2019高考物理一轮复习选训九月第一周习题(含解析)新人教版
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。
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 。
2019高考物理一轮复习选训九月第一周习题(5)(含解析)新人教版.docx
人教物理2019高考一轮选训:九月第一周习题(5)李仕才一、选择题1、如图(a )所示,两段等长细绳将质量分别为2〃人刃的小球人〃悬挂在0点,小球力 受到水平向右的恒力斤的作用、小球〃受到水平向左的恒力尺的作用,当系统处于静止状 态时,出现了如图(b )所示的状态,小球〃刚好位于。
点正下方.则斤与尺的大小关系正确的是()A. F\=4FiC. F\ = 2F2 答案A解析厦受到水平向右的力尸1,丧受到的水平向左的力尸2,以整体为研究对象,分析受力如图甲: 设0久绳与竖直方向的夹角为©则由平衡条件得:沁二以/球为研究对象,受力如图乙,设知8绳与竖賣方向的夹角为禺则由平衡条件得:哪=需由几何关系得到:③ 联立①②③解得:曲=4形2、A. 〃两个物体在同一条直线上做直线运动,它们的日■门勾像如图所示,规定水平 向右为正方向。
己知在方=0时,两物体的速度均为零,且/在〃的左边1. 75 m 处,则/追上〃的时间是()图 B. F\=3F2D.F\ = (b)答案BC4、图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星a t/(nvs 2)I 1—1 1—1 ■ 1 a 1 1 a I a 1 I「2 !3 !4 広A. t = 0. 5 sB. Z = l ・ 5 sC. t=2. 5 sD. f=3. 5 s解析:选D 很显然,在前2 s 内两个物体运动规律是一样的,不可能追上,故A 、B 错误; 在t=2. 5 s 时,A 的位移是1. 125 m, 〃的位移是0. 875 m,两位移之差为0. 25 m,小于1. 75m,故C 错误;Z=3. 5 s 时,/的位移是1.875 m, 〃的位移是0. 125 in,两位移之差等于1. 75 m,故D正确。
3、如图6所示,在纸面内半径为斤的圆形区域中充满了垂直于纸血向里、磁感应强度为〃的匀强磁场。
一带电粒子从图屮力点以速度內垂直磁场射入,速度方向与半径方向的 夹角为30。
2019高考物理一轮复习选训九月第一周习题(含解析)新人教版
哈哈哈哈哈哈哈哈你好人教物理 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=2×10-3 C 的小物块静置于绝缘水平面上, A 点左边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/s2,则以下说法正确的选项是()图4A.小物块在0~ 3 s 内的均匀速度为 3 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穿在一根圆滑固定的细杆上,一条越过定滑轮的细绳两头连接两小球,杆与水平面成θ角,小球可看做质点且不计全部摩擦. 当两球静止时,OA绳与杆的夹角为θ ,绳OB沿竖直方向,则以下说法正确的选项是()图 4A. 小球A遇到 2 个力的作用B. 小球A遇到 3 个力的作用电视播放动画动画C. 杆对 B 球的弹力方向垂直杆斜向上D. 绳索对 A 的拉力大于对 B 的拉力答案B3、如图 3,左边为加快电场,右边为偏转电场,加快电场的加快电压是偏转电场电压的 k 倍。
有一初速度为零的电荷经加快电场加快后,从偏转电场两板正中间垂直电场方向射l入,且正好能从极板下面缘穿出电场,不计电荷的重力, 则偏转电场长宽之比d 的值为 ()图 3A. kB. 2kC. 3kD. 5k12分析 设加快电压为 U 1,偏转电压为 U 2,由于 qU 1= 2mv 0,电荷走开加快电场时的速度=2qU ;在偏转电场中d = 1qU 2,解得=m,水平距离= 0 = 2qU·m121vm2 2 mdtt dqU 2l v tmdqU 2=d2U 12k ,因此 l= 2k 。
=ddU2答案 B4、 ( 多项选择 ) “木星冲日”是指木星和太阳正好分处地球的双侧,三者成一条直线.木星和地球绕太阳公转的方向同样,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 ,周期为 T ,以下说法正确的选项是 ()22T 1 R 12A. T 2=( R 2) 3T 1 R 13B.T2=(R 2) 2C .“木星冲日”这天象的发生周期为2T 1T 2T 1- T 2T 1T 2 D .“木星冲日”这天象的发生周期为T 1 -T 2【答案】 BD33T 13R 1 3【分析】由开普勒第三定律得R 1R 2R 1=,解得:== (),故 A 错误, B 正确;当再次22T 23R 2 2T 1 T 2 R 2电视播放动画动画2πt -2πt =2π,解得:发生“木星冲日”时,地球与木星二者转过的角度相差2π,因此T2 T1 T1T2t =,故 C错误, D正确.T - T1 25、一物体在粗拙的水平面上遇到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化状况如图 3 所示。
2019高考物理:一轮复习选训九月第一周习题3含解析新人教版1017423(含答案).doc
