2－a22Lmgsinα因为软链的初速度为零，所以有：ΔEk＝12mv2由机械能守恒定律ΔEp减＝ΔEk增得：L2－a22Lmgsinα＝12mv2即：v＝－答案：(1)见解析－。
2012届高考物理总复习课时训练卷(带答案和解释)
2012届高考物理总复习课时训练卷（带答案和解释）1．一天，下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现车厢的双层玻璃窗内积水了，列车进站过程中，他发现水的形状应是()解析：列车进站减速，水要保持原来运动状态，故前倾，双层玻璃中的水有相对列车向前运动的趋势，所以使前进方向水增高，选C.答案：C2.2010年第十一届全国极限运动大赛滑板比赛在湖州成功举办．如图所示，在水平地面上的一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定的速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使运动员与滑板分别从杆的上、下方通过．假设运动员和滑板在运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍能落在滑板原来的位置，要使这个表演成功，运动员在起跳的过程中有()A．双脚对滑板的作用力方向竖直向上B．运动员对滑板的作用力大小等于运动员的重力C．跳起之前运动员只受两个力作用D．滑板对运动员的作用力方向向上偏前解析：因为运动员在滑板向上的作用力下跳起，由作用力与反作用力的关系可知，双脚对滑板的作用力竖直向下，A错误；由于滑板对运动员的作用力大于运动员的重力，所以运动员对滑板的作用力大于运动员的重力，B错误；跳起之前，运动员只受两个力作用，C正确；滑板对运动员的作用力竖直向上，运动员能向前运动是因为其惯性，D错误．答案：C3．在都灵冬奥会上，张丹和张昊一起以完美的表演赢得了双人滑冰比赛的银牌．在滑冰表演刚开始时他们静止不动，随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动．假定两人与冰面间的动摩擦因数相同．已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远，这是由于() A．在推的过程中，张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力B．在推的过程中，张丹推张昊的时间小于张昊推张丹的时间C．在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度D．在刚分开时，张丹的加速度小于张昊的加速度解析：根据牛顿第三定律，在推的过程中，作用力和反作用力是等大、反向、共线的，它们总是同时产生、同时消失、同时变化的，所以推力大小相等，作用时间相同．由于两人和冰面的动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同(均为μg)，由运动学公式v2＝2ax及，加速度相同可知，张丹在冰上滑行的距离比张昊远，说明在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度，故选C.答案：C4．(2010年东莞模拟)跳高运动员蹬地后上跳，在起跳过程中() A．运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小B．运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小C．运动员所受的支持力和重力相平衡D．运动员所受的合力一定向上解析：运动员蹬地的作用力与地面对他的支持力是作用力和反作用力，大小相等、方向相反，B正确；运动员起跳过程，是由静止获得速度的过程，因而有竖直向上的加速度，合力竖直向上，运动员所受的支持力大于重力，D正确．答案：BD5．(2010年无锡模拟)下列关于力和运动的关系的说法中，正确的是() A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的C．物体所受合外力为零，则速度一定为零；物体所受合外力不为零，则速度也一定不为零D．物体所受的合外力最大时，速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，速度却可以最大解析：运动不需要力来维持，物体不受力时，可以做匀速运动，A不正确；物体受力大，加速度大，速度变化快，但速度不一定大，B不正确；力的大小与速度大小之间没有直接联系，C不正确，D正确．答案：D6．如图所示，一个劈形物ABC各面光滑，放在固定的斜面上，AB成水平并放上一个光滑小球，把物体ABC从静止开始释放，则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是()A．沿斜面的直线B．竖直的直线C．弧形曲线D．折线解析：因小球在物体ABC上从静止释放过程中，水平方向不受力的作用，由于惯性，水平方向仍保持静止而没有运动，所以小球在碰到斜面前的运动轨迹是竖直线，故选B项．答案：B7．(2010年泰安模拟)根据牛顿运动定律，以下说法中正确的是() A．