2019高考物理一轮复习选训九月第一周习题(1)(含解析)新人教版
高考物理一轮复习 课后练习2 匀变速直线运动的规律(含解析)

学习资料匀变速直线运动的规律建议用时:45分钟1.(2019·德阳调研)一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足v =2+t (各物理量均选用国际单位制中单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是( )A .质点可能做匀减速直线运动B .5 s 内质点的位移为35 mC .质点运动的加速度为1 m/s 2D .质点3 s 末的速度为5 m/sB [根据平均速度v =错误!知,x =vt =2t +t 2,根据x =v 0t +错误!at 2=2t +t 2知,质点的初速度v 0=2 m/s,加速度a =2 m/s 2,质点做匀加速直线运动,故A 、C 错误;5 s 内质点的位移x =v 0t +12at 2=2×5 m+错误!×2×25 m=35 m,故B 正确;质点在3 s 末的速度v =v 0+at =2 m/s +2×3 m/s=8 m/s ,故D 错误.]2.(2019·福建五校第二次联考)宇航员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为2 kg 的物体从足够高的高度自由下落,测得物体在第5 s 内的位移是18 m,则( )A .物体在2 s 末的速度是20 m/sB .物体在第5 s 内的平均速度是3。
6 m/sC .物体自由下落的加速度是5 m/s 2D .物体在5 s 内的位移是50 mD [根据运动学公式Δx =错误!at 错误!-错误!at 错误!=18 m ,t 2=5 s ,t 1=4 s ,解得a =4 m/s 2,选项C 错误;物体在2 s 末的速度为v 2=4×2 m/s=8 m/s ,选项A 错误;物体在5 s 内的位移为x 5=错误!×4×52 m =50 m,选项D 正确;物体在第5 s 内的位移为18 m ,故物体在第5 s 内的平均速度为18 m/s ,选项B 错误。
高考物理一轮复习强化训练题汇总(含解析)

精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高考物理一轮复习强化训练题汇总1(含解析)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、(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、(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l1、l2.已知l1、l2与MN的夹角分别为θ1、θ2,OO′匀速转动时,线上弹力分别为F T1、F T2.下列说法正确的是( ) A.若l1sinθ1>l2sinθ2,则F T1>F T2B.若l1cosθ1>l2cosθ2,则F T1>F T2C.若l1tanθ1>l2tanθ2,则F T1>F T2D .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 1cos θ1=m ω2l 1cos θ1;对右环有:F T 2cos θ2=m ω2l 2cos θ2两环ω相等得FT 1FT 2=l 1l 2;若l 1cos θ1>l 2cos θ2,则F T 1cos θ1>F T 2cos θ2,不能得到F T 1>FT 2;由题意可知l 1sin θ1<l 2sin θ2;若l 1tan θ1>l 2tan θ2,可得cos θ1<cos θ2,不能得到F T 1>F T 2;若l 1>l 2,则F T 1>FT 2,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μmgLB .小于μmgLC .等于μmgLD .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L 1,AC 水平长度为L 2,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W 1=-μmgL 1,在斜坡上摩擦力做功W 2=-μmgcos θ·L 2cos θ=-μmgL 2,所以在滑雪者经过AB 段过程中,摩擦力做功W =W 1+W 2=-μmg(L 1+L 2)=-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、(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 S4πkd 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 =Ud 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 S4πkd 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、(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=3:4B .U 1:U 2=4:3C .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1:1,原线圈两端电压为3U ,所以U 1:U 2=4:3,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v1=________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 =mg Δx 算出拉力对小车做的功W.利用Ek =12Mv 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 s v1=x022T = 2.06+2.50×0.012×0.1 m/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 =ΔEk ΔW =Mv 22mg Δx②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精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总2(含解析)一、选择题1、质量为m的物块沿着倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.斜面对物块的作用力是( )A. 大小mg,方向竖直向上B. 大小mg cosθ,方向垂直斜面向上C. 大小mg sinθ,方向沿着斜面向上D. 大小μmg cosθ,方向沿着斜面向上【参考答案】A2、(成都模拟)如图所示为成都到重庆的和谐号动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏示意图,图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量.下列说法中正确的是( )A.甲处表示时间,乙处表示平均速度B.甲处表示时间,乙处表示瞬时速度C.甲处表示时刻,乙处表示平均速度D.甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度解析:甲处表盘显示时刻,乙处表盘显示动车行进过程中的瞬时速度,答案为D.答案:D3、(广西重点高中高三一模) 2016年10月17日“神舟十一号”载人飞船发射成功,飞船入轨后经过约2天的独立飞行完成与“天宫二号”的对接.如图所示,“天宫二号”处于离地面高h =393 km 的圆轨道A 上,“神舟十一号”处于圆轨道B 上.“神舟十一号”在位置1点火后沿轨道C 运动到位置2,然后沿轨道A 运动,通过调整自己与前方的“天宫二号”的相对距离和姿态,最终对接.已知地球半径为R =6 371 km ,引力常量为G =6.67×10-11 N ·m 2/kg 2,地球质量为M =6.0×1024 kg ,不计大气阻力.下列说法正确的是( )A .“天宫二号”在轨道A 上的运行周期比“神舟十一号”在轨道B 上的运行周期小 B .“天宫二号”在轨道A 上的加速度比“神舟十一号”在轨道B 上的加速度大C .“天宫二号”在轨道A 上的运行速率约为7.7 km/sD .“神舟十一号”在位置2时的机械能小于在位置1时的机械能 解析:由GMm r 2=m(2πT)2r ,得T =4π2r 3GM ,可知半径越大,周期越大,A 错.由GMmr2=ma ,得加速度a =GM r 2,半径越大,加速度越小,B 错.由GMm 0R +h 2=m 0v 2R +h,得v=GMR +h=7.7 km/s ,C 对.“神舟十一号”在轨道C 上运动时,由于点火加速,故其机械能增加,D 错.答案:C4、(常州市模拟)如图所示是“过山车”玩具模型,当小球以速度v 经过圆形轨道最高点时,小球与轨道间的作用力为F ,多次改变小球初始下落的高度h ,就能得出F 与v 的函数关系,下列关于F 与v 之间的关系中有可能正确的是( )解析:小球运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,故mgh =mg ·2R +12mv 2(①),在轨道最高点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有F +mg =m v 2R (②),联立①②解得F =m v 2R -mg(③),根据③式,F -v 关系图象是开口向上的抛物线,C 项正确. 答案:C5、(山东泰安一模)如图所示,+Q 为固定的正点电荷,虚线圆是其一条等势线.两电荷量相同、但质量不相等的粒子,分别从同一点A 以相同的速度v 0射入,轨迹如图中曲线,B 、C 为两曲线与圆的交点.a B 、a C 表示两粒子经过B 、C 时的加速度大小,v B 、v C 表示两粒子经过B 、C 时的速度大小.不计粒子重力,以下判断正确的是( )A .aB =aC v B =v C B .a B >a C v B =v C C .a B >a C v B <v CD .a B <a C v B >v C解析:库仑力F =kQqr 2,两粒子在B 、C 两点受的库仑力大小相同,根据粒子的运动轨迹可知a B >a C ,a =Fm,解得m B <m C ,因为B 、C 两点位于同一等势线上,电势相等,所以两粒子从A 运动到B 和从A 运动到C ,电场力做功相同且做负功,有-W =12mv 2-12mv 20,所以12m B (v 20-v 2B )=12m C (v 20-v 2C ),因为m B <m C ,所以v B <v C,C 正确. 答案:C6、美国《大众科学》月刊网站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现:一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能.具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示.A 为圆柱形合金材料,B 为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径.现对A 进行加热,则( )A .B 中将产生逆时针方向的电流 B .B 中将产生顺时针方向的电流C .B 线圈有收缩的趋势D .B 线圈有扩张的趋势解析:合金材料加热后,合金材料成为强磁体,通过线圈B 的磁通量增大,由于线圈B 内有两个方向的磁场,由楞次定律可知线圈只有扩张,才能阻碍磁通量的增加,C 错误、D 正确;由于不知道极性,无法判断感应电流的方向,A 、B 错误. 答案:D7、(多选)下图是远距离输电的示意图.n 1、n 2是升压变压器原、副线圈的匝数,n 1:n 2=1:20,n 3、n 4是降压变压器原、副线圈的匝数,n 3:n 4=40:1.升压变压器的原线圈n 1与一交变电流相连接,该交变电流的瞬时值表达式为u =4402sin100πt V ,下列说法正确的是( )A .用电器获得的电压的有效值为220 VB .用电器获得电压的有效值小于220 V ,要想使用电器的电压变为220 V ,在n 1、n 3、n 4不变的前提下,增大n 2C .用电器获得电压的有效值大于220 V ,要想使用电器的电压变为220 V ,在n 1、n 2、n 4不变的前提下,增大n 3D .通过用电器的交变电流的方向,每秒改变100次解析:如果输电线上不存在电阻,即不存在电压降,则有U 1U 2=n 1n 2,U 3U 4=n 3n 4,U 1=U =440 V ,U 2=U 3,可得U 4=220 V ,由于输电线存在电压降,所以U 3<U 2,U 4<220 V ;若要提高U 4电压值,根据变压规律,仅增加n 2匝数即可,A 、C 错误,B 正确.由题意知ω=100π rad/s ,所以f =50 Hz ,则电流方向每秒改变100次,D 正确. 答案:BD 二、非选择题下列说法中正确的是( )A .军队士兵过桥时使用便步,是为了防止桥发生共振现象B .机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定C .泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的D .拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光E .赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在(2)(15分)在某种介质中,S 1、S 2处有相距4 m 的两个波源,沿垂直纸面方向做简谐运动,其周期分别为T 1=0.8 s 和T 2=0.4 s ,振幅分别为A 1=2 cm 和A 2=1 cm ,在该介质中形成的简谐波的波速为v =5 m/s.S 处有一质点,它到S 1的距离为3 m ,且SS 1⊥S 1S 2,在t =0时刻,两波源同时开始垂直纸面向外振动,试求:(ⅰ)t =0时刻振动传到S 处的时间差;(ⅱ)t =10 s 时,S 处质点离开平衡位置的位移大小.解析:(1)电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播,但在介质中的传播速度由介质和频率共同决定,B 错;泊松亮斑是用光照射不透光的小圆盘时产生的衍射现象,C 错.(2)(ⅰ)由题意可知SS 2=SS 12+S 1S 22=5 m ;S 1在t =0时刻振动传到质点S 所需的时间t 1=SS 1v =3 m5 m/s =0.6 s.S 2在t =0时刻振动传到质点S 所需的时间t 2=SS 2v =5 m5 m/s=1 s.故S 1、S 2在t =0时刻振动传到质点S 的时间差M 为绳的中点Δt =t 2-t 1=0.4 s.(ⅱ)在t =10 s 时质点S 按S 1的振动规律已经振动了Δt 1=t -t 1=9.4 s =⎝⎛⎭⎪⎫11+34T 1,此时S 1引起质点S 的位移大小x 1=A 1=2 cm ;t =10 s 时质点S 按S 2的振动规律已经振动了Δt 2=t -t 2=9 s =⎝⎛⎭⎪⎫22+12T 2,此时S 2引起质点S 的位移大小x 2=0;所以t =10 s 时质点S 离开平衡位置的位移为S 1和S 2单独传播引起S 位移的矢量和,故x =x 1+x 2=2 cm +0=2 cm. 答案:(1)ADE (2)(ⅰ)0.4 s (ⅱ)2 cm精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总3(含解析)一、选择题1、如图所示为位于瑞士的世界上最大的人工喷泉——日内瓦喷泉,已知该喷泉竖直向上喷出,喷出时水的速度为53 m/s,喷嘴的出水量为0.5 m3/s,不计空气阻力,则空中水的体积应为(g取10 m/s2)( )A.2.65 m3B.5.3 m3C.10.6 m3D.因喷嘴的横截面积未知,故无法确定【参考答案】B2、两物体A、B由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动,其运动的位移-时间(x-t)图象如图所示.下列说法正确的是( )A.两物体A、B在t=2.5 t0时刻相距最远B.两物体A、B在减速运动过程中加速度相同C.两物体A、B在t=2.5t0时刻速度相同D.两物体A、B在t=t0时刻相距最远解析:两物体A、B在t=2.5 t0时刻处于同一位置,相距最近,两物体A、B在t=t0时刻相距最远,选项A错误、D正确.两物体A、B都是先沿x轴正方向做匀速运动,后沿x轴负方向做匀速运动,根据位移图象斜率表示速度可知,在沿x轴负方向做匀速运动过程中速度相同,选项B错误.两物体A、B在t=2.5t0时刻速度不相同,处于同一位置,选项C错误.答案:D3、如图所示,轻绳的一端固定在O 点,另一端系一质量为m 的小球(可视为质点).当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时,通过传感器测得轻绳拉力F T 、轻绳与竖直线OP 的夹角θ满足关系式F T =a +bcos θ,式中a 、b 为常数.若不计空气阻力,则当地的重力加速度为( )A.b2m B.2bm C.3b m D.b 3m解析:当小球运动到最低点时,θ=0,拉力最大,F T1=a +b ,F T1=mg +mv 21L;当小球运动到最高点时,θ=180°,拉力最小,F T2=a -b ,F T2=-mg +mv 22L ;由动能定理有mg ·2L =12mv 21-12mv 22,联立解得g =b3m,选项D 正确. 答案:D4、如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们从一楼运到二楼,其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物,图乙是用履带式自动电梯运送,假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物,下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是( )A .两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功B .图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功C .图甲中电梯对货物的支持力对货物做正功D .图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功解析:在图甲中,货物随电梯匀速上升时,货物受到的支持力竖直向上,与货物位移方向的夹角小于90°,故此种情况下支持力对货物做正功,选项C 正确;图乙中,货物受到的支持力与履带式自动电梯接触面垂直,此时货物受到的支持力与货物位移垂直,故此种情况下支持力对货物不做功,故选项A 、B 错误,D 正确.答案:CD5、有一匀强电场,方向如图所示,在电场中有三个点A 、B 、C ,这三点的连线恰好构成一个直角三角形,且AC 边与电场线平行.已知A 、B 两点的电势分别为φA =5 V ,φB =1.8 V ,A 、B 的距离为4 cm ,B 、C 的距离为3 cm.若把一个电子(e =1.6×10-19 C)从A 点移动到C 点,那么电子电势能的变化量为( )A .8.0×10-19 JB .1.6×10-19 JC .-8.0×10-19 JD .-1.6×10-19 J解析:设AB 与AC 之间的夹角为θ,则cos θ=45,又AB 的距离S AB =4 cm ,则AB沿场强方向的距离为d AB =S AB cos θ=4×45 cm =165 cm ,设A 、B 之间电势差为U AB ,则电场强度为E =U AB d AB =φA -φBd AB =100 V/m.电子从A 点到达C 点电势能的变化量为ΔE p =-W =1.6×10-19×100×0.05 J =8.0×10-19 J ,故A 项正确.答案:A6、(肇庆市高中毕业班模拟考试)如图所示,水平放置的平行金属导轨MN 和PQ 之间接有定值电阻R ,导体棒ab 长为l 且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab 向右匀速运动,下列说法正确的是( )A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小B.导体棒ab中的感应电流方向是a→bC.导体棒ab所受安培力方向水平向右D.导体棒ab所受合力做功为零解析:由于导体棒匀速运动,磁感应强度及长度不变,由E=BLv可知,运动中感应电动势不变;由楞次定律可知,导体棒中的电流方向由b指向a;由左手定则可知,导体棒所受安培力方向水平向左;由于匀速运动,棒的动能未变,由动能定理可知,合力做的功等于零.选项A、B、C错误,D正确.答案:D7、(上海单科,1)由放射性元素放出的氦核流被称为( )A.阴极射线B.α射线C.β射线D.γ射线解析:本题考查天然放射现象.在天然放射现象中,放出α、β、γ三种射线,其中α射线属于氦核流,选项B正确.答案:B二、非选择题(河北省两校高三年级模拟考试)质量为m=2 kg的物块静置于水平地面上,现对物块施加水平向右的力F,力F随时间变化的规律如图所示,已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,求:(1)4 s后撤去力F,物块还能继续滑动的时间t;(2)前4 s内,力F的平均功率.解析:(1)物块与地面之间最大静摩擦力Ff m=μmg=4 N,在第1 s内物块静止不动第1~3 s内,物块做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律a 1=F 1-μmg m=2 m/s 23 s 末,物块的速度v 1=a 1t 1=2×2 m/s =4 m/s第3~4 s 内,物块做匀速直线运动,4 s 后撤去外力物块做匀减速运动,加速度大小为a 2=μg =2 m/s 2则物块继续滑行时间t =v 1a 2=2 s(2)设第1~3 s 内与第3~4 s 内物块的位移分别为x 1、x 2 x 1=12a 1t 21=4 mx 2=v 1t 2=4 m前4 s 内,力F 做功的大小为W =F 1x 1+F 2x 2=48 J 前4 s 内,力F 的平均功率P =Wt 总=12 W答案:(1)2 s (2)12 W精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总4(含解析)一、选择题1、a 、b 、c 三个点电荷仅在相互之间的静电力的作用下处于静止状态。
专题09 航天器的变轨及追及问题-2019高考物理一轮复习专题详解(解析版)

