天津市新高考高一下物理易错易混解答题精粹含解析

天津市新高考高一下物理易错易混解答题精粹多选题有答案含解析1．(本题9分)如图所示，竖直平面内的一半径R=0.50m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，一水平面与圆弧槽相接于D点，质量m=0.10kg的小球从B点的正上方H=0.95m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出后落在水平面的Q点，DQ间的距离x=2.4m，球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80m，取g=10m/s2，不计空气阻力，求：F；（1）小球经过C点时轨道对它的支持力大小N（2）小球经过最高点P的速度大小P v；h．（3）D点与圆心O的高度差OD2．(本题9分)小明以v0=10m/s初速度竖直向上抛出一个质量m=0.1kg的皮球，最后又在抛出点接住皮球．假设皮球在空气中所受阻力大小为重力的k=0.15倍．g取10m/s1．求：(1)皮球刚抛出时的动能；(1)皮球上升过程损失的机械能；(3)皮球落回抛出点时重力的功率.3．在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距l＝1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N部距离d＝10mm，定值电阻R1＝R2＝12Ω，R3＝2Ω，金属棒ab电阻r＝2Ω，其它电阻不计．磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m＝1×10﹣14kg，带电量q＝﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动．取g＝10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且运动速度保持恒定．试求：（1）匀强磁场的方向；（2）ab两端的路端电压；（3）金属棒ab运动的速度．4．(本题9分)万有引力定律清楚的向人们揭示复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物遵循同样的科学法则．（1）已知引力常数G、地面的重力加速度g和地球半径R，根据以上条件，求地球的质量和密度．（2）随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球，“玉兔”巡视器对月球进行探索，我国对月球的了解越来越深入．若已知月球半径为R月，月球表面的重力加速度为g月，嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T，试求嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道半径．5．如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH通过光滑圆轨道EF平滑连接(D、G处在同一高度)，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。

现将一质量m=1kg的小球从AB段距地面高h0=2m处静止释放，小球滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。

已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°，GH段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R＝0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球第一次通过E点时的速度大小；（2）小球沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；（3）若小球从AB段离地面h处自由释放后，小球又能沿原路径返回AB段，试求h的取值范围。

6．(本题9分)已知地球半径为R，某一卫星在距离地面高度也为R的圆轨道上做匀速圆周运动，地球表面的重力加速度为g，求：（1）卫星环绕地球运行的线速度；（2）卫星环绕地球运行的周期．7．绝缘水平平台的高度为h=0.8m，平台上A点距B点的距离L=2m，B点处在平台边缘．平台上方一有界匀强电场区，电场方向竖直向下，电场区宽度d=0.5m，电场区的右边界恰经过B点．有一质量m=0.1kg、电荷量q=2×10-6C的带正电的小物块以初速度v0=4m/s从A点向B点滑动，离开平台后水平抛出，测得落地点C距B点的水平距离为x=0.8m．小物块与平台间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小物块离开平台的速度大小；（2）匀强电场的电场强度大小；（3）如果匀强电场区可在A、B两点间水平移动，则电场的右边界处在何处时小滑块从A点到落地的运动时间最长？最长时间为多少？8．(本题9分)如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上。

质量为m的小物块以初速度v0从小车左端滑上小车，小车与物块间的动摩擦因数为μ，则(1)若最终物块与小车达到共同速度v’，试证明：0mm M'=+v v ； (2)若小车质量M=8.0kg ，物块质量m=2.0kg ，物块滑上小车时的初速度v 0=5.0m/s ，小车与物块间的动摩擦因数μ=0.50。

在整个运动过程中，物块未滑离小车。

取g=10m/s 2。

a.小车与物块最终达到的速度大小v’；b.若物块恰好运动到小车最右端未掉下来，小车的长度L.9． (本题9分)如图所示，圆心角为90°的光滑圆弧形轨道，半径R 为1.6 m ，其底端切线沿水平方向．长为l ＝163m 5的斜面，倾角为θ＝60°，其顶端与弧形轨道末端相接，斜面正中间有一竖直放置的直杆；现让质量为1 kg 的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下，物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小； (2)直杆的长度．10． (本题9分)某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口A 进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B 点（通过B 点前后速率不变），再匀速率通过水平圆弧路段至C 点，最后从C 点沿平直路段匀减速到D 点停下。

已知轿车在A 点的速度v 0=72km/h ，AB 长L 1=l50m ；BC 为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）v=36km/h ，轮胎与BC 段路面间的动摩擦因μ=0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，CD 段为平直路段长L 2=50m ，重力加速度g 取l0m/s 2。

