2019高考物理一轮复习练习题(2)(含解析)新人教版
高考物理一轮复习 核心素养测评二 匀变速直线运动规律(含解析)-人教版高三全册物理试题
匀变速直线运动规律(45分钟100分)一、选择题(此题共9小题,每一小题6分,共54分,1~6题为单项选择题,7~9题为多项选择题)1.图中ae为珠港澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥,假设汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,如此通过ce段的时间为( )A.tB.tC.(2-)tD.(2+)t【解析】选C。
设汽车的加速度为a,经历bc段、ce段的时间分别为t1、t2,根据匀变速直线运动的位移时间公式有:x ab=at2,x ac=a(t+t1)2,x ae=a(t+t1+t2)2,解得:t2=(2-)t,选项C正确,A、B、D错误。
2.将固定在水平地面上的斜面分为四等份,如下列图。
AB=BC=CD=DE,在斜面的底端A点有一个小滑块以初速度v0沿斜面向上运动,刚好能到达斜面顶端E点。
如此小滑块向上运动经过D点时速度大小是( )A. B. C. D.【解析】选D。
将末速度为零的匀减速直线运动看作初速度为零的匀加速直线运动,如此-0=2ax EA、-0=2ax ED,又x EA=4x ED,解得:v D=v0,选项D正确,A、B、C错误。
3.某汽车正以72km/h在公路上行驶,为“礼让行人〞,假设以5m/s2加速度刹车,如此以下说法错误的答案是( )A.刹车后2s时的速度大小为10m/sB.汽车滑行40m停下C.刹车后5s时的速度大小为0D.刹车后6s内的位移大小为30m【解析】选D。
汽车刹车到停止的时间为t0==s=4s,刹车后2s时的速度大小为v=v0-at=20m/s-5×2m/s=10m/s,选项A正确;根据速度位移公式可得x==40m,选项B正确;由于汽车刹车到停止的时间为t0==s=4s,所以刹车后5s时的速度大小为0,刹车后6s内的位移大小等于刹车后4s内的位移大小,即位移为40m,选项C正确,D错误。
4.物体沿直线以恒定加速度运动,它的位移与时间的关系是x=24t-6t2(x单位是m,t单位是s),如此( )A.它的初速度为12m/sB.2s末的速度为0C.2s末的速度为48m/sD.4s 末的速度为0【解析】选B。
高考物理一轮复习 第12章 近代物理初步 第2讲 原子和原子核课时作业(含解析)新人教版-新人教版高
第2讲原子和原子核时间:45分钟总分为:100分一、选择题(此题共14小题,每一小题6分,共84分。
其中1~11题为单项选择,12~14题为多项选择)1.(2019·广东揭阳一模)如下列图,x为未知的放射源,L为薄铝片,假设在放射源和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,如此x可能是()A.α射线和β射线的混合放射源B.纯α射线放射源C.纯γ射线放射源D.α射线和γ射线的混合放射源答案 D解析在放射源和计数器之间加薄铝片L后,发现计数器的计数率大幅度减小,说明射线中含有穿透能力弱的α射线,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,说明没有射线或剩下的射线不带电,即为γ射线,因此放射源x可能是α射线或它和γ射线的混合放射源,故A、B、C错误,D正确。
2.(2019·江西高三九校3月联考)如下说法中正确的答案是()A.天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的B.玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论C.天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波D.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构答案 B解析天然放射现象的发现,揭示了原子核有复杂的结构,故A错误;玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说的根底上引入了量子理论,故B正确;天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线,其中α射线是氦原子核,β射线是电子流,只有γ射线是高能量的电磁波,故C错误;卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子有复杂结构,在此根底上,他建立了原子的核式结构模型,故D错误。
3.(2020·安徽省A10联盟高三摸底)据报道,香烟会释放一种危险的放射性元素“钋(210 84 Po)〞,如果每天抽1.5包香烟,一年后累积的辐射相当于300次胸透的辐射。
210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变后产生了新核,新核的中子数比质子数多()A.38个B.40个C.42个D.44个答案 B解析210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变产生的新核为206 83X,其中子数为206-83=123,中子数比质子数多123-83=40,B正确。
高考物理一轮复习 课时分层提升练二十 机械能守恒定律及其应用(含解析)-人教版高三全册物理试题
机械能守恒定律与其应用(建议用时45分钟)1.如果把撑杆跳全过程分成四个阶段:a→b、b→c、c→d、d→e,如下列图,如此对这四个阶段的描述正确的答案是( )A.a→b阶段:人加速助跑,人和杆的机械能不变B.b→c阶段:杆弯曲、人上升,系统动能减少,重力势能和弹性势能增加C.c→d阶段:杆伸直、人上升,人的动能减少量等于重力势能增加量D.d→e阶段:人过横杆后下落,重力所做的功等于人机械能的增加量【解析】选B。
a→b阶段:人加速助跑,人和杆的机械能增大,选项A错误;b→c阶段:人与杆组成的系统机械能守恒,系统动能减少,重力势能和弹性势能增加,选项B正确;c→d阶段:人与杆组成的系统机械能守恒,杆伸直、人上升,动能减少量与弹性势能的减少量之和等于重力势能的增加量,选项C错误;d→e阶段:人过横杆后下落,重力所做的功等于人重力势能的减少量,选项D错误。
2.如下列图,质量均为m,半径均为R的两个完全一样的小球A、B,在水平轨道上以某一初速度向右冲上倾角为θ的倾斜轨道,两轨道通过一小段圆弧平滑连接。
假设两小球运动过程中始终接触,不计摩擦阻力与弯道处的能量损失,在倾斜轨道上运动到最高点时两球机械能的差值为( )A.0B.mgRsinθC.2mgRsinθD.2mgR【解析】选C。
两球运动到最高点时速度相等,动能相等,如此两球机械能的差值等于重力势能的差值,ΔE=mg·2Rsinθ=2mgRsinθ,故C正确。
3.如下列图,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面顶端固定一光滑的小定滑轮,质量分别为m和2m的两个小物块A、B用轻绳连接,其中B被垂直斜面的挡板挡住而静止在斜面上,定滑轮与A之间的绳子水平,绳子开始时刚好拉直,且A与定滑轮之间的距离为l。
现使A 由静止下落,在A向下运动至O点正下方的过程中,如下说法正确的答案是( )A.物块B始终处于静止状态B.物块A运动到最低点时的速度大小为C.物块A运动到最低点时的速度方向为水平向左D.绳子拉力对物块B做正功【解析】选D。
高考物理一轮总复习第十三章热学能力课气体实验定律的综合应用练习含解析新人教版
能力课 气体实验定律的综合应用一、选择题1.对于一定质量的理想气体,在温度不变的条件下,当它的体积减小时,下列说法正确的是( )①单位体积内分子的个数增加 ②在单位时间、单位面积上气体分子对器壁碰撞的次数增多 ③在单位时间、单位面积上气体分子对器壁的作用力不变 ④气体的压强增大A .①④B .①②④C .①③④D .①②③④解析:选B 在温度不变的条件下,当它的体积减小时,单位体积内分子的个数增加,气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越多,气体压强增大,故B 正确,A 、C 、D 错误.2.(多选)如图所示,一定质量的理想气体,沿状态A 、B 、C 变化,下列说法中正确的是( )A .沿A →B →C 变化,气体温度不变 B .A 、B 、C 三状态中,B 状态气体温度最高 C .A 、B 、C 三状态中,B 状态气体温度最低D .从A →B ,气体压强减小,温度升高E .从B →C ,气体密度减小,温度降低解析:选BDE 由理想气体状态方程pVT=常数可知,B 状态的pV 乘积最大,则B 状态的温度最高,A 到B 的过程是升温过程,B 到C 的过程是降温过程,体积增大,密度减小,选项B 、D 、E 正确,选项A 、C 错误.3.如图所示,U 形汽缸固定在水平地面上,用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体,已知汽缸不漏气,活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦.初始时,外界大气压强为p 0,活塞紧压小挡板.现缓慢升高汽缸内气体的温度,则选项图中能反映汽缸内气体的压强p 随热力学温度T 变化的图象是( )解析:选B 当缓慢升高汽缸内气体温度时,开始一段时间气体发生等容变化,根据查理定律可知,缸内气体的压强p 与汽缸内气体的热力学温度T 成正比,在p T 图象中,图线是过原点的倾斜的直线;当活塞开始离开小挡板时,缸内气体的压强等于外界的大气压,气体发生等压膨胀,在p T 图象中,图线是平行于T 轴的直线,B 正确.二、非选择题4.(2018届宝鸡一模)如图所示,两端开口的汽缸水平固定,A 、B 是两个厚度不计的活塞,面积分别为S 1=20 cm 2,S 2=10 cm 2,它们之间用一根细杆连接,B 通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M 的重物C 连接,静止时汽缸中的空气压强p =1.3×105Pa ,温度T =540 K ,汽缸两部分的气柱长均为L .已知大气压强p 0=1×105Pa ,取g =10 m/s 2,缸内空气可看作理想气体,不计一切摩擦.求:(1)重物C 的质量M ;(2)逐渐降低汽缸中气体的温度,活塞A 将向右缓慢移动,当活塞A 刚靠近D 处而处于平衡状态时缸内气体的温度.解析:(1)活塞整体受力处于平衡状态,则有pS 1+p 0S 2=p 0S 1+pS 2+Mg代入数据解得M =3 kg.(2)当活塞A 靠近D 处时,活塞整体受力的平衡方程没变,气体压强不变,根据气体的等压变化有S 1+S 2L T =S 2×2LT ′解得T ′=360 K. 答案:(1)3 kg (2)360 K5.(2018届鹰潭一模)如图所示,是一个连通器装置,连通器的右管半径为左管的两倍,左端封闭,封有长为30 cm 的气柱,左右两管水银面高度差为37.5 cm ,左端封闭端下60 cm 处有一细管用开关D 封闭,细管上端与大气联通,若将开关D 打开(空气能进入但水银不会入细管),稳定后会在左管内产生一段新的空气柱.已知外界大气压强p 0=75 cmHg.求:稳定后左端管内的所有气柱的总长度为多少?解析:空气进入后将左端水银柱隔为两段,上段仅30 cm ,初始状态对左端上面空气有p 1=p 0-h 1=75 cmHg -37.5 cmHg =37.5 cmHg末状态左端上面空气柱压强p 2=p 0-h 2=75 cmHg -30 cmHg =45 cmHg 由玻意耳定律p 1L 1S =p 2L 2S 解得L 2=p 1L 1p 2=37.5×3045cm =25 cm 上段水银柱上移,形成的空气柱长为5 cm ,下段水银柱下移,与右端水银柱等高 设下移的距离为x ,由于U 形管右管内径为左管内径的2倍,则右管横截面积为左管的4倍, 由等式7.5-x =x4,解得x =6 cm所以产生的空气柱总长为L =(6+5+25)cm =36 cm. 答案:36 cm6.(2019届河北四市调研)如图,横截面积相等的绝热汽缸A 与导热汽缸B 均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦,两汽缸内都装有理想气体,初始时体积均为V 0、温度为T 0且压强相等,缓慢加热A 中气体,停止加热达到稳定后,A 中气体压强变为原来的1.5倍,设环境温度始终保持不变,求汽缸A 中气体的体积V A 和温度T A .解析:设初态压强为p 0,对汽缸A 加热后A 、B 压强相等:p B p 0B 中气体始、末状态温度相等,由玻意耳定律得 p 0V 0p 0V B2V 0=V A +V B 解得V A =43V 0对A 部分气体,由理想气体状态方程得p 0V 0T 0=错误! 