(1)网络结构(2)卫星在椭圆轨道上的远地点、近地点的加速度与对应圆轨道上的加速度关系应用a =GMr 2比较.(3)卫星在同一轨道上稳定运行过程中机械能守恒;在变轨过程中,轨道升高机械能增加,轨道降低机械能减少.规律方法卫星变轨问题的有关规律(1)卫星变轨时速度的变化,根据万有引力和所需向心力的大小关系判断;稳定在新轨道上的运行速度变化由v =GMr判断. (2)航天器在不同轨道上运行时机械能不同,轨道半径越大,机械能越大.(3)航天器经过不同轨道相交的同一点时加速度相等,外轨道的速度大于内轨道的速度. (4)同一轨道对接,应先减速到低轨再加速回高轨,实现与目标航天器对接. 典例分析【例1】 (多选)(2017年河南六市高三联考)2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,由圆形轨道Ⅰ从A 点进入椭圆轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,如图所示.关于航天飞机的运动,下列说法中正确的是( )A .在轨道Ⅱ上经过A 点的速度小于经过B 点的速度B .在轨道Ⅱ上经过A 点的速度等于在轨道Ⅰ上经过A 点的速度C .在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D.在轨道Ⅱ上经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的加速度【答案】AC【例2】(2017年广西四校调研)(多选)“嫦娥三号”发射取得圆满成功,这标志着我国的航空航天技术又迈进了一大步.“嫦娥三号”探月卫星沿地月转移轨道到达距月球表面200 km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,再经过一次制动进入距月球表面15 km的圆形轨道Ⅱ上绕月球做匀速圆周运动.则下面说法正确的是()A.由于“刹车制动”,卫星沿轨道Ⅱ运动的周期将比沿轨道Ⅰ运动的周期长B.虽然“刹车制动”,但卫星沿轨道Ⅱ运动的周期比沿轨道Ⅰ运动的周期短C.卫星在到达月球附近时需进行第一次“刹车制动”,是因为卫星到达月球附近时的速度大于月球的第二宇宙速度D.卫星沿轨道Ⅱ运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点时的加速度【答案】:BC【解析】:由开普勒第三定律k=r3T2可知,TⅠ>TⅡ,A项错误,B项正确;由第二宇宙速度的含义可知,卫星到达月球附近并被月球捕获时的速度不能超过月球的第二宇宙速度,不然卫星将脱离月球,C项正确;由GMmr2Ⅱ=maⅡ,得卫星在轨道Ⅱ上的加速度aⅡ=GMr2Ⅱ,由GMmr2P=ma P,得卫星在P点的加速度a P=GMr2P,因r P>rⅡ,则a P<aⅡ,D项错误.天体相遇问题的解法围绕同一中心天体做圆周运动的运行天体,因在同一轨道上运行快慢相同不可能相遇(除非是同一轨道上绕行方向相反),故天体的相遇定义为运行天体A 位于运行天体B 正上方时,即A 、B 与中心天体位于同一直线上且A 、B 在中心天体的同一侧时的状态.如图甲,当两运行天体A 、B 的轨道平面在同一平面内时,若运行方向相同,则内侧天体B 比A 每多运行一圈时相遇一次,在Δt 时间内相遇的次数n =Δt T B -Δt T A =ωB -ωA2πΔt .若运行方向相反时,则A 、B 每转过的圆心角之和等于2π时发生一次相遇,在Δt 时间内相遇的次数为:n =ωA Δt +ωB Δt 2π=Δt T B +ΔtT A.如图乙,若两运行天体轨道平面不重合时,当A 、B 均运行至P 、Q 所在直线上,且A 、B 位于同侧时二者才相遇,因此从某次相遇到下次相遇,B 比A 一定多转1圈,而且A 、B 各自转的圈数都是半圈的奇数倍,即在Δt 时间内,Δt T A =(2k A +1)×12,Δt T B =(2k B +1)×12,且k B -k A =1.专题练习1.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N 年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图所示.该行星与地球的公转半径之比为( )A.N +1N 23B.N N -123C.N +1N 32D.N N -132【答案】 B【解析】 由开普勒第三定律得r 31=kT 21,r 32=kT 22,所以有r 1r 1=T 2T 123,由于每过N 年,该行星会运行到日地连线的延长线上,即“相遇”,亦即在相同时间内,地球比该行星多转一圈,于是有NT 1=(N -1)T 2,联立解得r 1r 2=N N -123.学科&网2.2017年10月19日“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功.假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是()A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接【答案】:C3.(多选)(2017年甘肃天水市联考)有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b是处于地面附近的近地轨道上正常运动的卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有()A.a的向心加速度等于地表重力加速度gB.c在4小时内转过的圆心角为60°C.b在相同时间内转过的弧长最短D.d的运动周期有可能是28小时【答案】:BD4.(多选)物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能,若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m 0的质点距质量为M 0的引力中心r 0时,其万有引力势能E p =-GM 0m 0r 0(式中G 为引力常量),一颗质量为m 的人造地球卫星以半径为r 1圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为M ,要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r 2,则在此过程中( )A .卫星势能增加了GMm ⎝⎛⎭⎫1r 1-1r 2B .卫星动能减少了GMm 3⎝⎛⎭⎫1r 1-1r 2 C .卫星机械能增加了GMm 2⎝⎛⎭⎫1r 1-1r 2 D .卫星上的发动机所消耗的最小能量为2GMm 3⎝⎛⎭⎫1r 1-1r 2 【答案】:AC【解析】:引力势能的增加量ΔE p =-GMm r 2-⎝⎛⎭⎫-GMm r 1=GMm ⎝⎛⎭⎫1r 1-1r 2,故A 正确;根据万有引力提供向心力,由G Mm r 21=m v 21r 1,解得v 1= hGM r 1,则E k1=12mv 21=GMm2r 1. 同理,E k2=GMm2r 2.所以,动能的减少量为ΔE k =GMm 2r 1-GMm 2r 2=GMm 2⎝⎛⎭⎫1r 1-1r 2,故B 错误; 根据能量守恒定律,卫星增加的机械能等于发动机消耗的能量,为E =ΔE p -ΔE k =GMm 2⎝⎛⎭⎫1r 1-1r 2,故C 正确,D 错误.5.(2017年河北石家庄模拟)如图所示,有A 、B 两颗卫星绕地心O 做圆周运动,绕行方向相同.A 卫星的周期为T 1,B 卫星的周期为T 2,在某一时刻两卫星相距最近,则(引力常量为G )( )A .两卫星经过时间t =T 1+T 2再次相距最近B .两卫星的轨道半径之比为T 321∶T 232C .若已知两卫星相距最近时的距离,可求出地球的密度D .若已知两卫星相距最近时的距离,可求出地球表面的重力加速度 【答案】:B8.(多选)(2017年河南三市三模)中国月球探测卫星“嫦娥号”简化后的路线示意图如图所示,卫星由地面发射后,先经过地面发射轨道进入地球附近的停泊轨道做匀速圆周运动;然后从停泊轨道经过调控进入地月转移轨道;到达月球附近时,再次调控进入工作轨道做匀速圆周运动,这时卫星将开始对月球进行探测.已知地球与月球的质量之比为a ,卫星的停泊轨道与工作轨道的轨道半径之比为b ,则下列说法中正确的是 ()A .卫星从停泊轨道调控进入到地月转移轨道的过程中,卫星的机械能不守恒B .卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度C .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的线速度大小之比为b ∶aD .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为b b ∶a 【答案】:AD【解析】:卫星变轨需点火做功,故机械能增加,A 对;由v = GMr,半径较大,线速度较小,故停泊轨道速度小于第一宇宙速度,B 错;卫星G Mm r 2=mv 2r =m 4π2T2·r ,v =GMr,T =2π r 3GM,已知地球与月球质量比为a ,卫星停泊轨道与工作轨道比为b ,则速度比为a ∶b ,卫星停泊轨道与工作轨道周期比为b3∶a,C错D对.学科&网9.2013年5月2日凌晨0时06分,我国“中星11号”通信卫星发射成功.“中星11号”是一颗地球同步卫星,它主要用于为亚太地区等区域用户提供商业通信服务.图为发射过程的示意图,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再一次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度D.卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度【答案】D10.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示.当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3,在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2,且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T3,以下说法正确的是()A. v1>v2>v3 B. v1>v3>v2C. a1>a2>a3 D. T1>T2>T3【答案】B11、如图所示.地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动.地球的轨道半径为R,运转周期为T.地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角(简称视角).已知该行星的最大视角为,当行星处于最大视角处时,是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期.若某时刻该行星正处于最佳观察期,问该行星下一次处于最佳观察期至少需经历多长时间?【答案】【解析】:根据题意可得行星的轨道半径设行星绕太阳的转动周期为T'由开普勒第三定律有:设行星最初处于最佳观察时期前,其位置超前于地球,且经时间t地球转过角后,该行星再次处于最佳观察期,12、地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动.地球的轨道半径为,运转周期为.地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角(简称视角),如图甲或图乙所示.当行星处于最大视角处时,是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期.已知某行星的最大视角为.求该行星的轨道半径和运转周期.最终计算结果保留两位有效数字)【答案】该行星的轨道半径是,运转周期是.【解析】设行星的轨道半径为r',运行周期为T'当行星处于最大视角处时,地球和行星的连线应与行星轨道相切.由几何关系可以知道:地球与某行星围绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力列出等式:。
高考物理一轮复习 专题2.4 实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系(精练)(含解析)-人教版高三全册物理