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在原来位置C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方解析：由于惯性，人竖直向上跳起后水平方向的速度与人跳起时车的速度相等，故车静止时或做匀速直线运动时，人均落在原来的位置，故A错误，B正确；当车加速前进时，人竖直跳起后，水平方向以此时该车的速度做匀速直线运动，而车做加速直线运动，故人将落在起跳点的后方，C正确；同样的道理，可分析D错误．答案：BC8．(2010年芜湖质量检测)利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示．对于这种设计，下列分析中正确的是()A．根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行B．根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行C．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律D．这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律解析：风扇运转时，风扇对空气有作用力，同时空气对风扇也有反作用力，空气对帆有作用力，帆、风扇都固定在车上，那么对小车分析，受到空气对车上的帆和空气对风扇的方向相反、大小相等的作用力，小车受力平衡，车不动，正确选项为D.答案：D9．(2010年辽宁大连)如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，称为“底人”，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小大小为()A．(M＋m)gB．(M＋m)g－maC．(M＋m)g＋maD．(M－m)g解析：把质量为m的人和竹竿当作整体，则(M＋m)g－FN＝ma，所以FN＝(M＋m)g－ma，再由牛顿第三定律可知，竿对“底人”的压力大小也为(M＋m)g－ma.答案：B10．大人能拉动小孩，而小孩不能拉动大人，可见，大人拉小孩的力比小孩拉大人的力大．还有，用手打人，总是被打的人感到痛，甚至受伤．可见，作用力大于反作用力．因此牛顿第三定律不成立．你认为这种看法对吗？为什么？解析：这些看法不对．大人拉小孩与小孩拉大人的力为一对作用力与反作用力大小相等、方向相反，大人没动，因拉力与摩擦力平衡，而小孩受到的拉力大于地面给他的摩擦力，改变了运动状态．用手打人，手对被打的人与被打的人对手之间的力为一对作用力与反作用力依然大小相等，之所以被打的人感到痛是因为受力部位不同，肌肉承受能力不同．答案：见解析11．(2009年安徽)在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神．为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g＝10m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a＝1m/s2上升时，试求：(1)运动员竖直向下拉绳的力；(2)运动员对吊椅的压力．解析：(1)设运动员和吊椅的质量分别为M和m，绳拉运动员的力为F.以运动员和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(M＋m)g，向上的拉力为2F，根据牛顿第二定律有2F－(M＋m)g＝(M＋m)a解得：F＝440N根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力的大小为440N，方向竖直向下．(2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小Mg，绳的拉力F，吊椅对运动员的支持力FN.根据牛顿第二定律F＋FN－Mg＝Ma，解得FN＝275N根据牛顿第三定律，运动员对吊椅压力大小为275N，方向竖直向下．答案：(1)440N(2)275N。
2012届高考物理第一轮课时复习题71
2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第三章牛顿运动定律第2讲两类动力学问题超重和失重一、选择题（本题共9小题，共63分）1．下列说法中正确的是() A．只有正在向上运动的物体，才有可能处于超重状态B．超重就是物体所受的重力增加C．物体处于超重状态时，地球对它的引力变大D．超重时物体所受的重力不变解析：超重是指物体对支持物(或悬挂物)的压力(或拉力)变大，但重力不变，故B、C错，D对；物体处于超重状态时，其加速度是向上的，而速度方向不确定，故A错．答案：D2.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图3－2－20所示．那么下列说法中正图3－2－20 确的是() A．顾客始终受到三个力的作用B．顾客始终处于超重状态C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下解析：当电梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A、B都不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦力，此时方向竖直向下，故选C.答案：C3.