解得T A =2T 0.答案:43V 0 2T 07.(2018年全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U 形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l 1=18.0 cm 和l 2=12.0 cm ,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U 形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U 形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.解析:设U 形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p 1和p 2.U 形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p ,此时原左、右两边空气柱长度分别变为l 1′和l 2′.由力的平衡条件有p 1=p 2+ρg (l 1-l 2)①式中ρ为水银密度,g 为重力加速度. 由玻意耳定律有p 1l 1=pl 1′② p 2l 2=pl 2′③ l 1′-l 1=l 2-l 2′④由①②③④式和题给条件得l 1′=22.5 cm l 2′=7.5 cm.答案:22.5 cm 7.5 cm8.(2019届福州质检)如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑绝热汽缸,汽缸下面有加热装置.开始时整个装置处于平衡状态,缸内理想气体Ⅰ、Ⅱ两部分高度均为L 0,温度均为T 0.已知活塞A 导热、B 绝热,A 、B 质量均为m 、横截面积为S ,外界大气压强为p 0保持不变,环境温度保持不变.现对气体Ⅱ缓慢加热,当A 上升h 时停止加热,求:(1)此时气体Ⅱ的温度;(2)若在活塞A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于m 时,气体Ⅰ的高度. 解析:(1)气体Ⅱ这一过程为等压变化 初状态:温度T 0、体积V 1=L 0S 末状态:温度T 、体积V 2=(L 0+h )S 根据查理定律可得V 1T 0=V 2T解得T =L 0+hL 0T 0. (2)气体Ⅰ这一过程做等温变化 初状态:压强p 1′=p 0+mg S体积V 1′=L 0S末状态:压强p 2′=p 0+2mgS体积V 2′=L 1′S由玻意耳定律得p 1′L 0S =p 2′L 1′S 解得L 1′=p 0S +mgp 0S +2mgL 0.答案:(1)L 0+h L 0T 0 (2)p 0S +mgp 0S +2mgL 0 |学霸作业|——自选一、选择题1.(多选)(2018届兰州一中月考)如图所示,密闭容器内可视为理想气体的氢气温度与外界空气的温度相同,现对该容器缓慢加热,当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时,则( )A .氢分子的平均动能增大B .氢分子的势能增大C .氢气的内能增大D .氢气的内能可能不变E .氢气的压强增大解析:选ACE 温度是分子的平均动能的标志,氢气的温度升高,则分子的平均动能一定增大,故A 正确;氢气视为理想气体,气体分子势能忽略不计,故B 错误;密闭容器内气体的内能由分子动能决定,氢气的分子动能增大,则内能增大,故C 正确,D 错误;根据理想气体的状态方程pV T=C 可知,氢气的体积不变,温度升高则压强增大,故E 正确.2.(多选)对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是( ) A .压强变大时,分子热运动必然变得剧烈 B .保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈 C .压强变大时,分子间的平均距离必然变小 D .压强变小时,分子间的平均距离可能变小解析:选BD 根据理想气体的状态方程pV T=C 可知,当压强变大时,气体的温度不一定变大,分子热运动也不一定变得剧烈,选项A 错误;当压强不变时,气体的温度可能变大,分子热运动也可能变得剧烈,选项B 正确;当压强变大时,气体的体积不一定变小,分子间的平均距离也不一定变小,选项C 错误;当压强变小时,气体的体积可能变小,分子间的平均距离也可能变小,选项D 正确.V 与温度T 的关系图象,它由状态A 经等温过程到状态B ,再经等容过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的压强分别为p A 、p B 、p C ,则下列关系式中正确的是( )A .p A <pB ,p B <pC B .p A >p B ,p B =p C C .p A >p B ,p B <p CD .p A =p B ,p B >p C解析:选A 由pVT=常量,得A 到B 过程,T 不变,体积减小,则压强增大,所以p A <p B ;B 经等容过程到C ,V 不变,温度升高,则压强增大,即p B <p C ,所以A 正确.二、非选择题4.图甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V T 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105Pa.(1)说出A →B 过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中T A 的温度值;(2)请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p T 图象,并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C .如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.解析:(1)从题图甲可以看出,A 与B 连线的延长线过原点,所以A →B 是一个等压变化,即p A =p B根据盖—吕萨克定律可得V A T A =V BT B所以T A =V A V BT B =,0.6)×300 K=200 K.(2)由题图甲可知,由B →C 是等容变化,根据查理定律得p B T B =p C T C所以p C =T C T B p B =400300p B =43p B =43×1.5×105 Pa =2.0×105Pa则可画出由状态A →B →C 的p T 图象如图所示. 答案:(1)等压变化 200 K (2)见解析5.(2018届商丘一中押题卷)如图所示,用绝热光滑活塞把汽缸内的理想气体分A 、B 两部分,初态时已知A 、B 两部分气体的热力学温度分别为330 K 和220 K ,它们的体积之比为2∶1,末态时把A 气体的温度升高70 ℃,把B 气体温度降低20 ℃,活塞可以再次达到平衡.求气体A 初态的压强p 0与末态的压强p 的比值.解析:设活塞原来处于平衡状态时A 、B 的压强相等为p 0,后来仍处于平衡状态压强相等为p .根据理想气体状态方程,对于A 有p 0V A T A =pV A ′T A ′① 对于B 有 p 0V B T B =pV B ′T B ′② 化简得V A ′V B ′=83③ 由题意设V A =2V 0,V B =V 0④ 汽缸的总体积为V =3V 0⑤ 所以可得V A ′=811V =2411V 0⑥将④⑥代入①式得p 0p =910. 答案:9106.(2018年全国卷Ⅱ)如图,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡口a 和b ,a 、b间距为h ,a 距缸底的高度为H ;活塞只能在a 、b 间移动,其下方密封有一定质量的理想气体.已知活塞质量为m ,面积为S ,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦.开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p 0,温度均为T 0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b 处.求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功.重力加速度大小为g .解析:开始时活塞位于a 处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动,设此时汽缸中气体的温度为T 1,压强为p 1,根据查理定律有p 0T 0=p 1T 1① 根据力的平衡条件有p 1S =p 0S +mg ②联立①②式可得T 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S T 0③ 此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b 处,设此时汽缸中气体的温度为T 2;活塞位于a 处和b 处时气体的体积分别为V 1和V 2.根据盖—吕萨克定律有V 1T 1=V 2T 2④ 式中V 1=SH ⑤ V 2=S (H +h )⑥联立③④⑤⑥式解得T 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+h H ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S T 0⑦ 从开始加热到活塞到达b 处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为W =(p 0S +mg )h .答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫1+h H ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S T 0 (p 0S +mg )h 7.(2016年全国卷Ⅲ)一U 形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞.初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p 0=75.0 cmHg.环境温度不变.解析:设初始时,右管中空气柱的压强为p 1,长度为l 1;左管中空气柱的压强为p 2=p 0,长度为l 2.活塞被下推h 后,右管中空气柱的压强为p 1′,长度为l 1′;左管中空气柱的压强为p 2′,长度为l 2′.以cmHg 为压强单位.由题给条件得p 1=p 0+(20.0-5.00)cmHg ① l 1′=,2)))cm ②由玻意耳定律得p 1l 1=p 1′l 1′③ 联立①②③式和题给条件得p 1′=144 cmHg ④依题意p 2′=p 1′⑤l 2′=4.00 cm +,2) cm -h ⑥由玻意耳定律得p 2l 2=p 2′l 2′⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h =9.42 cm. 答案:144 cmHg 9.42 cm8.(2019届沈阳模拟)如图所示,内壁光滑的圆柱形导热汽缸固定在水平面上,汽缸内被活塞封有一定质量的理想气体,活塞横截面积为S ,质量和厚度都不计,活塞通过弹簧与汽缸底部连接在一起,弹簧处于原长,已知周围环境温度为T 0,大气压强恒为p 0,弹簧的劲度系数k =p 0Sl 0(S 为活塞横截面积),原长为l 0,一段时间后,环境温度降低,在活塞上施加一水平向右的压力,使活塞缓慢向右移动,当压力增大到某一值时保持恒定,此时活塞向右移动了l 0p 0.(1)求此时缸内气体的温度T 1;(2)对汽缸加热,使气体温度缓慢升高,当活塞移动到距汽缸底部l 0时,求此时缸内气体的温度T 2.解析:(1)汽缸内的气体,初态时:压强为p 0,体积为V 0=Sl 0,温度为T 0末态时:压强为p 1p 0,体积为V 1=S (l 0l 0) 由理想气体状态方程得p 0V 0T 0=p 1V 1T 1解得T 1T 0.(2)当活塞移动到距汽缸底部l 0时,体积为V 2Sl 0,设气体压强为p 2 由理想气体状态方程得p 0V 0T 0=p 2V 2T 2此时活塞受力平衡方程为p 0S +F -p 2S +k (l 0-l 0)=0l 0后压力F 保持恒定,活塞受力平衡 p 0S +Fp 0S -k (l 0)=0解得T 2T 0. 答案:T 0 T 09.(2017年全国卷Ⅱ)一热气球体积为V ,内部充有温度为T a 的热空气,气球外冷空气的温度为T b .已知空气在1个大气压,温度T 0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g .(1)求该热气球所受浮力的大小; (2)求该热气球内空气所受的重力;(3)设充气前热气球的质量为m 0,求充气后它还能托起的最大质量.解析:(1)设1个大气压下质量为m 的空气在温度为T 0时的体积为V 0,密度为ρ0=mV 0① 在温度为T 时的体积为V T ,密度为ρ(T )=m V T② 由盖—吕萨克定律得V 0T 0=V TT③ 联立①②③式得ρ(T )=ρ0T 0T④气球所受到的浮力为f =ρ(T b )gV ⑤联立④⑤式得f =Vgρ0T 0T b.⑥(2)气球内热空气所受的重力为G =ρ(T a )Vg ⑦联立④⑦式得G =Vg ρ0T 0T a.⑧ (3)设该气球还能托起的最大质量为m ,由力的平衡条件得mg =f -G -m 0g ⑨ 联立⑥⑧⑨式得m =Vρ0T 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1T b -1T a -m 0. 答案:(1)Vgρ0T 0T b (2)Vgρ0T 0T a(3)Vρ0T 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1T b -1T a -m 0。