实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系1.(2019·广东某某中学模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系〞的实验.(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________状态.(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图象.由此图象可得该弹簧的原长x 0=________cm ,劲度系数k =________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x =________cm.【解析】(2)x 0为乙图中F =0时的x 值,即x 0=4 cm.k =ΔF Δx =6〔16-4〕×10-2 N/m =50 N/m. (3)测力计示数F =3.0 N ,由乙图知弹簧长度x =10 cm.【答案】(1)竖直 (2)4 50 (3)102.(2019·河北衡水第二中学模拟)为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进展测试,根据测得的数据绘出如下列图的图象.(1)从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为______________________________.(2)这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为______ N/m ,乙弹簧为________ N/m.假设要制作一个准确度相对较高的弹簧测力计,应选弹簧________(选填“甲〞或“乙〞).【解析】(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性限度范围,如此此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,是因为形变量超过弹簧的弹性限度. (2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为:k 甲=F 甲Δx 甲=46×10-2 N/m ≈66.7 N/m k 乙=F 乙Δx 乙=84×10-2 N/m =200 N/m 要制作一个准确程度较高的弹簧测力计,应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧,应当选甲弹簧.【答案】(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7 200 甲3.(2019·浙江绍兴一中模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图(a)对弹簧甲进展探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进展探究.在弹性限度内,将质量为m =50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L 1、L 2如表所示.重力加速度g =10 m/s 2,计算弹簧甲的劲度系数k =________N/m ,由表中数据________(填“能〞或“不能〞)计算出弹簧乙的劲度系数.【解析】分析图(a)中,钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码,弹簧长度伸长约1 cm ,所以弹簧劲度系数k 1=ΔF Δl =mg Δl =0.50 N 0.01 m =50 N/m.分析图(b)中可得,每增加一个钩码,弹簧伸长约0.32 cm ,即k 1×0.003 2+k 2×0.003 2=mg ,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.【答案】50 能4.(2019·长春市实验中学模拟)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P 0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为x .测量结果与局部计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80 m/s 2).实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(1)将表中数据补充完整:①________,②________.(2)以n 为横坐标,1k 为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1k-n 图象.(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.假设从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k =________N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k =________N/m.【解析】(1)①k =mg Δx 2=0.100×9.80 N 〔5.26-4.06〕×10-2 m≈81.7 N/m. ②1k =181.7m/N ≈0.012 2 m/N. (2)描点法,画一条直线,让大局部的点都落在直线上,或均匀分布在直线两侧.(3)设直线的斜率为a ,如此有1k =an ,即k =1a ·1n ,通过计算斜率即可求得;弹簧共60圈,如此有n =60l 00.118 8,把其代入k =1a ·1n中可求得. 【答案】(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如下列图(3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1.67×103n ~1.83×103n 均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫3.31l 0~3.62l 0均正确 5.(2019·山西大学附中模拟) (1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长量的关系〞时,实验步骤如下:安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l 1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l 1=_ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码,静止时弹簧长度分别是l 2、l 3、l 4、l 5.要得到弹簧伸长量x ,还需要测量的是_.作出F -x 曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.(2)该同学更换弹簧,进展重复实验,得到如图丙所示的弹簧弹力F 与伸长量x 的关系图线,由此可求出该弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是.【解析】(1)由mm 刻度尺的读数方法可知图乙中的读数为:25.85 cm ;本实验中需要是弹簧的形变量,故还应测量弹簧的原长.(2)有图象可知,斜率表示弹簧的劲度系数,k =70.035=200 N/m ;图线不过原点的原因是由于弹簧有自重,使弹簧变长.【答案】(1)25.85 弹簧原长 (2)200 弹簧有自重6.(2019·四川南充一中模拟)某同学为研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系,做了如下实验:①如图1所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O 点,另一端A 系一小段轻绳(带绳结);将制图板竖直固定在铁架台上.②将质量为m =100 g 的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A 0;用水平力拉A 点,使A 点在新的位置静止,描下此时橡皮筋端点的位置A 1;逐步增大水平力,重复5次……③取下制图板,量出A 1、A 2……各点到O 的距离l 1、l 2……量出各次橡皮筋与OA 0之间的夹角α1、α2……④在坐标纸上做出1cos α-l 的图象如下列图. 完成如下填空:(1)重力加速度为g ,当橡皮筋与OA 0间的夹角为α时,橡皮筋所受的拉力大小为(用g 、 m 、α表示).(2)取g =10 m/s 2,由图2可得橡皮筋的劲度系数k =N/m ,橡皮筋的原长l 0= m .(结果保存2位有效数字)【解析】(1)对结点受力分析,根据共点力平衡可知mg =T cos α,解得T =mg cos α;(2)在竖直方向,合力为零,如此kl cos α=mg ,解得1cos α=kl mg ,故斜率k ′=k mg,由图象可知斜率k ′=100,故k =mgk ′=100 N/m ;由图象可知,直线与横坐标的交点即为弹簧的原长,为0.21 m.【答案】(1)mg cos α(2)1.0×1020.21 7.(2019·江西上饶一中模拟)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时,将轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ,实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图乙所示,取g =10 m/s 2.回答如下问题.(1)某次测量如图甲所示,指针指示的刻度值为 cm.(刻度尺单位为:cm)(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m.(结果保存两位有效数字)(3)另一同学在做该实验时有如下做法,其中错误的答案是.A .刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B .实验中未考虑小盘的重力C .读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D .在利用x -m 图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据.【解析】(1)刻度尺的最小分度为0.1 cm ,故读数为18.00 cm.(2)结合mg =kx ,得x =gkm ,由图可知 k =0.08×100.42-0.15N/m≈3.0 N/m. (3)读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐才能准确测量,故A 错误;本实验中可采用图象进展处理,故小盘的重力可以不考虑,故B 正确;在读指针的位置时,应让弹簧指针静止之后再读取,故C 错误;当拉力超过弹性限度时,将变成曲线,不再符合胡克定律,故应舍去,故D 正确.【答案】(1)18.00 (2)3.0 (3)AC8. (2019·湖南湘潭一中模拟)某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k 与其原长l 0的关系实验中,按图所示安装好实验装置,让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐,在弹簧上安装可移动的轻质指针P ,实验时的主要步骤是:①将指针P 移到刻度尺l 01=5cm 处,在弹簧挂钩上挂上200 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;②取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 02=10cm 处,在弹簧挂钩上挂上250 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;③取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 03=15cm 处,在弹簧挂钩上挂上50 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;④重复③步骤,在每次重复③时,都将指针P 下移5cm ,同时保持挂钩上挂的钩码质量不变.将实验所得数据记录、列表如下:次数弹簧原长l 0/ cm 弹簧长度l / cm 钩码质量m /g 15.00 7.23 200 210.00 15.56 250 315.00 16.67 50 420.00 22.23 50 5 25.00 30.56 50根据实验步骤和列表数据(弹簧处在弹性限度内),回答如下问题:(1)重力加速度g 取10 m/s 2.在实验步骤③中,弹簧的原长为15cm 时,其劲度系数k =N/m.(2)同一根弹簧的原长越长,弹簧的劲度系数(填选项前的字母).A .不变B .越大C .越小 【解析】(1)挂50 g 钩码时,弹簧的弹力为0.5 N ,根据胡克定律得:k =F Δx =0.516.67-15.00×10-2N/m≈30 N/m.(2)对第3、4、5次数据分析,弹簧弹力相等,同一根弹簧,原长越长,形变量越大,根据胡克定律F=kx 知,弹簧的劲度系数越小,应当选C.【答案】(1)30 (2)C9.(2019·安徽蚌埠二中模拟)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.(1)实验中还需要的测量工具有:________.(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保存2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,如下正确的答案是( )A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.弹力与弹簧长度成正比【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺.(2)图线的物理意义是明确弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,如此k=ΔFΔx=4.9 N/m.由图可知,当F=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.(3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,A错误;在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B正确,C错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D 错误.【答案】(1)毫米刻度尺(2)弹簧有重力 4.9 (3)B10.(2019·湖南长沙一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验中,某同学先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺刻度,然后将不同数量的一样的钩码依次悬挂在竖直弹簧下端,并记录好相应读数.(1)某次测量如下列图,指针所指刻度尺读数为________cm.(2)该同学在实验过程中,发现挂前3个钩码时,钩码重力与对应的弹簧伸长量根本成正比关系,但当挂上第4个钩码时,弹簧突然向下伸长很多,和前3组数据比照,明显不再成正比关系,产生这种情况的原因是__________________________________.(3)更换新的同种弹簧后进一步探究,在挂上第3个钩码后,在弹簧伸长过程中钩码的机械能将________,弹簧的弹性势能将________.(填“增加〞、“不变〞或“减少〞)【解析】(1)刻度尺的最小分度值为1 mm,所以读数为14.15 cm;(2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律;(3)弹簧伸长,在不超过其弹性限度时,其弹性势能增加,而钩码下降,弹力做负功,机械能减少.【答案】(1)14.15(14.13~14.17均可) (2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律(3)减少增加1.(2018·全国卷Ⅰ·22)如图甲,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针.甲乙现要测量图甲中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm ;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保存3位有效数字).【解析】标尺的游标为20分度,准确度为0.05 mm ,游标的第15个刻度与主尺刻度对齐,如此读数为37 mm +15×0.05 mm=37.75 mm =3.775 cm .弹簧形变量x =(3.775-1.950)cm =1.825 cm ,砝码平衡时,mg =kx ,所以劲度系数k =mg x =0.100×9.801.825×10-2N/m ≈53.7 N/m.(保存3位有效数字) 【答案】3.775 53.72.(2018·全国卷Ⅱ·23)某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在甲木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在表中给出,其中f 4的值可从图乙中弹簧秤的示数读出.甲 乙 丙砝码的质量m /kg0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f /N2.15 2.36 2.55 f4 2.93回答如下问题:(1)f 4=________N ;(2)在图丙的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f -m 图线;(3)f 与m 、木块质量M 、木板与木块之间的动摩擦因数μ与重力加速度大小g 之间的关系式为f =________,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=________;(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ=________.(保存2位有效数字)【解析】(1)对弹簧秤进展读数得2.70 N.(2)在图象上添加(0.20 kg,2.70 N)这个点,画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,如答图所示.(3)由实验原理可得f=μ(M+m)g,f-m图线的斜率为k=μg.(4)根据图象求出k=3.9 N/kg,代入数据得μ=0.40.【答案】(1)2.70 (2)如下列图(3)μ(M+m)gμg(4)0.403.〔2016·浙江卷〕某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下:图17(1)假设弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),如此弹簧秤b的读数可能为________N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,如此弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大〞“变小〞或“不变〞).【答案】 (1)3.00~3.02 3.9~4.1(有效数不作要求) (2)变大变大【根底】(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00 N;因合力为F=kx=500×0.01 N=5 N,两分力夹角为90°,如此另一个分力为F2=F2-F21=4.0 N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC夹角,根据力的平行四边形法如此可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.。
高三物理一轮复习 二模、三模试题分项解析 专题01 直线运动(第01期)(含解析)-人教版高三全册物

直线运动一.选择题1.〔2019洛阳名校联考〕一辆汽车从甲地开往乙地,由静止开始先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,当速度减为零时刚好到达乙地。
从汽车启动开始计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。
如下说法正确的答案是时刻〔s〕 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5速度〔m/s〕 3.0 6.0 9.0 12.0 12.0 9.0 3.0A.汽车匀加速直线运动经历的时间为3.0sB.汽车匀加速直线运动经历的时间为5.0sC.汽车匀减速直线运动经历的时间为4.0sD.汽车匀减速直线运动经历的时间为2.0s【参考答案】.D2.〔2019武汉局部示范性高中联考〕如下列图为甲、乙两个质点在0~t0时间内沿同一直线运动的位移——时间图象,在两个质点在0~t0时间内,A.任一时刻的加速度都不同B.位移大小不相等C.任一时刻的速度都不同D.运动方向不一样【参考答案】A【名师解析】根据位移图像的斜率表示速度可知,两个质点在0~t0时间内,乙做匀速直线运动,其加速度为零,而甲做速度逐渐增大的加速直线运动,,两个质点在0~t0时间内任一时刻的加速度都不同,选项A 正确;两个质点在0~t0时间内,位移大小相等,运动方向都是沿x轴负方向,运动方向一样,选项BD错误;根据位移图像的斜率表示速度可知,两个质点在0~t0时间内,有一时刻速度一样,选项C错误。
【方法归纳】位移---时间图象的斜率表示质点运动的速度,在同一坐标系中两个位移---时间图象的交点表示两质点相遇。
3.〔2019河南1月质检〕某质点由静止开始做加速运动的加速度一时间图象如下列图,如下说法正确的答案是A.2s末,质点的速度大小为3 m/sB.4s末,质点的速度大小为6 m/sC. 0〜4 s内,质点的位移大小为6 mD.0〜4 s内,质点的平均速度大小为3 m/s【参考答案】.B4.〔2019湖南株洲一模〕一辆高铁出站一段时间后,在长度为L的某平直区间提速过程中其速度平方与位移的关系如下列图。
2019《步步高》高考物理一轮复习讲义:章末自测卷(第一章) Word版含解析