人教物理2019高考一轮选训:九月第一周习题(3)李仕才一、选择题1、如图甲、乙、丙所示,三个物块质量相同且均处于静止状态,若弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计,绳与滑轮、物块与半球面间的摩擦均不计,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则( )图A.F1=F2=F3B.F3>F1=F2C.F3=F1>F2D.F1>F2>F3答案 C解析甲图:物块静止,弹簧的拉力F1=mg;乙图:以物块为研究对象,受力如图甲,F 2=G sin60°=32mg ≈0.866mg x.k+w 丙图:以动滑轮为研究对象,受力如图乙.由几何知识得F 3=mg ,故F 3=F 1>F 22、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/s解析:选B 根据平均速度v =x t知,x =vt =2t +t 2,根据x =v 0t +12at 2=2t +t 2知,质点的初速度v 0=2 m/s ,加速度a =2m/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 +12×2×25 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。
3、如图4,匀强磁场垂直于纸面,磁感应强度大小为B ,某种比荷为q m、速度大小为v 的一群离子以一定发散角α由原点O 出射,y 轴正好平分该发散角,离子束偏转后打在x 轴上长度为L 的区域MN 内,则cos α2为( )图4A.12-BqL 4mv B .1-BqL 2mvC .1-BqL 4mvD .1-BqL mv答案 B4、第一宇宙速度又叫做环绕速度,第二宇宙速度又叫做逃逸速度.理论分析表明,逃逸速度是环绕速度的2倍,这个关系对其他天体也是成立的.有些恒星,在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后,强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起,它的质量非常大,半径又非常小,以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸,甚至光也不能逃逸,这种天体被称为黑洞.已知光在真空中传播的速度为c,太阳的半径为R,太阳的逃逸速度为c 500.假定太阳能够收缩成半径为r的黑洞,且认为质量不变,则R r应大于( )A.500 B.500 2C.2.5×105D.5.0×105【答案】C5、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v沿直轨道ab向右运动,如图5所示,小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c。
专题10.2感应电流方向的判定-2019高考物理一轮复习考点大通关Word版含解析
考点精讲1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用情况:所有的电磁感应现象.(3)楞次定律中“阻碍”的含义2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.考点精练题组1楞次定律1.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁当磁铁向下运动但未插入线圈内部时,线圈中A.没有感应电流B.感应电流的方向与图中箭头方向相反C.感应电流的方向与图中箭头方向相同D.感应电流的方向不能确定【答案】C【解析】当磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量向下,且增大,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,方向向上,则线圈中的电流方向与箭头方向相同。
故C正确,A、B、D错误。
2.下列各图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是( )【答案】:CD3.如图所示,导线AB与CD平行。
当开关 S闭合与断开时,关于导线CD 中感应电流的方向,下列判断正确的是A. S闭合时方向向左,S断开时方向向左B. S闭合时方向向右,S断开时方向向左C. S闭合时方向向左,S断开时方向向右D. S闭合时方向向右,S断开时方向向右【答案】C【解析】当S闭合时,穿过回路CD的磁通量垂直纸面向外增大,由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向里,由安培定则判知感应电流方向是由D到C;当S断开时,穿过回路CD的磁通量垂直纸面向外减小,由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向外,由安培定则判知感应电流方向是由C 到D;故选:C4.如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是( )A.向左和向右拉出时,环中感应电流方向相反B.向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向C.向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向D.将圆环拉出磁场的过程中,当环全部处在磁场中运动时,也有感应电流产生【答案】B5.如图,铁芯上绕有两组线圈,一组与电源相连,另一组与灵敏电流计相接。
高考物理一轮复习 课练29 电磁感应现象 楞次定律(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题