如图3－2－21是我国“美男子”长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是()A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B．飞船加速下落时，宇航员处于失重状态图3－2－21 C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力D．火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力解析：凡是加速度方向向上的即为超重，压力大于重力，ACD项所述为超重状态；加速度方向向下的为失重，压力小于重力，B项所述为失重状态．答案：BC4．(2011·深圳调研)用40 N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20 kg的物体，力F作用3 s后撤去，则第5 s末物体的速度和加速度的大小分别是() A．v＝6 m/s，a＝0 B．v＝10 m/s，a＝2 m/s2C．v＝6 m/s，a＝2 m/s2D．v＝10 m/s，a＝0答案：A5．如图3－2－22所示，四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上，将四个质量相同的物块放在斜面顶端，因四个物块运动情况不同，物块与斜面的摩擦力不同，a物块匀加速下滑，b物块匀速下滑，c物块匀减速下滑，d物块静止在斜面上，四种情况斜面体均保持静止，四种情况下斜面体对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4.则它们的大小关系是()图3－2－22A．F1＝F2＝F3＝F4B．F1>F2>F3>F4C．F1<F2＝F4<F3D．F1＝F3<F2<F4解析：把物块与斜面看做是一个整体，如果整体处于平衡状态则在竖直方向有地面的支持力与重力大小相等，根据牛顿第三定律有斜面对地面的压力大小等于整体的重力，可得到F2＝F4，B、D错；由于a沿斜面向下做匀加速，处于失重状态，则有地面对整体的支持力小于重力，而c做匀减速处于超重状态，则有支持力大于整体的重力，C对．答案：C6．(2010·山东理综，16)如图3－2－23所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜图3－2－23 面与水平面平滑连接．下图中v、a、F f和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．下图中正确的是()解析：物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为Ff1＝μmg cos θ，做初速度为零的匀加速直线运动，其v－t图象为过原点的倾斜直线，A错，加速度大小不变，B错，其x－t图象应为一段曲线，斜面上的一段应为斜率逐渐增大的曲线，D错；物体到达水平面后，所受摩擦力Ff2＝μmg>f1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C.答案：C7．我国道路安全部门规定，在高速公路上行驶的汽车最大速度为120 km/h，交通部门提供下列资料：资料一：驾驶员的反应时间：0.3～0.6 s资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数根据以上资料，通过计算判断汽车行驶在高速公路上两车间的安全距离最接近() A．100 m B．200 m C．300 m D．400 m解析：当驾驶员的反应时间最长，路面的摩擦因数最小时对应的最长距离是安全距离．V ＝120 km/h＝33.3 m/s，反应时间t＝0.6 s内位移x1约为20 m；又μmg＝ma，a＝3.2 m/s2，x2＝v2/2a＝173 m；x＝x1＋x2＝193 m.答案：B8．如图3－2－24所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F—t 图象如图3－2－25所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则下列说法正确的是()图3－2－24图3－2－25A．两物体在4 s时改变运动方向B．在1 s～3 s时间内两物体间摩擦力为零C．6 s时两物体的速度为零D．B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同解析：两物体在0～1 s内，做加速度增大的变加速运动，在1 s～3 s内，做匀加速运动，在3 s～4 s内，做加速度增大的变加速运动，在4 s～6 s内，做加速度减小的变加速运动，故两物体一直向一个方向运动，A、C错误，D正确.1 s～3 s时间内两物体做匀加速运动，对B进行受力分析可知两物体间的摩擦力不为零，B错误．答案：D9.质量为m＝20 kg、长为L＝5 m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数为μ1＝0.15.将质量m＝10 kg的小木块(可视为质点)，以v0＝4 m/s的速度从木板的左端被水平抛射到木板上(如图3－2－26图3－2－26所示)，小木块与木板面的动摩擦因数为μ2＝0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10 m/s2)．