章末自测卷(第一章)(限时:45分钟)一、单项选择题1、历史上,伽利略在斜面实验中分别在倾角不同、阻力很小的斜面上由静止释放小球,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有( )A 、倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的二次方成正比B 、倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间的二次方成正比C 、斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D 、斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关 答案: A2、在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等,以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是( )A 、根据速度定义式v =Δx Δt ,当Δt 非常小时,Δx Δt 就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,该定义采用了极限法B 、在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法C 、加速度的定义式为a =Δv Δt ,采用的是比值定义法D 、在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法答案: B3、(2018·福建龙岩质检)一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50 Hz 的频率监视前方的交通状况、当车速小于等于10 m/s,且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与障碍物相撞、在上述条件下,若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度大小取4~6 m/s 2之间的某一值,则“全力自动刹车”的最长时间为( )A 、53 sB 、253 sC 、2、5 sD 、12、5 s答案: C解析: 当车速最大为10 m/s 且加速度取最小值时,“全力自动刹车”时间最长,由速度与时间关系v =v 0+at 可知,t =v -v 0a =0-10-4s =2、5 s,C 项正确、4、如图1所示,a 、b 、c 三个物体在同一条直线上运动,其位移-时间图象中,图线c 是一条x =0、4t 2的抛物线、有关这三个物体在0~5 s 内的运动,下列说法正确的是( )图1A 、a 物体做匀加速直线运动B 、c 物体做匀加速直线运动C 、t =5 s 时,a 物体速度比c 物体速度大D 、a 、b 两物体都做匀速直线运动,且速度相同答案: B解析: x -t 图象是倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,则知a 、b 两物体都做匀速直线运动,由题图看出,a 、b 两图线的斜率大小相等、正负相反,说明两物体的速度大小相等、方向相反,所以速度不同,A 、D错误;图线c 是一条x =0、4t 2的抛物线,结合x =v 0t +12at 2可知,c 物体做初速度为0、加速度为0、8 m/s 2的匀加速直线运动,B 正确、图线的斜率大小等于速度大小,根据题图可知,t =5 s 时c 物体速度比a 物体速度大,C 错误、5、一物体做匀变速直线运动,经过时间t ,它的速度由v 1变为v 2,通过的位移为x ,下列说法中错误的是( )A 、这段时间内它的平均速度v =x tB 、这段时间内它的平均速度v =v 1+v 22C 、通过x 2时,它的瞬时速度为x tD 、通过x 2时,它的瞬时速度为v 21+v 222答案: C6、(2017·河北衡水联考)如图2所示,两条曲线为汽车a 、b 在同一条平直公路上的速度-时间图象,已知在t 2时刻两车相遇,下列说法正确的是( )图2A 、a 车速度先减小后增大,b 车速度先增大后减小B 、t 1时刻a 车在前,b 车在后C 、t 1~t 2时间内,a 、b 位移相同D 、a 车加速度先减小后增大,b 车加速度先减小后增大答案: D解析: 由题图可知a 车速度先增大后减小,b 车速度先减小后增大,故A 错误、在t 2时刻两车相遇,在t 1~t 2时间内,a 车图线与时间轴围成面积大,则a 车位移大,可知t 1时刻,b 车在前,a 车在后,故B 、C 错误、v -t 图象中图线斜率表示加速度,故a 、b 两车加速度先减小后增大,故D 正确、7、如图3,一质点从A 点开始做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为a ,B 、C 、D 是质点运动路径上三点,且BC =x 1,CD =x 2,质点通过B 、C 间所用时间与经过C 、D 间所用时间相等,则质点经过C 点的速度为( )图3A 、x 1+x 22a x 2-x 1 B 、x 1+x 24a x 2-x 1 C 、x 2-x 12a x 2+x 1 D 、x 2-x 14a x 2+x 1 答案: A解析: 设质点从B 到C 所用时间为T ,则从B 到D 的时间为2T ,由Δx =aT 2有x 2-x 1=aT 2,得T =x 2-x 1a ,质点经过C 点的速度v C =x 1+x 22T =x 1+x 22a x 2-x 1,因此A 项正确、 二、多项选择题8、(2018·广东广州调研)如图4所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x 随时间t 变化的图象,已知甲对应的是图象中的直线,乙对应的是图象中的曲线,则下列说法正确的是()图4A、甲做匀减速直线运动B、乙做变速直线运动C、0~t1时间内两物体平均速度大小相等D、两物体的运动方向相反答案:BD解析:由题图中图象的斜率表示速度,知甲沿负方向做匀速直线运动,故A错误、乙图象切线的斜率不断增大,说明乙的速度不断增大,做变速直线运动,故B正确、根据坐标的变化量等于位移知,0~t1时间内两物体位移大小不相等,方向相反,所以平均速度不相等,故C错误、根据图象的斜率表示速度可知,甲的速度为负,乙的速度为正,即两物体的运动方向相反,故D正确、9、(2017·河北唐山一中模拟)如图5所示,长度为0、55 m的圆筒竖直放在水平地面上,在圆筒正上方距其上端1、25 m处有一小球(可视为质点)、在由静止释放小球的同时,将圆筒竖直向上抛出,结果在圆筒落地前的瞬间,小球在圆筒内运动而没有落地,则圆筒上抛的速度大小可能为(空气阻力不计,取g=10 m/s2)()图5A、2、3 m/sB、2、6 m/sC、2、9 m/sD、3、2 m/s答案:BC解析:整个过程中小球做自由落体运动,圆筒做竖直上抛运动小球下落时间为t1=2hg,h为实际下落高度圆筒在空中运动时间为t2=2v0g,v0为其上抛初速度根据题中要求,在圆筒落地前的瞬间,小球在圆筒内运动而没有落地,则对临界情况分析:①圆筒上抛速度较小时,当圆筒落地瞬间,小球刚到圆筒上沿则h1=1、25 m又t1=t2即2h1g=2v01g解得v01=2、5 m/s、②圆筒上抛速度较大时,当圆筒落地瞬间,小球刚要落地则h2=(1、25+0、55) m=1、8 m又t1=t2即2h2g=2v02g解得v02=3 m/s、故圆筒上抛速度范围为2、5 m/s<v0<3 m/s故选项B、C正确、三、非选择题10、在利用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验中,图6甲所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0、1 s、图6(1)根据纸带可判定小车做________运动、(2)根据纸带计算各点瞬时速度:v D =________m/s,v C =________m/s,v B =________m/s 、在如图乙所示坐标系中作出小车的v -t 图象,并根据图线求出a =________、(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度不为零,此速度的物理意义是________、答案: (1)匀加速直线 (2)3、90 2、64 1、38 见解析:图 12、60 m/s 2 (3)零时刻小车经过A 点的速度解析: (1)根据纸带提供的数据可知x BC -x AB =x CD -x BC =x DE -x CD =12、60 cm故小车做匀加速直线运动、(2)根据v =2v t可知 v D =(105.60-27.60)×10-20.2m/s =3、90 m/s v C =(60.30-7.50)×10-20.2m/s =2、64 m/s v B =27.60×10-20.2m/s =1、38 m/s 描点连线得v -t 图象如图所示、根据图线斜率知a =12、60 m/s 2、(3)表示零时刻小车经过A 点的速度、11、一个滑雪运动员,从85 m 长的山坡上匀加速滑下,初速度为1、8 m/s,滑到山坡底端的末速度为5、0 m/s,求:(1)下滑过程中的平均速度v 的大小;(2)下滑的加速度a 的大小;(3)下滑的时间t 、答案: (1)3、4 m/s (2)0、128 m/s 2 (3)25 s解析: (1)根据匀变速直线运动中平均速度公式 v =v 0+v 2,有 v =1.8+5.02 m/s =3、4 m/s 、(2)由v 2-v 02=2ax 得,a =v 2-v 202x ,代入数据得a =0、128 m/s 2,(3)由v =v 0+at 得,t =v -v 0a ,代入数据得t =25 s 、12、在平直公路上行驶的a 车和b 车,其位移—时间图象分别为图7中直线a 和曲线b ,已知b 车的加速度恒定且a =-2 m/s 2,t =3 s 时,直线a 和曲线b 刚好相切、求:t =0时a 车和b 车的距离x 0、图7答案: 9 m解析: 由题图可知:a 车的速度v a =8-23 m/s =2 m/st =3 s 时,直线a 和曲线b 刚好相切,即此时b 车的速度v b ′=v a =2 m/s 设b 车的初速度为v b ,对b 车,v b +at =v b ′解得v b =8 m/st =3 s 时,a 车的位移x a =v a t =6 mb 车的位移x b =v b +v b ′2t =15 m 由题图知,t =3 s 时a 车和b 车到达同一位置,得x 0=x b -x a =9 m 、13、(2018·河南郑州模拟)一水池水深H =0、8 m 、现从水面上方h =0、8 m 高处由静止释放一质量为m =0、1 kg 的硬质球体,测得球体从释放到落至水池底部用时t =0、6 s 、已知球体直径远小于水池深度,不计空气及水的阻力,取g =10 m/s 2,求:(1)通过计算判断球体在水中做什么运动?(2)从水面上方多高处静止释放小球,才能使小球落至池底所用时间最短、答案: (1)匀速运动 (2)0、4 m解析: (1)设小球落至水面所用时间为t 1,在水中运动做匀变速运动,加速度为a ,则h =12gt 12,v =gt 1,H =v (t -t 1)+12a (t -t 1)2 解得a =0,则小球在水中做匀速运动、(2)设释放点距水面距离为s ,则t s =2sg ,v s =2gs ,t ′=2s g +H2gs ,由数学知识知,当2s g =H 2gs时t ′最小, 即s =H 2=0、4 m 、。
rugAAA2019高考物理一轮选习练题(4)(含解析)新人教版

人教物理2019高考一轮选习练题(4)李仕才一、选择题1、如图所示,在一个边长为a的正六边形区域内存在磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,三个相同带正电的粒子比荷为,先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域,粒子在运动过程中只受磁场力作用;已知编号为①的粒子恰好从F点飞出磁场区域;编号为②的粒子恰好从E点飞出磁场区域;编号为③的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域,则世纪金榜导学号49294170( )A.编号为①的粒子进入磁场区域的初速度大小为B.编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间T=C.编号为③的粒子在ED边上飞出的位置与E点的距离为(2-3)aD.三个粒子在磁场内运动的时间依次减少并且为4∶2∶1【解析】选A、C、D。
三个粒子的运动轨迹如图所示。
设编号为①的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r1,初速度大小为v1,则qv1B=m,由几何关系可得r1=,解得v1=,在磁场中转了120°运动时间t1==,选项A正确;设编号为②的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r2,线速度大小为v2,周期为T2=,由几何关系可得,粒子在正六边形区域磁场运动过程中转过的圆心角为60°,则粒子在磁场中运动的时间t2==,选项B错误;设编号为③的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r3,在磁场中转了30°,t3==,由几何关系可得AE=2acos30°=a,r3==2a,O3E==3a,EG=r3-O3E=(2-3)a,选项C正确;t1∶t2∶t3=∶∶=4∶2∶1,选项D正确。
2、某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚,上山的平均速度为v1,下山的平均速度为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率分别是( )A.v1+v22、v1+v22B.v1-v22、v1-v22C.0、v1-v2v1+v2D.0、2v1v2v1+v2【答案】D3、A、B为两等量异号点电荷,图中水平虚线为A、B连线的中垂线。
2024高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究章末过关检测含解析

章末过关检测(一)(建议用时:45分钟)一、单项选择题1.(2024·济南市第一次模拟)短跑运动员在训练中从起跑起先的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。
已知总位移为x ,匀速阶段的速度为v 、时间为t ,则匀加速阶段的时间为( )A.x vB .2x vC.2xv-tD .2xv-2t解析:选D 。
匀速阶段的位移为x 1=vt ,在匀加速直线运动过程,依据平均速度公式可得x 2=12vt 1,依据题意则有x =x 1+x 2,解得匀加速阶段的时间t 1=2xv -2t ,故A 、B 、C 错误,D 正确。
2.(2024·云南师大附中第五次月考)某同学在直线跑道上测试一辆汽车的加速和制动性能,汽车从t =0时刻起先加速直到速度v =108 km/h ,马上紧急制动,t =13.5 s 时汽车停下。
若知刹车位移为67.5 m ,加速过程和减速过程均看做匀变速运动。
关于此汽车加速和减速过程说法正确的是( )A .汽车的刹车时间为10 sB .汽车刹车的加速度大小为103m/s 2C .汽车加速过程、减速过程的时间之比为1∶2D .汽车加速过程、减速过程的位移之比为2∶1解析:选D 。
v =108 km/h =30 m/s ,汽车制动过程v2t 减=x 减,得t 减=4.5 s ,故A 错误;加速时间为t 加=13.5 s -4.5 s =9 s ,所以t 加∶t 减=2∶1,由速度公式a 加t 加=a 减t 减=v ,则加速阶段的加速度大小为103 m/s 2,减速阶段的加速度大小为203m/s 2,故B 、C 错误;加速位移为v2t 加=x 加,则加速位移与减速位移之比等于加速时间与减速时间之比,即x加∶x 减=2∶1,故D 正确。
3. (2024·潮州市上学期期末)甲、乙两车在平直马路上同向行驶,它们的v -t 图象如图所示。
已知两车在t 2时刻并排行驶,则( )A .乙车加速度大小渐渐增大B .甲车的加速度大小先增大后减小C .两车在t 1时刻也并排行驶D .在t 1时刻甲车在前,乙车在后解析:选D 。
专题29 纯电阻电路和非纯电阻电路-2019高考物理一轮复习专题详解(解析版)

知识回顾1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路元件特征电路中只有电阻元件除电阻外还有能把电能转为其他形式能量的用电器欧姆定律 遵循欧姆定律 不遵循欧姆定律能量转化电流做功转化为电热电流做功除转化为电热外还有其他形式的能量元件举例 电阻、电炉丝电动机、电解槽 电功和电热W UIt= 22U Q I Rt t W R===W UIt =W Q >电功率和热功率22=U P UI I R P R ===电热P UI=电 2=P I R 热2.电动机的三个功率及关系 输入功率电动机的总功率由电动机电路中的电流和电压决定,即=P PUI =入总 输出功率 电动机做有用功的功率,也叫机械功率 热功率电动机线圈上有电阻,电流通过线圈时会发热,热功率2=P I R 热 三者关系 =+P P P P =入出总热效率00=100P P η⨯出入说明 (1)正常工作的电动机是非纯电阻 (2)电动机因故障或其他原因不转动时,相当于一个纯电阻元件例题分析例1.如图所示,有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则()A.电解槽消耗的电功率为120 WB.电解槽的发热功率为60 WC.电解槽消耗的电功率为60 WD.电路消耗的总功率为60 W【答案】C例2.A、B为“220 V100 W”的两盏相同的灯泡,C、D为“220 V40 W”的两盏相同的灯泡.现将四盏灯泡接成如图所示的电路,并将两端接入电路,各灯实际功率分别为P A、P B、P C、P D.则实际功率的大小关系为()A. P A=P B,P C=P D B. P A=P D>P B=P CC. P D>P A>P B>P C D. P B>P C>P D>P A【答案】C【解析】根据R=得,R A=R B<R C=R D.由电路图知,U B=U C,根据P=知P B>P C;因为I A=I D,根据P=I2R知,P D>P A.A、D电流大于B、C电流,由P=I2R知,P A>P B,P D>P C,所以P D>P A>P B>P C. 专题练习1.某电炉的电阻是100 Ω,通电10 s产生的热量是4×103 J,那么,通过这个电炉的电流强度是()A.4 A B.40 AC.2 A D.20 A【答案】C【解析】R=100 Ω,t=10 s,Q=4×103 J;根据公式Q=I2Rt得,,电流为:I=2 A,故选C2.把家用电炉的电热丝剪去一小段后继续使用,则在同样的时间内()A.由Q=I2Rt可知,电炉的发热量减少B.由Q=UIt可知,电炉的发热量不变C.由Q=t可知,电炉的发热量增大D.无法确定【答案】C【解析】因家用电路U=220 V不变,则由Q=t可知R减小,Q将增大。
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)

人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)第I 卷(选择题)一、单选题1.质量为m 的物体从高为h 处自由下落,开始的3h 用时为t ,则( )A .物体落地所用的时间为3tB .物体落地所用的时间为3tC .物体落地时的速度为6gtD .物体落地时的速度为3gt2.高速公路的ETC 电子收费系统如图所示,ETC 通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离.某人驾驶汽车以5m/s 的速度匀速进入ETC 通道,ETC 天线用了0.4s 的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是立即刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下。
已知司机的反应时间为0.3s ,刹车时汽车的加速度大小为3m/s 2,则该ETC 通道的长度约为( )A .3.5mB .4.2mC .6.5mD .7.7m 3.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)A .10mB .20mC .30mD .40m4.小球以某一初速度由地面竖直向上运动。
当其落回地面时会与地面发生碰撞并反弹。
如此上升、下落及反弹数次。
若规定竖直向下为正方向,不计碰撞时间和空气阻力,下列v —t 图像中能正确描述小球运动的是( )A .B .C .D .5.一质点做直线运动的v t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A .在2~4s 内,质点处于静止状态B .质点在0~2s 内的加速度比4~6s 内的加速度大C .在0~6s 内,质点的平均速度为3m /sD .在第5s 末,质点离出发点最远6.为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。
让甲车以最大加速度1a 加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度2a 制动,直到停止;乙车以最大加速度1a 加速到最大速度后立即以加速度22a 制动,直到停止。
2024年高考英语(人教版2019)一轮复习-高考题型组合练习选择性Unit1Art(含答案)