课练29 电磁感应现象楞次定律1.(多项选择)如下列图,将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到灵敏电流计上,把线圈A放进线圈B的里面.下面几种情况,灵敏电流计指针可能有偏转的是( )A.闭合开关瞬间B.开关闭合且电路稳定后C.开关闭合,拔出线圈A的过程D.开关闭合,将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程2.(多项选择)如下列图是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置,在电梯轿厢上安装永久磁铁,电梯的井壁上铺设线圈,能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害.关于该装置,如下说法正确的答案是 ( )A.当电梯突然坠落时,该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B.当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B中电流方向一样D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落3.如下列图为一个简易的电磁弹射玩具.线圈、铁芯组合充当炮筒,硬币充当子弹.现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径),电容器刚开始时处于无电状态,如此如下说法正确的答案是( )A.要将硬币射出,可直接将开关拨到2B.当开关拨向1时,电路中有短暂电流出现,且电容器上极板带负电C.开关由1拨向2的瞬间,铁芯中的磁通量减小D.开关由1拨向2的瞬间,硬币中会产生向上的感应磁场4.(多项选择)如图甲所示,虚线abcd(在水平面内)为矩形匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,圆形闭合金属线圈以某初速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.图乙给出的是圆形闭合金属线圈四个可能到达的位置,不计空气阻力,如下说法正确的答案是 ( )A.①位置线圈中感应电流方向为顺时针B.②位置线圈中一定没有感应电流C.①④位置线圈的速度可能为零D.②③位置线圈的速度可能为零5.(多项选择)如下列图,M、N为两个有一定质量的载流超导线圈,M放置在水平桌面上,N悬停于M正上方,假设增大N的质量,使得N向下运动,如此如下说法正确的答案是( ) A.线圈M和N中的电流绕行方向相反B.线圈N受到的作用力减小C.线圈M中的电流增大D.线圈M对桌面的压力减小6.如下列图,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过导轨平面,且与竖直方向的夹角为θ.在如下过程中,一定能在导轨与导体棒构成的回路中产生感应电流的是( )A.ab向右运动,同时使θ减小B.使磁感应强度B减小,θ同时也减小C.ab向左运动,同时增大磁感应强度BD.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ(0°<θ<90°)练高考小题7.[2016·海南卷,4]如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.假设( )A.金属环向上运动,如此环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动,如此环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近,如此环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近,如此环上的感应电流方向为逆时针方向8.[2016·江苏卷,6](多项选择)电吉他中电拾音器的根本结构如下列图,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音.如下说法正确的有( )A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化9.[2019·全国卷Ⅲ,14]楞次定律是如下哪个定律在电磁感应现象中的具体表现?( )A.电阻定律 B.库仑定律C.欧姆定律 D.能量守恒定律10.[2016·全国卷Ⅱ,20](多项选择)法拉第圆盘发电机的示意图如下列图.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,如下说法正确的答案是( ) A.假设圆盘转动的角速度恒定,如此电流大小恒定B.假设从上向下看,圆盘顺时针转动,如此电流沿a到b的方向流动C.假设圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,如此电流方向可能发生变化D.假设圆盘转动的角速度变为原来的2倍,如此电流在R上的热功率也变为原来的2倍练模拟小题11.[2019·江苏省泰州市黄桥中学模拟]如下列图,匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力在上述四点将线圈拉成正方形,且线圈仍处在原平面内,如此在线圈发生形变的过程中( )A.线圈中将产生abcda方向的感应电流B.线圈中将产生adcba方向的感应电流C.线圈中的感应电流方向无法判断D.线圈中无感应电流12.[2019·江西省景德镇模拟](多项选择)如下列图,一根长导线弯曲成“〞形,通以直流电流I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内.在电流I 增大的过程中,如下判断正确的答案是( )A.金属环中无感应电流产生B.金属环中有逆时针方向的感应电流C.悬挂金属环C的绝缘线的拉力大于环的重力D.悬挂金属环C的绝缘线的拉力小于环的重力13.[2019·湖北省武汉调研]如下列图,竖直长导线通有恒定电流,一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动.当线圈绕轴以角速度ω沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动,从图示位置开始计时,如下说法正确的答案是( )A.t=0时,线圈产生的感应电动势最大B.0~π2ω时间内,线圈中感应电流方向为abcdaC.t=π2ω时,通过线圈的磁通量为零,线圈产生的感应电动势也为零D.线圈每转动一周电流方向改变一次14.