高考物理一轮复习 第二章 第3节 力的合成与分解讲义(含解析)-人教版高三全册物理教案
力的合成与分解(1)合力及其分力均为作用于同一物体上的力。
(√)(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。
(×)(3)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替。
(√)(4)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则。
(√)(5)两个力的合力一定比其分力大。
(×)(6)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。
(√)(7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。
(×)突破点(一) 力的合成问题1.共点力合成的常用方法(1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
(2)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。
类 型 作 图 合力的计算①互相垂直F =F 12+F 22tan θ=F 1F 2②两力等大,夹角为θF =2F 1cos θ2F 与F 1夹角为θ2③两力等大且夹角120°合力与分力等大(3)力的三角形定则:将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接,从第一个力的作用点,到第二个力的箭头的有向线段为合力。
平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲、乙所示。
2.合力的大小X 围(1)两个共点力的合成|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小,为|F 1-F 2|,当两力同向时,合力最大,为F 1+F 2。
(2)三个共点力的合成①三个力共线且同向时,其合力最大,为F 1+F 2+F 3。
②任取两个力,求出其合力的X 围,如果第三个力在这个X 围之内,则三个力的合力最小值为零;如果第三个力不在这个X 围内,则合力最小值等于最大的力减去另外两个力。
[题点全练]1.如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像(0≤θ≤2π),下列说法中正确的是( )A.合力大小的变化X围是0≤F≤14 NB.合力大小的变化X围是2 N≤F≤10 NC.这两个分力的大小分别为6 N和8 ND.这两个分力的大小分别为2 N和8 N解析:选C 由题图可知:当两力夹角为180°时,两力的合力为2 N,而当两力夹角为90°时,两力的合力为10 N。
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.。
高考物理一轮复习 专题5.1 功 功率(精练)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题5.1 功功率1.(2019·江苏徐州一中期末)一根木棒沿固定水平桌面从A移动到B,位移为s,如此棒对桌面的摩擦力F f和桌面对棒的摩擦力F f′,做的功分别为( )A.-F f s,-F f′s B.F f s,-F f′sC.0,-F f′s D.-F f s,0【解析】由题意知棒对桌面的摩擦力为F f,桌面无位移,如此做的功为0;桌面对棒的摩擦力为F f′,棒的位移为s,因此F f′做的功为-F f′s,C正确。
【答案】C2.(2019·湖南省长沙市一中期末)如图4所示的拖轮胎跑是一种体能训练活动。
某次训练中,轮胎的质量为5 kg,与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37°,轮胎与地面动摩擦因数是0.8。
假设运动员拖着轮胎以5 m/s的速度匀速前进,如此10 s内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )图4A.500 J B.750 J C.1 250 J D.2 000 J【解析】F cos θ=f,F N+F sin θ=mg,f=μF N,得F=μmgcos θ+μsin θ=0.8×500.8+0.8×0.6N=31.25 N,10 s内运动员对轮胎做功W F=F cos θ·vt=31.25×0.8×5×10 J=1 250 J,选项C正确。
【答案】C3.(2019·辽宁省阜新市一中期末)在水平面上,有一弯曲的槽道AB ,槽道由半径分别为R2和R 的两个半圆构成。
如图6所示,现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点沿槽道拉至B 点,假设拉力F 的方向时刻均与小球运动方向一致,如此此过程中拉力所做的功为( )图6A .0B .FR C.32πFR D .2πFR【解析】把槽道分成s 1、s 2、s 3、…、s n 微小段,拉力在每一段上可视为恒力,如此在每一段上做的功W 1=F 1s 1,W 2=F 2s 2,W 3=F 3s 3,…,W n =F n s n ,拉力在整个过程中所做的功W =W 1+W 2+W 3+…+W n =F (s 1+s 2+s 3+…+s n )=F (π·R 2+πR )=32πFR 。
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。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律练习(含解析)新人教版-新人教版高
第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题:在每一小题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的。
1.如下列图,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C )A.3-12BS B.3+12NBSC.3+12BS D.3-12NBS[解析] sin θ磁通量与匝数无关,Φ=BS中,B与S必须垂直。
初态Φ1=B cos θ·S,末态Φ2=-B cos θ·S,磁通量的变化量大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS(-cos 30°-sin30°)|=3+12BS,所以应选C项。
2.(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置:在人的腰部固定一块永久磁铁,N 极向外;在手臂上固定一个金属线圈,线圈连接着充电电容器。
当手不停地前后摆动时,固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内,两次扫过别在腰部的磁铁,从而实现储能。
如下说法正确的答案是( D )A.该装置违反物理规律,不可能实现B.此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢C.在手摆动的过程中,电容器极板的电性不变D.在手摆动的过程中,手臂受到的安培力方向交替变化[解析] D.在手摆动的过程中,线圈交替的进入或者离开磁场,使穿过线圈的磁通量发生变化,因而会产生感应电流,从而实现储能,该装置符合法拉第电磁感应定律,可能实现,选项A错误;此装置不会影响人走路的速度,选项B错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,如此电容器极板的电性不断改变。
选项C错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,手臂受到的安培力方向交替变化。
选项D正确。
3.如下列图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且与线圈相互绝缘。
当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( B )A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里[解析] 解法一:当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右,所以线圈所受安培力的合力方向向右,B正确。
高考物理一轮复习 第6章 动量守恒定律及其应用 第1讲 动量 动量定理课时作业(含解析)新人教版-新
第1讲动量动量定理时间:45分钟总分为:100分一、选择题(此题共10小题,每一小题7分,共70分。
其中1~7题为单项选择,8~10题为多项选择)1.下面关于物体动量和冲量的说法错误的答案是()A.物体所受合外力的冲量越大,它的动量也越大B.物体所受合外力的冲量不为零,它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向,就是它所受冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快答案 A解析Ft越大,Δp越大,但动量不一定越大,它还与初态的动量有关,故A错误;Ft =Δp,Ft不为零,Δp一定不为零,B正确;冲量不仅与Δp大小相等,而且方向一样,C 正确;物体所受合外力越大,速度变化越快,即动量变化越快,D正确。
此题选说法错误的,应当选A。
2.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2,以下判断正确的答案是()A.小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·sB.小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为10 N·s答案 A解析小球在最高点速度为零,取向下为正方向,小球从抛出至最高点受到的冲量:I =0-(-mv0)=10 N·s,A正确;因不计空气阻力,所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s,但其方向变为竖直向下,由动量定理知,小球从抛出至落回出发点受到的冲量为:I′=Δp=mv0-(-mv0)=20 N·s,如此冲量大小为20 N·s,B、C、D错误。
3.(2019·四川自贡高三一诊)校运会跳远比赛时在沙坑里填沙,这样做的目的是可以减小()A.人的触地时间B.人的动量变化率C.人的动量变化量D.人受到的冲量答案 B解析 跳远比赛时,运动员从与沙坑接触到静止,动量的变化量Δp 一定,由动量定理可知,人受到的合力的冲量I =Δp 是一定的,在沙坑中填沙延长了人与沙坑的接触时间,即t 变大,由动量定理:Δp =Ft ,可得Δpt=F ,Δp 一定,t 越大,动量变化率越小,人受到的合外力越小,人越安全,B 正确。
高考物理一轮复习第六单元机械能第3讲机械能守恒定律及其应用练习(含解析)新人教版
第3讲机械能守恒定律及其应用1 重力做功与重力势能(1)重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关。
(2)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加。