选择性必修第三册Unit 1Art高考题型组合练Ⅰ.阅读理解ASleep behind ancient stone walls,and explore a private estate.We can introduce you to the best castles to rent.From fivestar luxury to budgetfriendly rustic(质朴的) experiences,each one has its own fascinating history.·Schlosshotel Klink,Germany€96 per room,per night(room only)This castle hotel stands directly beside Lake Müritz,a 5minute walk from the boat harbor.Built in 1898,many of the elegant rooms feature wooden beams(木梁).There are five onsite restaurants,a large spa and an indoor pool with lake views.·Castello di Bibbione,Italy€99 per room,per night(room only)Castello di Bibbione is set between Florence and Siena with views of the Chianti hills.The rustic apartments feature woodbeamed ceilings and each es with a fullyequipped kitchenette with a dining area.In the summer,you can relax in the outdoor swimming pool or garden.Wine tastings can be arranged,and bikes are provided freeofcharge.·Augill Castle,England£180 per room,per night(bed & breakfast)Free cancellationsAugill Castle is located in the upper reaches of the Eden Valley and is a mere 10 minutes’drive away from the picturesque Yorkshire Dales.This is very much a family retreat and,as such,the castle owners can offer an informal and relaxed castle experience,creating memories that adults and children alike will never forget.·Highlands Castle,the USA$600 per room,per night(room only)Highlands Castle is located in Bolton Landing in upstate New York,offering views of Lake George and the Adirondack Mountains.Acmodation includes a seating area and a dining area,terrace and kitchen.Guests can enjoy swimming,boating,kayaking(划独木舟),horseriding and diving.语篇解读本文是一篇应用文。
高考物理一轮复习 课练18 动量守恒定律(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题

课练18 动量守恒定律1.如下列图,站在车上的人,用锤子连续敲打小车.初始时,人、车、锤子都静止.假设水平地面光滑,关于这一物理过程,如下说法正确的答案是( )A .连续敲打可使小车持续向右运动B .人、车和锤子组成的系统机械能守恒C .当锤子速度方向竖直向下时,人和车水平方向的总动量为零D .人、车和锤子组成的系统动量守恒2.(多项选择)如下列图,用不可伸长的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块静止,现有一质量为m 的子弹自左向右水平射入木块,并停留在木块中,子弹初速度为v 0,忽略空气阻力,如此如下判断正确的答案是( )A .从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能不守恒B .子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为mv 0M +mC .子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,系统的机械能等于子弹射入木块前的动能D .子弹和木块一起上升的最大高度为v 202g3.(多项选择)如下列图,放在光滑水平桌面上的A 、B 两木块之间夹着一被压缩的固定的轻质弹簧.现释放弹簧,A 、B 木块被弹开后,各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面.A 落地点距桌边水平距离为0.5 m ,B 落地点距桌边水平距离为1 m ,如此( )A.A、B离开弹簧时的速度之比为1:2B.A、B离开弹簧时的速度之比为1:1C.A、B质量之比为1:2D.A、B质量之比为2:14.如下列图,在光滑的水平面上,有两个质量均为m的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m的黏性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,粘合之后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能为( )A.14mv20 B.18mv20C.112mv20 D.115mv205.(多项选择)如下列图,一质量M=2.0 kg的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0 kg的小物块A.分别给A和B一大小均为3.0 m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,物块A始终没有滑离木板B.如下说法正确的答案是( )A.A、B共速时的速度大小为1 m/sB.在小物块A做加速运动的时间内,木板B速度大小可能是2 m/sC.从A开始运动到A、B共速的过程中,木板B对小物块A的水平冲量大小为2 N·s D.从A开始运动到A、B共速的过程中,小物块A对木板B的水平冲量方向向左6.(多项选择)如下列图,质量为M的斜面位于水平地面上,斜面高为h,倾角为θ.现将一质量为m的滑块B(可视为质点)从斜面顶端自由释放,滑块滑到底端时速度大小为v,重力加速度为g,假设不计一切摩擦,如下说法正确的答案是( )A.滑块受到的弹力垂直于斜面,且做功不为零B.滑块与斜面组成的系统动量守恒C.滑块滑到底端时,重力的瞬时功率为mgv sin θD .滑块滑到底端时,斜面后退的距离为mh M +m tan θ7.如下列图,一个质量为M 的木箱静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m 的小木块.现使木箱获得一个向左的初速度v 0,如此( )A .小木块和木箱最终将静止B .木箱速度减为v 03的过程,小木块受到的水平冲量大小为13Mv 0 C .最终小木块速度为Mv 0M +m,方向向左 D .木箱和小木块组成的系统机械能守恒练高考小题8.[福建卷节选]将静置在地面上,质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,如此喷气完毕时火箭模型获得的速度大小是( )A.mM v 0B.M mv 0 C.MM -m v 0 D.m M -m v 0 9.[2019·江苏卷]质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为( )A.mM v B.M mv C.mm +M v D.M m +M v 10.[2017·全国卷Ⅰ]将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A .30 kg·m/s B.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s练模拟小题11.[2019·东城区模拟](多项选择)两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( ) A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量一样C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D.系统总动量的变化为零12.[2019·湖北省襄阳四中检测](多项选择)关于动量守恒的条件,如下说法正确的答案是( )A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒B.只要系统所受合外力所做的功为零,系统动量一定守恒C.只要系统所受合外力的冲量始终为零,系统动量一定守恒D.系统加速度为零,系统动量一定守恒13.[2019·甘肃协作体联考] 如下列图,静止在光滑水平面上的木板A,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3 kg,质量m=1 kg的铁块B以水平速度v0=4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端.在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )A.3 J B.4 JC.6 J D.20 J14.[2019·四川省成都外国语学校模拟]有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船(一吨左右)又窄又长.一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进展了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长为L,他自身的质量为m,如此船的质量M为( )A.mLdB.m L-ddC.m L+ddD.mdL-d15.[2019·重庆一中调研]如下列图,小球a、b(可视为质点)用等长的细线悬挂于同一固定点O.将球a和球b向左和向右拉起,使细线水平.同时由静止释放球a和球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大夹角为θ=60°.忽略空气阻力,如此两球a、b的质量的比值( )A.m am b=3 B.m am b=3-2 2C.m am b=2 2 D.m am b=2+2 216.[2019·山西省太原五中考试]如下列图,光滑水平面上有A、B两辆小车,质量均为m=1 kg,现将小球C用长为0.2 m的细线悬于轻质支架顶端,m c=0.5 kg.开始时A车与C 球以v0=4 m/s的速度冲向静止的B车.假设两车正碰后粘在一起,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,如此( )A.A车与B车碰撞瞬间,两车动量守恒,机械能也守恒B.从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A、B、C组成的系统动量守恒C.小球能上升的最大高度为0.16 mD.小球能上升的最大高度为0.12 m———[综合测评提能力]———一、单项选择题(此题共8小题,每一小题3分,共24分)1.[2019·福建邵武七中联考]如下列图,一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D,放在光滑的水平面上,将一质量为m的小球由A点静止释放,在下滑到B点的过程中,如下说法正确的答案是( )A .以地面为参考系,小球到达B 点时相对于地的速度v 满足12mv 2=mgR B .以槽为参考系,小球到达B 点时相对于槽的速度v ′满足12mv ′2=mgR C .以地面为参考系,以小球、槽和地球为系统,机械能守恒D .不论以槽或地面为参考系,小球、槽和地球组成的系统机械能均不守恒2.关于如下四幅图所反映的物理过程的说法正确的答案是( )A .甲图中子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,能量不守恒B .乙图中M 、N 两木块放在光滑的水平面上,剪断束缚M 、N 两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒,机械能增加C .丙图中细线断裂后,木球和铁球在水中运动的过程,两球组成的系统动量守恒,机械能不守恒D .丁图中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒,机械能守恒3.[名师原创]如下列图,乙球静止在光滑的水平面上,甲球以初动能E k 向右运动,与乙球发生正碰,碰撞过程甲球的动能损失了89,甲球的质量为乙球质量的2倍,如此碰撞后乙球的动能( )A .一定为89E kB .可能为329E k C .可能为169E k D .可能为249E k4.[2019·湖南名校联考]如下列图,两光滑且平行固定的水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球a 、b 分别穿在两杆上,两球间连接一个处于原长的竖直轻弹簧,现给小球b 一个水平向右的初速度v 0.小球a 的质量为m 1,小球b 的质量为m 2,且m 1≠m 2,如果两杆足够长,如此在此后的运动过程中( )A .a 、b 组成的系统动量守恒B .a 、b 组成的系统机械能守恒C .弹簧最长时,其弹性势能为12m 2v 20 D .当a 的速度达到最大时,b 的速度最小5.如下列图,水平光滑地面上停放着一质量为M =3 kg 的“L 〞形状的木板,木板上放着一质量为m =1 kg 的物块,物块与木板间有一与原长相比压缩了10 cm 的弹簧(与物块不拴接),并用细线固定,物块与木板之间的动摩擦因数为0.2,弹簧的劲度系数为k =2 400 N/m ,当烧断细线后,物块最后恰好停在木板的最右端(弹性势能的表达式为E p =12kx 2),如此如下说法中正确的答案是( )A .木板和物块构成的系统动量不守恒B .弹簧恢复原长时物块的速度最大C .物块的最大速度为3 2 m/sD .木板的位移是1.5 m6.[2019·安徽模拟]如下列图,一个质量为m 的物块A 与另一个质量为2m 的物块B 发生正碰,碰后物块B 刚好能落入正前方的沙坑中.假设碰撞过程中无机械能损失,物块B 与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m ,g 取10 m/s 2,物块可视为质点.如此碰撞前瞬间A 的速度为( )A .0.5 m/sB .1.0 m/sC .1.5 m/sD .2.0 m/s7.[2019·山东烟台一模]如下列图,光滑的水平桌面上有一个内壁光滑的直线槽,质量相等的A 、B 两球之间由一根长为L 且不可伸长的轻绳相连,A 球始终在槽内,其直径略小于槽的直径,B 球放在水平桌面上.开始时刻A 、B 两球的位置连线垂直于槽,相距L2,某时刻给B 球一个平行于槽的速度v 0,关于两球以后的运动,如下说法正确的答案是( )A .绳子拉直前后,A 、B 两球组成的系统在平行于槽的方向动量守恒B .绳子拉直后,A 、B 两球将以一样的速度沿平行于槽的方向运动C .绳子拉直的瞬间,B 球的机械能的减少量等于A 球机械能的增加量D .绳子拉直的瞬间,B 球的机械能的减少量小于A 球机械能的增加量8.如下列图,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M 2的物块.现让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处由静止开始落下,与半圆槽相切自A 点进入槽内,并能从C 点离开半圆槽,如此以下结论中正确的答案是( )A .球在槽内运动的全过程中,球与半圆槽在水平方向动量守恒B .球在槽内运动的全过程中,球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C .球离开C 点以后,将做竖直上抛运动D .槽将与墙不会再次接触二、多项选择题(此题共2小题,每一小题4分,共8分)9.[2019·四省八校联考]如下列图,三辆完全一样的平板小车a 、b 、c 成一直线排列,静止在光滑水平地面上,c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,小孩跳离c车和b车时对地的水平速度一样,他跳到a车上相对a车保持静止,此后( ) A.a、b两车运动速率相筹B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系为vc>va>vbD.a、c两车运动方向相反10.[2019·武汉调研]在光滑水平面上,小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1 kg,B球质量大于A球质量.两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失.两球运动的速度—时间关系如下列图,如下说法正确的答案是( )A.B球质量为2 kgB.两球之间的斥力大小为0.15 NC.t=30 s时,两球发生非弹性碰撞D.最终B球速度为零三、非选择题(此题共3小题,共37分)11.(9分)[2019·黑龙江哈三中模拟]在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板,P处有一可视为质点的质量为2 kg的物块C静止,OP的距离等于PQ的距离,两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药,一起以v0=5 m/s的速度向右做匀速运动,到P处碰C前引爆炸药,A、B瞬间弹开且在一条直线上运动,B与C发生碰撞后瞬间粘在一起,A的质量为1 kg,B的质量为2 kg,假设要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞,如此A、B间炸药释放的能量应在什么范围内?(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)12.(14分)[2019·全国卷Ⅰ,25]竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示.t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止.物块A运动的v t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量.A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力.(1)求物块B的质量;(2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A抑制摩擦力所做的功;(3)两物块与轨道间的动摩擦因数均相等.在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上.求改变前后动摩擦因数的比值.13.(14分)如下列图,一辆高H=0.5 m、质量M=2 kg的小车静止在光滑的水平面上,左端固定一处于自然伸长状态的弹簧,弹簧右端距小车右端L=2 m,现用一物块将弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为E p=12 J,物块的质量m=1 kg,解除锁定,小物块瞬间被弹簧弹开.小车上外表右侧L=2 m段粗糙,其余局部光滑,物块与小车粗糙段间的动摩擦因数μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块脱离弹簧时,物块和小车各自的速度大小;(2)当物块落地时,求物块距小车上外表右端点的距离s.课练18 动量守恒定律[狂刷小题夯根底]1.C 人、车和锤子整体看做一个处在光滑水平地面上的系统,水平方向上所受合外力为零,故水平方向上动量守恒,总动量始终为零,当锤子有相对大地向左的速度时,车有向右的速度,当锤子有相对大地向右的速度时,车有向左的速度,故车做往复运动,故A错误;锤子击打小车时,发生的不是完全弹性碰撞,系统机械能有损耗,故B错误;锤子的速度竖直向下时,没有水平方向速度,因为水平方向总动量恒为零,故人和车水平方向的总动量也为零,故C正确;人、车和锤子在水平方向上动量守恒,因为锤子会有竖直方向的加速度,故锤子竖直方向上合外力不为零,竖直动量不守恒,系统总动量不守恒,故D错误.2.AB 子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有局部机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒,所以整个过程的机械能不守恒,故A正确;子弹射入木块瞬间,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv 0=(M +m )v ,可得子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为v =mv 0M +m,故B 正确;忽略空气阻力,子弹和木块一起上升的过程中,只有重力做功,系统机械能守恒,由于子弹射入木块的过程机械能有损失,所以其机械能小于子弹射入木块前的动能,故C 错误;子弹射入木块后,子弹和木块一起上升,由机械能守恒定律得12(M +m )v 2=(M +m )gh ,可得上升的最大高度为h =m 2v 202M +m 2g,故D 错误.3.AD A 和B 离开桌面后做平抛运动,下落的高度一样,如此它们的运动时间相等,由x =v 0t 得平抛运动的初速度的比值为v A v B =x A x B =0.5 m 1 m =12,故A 正确,B 错误;弹簧弹开木块的过程中,两木块与弹簧组成的系统动量守恒,取向左为正方向,由动量守恒定律得m A v A -m B v B=0,如此AB 木块的质量之比为m A m B =v B v A =21,故C 项错误,D 项正确.4.C 黏性物体落在A 车上,由动量守恒有mv 0=2mv 1,解得v 1=v 02,之后整个系统动量守恒,有2mv 0=3mv 2,解得v 2=2v 03,最大弹性势能E p =12mv 20+12×2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022-12×3m ⎝ ⎛⎭⎪⎫23v 02=112mv 20,所以C 项正确.5.AD 取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得Mv -mv =(M +m )v 共,解得v 共=1 m/s ,A 正确;小物块向左减速到速度为零时,设长木板速度大小为v 1,根据动量守恒定律Mv -mv =Mv 1,解得v 1=1.5 m/s ,当小物块反向加速的过程中,木板继续减速,木板的速度必然小于1.5 m/s ,B 错误;根据动量定理,A 、B 相互作用的过程中,木板B 对小物块A 的平均冲量大小为I =mv 共+mv =4 N·s,故C 错误;根据动量定理,A 对B 的水平冲量I ′=Mv 共-Mv =-4 N·s,负号代表与正方向相反,即向左,故D 正确.6.AD如下列图,滑块下滑的过程中,斜面沿水平地面向右运动,滑块和斜面组成的系统在竖直方向受力不平衡,在水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒.滑块受到的弹力F N 与斜面垂直,但是由于斜面也在运动,导致滑块的位移和弹力F N 不垂直,故弹力F N 做功不为零,A 正确,B 错误;滑块滑到斜面底端的瞬间,其速度方向和位移的方向一致,并不沿着斜面,故其重力的瞬时功率为不等于mgv sin θ,C 错误;设滑块从斜面顶端滑到底端的过程中,滑块和斜面沿水平方向的位移大小分别为x 1和x 2,水平方向上动量守恒,根据反冲模型有mx 1=Mx 2,x 1+x 2=h tan θ,解得斜面后退的距离x 2=mhM +m tan θ,D 正确.7.C 由于木箱在光滑水平面上,小木块与木箱之间的摩擦力是木箱和小木块组成的系统的内力,给木箱一个向左的初速度,系统满足动量守恒定律,小木块和木箱最终将以一样的速度运动,根据动量守恒定律,Mv 0=(M +m )v ,最终速度v =Mv 0M +m,选项C 正确,A 错误;由于木箱底板粗糙,小木块在木箱内相对于木箱滑动,摩擦产生热量,所以木箱和小木块组成的系统机械能不守恒,选项D 错误;当木箱速度减小为v 03时,木箱动量减少了23Mv 0,根据动量守恒定律,小木块的动量将增加23Mv 0,根据动量定理,木箱对小木块作用力的冲量大小为23Mv 0,选项B 错误.8.D 由动量守恒定律有mv 0=(M -m )v ,可得火箭获得的速度为mM -mv 0,选D 项.9.B 对小孩和滑板组成的系统,由动量守恒定律有0=Mv -mv ′,解得滑板的速度大小v ′=Mvm,选项B 正确.10.A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p ,根据动量守恒定律,可得p -mv 0=0,解得p =mv 0=0.050 kg×600 m/s =30 kg·m/s,选项A 正确.11.CD 两个物体组成的系统总动量守恒,即p 1+p 2=p ′1+p ′2,等式变形后得p 1-p ′1=p ′2-p 2,即-Δp 1=Δp 2,-m 1Δv 1=m 2Δv 2,所以每个物体的动量变化大小相等,方向相反,但是只有在两物体质量相等的情况下才有一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度,故A 错误,C 正确;根据动量定理得I 1=Δp 1,I 2=Δp 2,每个物体的动量变化大小相等,方向相反,所以每个物体受到的冲量大小相等,方向相反,故B 错误;两物体组成的系统总动量守恒,即系统总动量的变化为零,D 正确.12.CD 只要系统所受外力的矢量和为零,系统动量就守恒,与系统内是否存在摩擦力无关,故A 错误;系统所受合外力做的功为零,系统所受合外力不一定为零,如此系统动量不一定守恒,故B 错误;力与力的作用时间的乘积是力的冲量,系统所受到合外力的冲量为零,如此系统受到的合外力为零,系统动量守恒,故C 正确;系统加速度为零,由牛顿第二定律可得,系统所受合外力为零,系统动量守恒,故D 正确.13.A 设铁块与木板共速时速度大小为v ,铁块相对木板向右运动的最大距离为L ,铁块与木板之间的摩擦力大小为F f ,铁块压缩弹簧使弹簧最短时,由能量守恒可得12mv 20=F f L +12(M +m )v 2+E p ,由动量守恒,得mv 0=(M +m )v ,从铁块开始运动到最后停在木板左端过程,由功能关系得12mv 20=2F f L +12(M +m )v 2,联立解得E p =3 J ,应当选项A 正确.14.B 据题意,人从船尾走到船头过程中,动量守恒,如此有Mv 0=mv ,即Md =m (L -d ),解得船的质量为M =m L -dd,所以B 选项正确.15.B 设细线长为L ,球a 、b 下落至最低点,但未相碰时的速率分别为v 1、v 2,由机械能守恒定律得m a gL =12m a v 21,m b gL =12m b v 22;在两球碰后的瞬间,两球共同速度为v ,以向左为正,由动量守恒定律得m b v 2-m a v 1=(m a +m b )v ,两球共同向左运动到最高处时,细线与竖直方向的夹角为θ,由机械能守恒定律得12(m a +m b )v 2=(m a +m b )gL (1-cos θ),联立解得:m a m b =2-12+1=3-22,所以选项B 正确.16.C 两车碰撞后粘在一起,属于典型的非弹性碰撞,有机械能损失,A 项错误;从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,在竖直方向上A 、B 、C 组成的系统所受合外力不为零,如此系统动量不守恒,B 项错误;A 、B 两车碰撞过程,动量守恒,设两车刚粘在一起时共同速度为v 1,有mv 0=2mv 1,解得v 1=2 m/s ;从开始到小球到最高点的过程中,A 、B 、C 组成的系统在水平方向上动量守恒,设小球上升到最高点时三者共同速度为v 2,有2mv 1+m c v 0=(2m +m c )v 2,解得v 2=2.4 m/s ,从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A 、B 、C 组成的系统机械能守恒,即m c gh =12m c v 20+12·2mv 21-12(2m +m c )v 22,解得h =0.16 m ,C 项正确,D 项错误.[综合测评 提能力]1.C 质量为m 的小球由A 点静止释放,在下滑到B 点的过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒,设小球对地速度大小为v 2,槽对地速度大小为v 1,两速度方向相反,有Mv 1=mv 2,系统机械能守恒,有mgR =12mv 22+12Mv 21,A 错误,C 正确;以槽为参考系,小球到达B 点时相对于槽的速度大小v ′=v 1+v 2,如此12mv ′2=12m (v 1+v 2)2=12mv 21+12mv 22+mv 1v 2,12mv′2-mgR =12mv 21+mv 1v 2-12Mv 21=12v 1(mv 1+mv 2)>0,B 错误;该系统只有重力做功,故系统机械能守恒,D 错误.2.C 甲图中,在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能有损失,但是损失的机械能转化为内能,能量仍守恒,A 错误;乙图中,剪断束缚M 、N 两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒,弹簧的弹性势能转化为木块的动能,系统机械能守恒,B 错误;丙图中,木球和铁球组成的系统匀速下降,说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力,细线断裂后两球在水中运动的过程中,所受合外力为零,两球组成的系统动量守恒,由于水的浮力对两球做功,两球组成的系统机械能不守恒,C 正确;丁图中,木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力,水平方向上动量守恒,由于斜面可能不光滑,所以机械能可能有损失,D 错误.3.A 设乙球的质量为m ,甲球的质量为2m ,甲球的初速度大小为v 0,如此E k =12×2mv 20=mv 20,设甲球碰撞后的速度大小为v 1,由于碰撞后甲球的动能是碰撞前的19,因此碰撞后甲球的速度大小为v 1=13v 0,根据动量守恒定律可知,2mv 0=2mv 1+mv 2或2mv 0=-2mv 1+mv 2,解得v 2=43v 0或v 2=83v 0,根据碰撞过程能量不增加可知,v 2=83v 0舍去,故v 2=43v 0,碰撞后乙球的动能E ′k =12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫43v 02=89E k ,A 项正确.4.A 由于水平杆光滑,两球在竖直方向上受力平衡,水平方向上所受的弹力时刻大小相等、方向相反,所以两球组成的系统所受的合外力为零,即系统动量守恒,选项A 正确;两小球和弹簧组成的系统机械能守恒,而两小球组成的系统机械能不守恒,选项B 错误;当弹簧最长时,两小球的速度相等,由动量守恒定律有m 2v 0=(m 1+m 2)v ,解得v =m 2v 0m 1+m 2,由机械能守恒定律,弹簧最长时,其弹性势能E p =12m 2v 20-12(m 1+m 2)v 2=m 1m 22m 1+m 2v 20,选项C 错误;由于两小球的质量不相等,假设m 1>m 2,当弹簧从开始伸长时,a 一直在加速,当弹簧再次恢复原长时a 的速度达到最大,而弹簧在伸长过程中b 减速,弹簧最长时a 、b 共速,弹簧从最长逐渐恢复到原长的过程中b 继续减速至零再向左加速,当弹簧恢复原长时b 有向左的速度,。
专题19 动量守恒定律(人船模型)-2019高考物理一轮复习专题详解(解析版)