则以下判断中正确的是() A．木板一定静止不动，小木块不能滑出木板B．木板一定静止不动，小木块能滑出木板C．木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板D．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板解析：m0与地面间的摩擦力为Ff1＝μ1(m0＋m)g＝0.15×(20＋10)×10 N＝45 N，m与m0 之间的摩擦力为Ff2＝μ2mg＝0.4×10×10 N＝40 N，Ff1>Ff2，所以木板一定静止不动；小木块在木板上滑行的距离为x，v20＝2μ2gx，解得x＝2m<L＝5 m，小木块不能滑出木板．答案：A二、非选择题（第10题12分，第11题13分，第12题12分）10.如图3－2－27所示，水平面上放有质量均为m＝1 kg的物块A和B(均视为质点)，A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1＝0.4和μ2＝0.1，相距l＝0.75 m．现给物块A一初速度使之向物块B运动，与此同时图3－2－27 给物块B一个F＝3 N水平向右的力使其由静止开始运动，经过一段时间A恰好能追上B.g＝10 m/s2.求：(1)物块B运动的加速度大小；(2)物块A初速度大小．解析：(1)对B，由牛顿第二定律得：F－μ2mg＝ma B解得a B ＝2 m/s 2.(2)设物块A 经过t 时间追上物块B ，对物块A ，由牛顿第二定律得：μ1mg ＝ma Ax A ＝v 0t －12a A t 2 x B ＝12a B t 2 恰好追上的条件为：v 0－a A t ＝a B t x A －x B ＝l联立各式并代入数据解得：t ＝0.5 s ，v 0＝3 m/s.答案：(1)2 m/s 2 (2)3 m/s11.一质量m ＝0.5 kg 的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS 实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图3－2－28所示为通过计算机绘制出的滑块上滑 图3－2－28 过程的v －t 图象(g 取10 m/s 2)．求：(1)滑块冲上斜面过程中加速度的大小；(2)滑块与斜面间的动摩擦因数；(3)判断滑块最后能否返回斜面底端．若能返回，求出滑块返回斜面底端时的动能；若不 能返回，求出滑块所停位置．解析：(1)滑块的加速度大小a ＝⎪⎪⎪Δv ＝12 m/s 2. (2)滑块在冲上斜面过程中，由牛顿第二定律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma ，μ＝7153≈0.81. (3)滑块速度减小到零时，重力沿斜面方向的分力小于最大静摩擦力，不能再下滑．x ＝v 202a＝1.5 m滑块停在斜面上，距底端1.5 m 处．答案：(1)12 m/s 2 (2)0.81 (3)不能 距底端1.5 m 处停止12．某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α＝60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行， 经时间t 后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以 沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，求：(1)t 时刻飞行器的速率；(2)整个过程中飞行器离地的最大高度．解析：(1)起飞时，飞行器受推力和重力作用，两力的合力与水平方向成30°斜向上，设推力为F 、合力为F 合，如图所示．在△OFF 合中，由几何关系得F 合＝mg ，由牛顿第二定律得飞行器的加速度为a 1＝F 合m＝g 则t 时刻的速率v ＝a 1t ＝gt .(2)推力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力F ′ 跟合力F ′合垂直，如图所示．此时合力大小F ′合＝mg sin 30°飞行器的加速度大小为a 2＝mg sin 30°m ＝g 2到最高点的时间为t ′＝v a 2＝gt 0.5g＝2t 飞行的总位移为x ＝12a 1t 2＋12a 2t ′2＝12gt 2＋gt 2＝32gt 2 飞行器离地的最大高度为h m ＝x ·sin 30°＝3gt 24. 答案：(1)gt (2)3gt 24。