②定量关系:物体从位置A到位置B的过程中,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即W G=-ΔE p。
③重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关。
湖南长沙雅礼中学月考)(多选)质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度,下列说法正确的是()。
A.物体的重力势能减少2mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加2mghD.物体的机械能增加mgh【答案】CD2 弹性势能(1)定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。
(2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大。
(3)弹力做功与弹性势能变化的关系:类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式可表示为W=-ΔE p。
【温馨提示】弹性势能是由物体的相对位置决定的。
同一根弹簧的伸长量和压缩量相同时,弹簧的弹性势能相同。
(2018江苏南京10月模拟)如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端固定连接一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()。
A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧的弹性势能先增加再减少D.弹簧的弹性势能先减少再增加【答案】D3 机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力做功的系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。
(2)机械能守恒定律的三种表达形式及应用①守恒观点:a.表达式,E k1+E p1=E k2+E p2或E1=E2。
b.意义,系统初状态的机械能等于末状态的机械能。
高考物理一轮复习 专题1.5 运动的描述与匀变速直线运动的研究精品测试卷(含解析)-人教版高三全册物
专题1.5 运动的描述与匀变速直线运动的研究测试【总分为:100分 时间:90分钟】一、选择题(此题共14小题,每一小题5分,共70分。
在每一小题给出的四个选项中第1~8题只有一项符合题目要求,第9~14题有多项符合题目要求,全选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2019·山东青岛一中模拟)24届山东省运动会于2018年9月由青岛市承办,运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目。
如下关于运动项目的描述正确的答案是( ) A .研究马拉松运动员跑步的过程,评判比赛成绩时,可将运动员视为质点B .在双人同步跳水运动中,以其中一名运动员为参考系,另一名运动员是向下运动的C .在评判击剑运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点D .研究体操运动员的体操动作时,可将其视为质点 【答案】A【解析】C 、D 两项中都要关注运动员的动作细节,故这两个项目中的运动员不能看作质点,故C 、D 项错误;A 项中评判成绩不用关注跑步动作细节,故该项中的运动员可看作质点,故A 项正确;B 项中在双人同步跳水运动中,两人动作完全一致,故以其中一名运动员为参考系,另一名运动员是相对静止的,故B 项错误。
2.(2019·某某耀华中学模拟)甲、乙、丙三辆汽车以一样的速度同时经过某一路标,从此时开始,甲一直做匀速直线运动,乙先加速后减速,丙先减速后加速,它们经过下一路标时速度又一样,如此( ) A .甲车先通过下一路标 B .乙车先通过下一路标C .丙车先通过下一路标D .无法判断哪辆车先通过下一路标 【答案】B【解析】三辆车通过下一路标的位移一样,甲以速度v 0做匀速运动,其平均速度为v 0;乙先加速、后又减速至v 0,它的平均速度一定大于v 0;丙先减速、后又加速至v 0,它的平均速度一定小于v 0。
由t =xv可知t丙>t 甲>t 乙,即乙车先通过下一路标,丙车最后通过下一路标。
人教版(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。
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。
2019年全国统一高考物理试卷(新课标ⅱ)(含解析版)
2019年普通高等学校招生全国统一考试全国Ⅱ卷理科综合(物理部分)一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.(2019·全国Ⅱ卷·14)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆.在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h变化关系的图像是( )答案 D解析 在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中,根据万有引力定律,可知随着h的增大,探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的,故能够描述F随h变化关系的图像是D. 15.(2019·全国Ⅱ卷·15)太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循坏,循环的结果可14201142表示为4H→He+2e+2ν,已知H和He的质量分别为m p=1.007 8 u和mα=4.002 6 u,1142u=931 MeV/c2,c为光速.在4个H转变成1个He的过程中,释放的能量约为( ) A.8 MeV B.16 MeVC.26 MeV D.52 MeV答案 C解析 核反应质量亏损Δm=4×1.007 8 u-4.002 6 u=0.028 6 u,释放的能量ΔE=0.0286×931 MeV≈26.6 MeV ,选项C 正确.16.(2019·全国Ⅱ卷·16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取10 m/s 2.若轻绳能承受33的最大张力为1 500 N ,则物块的质量最大为( )A .150 kgB .100 kg 3C .200 kgD .200 kg3答案 A解析 设物块的质量最大为m ,将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件,在沿斜面方向有F =mg sin 30°+μmg cos 30°,解得m =150 kg ,A 项正确.17. (2019·全国Ⅱ卷·17)如图1,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B .方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外.ab 边中点有一电子发射源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子.已知电子的比荷为k .则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为( )图1 A.kBl ,kBl 1454B.kBl ,kBl 1454C.kBl ,kBl 1254D.kBl ,kBl 1254答案 B解析 电子从a 点射出时,其轨迹半径为r a =,由洛伦兹力提供向心力,有e v a B =m ,l 4v a2r a 又=k ,解得v a =;电子从d 点射出时,由几何关系有r =l 2+(r d -)2,解得轨迹半e m kBl 4d2l 2径为r d =,由洛伦兹力提供向心力,有e v d B =m ,又=k ,解得v d =,选项B 正5l 4v d 2r d e m 5kBl 4确.18.(多选)(2019·全国Ⅱ卷·18)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和.取地面为重力势能零点,该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图1所示.重力加速度取10 m/s 2.由图中数据可得( )图1A .物体的质量为2 kgB .h =0时,物体的速率为20 m/sC .h =2 m 时,物体的动能E k =40 JD .从地面至h =4 m ,物体的动能减少100 J答案 AD解析 根据题图图像可知,h =4 m 时物体的重力势能mgh =80 J ,解得物体质量m =2 kg ,抛出时物体的动能为E k0=100 J ,由公式E k0=m v 2可知,h =0时物体的速率为v =10 m/s ,12选项A 正确,B 错误;由功能关系可知F f h =|ΔE |=20 J ,解得物体上升过程中所受空气阻力F f =5 N ,从物体开始抛出至上升到h =2 m 的过程中,由动能定理有-mgh -F f h =E k -100 J ,解得E k =50 J ,选项C 错误;由题图图像可知,物体上升到h =4 m 时,机械能为80 J ,重力势能为80 J ,动能为零,即从地面上升到h =4 m ,物体动能减少100 J ,选项D正确.19.(多选)(2019·全国Ⅱ卷·19)如图1(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v 表示他在竖直方向的速度,其v -t 图像如图(b)所示,t 1和t 2是他落在倾斜雪道上的时刻.则( )图1A .第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B .第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C .第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D .竖直方向速度大小为v 1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大答案 BD解析 根据v -t 图线与横轴所围图形的面积表示位移,可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大,选项A 错误;从起跳到落到雪道上,第一次速度变化大,时间短,由a =可知,第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的小,选项C 错误;Δv Δt第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次的大,又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值相同(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值),故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大,选项B 正确;竖直方向上的速度大小为v 1时,根据v -t 图线的斜率表示加速度可知,第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小,由牛顿第二定律有mg -F f =ma ,可知第二次滑翔过程中在竖直方向上所受阻力比第一次的大,选项D 正确.20.(多选)(2019·全国Ⅱ卷·20)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M 点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则( )A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行答案 AC解析 在两个同种点电荷的电场中,一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自M点(非两点电荷连线的中点)由静止开始运动,粒子的速度先增大后减小,选项A正确;带电粒子仅在电场力作用下运动,若运动到N点的动能为零,则带电粒子在N、M两点的电势能相等;仅在电场力作用下运动,带电粒子的动能和电势能之和保持不变,可知若粒子运动到N点时动能不为零,则粒子在N点的电势能小于在M点的电势能,即粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能,选项C正确;若静电场的电场线不是直线,带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合,选项B错误;若粒子运动轨迹为曲线,根据粒子做曲线运动的条件,可知粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行,选项D错误.21. (多选)(2019·全国Ⅱ卷·21)如图1,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计.虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场.将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好.已知PQ进入磁场时加速度恰好为零.从PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是( )图1答案 AD解析 根据题述,PQ进入磁场时加速度恰好为零,两导体棒从同一位置释放,则两导体棒进入磁场时的速度相同,产生的感应电动势大小相等,若释放两导体棒的时间间隔足够长,在PQ通过磁场区域一段时间后MN进入磁场区域,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知流过PQ的电流随时间变化的图像可能是A;若释放两导体棒的时间间隔较短,在PQ没有出磁场区域时MN就进入磁场区域,则两棒在磁场区域中运动时回路中磁通量不变,两棒不受安培力作用,二者在磁场中做加速运动,PQ出磁场后,MN切割磁感线产生感应电动势和感应电流,且感应电流一定大于I1,受到安培力作用,由于安培力与速度成正比,则MN所受的安培力一定大于MN的重力沿导轨平面方向的分力,所以MN一定做减速运动,回路中感应电流减小,流过PQ的电流随时间变化的图像可能是D.二、非选择题:共62分,第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~34题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共47分.22.(2019·全国Ⅱ卷·22)如图1,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等.回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数μ=______(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示).图1(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角θ=30°.接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图2所示.图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出).重力加速度为9.80 m/s 2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留2位小数).图2答案 (1) (2)0.35 g sin θ-a g cos θ解析 (1)对铁块受力分析,由牛顿第二定律有mg sin θ-μmg cos θ=ma ,解得μ=. g sin θ-a g cos θ(2)两个相邻计数点之间的时间间隔T =5×s =0.10 s , 150由逐差法和Δx =aT 2,可得a =≈1.97 m/s 2, (x 5+x 6+x 7)-(x 1+x 2+x 3)12T 2代入μ=,解得μ≈0.35. g sin θ-a g cos θ23.(2019·全国Ⅱ卷·23)某小组利用图1(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U 与温度t 的关系,图中V 1和V 2为理想电压表;R 为滑动变阻器,R 0为定值电阻(阻值100 Ω);S 为开关,E 为电源.实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t 由温度计(图中未画出)测出.图(b)是该小组在恒定电流为50.0 μA 时得到的某硅二极管U -t 关系曲线.回答下列问题:图1(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0 μA ,应调节滑动变阻器R ,使电压表V 1的示数为U 1=________ mV ;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t 升高时,硅二极管正向电阻________(填“变大”或“变小”),电压表V 1示数________(填“增大”或“减小”),此时应将R 的滑片向________(填“A ”或“B ”)端移动,以使V 1示数仍为U 1.(2)由图(b)可以看出U 与t 成线性关系.硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为||=________×10-3 V/℃(保留2位有效数字). ΔU Δt答案 (1)5.00 变小 增大 B (2)2.8解析 (1)实验中硅二极管与定值电阻R0串联,由欧姆定律可知,定值电阻两端电压U 1=IR 0=50.0 μA×100 Ω=5.00 mV ;由题图(b)可知,当控温炉内温度升高时,硅二极管两端电压减小,又题图(b)对应的电流恒为50.0 μA ,可知硅二极管的正向电阻变小,定值电阻R0两端电压增大,即电压表V 1示数增大,应增大滑动变阻器接入电路的阻值以减小电路中的电流,从而使电压表V 1示数保持不变,故应将R 的滑片向B 端移动.(2)由题图(b)可知= V/℃=2.8×10-3 V/℃. |ΔU Δt |0.44-0.3080-3024.(2019·全国Ⅱ卷·24)如图1,两金属板P 、Q 水平放置,间距为d .两金属板正中间有一水平放置的金属网G ,P 、Q 、G 的尺寸相同.G 接地,P 、Q 的电势均为φ(φ>0).质量为m ,电荷量为q (q >0)的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置,以速度v 0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计.图1(1)求粒子第一次穿过G 时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小;(2)若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?答案 (1)m v +qh v 0 12022φdmdh q φ(2)2v 0 mdh q φ解析 (1)PG 、QG 间场强大小相等,均为E .粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a ,有E =① 2φdF =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ,由动能定理有qEh =E k -m v ③ 1202设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ,粒子在水平方向的位移为l ,则有h =at 2④ 12l =v 0t ⑤ 联立①②③④⑤式解得E k =m v +qh ⑥ 12022φdl =v 0⑦ mdh q φ(2)若粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短.由对称性知,此时金属板的长度为L =2l =2v 0⑧ mdh q φ25.(2019·全国Ⅱ卷·25)一质量为m =2 000 kg 的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶.行驶过程中,司机突然发现前方100 m 处有一警示牌.立即刹车.刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图1(a)中的图线.图(a)中,0~t 1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t 1=0.8 s ;t 1~t 2时间段为刹车系统的启动时间,t 2=1.3 s ;从t 2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止.已知从t 2时刻开始,汽车第1 s 内的位移为24 m ,第4 s 内的位移为1 m.图1(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v -t 图线;(2)求t 2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t 1~t 2时间内汽车克服阻力做的功;从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t 1~t 2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?答案 见解析解析 (1)v -t 图像如图所示.(2)设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为v 1,则t 1时刻的速度为v 1,t 2时刻的速度为v 2,在t 2时刻后汽车做匀减速运动,设其加速度大小为a ,取Δt =1 s ,设汽车在t 2+(n -1)Δt ~t 2+n Δt 内的位移为s n ,n =1,2,3….若汽车在t 2+3Δt ~t 2+4Δt 时间内未停止,设它在t 2+3Δt 时刻的速度为v 3,在t 2+4Δt 时刻的速度为v 4,由运动学公式有s 1-s 4=3a (Δt )2①s 1=v 2Δt -a (Δt )2② 12v 4=v 2-4a Δt ③联立①②③式,代入已知数据解得v 4=-m/s ④ 176这说明在t 2+4Δt 时刻前,汽车已经停止.因此,①式不成立.由于在t 2+3Δt ~t 2+4Δt 内汽车停止,由运动学公式v 3=v 2-3a Δt ⑤2as 4=v ⑥32联立②⑤⑥式,代入已知数据解得a =8 m /s 2,v 2=28 m/s ⑦或者a = m /s 2,v 2=29.76 m/s ⑧ 28825但⑧式情形下,v 3<0,不合题意,舍去.(3)设汽车的刹车系统稳定工作时,汽车所受阻力的大小为f 1,由牛顿第二定律有 f 1=ma ⑨在t 1~t 2时间内,阻力对汽车冲量的大小为I =f 1(t 2-t 1)⑩ 12由动量定理有I =m v 1-m v 2⑪由动能定理,在t 1~t 2时间内,汽车克服阻力做的功为W =m v -m v ⑫ 12121222联立⑦⑨⑩⑪⑫式,代入已知数据解得v 1=30 m/s ⑬W =1.16×105 J ⑭从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离s 约为s =v 1t 1+(v 1+v 2)(t 2-t 1)+⑮ 12v 222a联立⑦⑬⑮,代入已知数据解得s =87.5 m ⑯(二)选考题:共15分.请考生从2道物理题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. 33.物理——选修3-3(2019·全国Ⅱ卷·33)(1)如图1p -V 图所示,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T 1、T 2、T 3.用N 1、N 2、N 3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数,则N 1________N 2,T 1________T 3,N 2________N 3.(填“大于”“小于”或“等于”)图1(2)如图1,一容器由横截面积分别为2S 和S 的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑.整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气.平衡时,氮气的压强和体积分别为p 0和V 0,氢气的体积为2V 0,空气的压强为p .现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:①抽气前氢气的压强;②抽气后氢气的压强和体积.