知识回顾“人船模型”类习题,是利用动量守恒定律解决位移问题的例子,在这类问题中,尽管人从船头走向船尾的具体运动形式未知,但人船系统在任何时刻动量都守恒,故可以用平均动量守恒来求解,则由11220m v m v -=得:1122m s m s =使用时应明确:1s 、2s 必须是相对同一参照系的位移大小。
当符合动量守恒定律的条件,而又涉及位移而不涉及速度时,通常可用平均动量求解。
解此类题一定要画出反映位移关系的草图。
“人船模型”的问题针对的时初状态静止状态,所以当人在船上运动时,由于整个装置不受外力的作用,所以这个装置的重心不会动,并且用了平均速度代替瞬时速度,从而推导出来位移之间的关系式子。
例题分析【例1】 一质量为M ,长为s 0的船静止于水面上,一质量为m 的人站在船头,当人从船头走到船尾时,求船前进的位移s 的大小.(不计水的阻力) 【答案】s =mM +m s 0【解析】 因不计水的阻力,人和船组成的系统动量守恒,设人、船相对地的平均速度分别为v 、v 0,【例2】. 如图所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M ,顶端高度为h ,今有一质量为m 的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是( )A .B .C .D .【答案】C【例3】(2017年广东省三校五月模拟)某小组在探究反冲运动时,将质量为m 1的一个小液化瓶固定在质量为m 2的小船上,利用液化瓶向外喷射气体作为船的动力.现在整个装置静止放在平静的水面上,已知打开液化瓶后向外喷射气体的对地速度为v 1,如果在Δt 的时间内向后喷射的气体的质量为Δm ,忽略水的阻力,则(1)喷射出质量为Δm 的液体后,小船的速度是多少?(2)喷射出Δm 液体的过程中,小船所受气体的平均作用力的大小是多少? 【答案】v 2=Δmv 1m 1+m 2-Δm,方向与喷射气体的速度方向相反; F =Δmv 1Δt【解析】:设小船的速度大小为v 2,由动量守恒定律得 Δmv 1-(m 1+m 2-Δm )v 2=0解得v 2=Δmv 1m 1+m 2-Δm ,方向与喷射气体的速度方向相反(2)设对喷射气体的平均作用力为F ,由动量定理得 FΔt =Δmv 1-0 解得F =Δmv 1Δt由牛顿第三定律得气体对小船的平均作用力为 F ′=F =Δmv 1Δt.1 、如图所示,一个质量为m 1=50 kg 的人爬在一只大气球下方,气球下面有一根长绳.气球和长绳的总质量为m2=20 kg,长绳的下端刚好和水平面接触.当静止时人离地面的高度为h=5 m.如果这个人开始沿绳向下滑,忽略重力和空气阻力,当他滑到绳下端时,他离地面的高度是(可以把人看做质点)()A.5 m B.3.6 m C.2.6 m D.8 m【答案】B【解析】设在此过程中人、气球对地发生的位移分别是x、x′,由动量守恒定律有m1x=m2x′,又因为x +x′=h,解得x′≈3.57 m,选B项.学科&网2 、如图所示,质量为m的小球A系在长为l的轻绳一端,轻绳的另一端系在质量为M的小车支架的O 点.现用手将小球拉至水平,此时小车静止于光滑水平面上,放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起,则在此过程中小车的位移是()A.向右,大小为lB.向左,大小为lC.向右,大小为lD.向左,大小为l【答案】D3 、如图所示,静止在光滑水平面上的小车质量为M,固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连,将小球拉至水平右端后放手,则小车向右移动的最大距离为()A.B.C.D.【答案】C4 、质量为m、半径为R的小球,放在半径为2R、质量为2m的大空心球壳内,如图所示,当小球从图示位置无初速度沿内壁滚到最低点时,大球移动的位移为()A.,方向水平向右B.,方向水平向左C.,方向水平向右D.,方向水平向左【答案】D【解析】设小球滑到最低点所用的时间为t,发生的水平位移大小为R-x,大球的位移大小为x,取水平向左方向为正方向.则根据水平方向平均动量守恒得:2m2-m1=0,即:m=2m,解得:x=R,方向向左,故D正确,A、B、C错误5 、(多选)如图所示,质量均为M的甲、乙两车静置在光滑的水平面上,两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲、乙两车最后相接触,以下说法正确的是()A.甲、乙两车运动中速度之比为B.甲、乙两车运动中速度之比为C.甲车移动的距离为LD.乙车移动的距离为L【答案】ACD6 、(多选)小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d.若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发.则以下说法中正确的是()A.待打完n发子弹后,小车将以一定的速度向右匀速运动B.待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右方C.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同,大小均为D.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同【答案】BC【解析】车、人、枪、靶和n颗子弹组成的系统动量守恒,系统初动量为0,故末动量为0,A错误;每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发,因此每次射击,以一颗子弹和车、人、枪、靶、(n-1)颗子弹为研究对象,动量守恒,则:0=m-[M+(n-1)m]·,由位移关系有:x车+x子=d,解得x车=,故C正确;每射击一次,车子都会右移,故B正确7 、(多选)小车AB 静置于光滑的水平面上,A 端固定一个轻质弹簧,B 端粘有橡皮泥,AB 车的质量为M 、长为L ,质量为m 的木块C 放在小车上,用细绳连接于小车的A 端并使弹簧压缩,开始时AB 与C 都处于静止状态,如图所示,当突然烧断细绳,弹簧被释放,使物体C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端橡皮泥黏在一起,以下说法中正确的是( )A . 如果AB 车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒 B . 整个系统任何时刻动量都守恒C . 当木块对地运动速度大小为v 时,小车对地运动速度大小为vD . AB 车向左运动最大位移大于【答案】BC8.(2017年高考·课标全国卷Ⅰ)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( ) A .30 kg·m/sB .5.7×102 kg·m/sC .6.0×102 kg·m/s D. 6.3×102 kg·m/s 【答案】:A【解析】:燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p ,根据动量守恒定律,可得p -mv 0=0,解得p =mv 0=0.050 kg×600 m/s =30 kg·m/s ,选项A 正确.9.将静置在地面上,质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )A.m M v 0B.M m v 0C.M M -m v 0D.mM -m v【答案】D【解析】:喷气过程内力远远大于外力,动量守恒.由动量守恒定律得0=(M -m )v -mv 0,得v =mM -m v 0,D 正确.学科&网10.(多选)(2017年长沙模拟)如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m 、装有光滑弧形槽的小车,一质量也为m 的小球以水平初速度v 0沿槽口向小车滑去,到达某一高度后,小球又返回右端,则( )A .小球以后将向右做平抛运动B .小球将做自由落体运动C .此过程小球对小车做的功为mv 202D .小球在弧形槽内上升的最大高度为v 202g【答案】:BC11.(多选)(2017年北京东城区模拟)两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( ) A .一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B .一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量相同 C .两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反 D .系统总动量的变化为零 【答案】CD【解析】:两个物体组成的系统总动量守恒,则p 1+p 2=p ′1+p ′2,等式变形后得p 1-p ′1=p ′2-p 2,即-Δp 1=Δp 2,-m 1Δv 1=m 2Δv 2,所以每个物体的动量变化大小相等,方向相反,但是只有在两物体质量相等的情况下才有一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度,故A 错误,C 正确;根据动量定理得I 1=Δp 1,I 2=Δp 2,每个物体的动量变化大小相等,方向相反,所以每个物体受到的冲量大小相等,方向相反,故B 错误;两物体组成的系统总动量守恒,即系统总动量的变化为零,D 正确.12.(2017·课标全国Ⅰ)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A .30 kg ·m/sB .5.7×102 kg ·m/sC .6.0×102 kg ·m/sD .6.3×102 kg ·m/s 【答案】 A13.(2017·福州模拟)一质量为M 的航天器正以速度v 0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v 1,加速后航天器的速度大小v 2,则喷出气体的质量m 为( )A .m =v 2-v 1v 1MB .m =v 2v 2-v 1MC .m =v 2-v 0v 2+v 1MD .m =v 2-v 0v 2-v 1M【答案】 C【解析】规定航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律可得Mv 0=(M -m)v 2-mv 1,解得m =v 2-v 0v 2+v 1M ,故C 项正确.14.(2017·沈阳一模)在光滑的水平地面上放有一质量为M 带光滑14圆弧形槽的小车,一质量为m 的小铁块以速度v 0沿水平槽口滑去,如图所示,若M =m ,则铁块离开车时将( )A .向左平抛B .向右平抛C .自由落体D .无法判断 【答案】 C【解析】小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力,系统水平方向的动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:mv 0=Mv 车+mv 铁系统的机械能守恒,由机械能守恒定律得:12mv 02=12Mv 车2+12mv 铁2解得铁块离开车时:v 铁=0,v 车=v 0.所以铁块离开车时将做自由落体运动,故A、B、D三项错误,C项正确.15.如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC部分是粗糙的水平面.今把质量为m的小物体从A点由静止释放,m与BC部分间的动摩擦因数为μ,最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点,则B、D间的距离x随各量变化的情况是()A.其他量不变,R越大x越大B.其他量不变,μ越大x越大C.其他量不变,m越大x越大D.其他量不变,M越大x越大【答案】 A16.如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是()A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动D.槽将不会再次与墙接触【答案】 D【解析】小球从A→B的过程中,小球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒;从B→C的过程中,小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,此过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向动量守恒,A、B两项错误;当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,即C项错误;因为全过程中,整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量,最终槽将与墙不会再次接触,D项正确.17、质量m=100 kg的小船静止在平静水面上,船两端载着m甲=40 kg、m乙=60 kg的游泳者,在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中,如图所示,水的阻力不计,则小船的运动速率和方向为()A.0.6 m/s,向左B.3 m/s,向左C.0.6 m/s,向右D.3 m/s,向右【答案】A。
近年高考物理一轮复习选训九月第一周习题(1)(含解析)新人教版(2021年整理)