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2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第三章牛顿运动定律第2讲两类动力学问题超重和失重一、选择题（本题共9小题，共63分）1．下列说法中正确的是() A．只有正在向上运动的物体，才有可能处于超重状态B．超重就是物体所受的重力增加C．物体处于超重状态时，地球对它的引力变大D．超重时物体所受的重力不变解析：超重是指物体对支持物(或悬挂物)的压力(或拉力)变大，但重力不变，故B、C错，D对；物体处于超重状态时，其加速度是向上的，而速度方向不确定，故A错．答案：D2.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图3－2－20所示．那么下列说法中正图3－2－20 确的是() A．顾客始终受到三个力的作用B．顾客始终处于超重状态C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下解析：当电梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A、B都不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦力，此时方向竖直向下，故选C.答案：C3.如图3－2－21是我国“美男子”长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是()A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B．飞船加速下落时，宇航员处于失重状态图3－2－21 C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力D．火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力解析：凡是加速度方向向上的即为超重，压力大于重力，ACD项所述为超重状态；加速度方向向下的为失重，压力小于重力，B项所述为失重状态．答案：BC4．(2011·深圳调研)用40 N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20 kg的物体，力F作用3 s后撤去，则第5 s末物体的速度和加速度的大小分别是() A．v＝6 m/s，a＝0 B．v＝10 m/s，a＝2 m/s2C．v＝6 m/s，a＝2 m/s2D．v＝10 m/s，a＝0答案：A5．如图3－2－22所示，四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上，将四个质量相同的物块放在斜面顶端，因四个物块运动情况不同，物块与斜面的摩擦力不同，a物块匀加速下滑，b物块匀速下滑，c物块匀减速下滑，d物块静止在斜面上，四种情况斜面体均保持静止，四种情况下斜面体对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4.则它们的大小关系是()图3－2－22A．F1＝F2＝F3＝F4B．F1>F2>F3>F4C．F1<F2＝F4<F3D．F1＝F3<F2<F4解析：把物块与斜面看做是一个整体，如果整体处于平衡状态则在竖直方向有地面的支持力与重力大小相等，根据牛顿第三定律有斜面对地面的压力大小等于整体的重力，可得到F2＝F4，B、D错；由于a沿斜面向下做匀加速，处于失重状态，则有地面对整体的支持力小于重力，而c做匀减速处于超重状态，则有支持力大于整体的重力，C对．答案：C6．(2010·山东理综，16)如图3－2－23所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜图3－2－23 面与水平面平滑连接．下图中v、a、F f和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．下图中正确的是()解析：物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为Ff1＝μmg cos θ，做初速度为零的匀加速直线运动，其v－t图象为过原点的倾斜直线，A错，加速度大小不变，B错，其x－t图象应为一段曲线，斜面上的一段应为斜率逐渐增大的曲线，D错；物体到达水平面后，所受摩擦力Ff2＝μmg>f1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C.答案：C7．我国道路安全部门规定，在高速公路上行驶的汽车最大速度为120 km/h，交通部门提供下列资料：资料一：驾驶员的反应时间：0.3～0.6 s资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数根据以上资料，通过计算判断汽车行驶在高速公路上两车间的安全距离最接近() A．100 m B．200 m C．300 m D．400 m解析：当驾驶员的反应时间最长，路面的摩擦因数最小时对应的最长距离是安全距离．V ＝120 km/h＝33.3 m/s，反应时间t＝0.6 s内位移x1约为20 m；又μmg＝ma，a＝3.2 m/s2，x2＝v2/2a＝173 m；x＝x1＋x2＝193 m.答案：B8．如图3－2－24所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F—t 图象如图3－2－25所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则下列说法正确的是()图3－2－24图3－2－25A．两物体在4 s时改变运动方向B．在1 s～3 s时间内两物体间摩擦力为零C．6 s时两物体的速度为零D．