图1答案 (1)大于 等于 大于(2)①(p 0+p ) ②p 0+p 1212144(p 0+p )v 02p 0+p解析 (1)对一定质量的理想气体,为定值,由p -V 图像可知,2p 1·V 1=p 1·2V 1>p 1·V 1,pV T所以T 1=T 3>T 2.状态1与状态2时气体体积相同,单位体积内分子数相同,但状态1下的气体分子平均动能更大,在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数更多,所以N 1>N 2;状态2与状态3时气体压强相同,状态3下的气体分子平均动能更大,在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数较少,所以N 2>N 3.(2)①设抽气前氢气的压强为p 10,根据力的平衡条件得(p 10-p )·2S =(p 0-p )·S ①得p 10=(p 0+p )② 12②设抽气后氢气的压强和体积分别为p 1和V 1,氮气的压强和体积分别为p 2和V 2,根据力的平衡条件有p 2·S =p 1·2S ③由玻意耳定律得p 1V 1=p 10·2V 0④p 2V 2=p 0V 0⑤由于两活塞用刚性杆连接,故V 1-2V 0=2(V 0-V 2)⑥联立②③④⑤⑥式解得p 1=p 0+p ⑦ 1214V 1=⑧ 4(p 0+p )V 02p 0+p 34.物理——选修3-4(2019·全国Ⅱ卷·34)(1)如图1,长为l 的细绳下方悬挂一小球a ,绳的另一端固定在天花板上O 点处,在O 点正下方l 的O ′处有一固定细铁钉.将小球向34右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时.当小球a 摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡.设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ,向右为正.下列图像中,能描述小球在开始一个周期内的x -t 关系的是______.图1(2)某同学利用图1所示装置测量某种单色光的波长.实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹.回答下列问题:图1①若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可________;A .将单缝向双缝靠近B .将屏向靠近双缝的方向移动C .将屏向远离双缝的方向移动D .使用间距更小的双缝②若双缝的间距为d ,屏与双缝间的距离为l ,测得第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ,则单色光的波长λ=________;③某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm ,测得屏与双缝间的距离为1.20 m ,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为________ nm(结果保留3位有效数字).答案 (1)A(2)①B ② ③630 d ·Δx (n -1)l 解析 (1)由单摆的周期公式T =2π可知,小球在钉子右侧时,振动周期为在左侧时振动L g 周期的2倍,所以B 、D 项错误.由机械能守恒定律可知,小球在左、右最大位移处距离最低点的高度相同,但由于摆长不同,所以小球在左、右两侧摆动时相对平衡位置的最大水平位移不同,当小球在右侧摆动时,最大水平位移较大,故A 项正确.(2)①若想增加从目镜中观察到的条纹个数,需要减小条纹间距,由公式Δx = λ可知,需l d要减小双缝到屏的距离l 或增大双缝间的距离d ,故B 项正确,A 、C 、D 项错误.②由题意可知,= λ⇒λ=. Δx n -1l d d ·Δx (n -1)l ③将已知条件代入公式解得λ=630 nm.。
高考物理一轮总复习第一章运动的描述匀变速直线运动基次2匀变速直线运动的规律练习含解析新人教版
基础课 2 匀变速直线运动的规律跟踪检测一、选择题1.(多选)质点由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t ,通过与出发点相距x 1的P 点,再经过时间t ,到达与出发点相距x 2的Q 点,则该质点通过P 点的瞬时速度为( )A.2x 1tB.x 22t C.x 2-x 1tD.x 2-2x 1t解析:选ABD 设加速度为a ,由O 到P :x 1=12at 2,a =2x 1t 2,v P =at =2x 1t ,A 对;由O到Q :t 总=t +t =2t ,由平均速度推论知,质点过P 的速度v P =x 2t 总=x 22t,B 对;由P 到Q :x PQ =x 2-x 1,x PO =x 1,x PQ -x PO =at 2,得a =x 2-2x 1t 2,v P =at =x 2-2x 1t,D 对. 2.(2019届河北唐山模拟)一旅客在站台8号车厢的候车线处候车,若动车的一节车厢长25米,动车进站时可以看作匀减速直线运动,他发现6号车厢经过他用了4 s ,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口,如图所示.则该动车的加速度大小约为( )A .2 m/s 2B .1 m/s 2C .0.5 m/s 2D .0.2 m/s 2解析:选C 设6号车厢刚到达旅客处时,动车的速度为v 0,加速度为a ,则有l =v 0t +12at 2,从6号车厢刚到达旅客处到动车停下来,有0-v 02=2a ·2l ,解得a ≈-0.5 m/s 2或a ≈-18 m/s 2(舍去),则加速度大小约为0.5 m/s 2.3.汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始计时,2 s 内与5 s 内汽车的位移大小之比为 ( )A .5∶4B .4∶5C .3∶4D .4∶3解析:选C 自驾驶员急踩刹车开始,经过时间t =v 0a=4 s ,汽车停止运动,所以汽车在2 s 内发生的位移为x 1=v 0t -12at 2=30 m,5 s 内发生的位移为x 2=v 022a =40 m ,所以2 s内与5 s 内汽车的位移大小之比为3∶4,选项C 正确.4. (2019届吕梁模拟)如图所示,A 、B 两物体从地面上某点正上方不同高度处,同时做自由落体运动.已知A 的质量比B 的质量大,下列说法正确的是( )A .A 、B 可能在空中相撞 B .A 、B 落地时的速度相等C .下落过程中,A 、B 速度变化的快慢相同D .从开始下落到落地,A 、B 的平均速度相等解析:选C 由于不计空气的阻力,故物体仅受重力,则物体的加速度均为重力加速度g ,与物体的质量无关,下落过程中,A 、B 速度变化的快慢相同,A 、B 不可能在空中相撞,故A 错误,C 正确;根据v 2=2gh 可得物体落地时的速度v =2gh ,由于两物体从不同高度开始自由下落,故到达地面时速度不相同,故B 错误;由v =v2可知落地的速度不相等,平均速度也不相等,故D 错误.5.(多选)(2018届温州五校联考)近来交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚.假设一辆以8 m/s 的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8 m .该车减速时的加速度大小为5 m/s 2,则下列说法中正确的是( )A .如果驾驶员立即刹车制动,则t =2 s 时,汽车离停车线的距离为1.6 mB .如果在距停车线6 m 处开始刹车制动,汽车能在停车线处停车让人C .如果驾驶员的反应时间为0.4 s ,汽车刚好能在停车线处停车让人D .如果驾驶员的反应时间为0.2 s ,汽车刚好能在停车线处停车让人解析:选AD 若汽车做匀减速直线运动,速度减为零的时间t 0=0-v 0a =-8-5s =1.6 s<2s ,所以从刹车到停止的位移大小x 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-v 022a =6410m =6.4 m ,汽车离停车线的距离为8 m-6.4 m =1.6 m ,故A 正确;如果汽车在距停车线6 m 处开始刹车制动,刹车位移是6.4 m ,所以汽车不能在停车线处停车让人,故B 错误;刹车的位移是6.4 m ,所以汽车可做匀速运动的位移是1.6 m ,则驾驶员的反应时间t =,8) s =0.2 s 时,汽车刚好能停在停车线处让人,故C 错误,D 正确.6.(多选)在某一高度以v 0=20 m/s 的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s 时,以下判断正确的是(g 取10 m/s 2)( )A .小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s ,方向向上B .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向下C .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向上D .小球的位移大小一定是15 m解析:选ACD 小球被竖直向上抛出,做的是匀变速直线运动,平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式v =v 0+v2求出,规定竖直向上为正方向,当小球的末速度大小为10 m/s 、方向竖直向上时,v =10 m/s ,用公式求得平均速度为15 m/s ,方向竖直向上,A 正确;当小球的末速度大小为10 m/s 、方向竖直向下时,v =-10 m/s ,用公式求得平均速度大小为5 m/s ,方向竖直向上,C 正确;由于末速度大小为10 m/s 时,球的位置一定,距起点的位移h =v 2-v 02-2g=15 m ,D 正确.7.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则下列关于子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比正确的是( )A .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1B .v 1∶v 2∶v 3=5∶3∶1C .t 1∶t 2∶t 3=1∶2∶ 3D .t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1解析:选D 用“逆向思维”法解答,则子弹向左做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木块厚度为L ,则v 32=2a ·L ,v 22=2a ·2L ,v 12=2a ·3L ,v 3、v 2、v 1分别为子弹倒过来从右到左运动L 、2L 、3L 时的速度,则v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1,选项A 、B 错误;又由于每块木块厚度相同,则由比例关系可得t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1,选项C 错误,D 正确.8.不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛一物体,物体从被抛出至回到抛出点的运动时间为t .现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为( )tt tt解析:选C 物体从抛出至回到抛出点的运动时间为t ,则t =2v 0g,物体上升至最大高度的一半处的速度v x2=v 022,则用时间t 1=x2v 0+vx 22,物体撞击挡板前后的速度大小相等,方向相反,则物体以相同的加速度落回抛出点的时间与上升时间相同,即t 2=t 1,故物体上升和下降的总时间t 总=t 1+t 2=2t 1=2xv 0+v 02=2v 01+2gt ,选项C 正确. 9.(多选)物体从A 点由静止出发,先以加速度大小为a 1做匀加速直线运动到某速度v 后,立即以加速度大小为a 2做匀减速直线运动至B 点时速度恰好减为0,所用总时间为t .若物体以速度v 0匀速通过AB 之间,所用时间也为t ,则( )A .v =2v 0 B.1a 1+1a 2=t vC.1a 1-1a 2=12vD.1a 1+1a 2=t 2v解析:选AB 根据题意可知,A 、B 两点间距x =v2t =v 0t ,解得v =2v 0,选项A 正确;由t 1=v a 1,t 2=v a 2,t =t 1+t 2可解得1a 1+1a 2=tv,选项B 正确,C 、D 错误.10. (2018届河南洛阳一模)如图所示,物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,途经A 、B 、C 三点,其中A 、B 之间的距离l 1=3 m ,B 、C 之间的距离l 2=4 m .