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人教物理2019高考一轮选训:九月第一周习题(1)李仕才一、选择题1、如图所示,装载石块的自卸卡车静止在水平地面上,车厢倾斜至一定角度时,石块会沿车厢滑至车尾.若车厢倾斜至最大角度时还有部分石块未下滑,卡车会向前加速,从而把残余石块卸下.若视最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )图A。
增加车厢倾斜程度,石块受到的支持力增加B.增加车厢倾斜程度,石块受到的摩擦力一定减小C。
卡车向前加速时,石块所受最大静摩擦力会减小D.石块向下滑动过程中,对车的压力大于车对石块的支持力答案C解析根据受力分析可知,石块受到的支持力F N=mg cosθ;故随着车厢倾斜度增加,石块受到的支持力减小;故A错误;石块未下滑时,摩擦力等于重力的分力,故F f=mg sinθ,θ增大,故摩擦力增大,故B错误;卡车向前加速运动时,合力沿运动方向,此时压力减小,故最大静摩擦力减小,故C正确;石块向下滑动过程中,对车的压力与车对石块的支持力为作用力和反作用力,故大小相等,故D错误。
2、甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化图象如图4所示。
关于两车的运动情况,下列说法正确的是()图4A.在0~4 s内甲车做匀加速直线运动,乙车做加速度减小的加速直线运动B.在0~2 s内两车间距逐渐增大,2~4 s内两车间距逐渐减小C.在t=2 s时甲车速度为3 m/s,乙车速度为4。
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人教物理2019高考一轮选训:九月第二周习题(2)李仕才一、选择题1、将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出,图甲是向上运动小球的频闪照片,图乙是下降时的频闪照片,O是运动的最高点,甲乙两次闪光频率相同,重力加速度为g,假设小球所受的阻力大小不变,则可估算小球受到的阻力大小约为( )A.mg B。
错误!mgC.错误!mg D。
错误!mg解析:选C 设每块砖的厚度是d,向上运动时:9d-3d=a1T2①向下运动时:3d-d=a2T2②联立①②得:错误!=错误!③根据牛顿第二定律,向上运动时:mg+f=ma1④向下运动时:mg-f=ma2⑤联立③④⑤得:f=错误!mg,选C。
2、如图所示,有一轻圆环和插栓,在甲、乙、丙三个力作用下平衡时,圆环紧压着插栓。
不计圆环与插栓间的摩擦,若只调整两个力的大小,欲移动圆环使插栓位于圆环中心,下列说法中正确的是()A.增大甲、乙两力,且甲力增大较多B.增大乙、丙两力,且乙力增大较多C.增大乙、丙两力,且丙力增大较多D.增大甲、丙两力,且甲力增大较多3、在长约1 m的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个适当的圆柱形的红蜡块,玻璃管的开口端用胶塞塞紧,将其迅速竖直倒置,红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底.现将此玻璃管倒置安装在置于粗糙水平桌面上的小车上,小车从位置A以初速度v0开始运动,同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。
江苏省赣榆高级中学2019届高三物理一轮复习人教版选修3-1电场力做功与电势能变化补充练习(教师版含解析)

江苏省赣榆高级中学2019届高三物理一轮复习 人教版选修3-1电场力做功与电势能变化补充练习1、如图9-3-9,O 是一固定的点电荷,另一点电荷P 从很远处以初速度射入点电荷O 的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN .a 、b 、c 是以O 为中心,为半径画出的三个圆,.1、2、3、4为轨迹MN 与三个圆的一些交点.以表示点电荷P 由1到2的过程中电场力做的功的大小,表示由3到4的过程中电场力做的功的大小,则( ) (2004年春季高考理综)A .B .C .P 、O 两电荷可能同号,也可能异号D .P 的初速度方向的延长线与O 之间的 距离可能为零【解析】由图中轨迹可可判断两电荷一定是异种电荷,且一定不对心,故C 、D 错;虽然,但越靠近固定电荷电场力越大,所以可得,故B 正确【答案】B2、如图9-3-10所示,光滑绝缘的水平面上M 、N 两点各放一电荷量分别为+q 和+2q ,完全相同的金属球A 和B ,给A 和B 以大小相等的初动能E 0(此时动量大小均为p 0)使其相向运动刚好能发生碰撞,碰后返回M 、N 两点时的动能分别为E 1和E 2,动量大小分别为p 1和p 2,则( )A.E 1=E 2=E 0 p 1=p 2=p 0B.E 1=E 2>E 0 p 1=p 2>p 0C.碰撞发生在M 、N 中点的左侧D.两球不同时返回M 、N 两点【解析】完全相同的两金属球初动能、动量大小相同,则初速度大小相同,于M 、N 中点相碰时速度均减为零,之后由于库仑斥力变大,同时返回M 、N 两点时速度大小同时变大但彼此相等,方向相反.0v c b a R R R 、、a b b c R R R R -=-12W 34W 34122W W =34122W W >a b b c R R R R -=-3412F F >34122W W>图9-3-9 图9-3-10【答案】B3、一个带正电的质点,电量q =2.0×10-9库,在静电场中由a 点移到b 点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5焦,质点的动能增加了8.0×10-5焦,则a 、b 两点间的电势差为( ).A. 3×104伏;B. 1×104伏;C. 4×104伏;D. 7×104伏. 【解析】 由动能定理【答案】B 4、如图9-3-11所示四个图中,坐标原点O 都表示同一半径为R 的带正电的实心金属球的球心O 的位置,横坐标表示离球心的距离,纵坐标表示带正电金属球产生的电场电势和场强大小.坐标平面上的线段及曲线表示场强大小或电势随距离r 的变化关系,选无限远处的电势为零,则关于纵坐标的说法,正确的是 ( )A .图①表示场强,图②表示电势B .图②表示场强,图③表示电势C .图③表示场强,图④表示电势D .图④表示场强,图①表示电势【解析】处于静电平衡状态的导体是一个等势体,内部场强处处为零 【答案】B5、如图9-3-12所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知( ) A .三个等势面中,a 的电势最高 B .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大 C .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大ab U K ab E W qU ∆=+r ①r②r④r ③图9-3D .带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大【解析】先画出电场线,再根据速度、电场力和轨迹的关系,可以判定:质点在各点受的电场力方向是斜向下方.由于是正电荷,所以电场线方向也沿电场线向下方,相邻等差等势面中,等势面越密处,场强与大. 【答案】BD6、如图9-3-13,在匀强电场中,a 、b 两点连线与电场线成60o 角.将正电荷由a 点移到b 点,电场力做正功,可以判定电场线的方向是由_______指向_______的.如果ab 相距0.20m,场强为2×103N/C,正电荷的电量为4×10-4C,则电荷的电势能变化了_______焦耳. 【解析】因为电场力做正功,可以判定电场线的方向是 是从下方指向上方;【答案】从下方指向上方;7、已知ΔABC 处于匀强电场中.将一个带电量的点电荷从A 移到B 的过程中,电场力做功;再将该点电荷从B 移到C ,电场力做功.已知A 点的电势φA =5V ,则B 、C 两点的电势分别为____V 和____V .试在图9-3-14中画出通过A 点的电场线.【解析】先由W =qU 求出AB 、BC 间的电压分别为6V 和3V ,再根据负电荷A →B 电场力做负功,电势能增大,电势降低;B →C 电场力做正功,电势能减小,电势升高,知 、沿匀强电场中任意一条直线电势都是均匀变化的,因此AB 中点D 的电势与C 点电势相同,CD 为等势面,过A 做CD 的垂线必为电场线,方向从高电势指向低电势,所以斜向左下方如图甲.【答案】8、在电场中一条电场线上有A 、B 两点,如图9-3-15所示.若将一负电荷,从A 点移至B 点,电荷克服电场力做功.试求:(1)电场方向;(2)A 、B 两点的电势差,哪一点电势高?J qES W ab ab 2010860cos -⨯==J 2108-⨯C q 6102-⨯-=J W 51102.1-⨯-=J W 62106-⨯=V B 1-=ϕV C 2=ϕV B 1-=ϕV C 2=ϕC q 7100.2-⨯=J 4100.4-⨯图9-3-图9-3-14甲(3)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化?(4)如在这一电场中有另一点C ,已知,若把这一负荷从B 移至C 电场力做多少功?是正功还是负功?【解析】(1)根据题意负电荷从A 点移至B 点电场力电场力做负功,可知电场方向A 指向B (2) 电场方向A 指向B,因此A 点电势高 (3) 在这一过程中,电荷的电势能增加(4)因为而所以电场力做正功9、如图9-3-16所示,一条长为L 的细线,上端固定,下端拴一质量为m 的带电小球.将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E ,方向是水平的,已知当细线离开竖直的位置偏角为α时,小球处于平衡,问:(1)小球带何种电荷?求小球所带电量.(2)如果细线的偏角由α增大到 ,然后将小球由静止开始释放, 则应多大,才能使在细线到竖直位置时,小球的速度刚好为零. 【解析】(1)由受力平衡可得:正电荷(2)解法(一)由动能定理可知:又因为V U AC 500=V CJ q W U AB AB374102102104⨯=⨯-⨯-==--J 4100.4-⨯V U AC 500=V U AB 3102⨯=V U BC 1500-=J V C qU W BC BC 47103)1500()102(--⨯=-⨯⨯-==ϕϕαtan mg qE =Emg q αtan =00sin )cos 1(-=--ϕϕqEl mgl ϕϕsin cos 1-=mg qE αtan =m gqE2tan 2cos2sin 22sin 2sin cos 1tan 2ϕϕϕϕϕϕα==-=图9-3-15 图9-3-16所以 得:解法(二)利用等效场(重力和电场力所构成的复合场)当细线离开竖直的位置偏角为α时,小球处于平衡的位置为复合场的平衡位置,即“最低”位置,小球的振动关于该平衡位置对称,可知【答案】①正电荷,q=mgtga/E ②=2a10、静止在太空的飞行器上有一种装置,它利用电场加速带电粒子,形成向外发射的粒子流,从而对飞行器产生反冲力,使其获得加速度.已知飞行器的质量为M ,发射的是2价氧离子,发射功率为P ,加速电压为U ,每个氧离子的质量为m ,单位电荷的电量为e ,不计发射氧离子后飞行器质量的变化.求: (1)射出的氧离子速度; (2)每秒钟射出的氧离子数;(3)射出离子后飞行器开始运动的加速度. 【解析】(1)据动能定理知: (2)由,得 (3)以氧离子和飞行器为系统,设飞行器的反冲速度为V ,根据动量守恒定律:所以飞行器的加速度2ϕα=ϕϕ2=ϕϕ2=ϕ2212mv eU =meU v 2=NeU P 2=eUPN 2=0=-∆MV tmv N MV tmv N =∆eUmM P M Nmv t V a ==∆=。
2019年高考物理一轮复习选训 九月第一周习题(2)(含解析)新人教版