[2019·山东省枣庄八中模拟](多项选择)如下列图,水平放置的圆形闭合铜线圈沿着固定的条形磁铁的竖直轴线自由下落.如此在它穿过条形磁铁的过程中( )A.线圈中感应电流的方向从上向下看先顺时针再逆时针B.线圈中感应电流方向没有改变C.线圈所受的安培力始终为阻力D.线圈的机械能增加15.[2019·江苏省南京模拟](多项选择)匀强磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正,磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示.在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示(磁场未画出).用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示电流为I1、I2、I3时,金属圆环上很小一段受到的安培力,如此( )A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B.I2沿逆时针方向,I3沿顺时针方向C.F1方向指向圆心,F2方向指向圆心D.F2方向背离圆心向外,F3方向指向圆心16.[2019·安徽省宣城模拟]如图甲所示,水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd,两棒间用绝缘细线系住.开始匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,图线与t轴的交点为t0.I和F T分别表示通过导体棒中的电流和细线的拉力(不计电流间的相互作用).如此在t0时刻( )A.I=0,F T=0 B.I=0,F T≠0C.I≠0,F T=0 D.I≠0,F T≠0———[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·西安模拟]如下列图,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,圆形金属环B正对带铁芯的线圈A,当金属棒MN在导轨上向右加速滑动时,如此( )A.MN无电流,B环无感应电流B.MN有向上电流,B环无感应电流C.MN有向下电流,从左向右看B有逆时针方向电流D.MN有向上电流,从左向右看B有顺时针方向电流2.[2019·武汉联考]如下列图,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,导轨左端接一定值电阻R,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动,导轨电阻不计,在金属棒匀速运动前,如下有关圆环的说法正确的答案是( )A.圆环内产生变大的感应电流,圆环有收缩的趋势B.圆环内产生变小的感应电流,圆环有收缩的趋势C.圆环内产生变大的感应电流,圆环有扩张的趋势D.圆环内产生变小的感应电流,圆环有扩张的趋势3.如图甲所示,绕在铁棒上的线圈ab中通有按如图乙所示规律变化的电流,以电流方向从a到b为正,在0~t0时间内,用丝线悬挂的铝环M始终静止不动,如此( )A.铝环M中有方向变化的感应电流B.铝环M中感应电流先减小后增大C.铝环M受到的摩擦力一直向右D.铝环M中感应电流的大小保持不变4.[2019·吉林长春质检]电动汽车越来越被人们所喜爱,某种无线充电方式的根本原理如下列图,路面上依次铺设圆形线圈,相邻两个线圈由供电装置通以反向电流,车身底部固定感应线圈,通过充电装置与蓄电池相连,汽车在此路面上行驶时,就可以进展充电,假设汽车正在匀速行驶,如下说法正确的答案是 ( )A.感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反B.感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C.感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力,会阻碍汽车运动D.给路面上的线圈通以同向电流,不会影响充电效果5.某同学学习了电磁感应相关知识之后,做了探究性实验:将闭合线圈按图示方式放在电子秤上,线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁,手握磁铁在线圈的正上方静止,此时电子秤的示数为m0.如下说法正确的答案是( )A.将磁铁N极加速插向线圈的过程中,电子秤的示数小于m0B.将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中,电子秤的示数大于m0C.将磁铁N极加速插向线圈的过程中,线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)D.将磁铁N极匀速插向线圈的过程中,磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热6.[2019·河南周口检测]如下列图,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与圆盘面平行,其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合.现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,如此( )A.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大B.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小C.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力减小D.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大7.