若物体通过l 1、l 2这两段位移的时间相等,则O 、A 之间的距离l 等于( )A.34 m B.43 m C.825m D.258m 解析:选D 设物体运动的加速度为a ,通过O 、A 之间的距离l 的时间为t ,通过l 1、l 2每段位移的时间都是T ,根据匀变速直线运动规律,l =12at 2,l +l 1=12a (t +T )2,l +l 1+l 2=12a (t +2T )2,l 2-l 1=aT 2,联立解得l =258m ,选项D 正确.二、非选择题11.(2019届南昌调研)出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路,并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10 s 时,速度计显示速度为54 km/h.求:(1)这时出租车离出发点的距离;(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度计显示速度为108 km/h 时,出租车开始做匀速直线运动.10时12分35秒时计价器里程表示数应为多少米?(车启动时,计价器里程表示数为零)解析:(1)由题意可知经过10 s 时,速度计上显示的速度为v 1=15 m/s 由速度公式v =v 0+at 得a =v -v 0t =v 1t 1=1.5 m/s 2由位移公式得x 1=12at 12=12×1.5×102 m =75 m这时出租车离出发点的距离是75 m.(2)当速度计上显示的速度为v 2=108 km/h =30 m/s 时,由v 22=2ax 2得x 2=v 222a=300 m ,这时出租车从静止载客开始,已经经历的时间为t 2,可根据速度公式得t 2=v 2a =301.5s =20 s这时出租车时间表应显示10时11分15秒.出租车继续匀速运动,匀速运动时间t 3为80 s ,通过位移x 3=v 2t 3=30×80 m=2 400 m所以10时12分35秒时,计价器里程表应显示x =x 2+x 3=(300+2 400)m =2 700 m.答案:(1)75 m (2)2 700 m12.(2018届乌鲁木齐期末)我国ETC(不停车电子收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.假设一辆家庭轿车以30 m/s 内的速度匀速行驶,接近收费站时,轿车开始减速,至收费站窗口恰好停止,再用10 s 时间完成交费,然后再加速至30 m/s 继续行驶.若进入ETC 通道.轿车从某位置开始减速至15 m/s 后,再以此速度匀速行驶15 m 即可完成交费,然后再加速至30 m/s 继续行驶.两种情况下,轿车加速和减速时的加速度大小均为3 m/s 2.求:(1)轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至30 m/s 的过程中通过的路程和所用的时间;(2)两种情况相比较,轿车通过ETC 交费通道所节省的时间. 解析:(1)设车匀减速至停止通过的路程为x 1x 1=v 022a=150 m车匀加速和匀减速通过的路程相等,设通过人工收费通道通过的路程为x 2x 2=2x 1=300 m车匀减速至停止需要的时间为t 1=v 0-0a=10 s 车通过人工收费通道所用时间为t 2=2t 1+10=30 s.(2)通过人工收费通道所需时间为30 s .此过程总位移为300 m ,通过ETC 通道时,速度由30 m/s 减至15 m/s 所需时间t 3,通过的路程为x 3t 3=v 0-v 1a=5 s路程x 3=v 02-v 122a=112.5 m车以15 m/s 匀速行驶15 m 所用时间t 4=1 s车在x 2=300 m 路程内以30 m/s 匀速行驶的路程x 4和所需时间t 5x 4=x 2-2x 3-15=60 m t 5=x 4v 0=2 sΔt =t 2-2t 3-t 4-t 5=17 s 故通过ETC 的节省的时间为17 s. 答案:(1)30 s (2)17 s。
高考物理一轮复习 4 第2讲 平抛运动的规律及应用练习(含解析)-人教版高三全册物理试题
第2讲平抛运动的规律与应用考点一平抛运动的规律单个物体的平抛运动【典例1】(多项选择)一位同学玩投掷飞镖游戏时,将飞镖水平抛出后击中目标。
当飞镖在飞行过程中速度的方向平行于抛出点与目标间的连线时,其大小为v。
不考虑空气阻力,连线与水平面间的夹角为θ,如此飞镖( )A.初速度v0=vcosθB.飞行时间t=C.飞行的水平距离x=D.飞行的竖直距离y=【一题多解】选A、C。
方法一:将运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,飞镖的初速度v0=vcos θ,选项A正确;根据平抛运动的规律有x=v0t,y=gt2,tan θ=,解得t=,x=,y=,选项C正确,B、D错误。
方法二:求飞行时间还可以沿抛出点与目标间的连线和垂直连线方向建立平面直角坐标系,如此沿连线方向上,飞镖做初速度为v0cos θ,加速度为gsin θ的匀加速直线运动;垂直连线方向上做初速度为v0sin θ,加速度为-gcos θ的类竖直上抛运动,故由题意可知飞镖飞到速度为v时,垂直连线方向的速度减为0,所用时间为,再次回到连线所用的时间也为(竖直上抛运动的对称性),故飞行时间为。
多个物体的平抛运动【典例2】(2019·潮州模拟)甲、乙两位同学在不同位置沿水平各射出一枝箭,箭落地时,插入泥土中的形状如下列图,两支箭的质量、水平射程均相等,假设不计空气阻力与箭长对问题的影响,如此甲、乙两支箭( )A.空中运动时间之比为1∶B.射出的初速度大小之比为1∶C.下降高度之比为1∶3D.落地时动能之比为3∶1【通型通法】1.题型特征:两个物体水平抛出。
2.思维导引:【解析】选B。
根据竖直方向的自由落体运动可得h=gt2水平射程:x=v0t可得:x=v0由于水平射程相等,如此:v甲=v乙①末速度的方向与水平方向之间的夹角的正切值:tan θ==可得:2gh甲=3,6gh乙=②联立①②可得:h甲=3h乙,即下落的高度之比为3∶1;根据竖直方向的自由落体运动可得h=gt2,可知运动时间之比为∶1,故A、C错误;射出的初速度大小之比为1∶,故B正确;它们下落的高度之比为3∶1;但射出的初速度大小之比为1∶,所以落地的动能之比不等于3∶1,故D错误。
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 ==∆=。
专题20 动量守恒定律(子弹打木块模型)-2019高考物理一轮复习专题详解(原卷版)
1、在研究动量守恒中有一种类型题即子弹打木块的类型,由于子弹打击木块时内力远远大于外力,所以在外力不为零的 状态下也可以用动量守恒定律来求解,2 、在研究系统内物体的相互作用是,必须同时考虑动量关系和能量关系,否则问题往往会难以解决(1)动量关系一般是系统动量守恒(或某一方向动量恒).(2)对于能量关系,若系统内外均无滑动摩擦力,则对系统应用机械能守恒定律。
(3)若系统外部不受摩擦力,而内部有滑动摩擦力。
则系统应用摩擦生热的功能关系:=f Q F x E E =-相对系统末系统初 当然也可以分别对两个物体使用动能定理求解,只是过程繁琐点3、若研究对象为一个系统,最好考虑动量守恒定律和能量守恒定律,若研究的对象为单一物体,优先考虑动能定理。
例题分析:【例1】.质量为M 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手.左侧射手首先开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d 1,然后右侧射手开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d 2,如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等,当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )A . 木块静止,d 1=d 2B . 木块向右运动,d 1<d 2C . 木块静止,d 1<d 2D . 木块向左运动,d 1=d 2【例2.】(多选)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 水平射向滑块,若射击下层,子弹刚好不射出.若射击上层,则子弹刚好能射进一半厚度,如图所示,上述两种情况相比较( )A . 子弹对滑块做的功一样多B . 子弹对滑块做的功不一样多C . 系统产生的热量一样多D.系统产生的热量不一样多【例3】.如图所示,在固定的光滑水平杆上,套有一个质量为m=0.5 kg的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为M=1.98 kg的木块,现有一质量为m0=20 g的子弹以v0=100 m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间,g取10 m/s2),求:(1)圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能;(2)木块所能达到的最大高度.专题练习1.(多选)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起,将其放在光滑水平面上,如图所示,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若子弹击中上层,子弹刚好不穿出;若子弹击中下层,则子弹整个刚好嵌入,由此可知()A.子弹射中上层时对滑块做功多B.两次子弹对滑块做的功一样多C.子弹射中上层系统产生热量多D.子弹与下层之间的摩擦力较大2.(2017·荆门期末)(多选)如图所示,光滑水平面上静止一个质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并留在木块之中.下列说法中正确的是()A.若M=3m,则此过程中子弹的动能将损失95%B.在子弹射入木块的过程中,子弹和木块受到的冲量一定相同C.若在此过程中木块获得的动能为6 J,则该过程中产生的热量不可能为6 JD.在子弹射入木块的过程中,子弹射入木块的深度一定大于木块的位移3.(多选)如图所示,水平传送带AB足够长,质量为M=1.0 kg的木块随传送带一起以v1=2 m/s的速度向左匀速运动(传送带的速度恒定),木块与传送带的动摩擦因数μ=0.5,当木块运动到最左端A点时,一颗质量为m=20 g的子弹,以v0=300 m/s的水平向右的速度,正对射入木块并穿出,穿出速度v=50 m/s,设子弹射穿木块的时间极短,(g取10 m/s2)则()A.子弹射穿木块后,木块一直做减速运动B.木块遭射击后远离A的最大距离为0.9 mC.木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为1 sD.木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为0.6 s4、如图所示,在光滑水平面上放置一质量为M的静止木块,一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块,穿出后子弹的速度变为v1,求木块和子弹所构成的系统损失的机械能.5.如图所示,两个质量都是M=0.4 kg的沙箱A、B并排放在光滑的水平面上,一颗质量为m=0.1 kg的子弹以v0=200 m/s的水平速度射向A,射穿A后,进入B并最终一起运动,已知子弹恰好射穿A时,子弹的速度v1=100 m/s,求沙箱A、B的最终速度.6.如图所示,质量为3m、长度为L的木块静止放置在光滑的水平面上.质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度变为v0.试求:(1)子弹穿出木块后,木块的速度大小;(2)子弹穿透木块的过程中,所受到平均阻力的大小.7.如图所示,两物块A、B并排静置于高h=0.80 m的光滑水平桌面上,物块的质量均为M=0.60 kg.一颗质量m=0.10 kg的子弹C以v0=100 m/s的水平速度从左面射入A,子弹射穿A后接着射入B并留在B中,此时A,B都没有离开桌面.已知物块A的长度为0.27 m,A离开桌面后,落地点到桌边的水平距离s=2.0 m.设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力大小相等,g取10 m/s2.