人教物理2019高考一轮选训:九月第一周习题(2)李仕才一、选择题1、如图甲所示,质量为m =1 kg 、带电荷量为q =2×10-3C 的小物块静置于绝缘水平面上,A 点左侧上方存在方向水平向右的匀强电场,小物块运动的v -t 图象如图乙所示,取g =10 m/s 2,则下列说法正确的是( )图A .小物块在0~3 s 内的平均速度为43 m/sB .小物块与水平面间的动摩擦因数为0.4C .匀强电场的电场强度为3 000 N/CD .物块运动过程中电势能减少了12 J答案 CD2、如图4所示,小球A 、B 穿在一根光滑固定的细杆上,一条跨过定滑轮的细绳两端连接两小球,杆与水平面成θ角,小球可看做质点且不计所有摩擦.当两球静止时,OA 绳与杆的夹角为θ,绳OB 沿竖直方向,则下列说法正确的是( )图4A.小球A 受到2个力的作用B.小球A 受到3个力的作用C.杆对B 球的弹力方向垂直杆斜向上D.绳子对A 的拉力大于对B 的拉力 答案 B3、如图3,左侧为加速电场,右侧为偏转电场,加速电场的加速电压是偏转电场电压的k 倍。
有一初速度为零的电荷经加速电场加速后,从偏转电场两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从极板下边缘穿出电场,不计电荷的重力,则偏转电场长宽之比l d的值为( )图3 A.k B.2k C.3kD.5k解析 设加速电压为U 1,偏转电压为U 2,因为qU 1=12mv 20,电荷离开加速电场时的速度v 0=2qU 1m;在偏转电场中d 2=12qU 2mdt 2,解得t =dm qU 2,水平距离l =v 0t =2qU 1m·dm qU 2=d 2U 1U 2=d 2k ,所以ld=2k 。
答案 B4、(多选) “木星冲日”是指木星和太阳正好分处地球的两侧,三者成一条直线.木星和地球绕太阳公转的方向相同,公转轨迹都近似为圆.设木星公转半径为R 1,周期为T 1;地球公转半径为R 2,周期为T 2,下列说法正确的是( )A.T 1T 2=(R 1R 2)23B.T 1T 2=(R 1R 2)32C .“木星冲日”这一天象的发生周期为2T 1T 2T 1-T 2D .“木星冲日”这一天象的发生周期为T 1T 2T 1-T 2【答案】BD【解析】由开普勒第三定律得R 31T 21=R 32T 22,解得:T 1T 2=R 31R 32=(R 1R 2)32,故A 错误,B 正确;当再次发生“木星冲日”时,地球与木星两者转过的角度相差2π,所以2πT 2t -2πT 1t =2π,解得:t =T 1T 2T 1-T 2,故C 错误,D 正确.5、一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化情况如图3所示。
2019高考物理:一轮复习选训九月第一周习题4含解析新人教版1017422(含答案).doc

人教物理2019高考一轮选训:九月第一周习题(4)李仕才一、选择题1、甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10 s处,则下列说法正确的是( )A.甲车的初速度为零B.乙车的初位置在x0=60 m处C.乙车的加速度大小为1.6 m/s2D.5 s时两车相遇,此时甲车速度较大2、如图6所示,质量均为m的A、B两球,由一根劲度系数为k 的轻弹簧连接静止于半径为R 的光滑半球形碗中,弹簧水平,两球间距为R 且球半径远小于碗的半径.则弹簧的原长为( )图6A.mg k+R B.mg 2k +R C.23mg 3k+R D.3mg 3k+R 答案 D 解析 以A 球为研究对象,小球受三个力:重力、弹力和碗的支持力如图所示,由平衡条件,3、如图5所示,匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内,M、N分别为AB和AD的中点,一个初速度为v、0质量为m、电荷量为q的带负电粒子沿纸面射入电场。
带电粒子的重力不计,如果带电粒子从M点垂直电场方向进入电场,则恰好从D点离开电场。
若带电粒子从N点垂直BC方向射入电场,则带电粒子( )图5A.从BC边界离开电场B.从AD边界离开电场C .在电场中的运动时间为2mv 20qED .离开电场时的动能为12mv 20答案 BD4、(多选)物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能.若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m 0的质点距质量为M 0的引力中心为r 0时,其万有引力势能E p =-GM 0m 0r 0(式中G 为引力常量).一颗质量为m 的人造地球卫星以半径为r 1圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为M ,要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r 2,则在此过程中( )A .卫星势能增加了GMm (1r 1-1r 2)B .卫星动能减少了GMm 3(1r 1-1r 2) C .卫星机械能增加了GMm 2(1r 1-1r 2) D .卫星上的发动机所消耗的最小能量为2GMm 3(1r 2-1r 1) 【答案】AC【解析】引力势能的增加量ΔE p =-GMm r 2-(-GMm r 1)=GMm (1r 1-1r 2),故A 正确;根据万有引力提供向心力有:G Mm r 21=m v 21r 1,解得E k1=12mv 21=GMm 2r 1.同理,E k2=GMm 2r 2,所以,动能的减小量为ΔE k =GMm 2r 1-GMm 2r 2=GMm 2(1r 1-1r 2).故B 错误;根据能量守恒定律,卫星机械能增加等于发动机消耗的最小能量,即E =ΔE p -ΔE k =GMm 2(1r 1-1r 2).故C 正确,D 错误. 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,然后由静止释放,则从释放盒子A到其获得最大速度的过程中,下列说法正确的是( )图6A.弹簧的弹性势能一直减少到零B.A对B做的功等于B机械能的增加量C.弹簧弹性势能的减少量等于A的机械能的增加量D.A所受弹簧弹力和重力做的功的代数和大于A的动能的增加量解析盒子A运动过程中,弹簧弹性势能一直减少,当弹簧弹力与A、B的重力沿斜面向下的分力大小相等时,盒子的速度最大,此时弹簧的弹性势能不为零,A错误;由功能关系知,A 对B做的功等于B机械能的增加量,B正确;将A、B和弹簧看作一个系统,则该系统机械能守恒,所以弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量,C错误;对盒子A,弹簧弹力做正功,盒子重力做负功,小球B对A沿斜面向下的弹力做负功,由动能定理知A所受弹簧弹力和重力做的功的代数和大于A的动能的增加量,D正确。
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人教物理2019高考一轮选训:九月第一周习题(1)
李仕才
一、选择题
1、如图所示,装载石块的自卸卡车静止在水平地面上,车厢倾斜至一定角度时,石块会沿车厢滑至车尾.若车厢倾斜至最大角度时还有部分石块未下滑,卡车会向前加速,从而把残余石块卸下.若视最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
图
A.增加车厢倾斜程度,石块受到的支持力增加
B.增加车厢倾斜程度,石块受到的摩擦力一定减小
C.卡车向前加速时,石块所受最大静摩擦力会减小
D.石块向下滑动过程中,对车的压力大于车对石块的支持力
答案 C
解析根据受力分析可知,石块受到的支持力F N=mg cosθ;故随着车厢倾斜度增加,石块受到的支持力减小;故A错误;石块未下滑时,摩擦力等于重力的分力,故F f=mg sinθ,θ增大,故摩擦力增大,故B错误;卡车向前加速运动时,合力沿运动方向,此时压力减小,故最大静摩擦力减小,故C正确;石块向下滑动过程中,对车的压力与车对石块的支持力为作用力和反作用力,故大小相等,故D错误.
2、甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化图象如图4所示。
关于两车的运动情况,下列说法正确的是( )
图4
A.在0~4 s内甲车做匀加速直线运动,乙车做加速度减小的加速直线运动
B.在0~2 s内两车间距逐渐增大,2~4 s内两车间距逐渐减小
C.在t=2 s时甲车速度为3 m/s,乙车速度为4.5 m/s
D.在t=4 s时甲车恰好追上乙车
解析在0~4 s内,甲车做匀加速直线运动,而乙车做加速度逐渐减小的加速直线运
动,选项A 正确;在a -t 图象中,图线与坐标轴围成的面积等于物体的速度变化,因两车的初速度为零,故面积的大小等于两车的速度大小,即t =2 s 时甲车速度为3 m/s ,乙车速度为4.5 m/s ,选项C 正确;两车沿相同方向由静止开始运动,由a -t 图象可知,4 s 时两车的速度相等,此时两车的间距最大,选项B 、D 错误。
答案 AC
3、如图2,在x 轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场,x 轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B 2
的匀强磁场。
一带负电的粒子从原点O 以与x 轴成60°角的方向斜向上射入磁场,且在上方运动半径为R (不计重力),则( )
图2
A .粒子经偏转一定能回到原点O
B .粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1
C .粒子再次回到x 轴上方所需的时间为2πm Bq
D .粒子第二次射入x 轴上方磁场时,沿x 轴前进了3R
答案 C
4、我国第一颗绕月探测卫星——嫦娥一号进入地月转移轨道段后,关闭发动机,在万有引力作用下,嫦娥一号通过P 点时的运动速度最小.嫦娥一号到达月球附近后进入环月轨道段.若地球质量为M ,月球质量为m ,地心与月球中心距离为R ,嫦娥一号绕月球运动的轨道半径为r ,G 为万有引力常量,则下列说法正确的是( )
A .P 点距离地心的距离为M
M +m
R B .P 点距离地心的距离为M M +m
R C .嫦娥一号绕月运动的线速度为GM r
D .嫦娥一号绕月运动的周期为2πR
R Gm 【答案】A
【解析】据题知嫦娥一号通过P 点时地球和月球对卫星的万有引力大小相等,设P 点到地心和月心的距离分别为r 1和r 2,则有GMm 卫r 21=G mm 卫r 22,又r 1+r 2=R ,解得:r 1=M M +m
R ,故A 正确,B 错误;嫦娥一号绕月运动时,由月球的万有引力提供向心力,则有:G mm 卫r 2=m 卫v 2
r =m 卫r 4π2
T 2,解得线速度v =Gm r ,T =2πr r Gm
,故C 、D 错误. 5、质量为m 的物块甲以3 m/s 的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m 的物体乙以4 m/s 的速度与甲相向运动,如图2所示,则( )
图2
A .甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力作用,系统动量不守恒
B .当两物块相距最近时,甲物块的速率为零
C .当甲物块的速率为1 m/s 时,乙物块的速率可能为2 m/s ,也可能为0
D .甲物块的速率可能达到6 m/s
答案 C
6、如图1,不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一个小球a 和b .a 球质量为m ,静置于水平地面;b 球质量为3m ,用手托住,高度为h ,此时轻绳刚好拉紧.现将b 球释放,则b 球着地瞬间a 球的速度大小为( )
图1 A.gh B.2gh C.
gh 2D.2gh
答案 A
解析 在b 球落地前,a 、b 球组成的系统机械能守恒,且a 、b 两球速度大小相等,设为v ,
根据机械能守恒定律有:3mgh =mgh +12
(3m +m )v 2,解得:v =gh . 7、如图所示,空间中存在着由一固定的正点电荷Q(图中未画出)产生的电场。
另一正点电荷q 仅在电场力作用下沿曲线MN 运动,在M 点的速度大小为v 0,方向沿MP 方向,到达N 点时速度大小为v ,且v<v 0,则 ( )
A.Q 一定在虚线MP 上方
B.M 点的电势比N 点的电势高
C.q 在M 点的电势能比在N 点的电势能小
D.q 在M 点的加速度比在N 点的加速度大
【解析】选C 。
两个正电荷间为库仑斥力,运动轨迹向上偏,正点电荷Q 必定在直线MP 之下好给q 向上的力,A 错误;M 、N 两点中M 点的动能大,那么M 点电势能小,C 正确;正电荷在高电势处电势能大,所以M 点电势低,B 错误;正点电荷的等势面为球面,离得近的位置电势高,近的位置库仑力大,粒子的加速度就大,N 点的加速度大,D 错误。
8、[多选]如图所示是一个半径为R 的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为B ,磁感应强度方向垂直纸面向内。
有一个粒子源在圆上的A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的质量均为m ,运动的半径为r ,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为α。
以下说法正确的是( )
A .若r =2R ,则粒子在磁场中运动的最长时间为πm 6qB
B .若r =2R ,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,则有关系tan α2=22+17
成立
C .若r =R ,粒子沿着圆形磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为πm 3qB
D .若r =R ,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,则圆心角α为150° 解析:选BD 若r =2R ,粒子在磁场中运动时间最长时,磁场区域的直径是轨迹的一条弦,作出轨迹如图甲,因为r =2R ,圆心角α=60°,粒子在磁场中运动的最长时间
t max =60°360°T =16·2πm qB =π
m 3qB
,故A 错误。
若r =2R ,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,根据几何关系,有tan α2
=22R r -22R =22
R 2R -22
R =22+17,故B 正确。
若r =R ,粒子沿着圆形磁场的半径方向射入,粒子运动轨迹如图丙所示,圆心角为90°,
粒子在磁场中运动的时间t =90°360°T =14·2πm qB =πm 2qB
,故C 错误。
若r =R ,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,轨迹如图丁所示,图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形,圆心角为150°,故D 正确。
二、非选择题
如图9所示为圆弧形固定光滑轨道,a 点切线方向与水平方向夹角53°,b 点切线方向水平.一小球以水平初速度6m/s 做平抛运动刚好能从a 点沿轨道切线方向进入轨道,已知轨道半径1 m ,小球质量1 kg.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g =10 m/s 2
)求:
图9
(1)小球做平抛运动的飞行时间.
(2)小球到达b 点时,轨道对小球压力大小.
答案 (1)0.8s (2)58N
解析 (1)小球进入轨道时速度方向与水平方向夹角为53°,则有:tan53°=v y
v x
v y =gt 解得t =0.8s
F N +mg =m v 2b R
解得:F N =58N。