[2019·浙江五校联考]如图1所示的是工业上探测物件外表层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术.其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流,借助探测线圈测定涡电流的改变,从而获得构件内部是否断裂与位置的信息.如图2所示的是一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置,将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中,闭合开关S 的瞬间,套环将立刻跳起.关于对以上两个运用实例理解正确的答案是( )A.涡流探伤技术运用了互感原理,跳环实验演示了自感现象B.能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C.以上两个案例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源D.以上两个案例中的线圈所连接电源也可以都是稳恒电源8.[2019·福建泉州检测]水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环M和N,通电密绕长螺线管穿过两环,如下列图,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,两环将( )A.一起向左移动 B.一起向右移动C.相互靠拢 D.相互别离二、多项选择题(此题共2小题,每一小题4分,共8分)9.如下列图,光滑水平面上存在有界匀强磁场,直径与磁场宽度一样的圆形金属线框以一定的初速度斜向上匀速通过磁场.在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其做匀速运动,如此如下说法中正确的答案是( )A.金属线框内感应电流经历两次先增大后减小B.金属线框内感应电流方向先沿顺时针方向再沿逆时针方向C.拉力方向与速度方向一样D.拉力方向与速度方向无关10.[2019·安徽黄山八校联考]如图甲所示,等离子气流(由等电量的正、负离子组成)从左端连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中,ab直导线通过滑动变阻器与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd相连接,线圈A内存在按图乙所示规律变化的磁场,且磁感应强度B的正方向规定为向左,如此如下表示正确的答案是( )A.0~1 s内ab、cd导线互相排斥B.1~2 s内ab、cd导线互相吸引C.2~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3~4 s内ab、cd导线互相吸引三、非选择题(此题共3小题,共32分)11.(10分)如图甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度B=1 T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为v m.改变电阻箱的阻值R,得到v m与R的关系如图乙所示.导轨间距L=2 m,重力加速度g取10 m/s2,轨道足够长且电阻不计.(1)杆ab 下滑过程中,判断感应电流的方向.(2)求R =0时,闭合电路中的感应电动势E 的最大值.(3)求金属杆的质量m 和阻值r .12.(12分)[2019·重庆检测]如下列图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里,宽度为l ,上、下边界与地面平行,下边界与地面相距72l .将一个边长为l ,质量为m ,总电阻为R 的正方形刚性导电线框ABCD 置于匀强磁场区域上方,线框CD 边与磁场上边界平行,从高于磁场上边界h 的位置由静止释放,h 的值能保证AB 边匀速通过磁场区域.从AB 边离开磁场到CD 边落到地面所用时间是AB 边通过磁场时间的2倍(重力加速度为g ).求:(1)线框通过磁场过程中电流的方向;(2)磁场区域内磁感应强度的大小;(3)CD边刚进入磁场时线框加速度与h的函数关系,分析h在不同情况下加速度的大小和方向,计算线框通过磁场区域产生的热量.13.(11分)如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨间距L=0.5 m,导轨电阻不计.导轨与水平面成30°角固定在一范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上,两根一样的金属杆MN、PQ垂直放在金属导轨上,金属杆质量均为m=0.12 kg,电阻均为R=0.1 Ω.用长为d=1.0 m的绝缘细线OO′将两金属杆的中点相连,在下述运动中,金属杆与金属导轨始终接触良好.(1)在MN上施加平行于导轨的拉力,使MN保持静止,穿过回路的磁场的磁感应强度变化规律如图乙所示,如此在什么时刻回路MNQP的面积发生变化?(2)假设磁场的方向不变,磁感应强度大小恒为B=0.4 T,将细线OO′剪断,同时用平行于导轨的拉力使金属杆MN以v1=2 m/s的速度沿导轨向上做匀速运动,求拉力的最大功率与回路电阻的最大发热功率.