（1）若轿车到达B 点速度刚好为v=36km/h ，求轿车在AB 下坡段加速度的大小；（2）为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC 半径R 的最小值及轿车A 点到D 点全程的最短时间。

11． (本题9分)如图所示，一轻质弹簧左端固定在轻杆的A 点，右端与一质量1m kg ＝套在轻杆的小物块相连但不栓接，轻杆AC 部分粗糙糙，与小物块间动摩擦因数02 =．，CD 部分为一段光滑的竖直半圆轨道．小物块在外力作用下压缩弹簧至B 点由静止释放，小物块恰好运动到半圆轨道最高点D ，5BC m ＝，小物块刚经过C 点速度4v ms ＝／，g 取210/m s ，不计空气阻力，求：（1）半圆轨道的半径R ；（2）小物块刚经过C 点时对轨道的压力；（3）小物块在外力作用下压缩弹簧在B 点时，弹簧的弹性势能p E ．12． (本题9分)火车在运行中保持额定功率2500kW ，火车的总质量是1000t ，所受阻力恒为1.56×105N ．（保留两位有效数字)求： （1）火车的最大速度；（2）火车的加速度是lm/s 2时的速度．13． (本题9分)如图甲所示，在水平路段AB 上有一质量为2×103kg 的汽车，正以10 m/s 的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC 较粗糙，汽车通过整个ABC 路段的v －t 图象如图乙所示(在t ＝15s 处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW 不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小．(1)求汽车在AB 路段上运动时所受的阻力F f1； (2)求汽车刚好到达B 点时的加速度a ； (3)求BC 路段的长度．14． (本题9分)如图，长度为L=0.8m 的轻质细杆OA ，A 端系有一质量为m=2.0kg 的小球，小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最低点时小球的速率是6.0m/s ，g 取10m/s 2，求小球在最高点时受到的弹力的大小和方向。

15． (本题9分)宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为θ＝30°的斜面，让一个小物体以速度v 0沿斜面上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v-t 图象如图所示，图中t 0已知．已知月球的半径为R ，万有引力常量为G 不考虑月球自转的影响．求：(1)月球的密度ρ；(2)宇宙飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v 1．16． (本题9分)小明课外研究性小组自制一枚火箭，火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动，火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s 到达离地面40m 高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g ＝10m/s 2，求：火箭离地面的最大高度和从发射到残骸落回地面过程的总时间。

17． (本题9分)如图所示，一颗质量为10m g =的子弹以水平速度0200m/s v =击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后，速度减小为100m/s.v =已知沙箱的质量为0.5kg.M =求：（1）沙箱被击穿后的速度v ＇的大小； （2）此过程中产生的焦耳热。

18．把质量为1kg 的石块从10m 高处以30°角斜向上方抛出，初速度为8m/s ．不计空气阻力，取g=10m/s 1．求：（1）人对石块做的功 （1）石块落地时的速度大小19．（6分）某物体做平抛运动落在水平地面前的最后一段时间△t=0.2s 内，其速度方向与水平方向的夹角由α=45°变为β=53°。