B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同解析：两物体在0～1 s内，做加速度增大的变加速运动，在1 s～3 s内，做匀加速运动，在3 s～4 s内，做加速度增大的变加速运动，在4 s～6 s内，做加速度减小的变加速运动，故两物体一直向一个方向运动，A、C错误，D正确.1 s～3 s时间内两物体做匀加速运动，对B进行受力分析可知两物体间的摩擦力不为零，B错误．答案：D9.质量为m＝20 kg、长为L＝5 m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数为μ1＝0.15.将质量m＝10 kg的小木块(可视为质点)，以v0＝4 m/s的速度从木板的左端被水平抛射到木板上(如图3－2－26图3－2－26所示)，小木块与木板面的动摩擦因数为μ2＝0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10 m/s2)．则以下判断中正确的是() A．木板一定静止不动，小木块不能滑出木板B．木板一定静止不动，小木块能滑出木板C．木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板D．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板解析：m0与地面间的摩擦力为Ff1＝μ1(m0＋m)g＝0.15×(20＋10)×10 N＝45 N，m与m0 之间的摩擦力为Ff2＝μ2mg＝0.4×10×10 N＝40 N，Ff1>Ff2，所以木板一定静止不动；小木块在木板上滑行的距离为x，v20＝2μ2gx，解得x＝2m<L＝5 m，小木块不能滑出木板．答案：A二、非选择题（第10题12分，第11题13分，第12题12分）10.如图3－2－27所示，水平面上放有质量均为m＝1 kg的物块A和B(均视为质点)，A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1＝0.4和μ2＝0.1，相距l＝0.75 m．现给物块A一初速度使之向物块B运动，与此同时图3－2－27 给物块B一个F＝3 N水平向右的力使其由静止开始运动，经过一段时间A恰好能追上B.g＝10 m/s2.求：(1)物块B运动的加速度大小；(2)物块A初速度大小．解析：(1)对B，由牛顿第二定律得：F－μ2mg＝ma B解得a B＝2 m/s2.(2)设物块A经过t时间追上物块B，对物块A，由牛顿第二定律得：μ1mg＝ma Ax A＝v0t－12a A t2xB＝12a B t2恰好追上的条件为：v0－a A t＝a B t x A－x B＝l联立各式并代入数据解得：t＝0.5 s，v0＝3 m/s.答案：(1)2 m/s2(2)3 m/s11.一质量m＝0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS 实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图3－2－28所示为通过计算机绘制出的滑块上滑 图3－2－28 过程的v －t 图象(g 取10 m/s 2)．求：(1)滑块冲上斜面过程中加速度的大小；(2)滑块与斜面间的动摩擦因数；(3)判断滑块最后能否返回斜面底端．若能返回，求出滑块返回斜面底端时的动能；若不 能返回，求出滑块所停位置．解析：(1)滑块的加速度大小a ＝⎪⎪⎪⎪Δv Δt ＝12 m/s 2. (2)滑块在冲上斜面过程中，由牛顿第二定律得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma ，μ＝7153≈0.81. (3)滑块速度减小到零时，重力沿斜面方向的分力小于最大静摩擦力，不能再下滑．x ＝v 202a＝1.5 m滑块停在斜面上，距底端1.5 m 处．答案：(1)12 m/s 2 (2)0.81 (3)不能 距底端1.5 m 处停止12．某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α＝60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行， 经时间t 后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以 沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，求：(1)t 时刻飞行器的速率；(2)整个过程中飞行器离地的最大高度．解析：(1)起飞时，飞行器受推力和重力作用，两力的合力与水平方向成30°斜向上，设推力为F 、合力为F 合，如图所示．在△OFF 合中，由几何关系得F 合＝mg ，由牛顿第二定律得飞行器的加速度为a 1＝F 合m＝g 则t 时刻的速率v ＝a 1t ＝gt .(2)推力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力F ′跟合力F ′合垂直，如图所示．此时合力大小F ′合＝mg sin 30°飞行器的加速度大小为a 2＝mg sin 30°m ＝g 2到最高点的时间为t ′＝v a 2＝gt 0.5g ＝2t飞行的总位移为x ＝12a 1t 2＋12a 2t ′2＝12gt 2＋gt 2＝32gt 2 飞行器离地的最大高度为h m ＝x ·sin 30°＝3gt 24. 答案：(1)gt (2)3gt 24。