课练29 电磁感应现象楞次定律[狂刷小题夯根底]1.ACD 感应电流产生的条件是闭合回路中通过线圈的磁通量发生变化,闭合开关瞬间有磁通量变化,有感应电流,A项正确;开关闭合且电路稳定后,电流不再发生变化,通过线圈B的磁通量无变化,无感应电流,B项错误;拔出线圈A,如此通过线圈B的磁通量减小,有感应电流,C项正确;滑片P滑动,滑动变阻器接入电路的电阻发生变化,电流发生变化,线圈A产生的磁场发生变化,如此通过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流,D项正确.2.AD 假设电梯突然坠落,线圈内的磁感应强度发生变化,将在线圈中产生感应电流,感应电流会阻碍磁铁的相对运动,可起到应急避险作用,故A正确;感应电流会阻碍磁铁的相对运动,但不能阻止磁铁的运动,故B错误;当电梯坠落至题图位置时,闭合线圈A中向上的磁场减弱,感应电流的方向从上向下看是逆时针方向,线圈B中向上的磁场增强,感应电流的方向从上向下看是顺时针方向,可知线圈A与线圈B中感应电流的方向相反,故C错误;结合A选项的分析可知,当电梯坠落至题图位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落,故D正确.3.D 电容器刚开始时处于无电状态,直接将开关拨到2,如此不能将硬币射出,选项A错误;当开关拨向1时,电容器充电,电路中有短暂电流出现,电容器上极板带正电,选项B错误;当开关由1拨向2瞬间,电容器放电,铁芯中产生向下增大的磁场,根据楞次定律,如此硬币中会产生向上的感应磁场,选项C错误,D正确.4.BC 根据楞次定律,①位置,线圈中感应电流方向为逆时针,选项A错误;②位置,线圈完全进入磁场,磁通量不变,没有感应电流产生,选项B正确;①④位置,线圈进或出磁场时,磁通量变化,线圈中会产生感应电流,线圈受到与速度方向相反的安培力的作用而减速运动,速度可能为零,故C正确;②③位置,线圈已完全进入磁场,磁通量不变,没有感应电流产生,不再受安培力,线圈在磁场中做匀速运动,所以②③位置线圈的速度不可能2.B 金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动,金属棒ab切割磁感线产生感应电动势和感应电流,由于受到与速度成正比的安培力作用,金属棒ab的速度逐渐增大,加速度逐渐减小,左侧金属圆环内的磁通量逐渐增大,但磁通量变化率逐渐减小,根据法拉第电磁感应定律可知,圆环内产生逐渐变小的感应电流;根据楞次定律可知,圆环有收缩的趋势,选项B正确,A、C、D三项错误.3.D 此题考查安培定如此、楞次定律知识,意在考查考生的分析推理能力.根据题意可知,当电流从a流向b时,由右手螺旋定如此可知,穿过铝环M的磁场方向水平向右,由于ab中电流均匀减小,所以穿过M的磁通量均匀变小,根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可得,铝环M的感应电流方向为顺时针方向(从左向右看),且大小不变;后半段时间电流从b 流向a,由右手螺旋定如此可知,穿过铝环M的磁场方向水平向左,ba中电流增大,如此穿过M的磁通量变大,根据楞次定律可知,感应电流方向为顺时针方向(从左向右看),故铝环M 中感应电流大小、方向均不变,A、B错误,D正确;铝环M中感应电流的大小、方向均保持不变,但线圈ab中产生磁场的方向变化,所以铝环M受到的摩擦力方向也变化,C错误.4.C 由安培定如此知路面上相邻圆形线圈内部的磁场方向相反,分析可知汽车在行驶过程中,感应线圈中感应电流产生的磁场方向与地面线圈产生的磁场方向时而一样,时而相反,故A项错误;由于路面线圈中的电流不知如何变化,产生的磁场也无法确定,所以感应线圈中的电流大小不能确定,故B项错误;感应线圈随汽车一起运动过程中会产生感应电流,在路面线圈的磁场中受到安培力,根据“来拒去留〞可知,此安培力一定阻碍相对运动,即阻碍汽车运动,故C项正确;给路面线圈通以同向电流,多个路面线圈内部产生一样方向的磁场,感应线圈中的磁通量的变化率与路面线圈通以反向电流时相比变小,所以会影响充电效果,故D项错误.5.C 此题以探究性实验为载体,考查感应电流的产生和方向判定、楞次定律的推论与应用,考查考生的理解能力和推理能力.将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程,穿过线圈的磁通量发生了变化,线圈中产生了感应电流,线圈与条形磁铁会发生相互作用,根据楞次定律的推论“来拒去留〞可知,在将磁铁插入线圈(无论是匀速、加速还是减速)的过程中,线圈与磁铁相互排斥,导致电子秤的示数大于m0,在抽出磁铁(无论是匀速、加速还是减速)的过程中,线圈与磁铁相互吸引,导致电子秤的示数小于m0,A、B错误.根据楞次定律可判断,将一条形磁铁的N极加速插向线圈时,线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向(俯视),C正确;磁铁N极匀速插向线圈的过程中,磁铁受到重力、拉力、斥力作用,重力和拉力的合力做的功等于线圈中产生的焦耳热,D错误.6.B 胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,形成环形电流,。
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。
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。
2019高考物理一轮复习选训九月第一周习题(含解析)新人教版2
哈哈哈哈哈哈哈哈你好人教物理 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 变化的关系如下图,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s处,则以下说法正确的选项是()A.甲车的初速度为零B.乙车的初地点在x0=60 m处C.乙车的加快度大小为 1.6 m/s 2D. 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 的轻弹簧连结静止于半径为 R的圆滑半球形碗中,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 6mg mgA. k+RB. 2k+R2 3 m g 3 mgC. 3k+ RD. 3k+R答案 D分析以 A 球为研究对象,小球受三个力:重力、弹力和碗的支持力如下图,由均衡条件,3、如图 5 所示, 匀强电场散布在边长为L 的正方形地区 ABCD 内, M 、N 分别为 AB 和AD的中点,一个初速度为 v 、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, 假如带电粒子从点垂直电场方向进入电场, 则恰巧从 点走开电场。