取g=10m/s 2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。

求： (1)物体被抛出时的速度大小；(2)物体被抛出时离地的高度h 。

20．（6分） (本题9分)如图所示，ABCD 是一个地面和轨道均光滑的过山车轨道模型，现对静止在A 处的滑块施加一个水平向右的推力F ，使它从A 点开始做匀加速直线运动，当它水平滑行2.5 m 时到达B 点，此时撤去推力F 、滑块滑入半径为0.5 m 且内壁光滑的竖直固定圆轨道，并恰好通过最高点C ，当滑块滑过水平BD 部分后，又滑上静止在D 处，且与ABD 等高的长木板上，已知滑块与长木板的质量分别为0.2 kg 、0.1 kg ，滑块与长木板、长木板与水平地面间的动摩擦因数分别为0.3、 ，它们之间的最大静摩擦力均等于各自滑动摩擦力，取g ＝10 m/s 2，求：(1)水平推力F 的大小； (2)滑块到达D 点的速度大小；(3)木板至少为多长时，滑块才能不从木板上掉下来？在该情况下，木板在水平地面上最终滑行的总位移为多少？参考答案多选题有答案含解析1．（1） 6.8N N =（2） 3.0/P v m s =（3）0.30OD h m = 【解析】试题分析：（1）设经过C 点速度为1v ，由机械能守恒有211()2mg H R mv +=由牛顿第二定律有21v N mg m R-=代入数据解得 6.8N N =（2）P 点时速度为P v ，P 到Q 做平抛运动有21,22p sh gt v t == 代入数据解得 3.0/P v m s = （3）由机械能守恒定律有21()2P OD mv mgh mg H h +=+ 代入数据解得0.30OD h m =考点：考查了机械能守恒定律，平抛运动，牛顿第二定律 2．（1）5J （1）1J （3）【解析】 【详解】（1）由动能公式得：20152k E mv J == （1）对皮球上升过程应用动能定理： （mg+kmg ）h=0-2012mv 得：h=4m皮球上升过程损失的机械能：E 损=fh=kmgh=1J （3）对皮球上升和下降全过程应用动能定理： kmg∙1h=2201122mv mv -得：v =重力的瞬时功率：P=mgv=W 3．（1）竖直向下（2）0.4V （3）1m/s 【解析】 【详解】（1）负电荷受到重力和电场力处于静止状态，因重力向下，则电场力竖直向上，故M 板带正电． ab 棒向右切割磁感线产生感应电动势，ab 棒等效于电源，感应电流方向由b→a ，其a 端为电源的正极， 由右手定则可判断，磁场方向竖直向下． （2）由由平衡条件，得 mg ＝Eq E=MN U d所以：U MN =mgd q =143141010101010---⨯⨯⨯V=0.1V R 3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R 3的电流； I=MN3U R =0.05A ab 棒两端的电压为 U ab ＝U MN +1212IR R R R +=0.4V（3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势E ＝BLv 由闭合电路欧姆定律得： E ＝U ab +Ir ＝0.5V联立上两式得v ＝1m/s4．（1）G gR M 2=，34πg G R ρ= （2）r = 【解析】 【详解】 解：(1)设地球质量为M ，某物体质量为m ， 由2GMmmg R =得地球质量GgR M 2= 地球的体积34π3V R =地球的密度为34πM g V G Rρ== (2)对月球上的某物体2m GM mg R =月月月对嫦娥三号绕月运行2224πGM m rm r T=月嫦嫦 得r =5．（1）4m/s （2）1.62m ；（3）h≤0.8m 或h≥2.32m 【解析】 【详解】（1）小球从A 点到E 点由机械能守恒定律可得：()20132E mg h R mv -= 解得：4m/s E v =（2）D 、G 离地面的高度122cos370.48oh R R m =-=设小球在CH 斜面上滑的最大高度为h m ，则小球从A 点滑至最高点的过程， 由动能定理得()10cos370sin37m m h h mg h h mg μ︒︒---= 由以上各式并代入数据 1.62m h m =（3）①小球要沿原路径返回，若未能完成圆周运动，则20.8h R m ≤=②若能完成圆周运动，则小球返回时必须能经过圆轨道的最高点E ，在E 点，2m Ev mg R=此情况对应小球在CH 斜面上升的高度为h '，小球从释放位置滑至最高点的过程，根据动能定理得：()1cos370sin37h h mg h h mg μ︒---︒='小球从最高点返回E 点的过程，根据动能定理得：()2113cos37sin372E h h mg h R mg mv μ︒'---︒⋅=' 由以上各式得h=2.32m故小球沿原路径返回的条件为h≤0.8m 或h≥2.32m6．（1）v = （2）4T =【解析】【分析】在地球表面，万有引力等于重力，对于环绕地球运动的卫星，由牛顿第二定律可得卫星环绕地球运行的线速度；对于该环绕地球运动的卫星，由牛顿第二定律求得卫星环绕地球运行的周期； 解：（1）设地球质量为M ，由2MmGmg R= 可得2GM gR =对于环绕地球运动的卫星，由牛顿第二定律可得()2222Mmv Gm RR =解得v =（2）对于该环绕地球运动的卫星，由牛顿第二定律可得()222()22MmGm R TR π=⋅解得4T =7．（1）m/s ；（2）E=106N/C ；（3）+0.4s 3t ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭【解析】 【详解】（1）研究平抛运动过程，竖直方向212h gt =，水平方向B x v t =，可得：2m/s B x v t ===； （2）小滑块进入电场前的摩擦力1f mg μ=，进入电场后的摩擦力2()f mg Eq μ=+由A 到B 利用动能定理：22112201()2B f x f x m v v --=- 解得： E=106N/C（3）由动能定理可知，电场区的位置不会改变摩擦力所做的总功，故滑块经过B 点的速度不变。