(平抛过程中物块看成质点)求:(1)物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少;(2)子弹在物块B中打入的深度;(3)若使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面,则物块B到桌边的最小初始距离.8、如图所示,相距足够远完全相同的质量均为3m的两个木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,穿出第一块木块时速度变为v0,已知木块的长为L,设子弹在木块中的阻力恒定.试求:(1)子弹穿出第一块木块后,木块的速度大小v;(2)子弹在第二块木块中与该木块发生相对运动的时间t.9.如图所示,质量为M的小车静止在光滑水平轨道上,下面用长为L的细线悬挂着质量为m的沙箱,一颗质量为m0的子弹以v0的水平速度射入沙箱,并留在其中,在以后的运动过程中,求沙箱上升的最大高度.10.如图所示,质量为m的铅弹以大小为v0初速度射入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中并与车相对静止,砂车与水平地面间的摩擦可以忽略.求:(1)铅弹和砂车的共同速度;(2)铅弹和砂车获得共同速度后,砂车底部出现一小孔,砂子从小孔中流出,当漏出质量为m0的砂子时砂车的速度.11.在一水平支架上放置一个质量m1=0.98 kg的小球A,一颗质量为m0=20 g的子弹以水平初速度v0=400 m/s的速度击中小球A并留在其中.之后小球A水平抛出恰好落入迎面驶来的沙车中,已知沙车的质量m2=3 kg,沙车的速度v1=2 m/s,水平面光滑,不计小球与支架间的摩擦.(1)若子弹打入小球A的过程用时Δt=0.01 s,求子弹与小球间的平均作用力;(2)求最终小车B的速度.12.如图所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑的固定圆弧轨道,两轨道恰好相切.质量为M的小木块静止在O点,一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动.且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点).(1)求子弹射入木块前的速度.(2)若每当小木块返回到O点或停止在O点时,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少?13.如图所示,质量为M的木块静止于光滑的水平面上,一质量为m、速度为v0的子弹水平射入木块且未穿出.设木块对子弹的阻力恒为F,求:(1)射入过程中产生的内能为多少?(2)木块至少为多长时子弹才不会穿出?14.如图所示,一质量为1 kg的物块静止在水平地面上,它与地面的动摩擦因数为0.2,一质量为10 g的子弹以水平速度500 m/s射入物块后水平穿出,物块继续滑行1 m距离停下.求:子弹射穿物块过程中系统损失的机械能.(g取10 m/s2)15.(2017年郑州高三质量预测)如图所示,质量为m=245 g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5 kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4.质量为m0=5 g的子弹以速度v0=300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g取10 m/s2.子弹射入后,求:(1)子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v1.(2)木板向右滑行的最大速度v2.(3)物块在木板上滑行的时间t.16.(2017·郑州质检)如图所示,质量为m=245 g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5 kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4.质量为m0=5 g的子弹以速度v0=300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g取10 m/s2.子弹射入后,求:(1)子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v1.(2)木板向右滑行的最大速度v2.(3)物块在木板上滑行的时间t.。
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人教物理2019高考一轮练习题(2)
李仕才
一、选择题
1、小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为v0的塑料小球,若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,小球运动的速率随时间变化的规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为v1,下列说法中正确的是()
A.小球在上升过程中的加速度小于下降过程中的加速度
B.小球上升过程中的平均速度大于
C.小球下降过程中的平均速度大于
D.小球下降过程中加速度越来越大
【答案】C
2、(2018湖北省宜昌金东方高级中学月考)水平面上有质量相等的a、b两物体,水平推力F1、F2分别作用在a、b上.各作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下来.撤去推力时两物体速度相等,它们运动的v﹣t图象如图所示,图中AB∥CD,整个过程中()
A. 水平推力F1、F2的大小相等
B. a、b与水平面间的动摩擦因数相等
C. a的平均速度大于b的平均速度
D. 水平推力F1、F2所做的功可能相等
【答案】B
3、(2018山东省青岛市城阳区期中)如图所示,A、B、C、D是水平面内同一直线上的四点,且AB=BC=CD,在A点正上方的O点以水平抛出一小球,刚好落在C点,小球运动的轨迹与OD的连线交于E点,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A. 小球经过E点与落在C点的水平位移之比是2:3
B. 小球经过E点与落在C点的水平位移之比是3:4
C. 小球经过E点与落在C点时重力做功的比为5:9
D. 小球经过E点与落在C点时重力做功的比为7:16
【答案】A
4、从塔顶以相同速率抛出A、B、C三小球,A球竖直上抛,B球平抛,C球竖直下抛。
另有D球从塔顶起自由下落,四个小球质量相同,落到同一水平面上。
不计空气阻力,则( ) A.落地时动能相同的小球是A、B、C
B.落地时动量相同的小球是A、B、C
C.从离开塔顶到落地过程中,动能增量相同的小球只有A、B、C
D.从离开塔顶到落地过程中,动量增量相同的小球是B、D
【答案】AD
【解析】小球从抛出至落地过程中只有重力做功,且重力做功相同,A、B、C三个小球的初动能相同,故小球落地时的动能相同,所以A正确;A、B、D落地速度方向相同,都是竖直向下,但是C落地速度方向不是竖直向下,故A、B、C落地的动量不相同,故选项B错误;从离开塔顶到落地过程中,动能增量等于合力做功,即等于重力的功,由于从相同高度抛出,故重力的功相同,故四个小球落地过程中动能增量相同,故选项C错误;从离开塔顶到落地过程中,动量增量等于合力的冲量,合力为重力,但是时间相同的只有B、D,故合力的冲量相同的是B、D,故选项D正确。
5、如图所示,电源的内阻不计,电动势为12 V,R1=8 Ω,R2=4 Ω,电容C=40 μF,则下列说法正确的是( )
A.开关断开时,电容器不带电
B.将开关闭合,电容器充电
C.将开关闭合后,稳定时电容器的电荷量为4.8×10-14 C
D.若开关处于闭合状态,现将开关S断开,到再次稳定后,通过R1的总电荷量为3.2×10-4 C
【答案】D
【解析】开关断开时,电容器两端电压不为零,电容器带电,A项错误;将开关闭合,电容器两端电压变小,电容器放电,B项错误;将开关闭合后,稳定时电容器的电荷量为Q=U·C =4×40×10-6 C=1.6×10-4 C,C项错误;若开关处于闭合状态,现将开关S断开,再次稳定后,通过R1的总电荷量ΔQ=|ΔU|·C=(12-4)×40×10-6 C=3.2×10-4 C,D项正
确.
6、MN 、GH 为光滑的水平平行金属导轨,ab 、cd 为跨在导轨上的两根金属杆,匀强磁场垂直穿过MN 、GH 所在的平面,如图所示,则( )
A .若固定ab ,使cd 向右滑动,则abdc 回路有电流,电流方向由a 到b 到d 到c
B .若ab 、cd 以相同的速度一起向右滑动,则abdc 回路有电流,电流方向由c 到d 到b 到
a
C .若ab 向左、cd 向右同时运动,则abdc 回路电流为零
D .若ab 、cd 都向右运动,且两棒速度v cd >v ab ,则abdc 回路有电流,电流方向由c 到d 到
b 到a
【答案】 D
【解析】只要abcd 构成的回路磁通量变化,回来路就有感应电流,故选项B 、C 错误;根据楞次定律知道选项A 中感应电流方向为顺时针方向,故选项A 错。
选项D 中感应电流方向为顺时针方向,故选项D 正确。
7、波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有( ) A .光电效应现象揭示了光的粒子性
B .热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C .黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D .动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等 【答案】AB
【解析】光电效应现象揭示了光的粒子性,故A 正确;热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性,故B 正确;黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释,C 错误;由λ
=
h
p ,p ,得λ,动能相等的质子和电子质量相差很多,所以德布罗意波长λ不相等,D 错误.
8、(2018届广东省茂名市高三第二次模拟)如图为一列简谐横波在t=1.0s 时刻的波形图。
已知图中质点b 的起振时刻比质点a 超前了0.2s ,则以下说法正确的是________。
A.这列波的波速为10m/s
B.这列波的频率为2.5Hz
C.这列波沿x轴正方向传播
D.该时刻质点P正沿y轴负方向运动
E.再经过0.4s,质点P第一次回到平衡位置
【答案】ABD
【解析】从图中可知波长,解得,A正确;根据,
可得f=2.5Hz,B正确;b点起振比a早,根据走坡法可知波沿x轴负方向传播;波动与振动“上下坡”关系,该时刻质点P沿y轴负方向运动,C错误D正确;再经过0.4s,也就是一个周期,质点P是第二次回到平衡位置,E错误。
二、非选择题
某同学想测量电压表的内阻,实验室提供了以下器材:
电压表V:量程3V,内阻待测;
电流表A1:量程0.6 A,内阻约0.2Ω;
电流表A2:量程1.5mA,内阻约100Ω;
滑动变阻器R1:最大阻值10Ω,额定电流0.3A;
滑动变阻器R2:最大阻值50Ω,额定电流0.5A;
电源E:电动势4.5V,内阻不计;
多用电表、开关、导线若干。
回答下列问题:
(1)该同学先用多用电表粗测电压表的内阻,当选用“×10”挡测量时,指针位于图1中
a的位置,更换合适量程后重新测量,指针位于b位置,则该量程为___________选填“×1”
或“×100”)
(2)粗测后,该同学从上述器材中选择合适器材,设计电路,重新进行实验,请你在虚线框中画出实验电路图,图中各元件用题中所给的符号表示___________;
(3)经正确操作后,该同学根据测得的数据,在直角坐标系中描出了待测电压表的U-I 图象,但不小心将右边一部分丢失了,由图3所示的部分图象可得,电压表内阻的测量值R V=___________Ω。
【答案】(1)×100;(2)图见解析;(3)3000Ω
【解析】(1)由于指针a位置偏转角度太小,表示所选量程小了,所以要选较大的量程,故量程应为×100。
(2)由b位置的示数可知:电压表内阻约3kΩ,电源电动势为4.5V,则通过电压表的电流不超过1.5mA,所以电流表应选A2;滑动变阻器电阻远小于电压表内阻,所以滑动变阻器应用分压接法。
由于滑动变阻器R1连接后通过的电流超过其额定电流,故选R2,电路如图所示:
(3)由于电流表选A2,所以图象横轴的单位应为mA,由图中数据可得:电压表内阻
V U
R
I
=3000Ω。