若带电MD粒子从N 点垂直方向射入电场,则带电粒子()BC图 5A .从 BC 界限走开电场B .从 AD 界限走开电场22mv 0C .在电场中的运动时间为qE12D .走开电场时的动能为2mv 0答案BD4、 ( 多项选择 ) 物体在万有引力场中拥有的势能叫做引力势能.若取两物体相距无量远时的引力势能为零,一个质量为的质点距质量为的引力中心为r 0时,其万有引力势能p=mMEGMmm 的人造地球卫星以半径为r 圆形轨道围绕地球-r 0( 式中 G 为引力常量 ) .一颗质量为1飞翔,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 .卫星势能增添了 1 1GMm ( - )r 1 r 2GMm 1 1B .卫星动能减少了 3 (r 1 -r 2 )GMm 1 1 C .卫星机械能增添了2 (r 1 - r 2 )D .卫星上的发动机所耗费的最小能量为 2GMm 1 13( -)r 2 r 1【答案】 AC【分析】 引力势能的增添量E p =- GMmGMm1 - 1) ,故 A 正确; 依据万有引力- ( -r ) =GMm ( r 2r 21r 1Mm 2v 1 供给向心力有: G 2 = m ,解得 r 1r 112 GMmGMmE =2mv =2r 1. 同理,E =2r 2,因此,动能的减小量为Ek11k2k1 1GMm GM m GM m) .故 B 错误;依据能量守恒定律, 卫星机械能增添等于发动机耗费=-=( - 2r 12r 2 2 r 1r 2的最小能量,即=p-GMm 1 1k=( -).故 C 正确, D 错误.EEE2 r 1 r 25、如图 6 所示,固定于水平面上的圆滑斜面足够长,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 内放有圆滑球B ,B 恰与盒子前、后壁接触,现使劲推 A 使弹簧处于压缩状态, 而后由静止开释, 则从开释盒子 A 到其获取最大速度的过程 中,以下说法正确的选项是 ( )图 6A .弹簧的弹性势能向来减少到零B .A 对 B 做的功等于 B 机械能的增添量C .弹簧弹性势能的减少许等于A 的机械能的增添量D .A 所受弹簧弹力和重力做的功的代数和大于A 的动能的增添量分析 盒子 A 运动过程中,弹簧弹性势能向来减少,当弹簧弹力与、 B 的重力沿斜面A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 机械能的增添量, B 正确;将 A 、B 和弹簧看作一个系统,则该系统机械能守恒, 因此弹簧弹性势能的减少许等于 A 和 B 机械能的增添量, 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 的动能的增添量, D 正确。
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。
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.docx
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,贝H )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,石块受到的支持力艮=哪爪0 ;故随着车厢倾斜度增加,石块 受到的支持力减小;故A 错误;石块未下滑吋,摩擦力等于重力的分力,故0 ,0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 错课.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/sD. 在t=\ 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下列说法止确的是(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AC3、如图2,在丸轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为〃的匀强磁场,丸轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为彳的匀强磁场。
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。
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。
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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
4π
2
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
2
D.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
α
2
=
22+1
7
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=
1
6
·
2πm
qB
=
πm
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
α
2
=
2
2
R
r-
2
2
R
=
2
2
R
2R-
2
2
R
=
22+1
7
,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=
1
4
·
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。