-2017动能定理高考真题-
2017年高考物理试题分项版汇编系列 专题07 功和能(含解析)
专题07功和能一、单选题1.如图所示,将一质量为m 的小球从空中O 点以速度205K E mv =水平抛出,飞行一段时间后,小球经过P 点时动能205K E mv =,不计空气阻力,则小球从O 到P 过程中()A. 经过的时间为3v gB. 速度增量为03v ,方向斜向下C. 运动方向改变的角度的正切值为13D. 下落的高度为205v g【答案】A2.类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由v t -图像求位移,由F x - (力-位移)图像求做功的方法.请你借鉴此方法分析下列说法,其中正确的是()A. 由F v - (力-速度)图线和横轴围成的面积可求出对应速度变化过程中力做功的功率B. 由F t - (力-时间)图线和横轴围成的面积可求出对应时间内力所做的冲量C. 由U I - (电压-电流)图线和横轴围成的面积可求出对应的电流变化过程中电流的功率D. 由r ω- (角速度-半径)图线和横轴围成的面积可求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度【答案】B【解析】F v -图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于Fv ,即瞬时功率,故图象与横轴围成的面积不一定等于Fv ,即不是对应速度变化过程中力做功的功率,A 错误;F t -(力-时间)图线和横轴围成的面积表示冲量, B 正确;由U I -(电压-电流)图线,根据公式P UI =可知,根据U 与I 的坐标值的乘积,求出对应电流做功的功率,C 错误;r ω-图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于r ω,即线速度;故图象与横轴围成的面积不一定等于r ω,即不一定等于线速度,D 错误.选B .3.一个小球从高处由静止开始落下,从释放小球开始计时,规定竖直向上为正方向,落地点为重力势能零点.小球在接触地面前、后的动能保持不变,且忽略小球与地面发生碰撞的时间以及小球运动过程中受到的空气阻力.图中分别是小球在运动过程中的位移x 、速度v 、动能k E 和重力势能p E 随时间t 变化的图象,其中正确的是()A. B.C. D.【答案】B【解析】A .位移212x gt =,所以开始下落过程中位移随时间应该是抛物线,故A 错误; B .速度v gt =,与地面发生碰撞反弹速度与落地速度大小相等,方向相反,故B 正确;C .小球自由落下,在与地面发生碰撞的瞬间,反弹速度与落地速度大小相等,若从释放时开始计时,动能222k 11=22E mv mg t =,所以开始下落过程中动能随时间应该是抛物线,故C 错误;D .重力势力()22p 12E mg H x mgH mg t =-=-,H 小球开始时离地面的高度.故D 错误.故选B 。
2011-2017动能定理高考真题-
2011-2017动能定理高考真题-动能定理高考真题(教师版)1.【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为k0E ,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能kE 与位移的关系图线是2.【2017·新课标Ⅱ卷】如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。
一小物块以速度从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时。
对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )A .216v g B .28v g C .24v g D .22v g3.(2016全国新课标II 卷,16)小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q球的质量,悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点.A .P 球的速度一定大于Q 球的速度B .P 球的动能一定小于Q 球的动能C .P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D .P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度4.(多选)(2016浙江卷,18)如图所示为一滑草场。
某条滑道由上下两段高均为h ,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ。
质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,sin 37=0.6cos37=0.8,)。
则( )。
A .动摩擦因数67μ=B .载人滑草车最大速度为27ghC .载人滑草车克服摩擦力做功为mghD .载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g5.(2015新课标I-17). 如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道如图放置,三点POQ 水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道,质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg,g 为重力加速度的大小,用W 表示质点从P 运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功,则A. W = 12mgR,质点恰好可以到达Q 点B. W > 12mgR,质点不能到达Q 点h处相遇(不计空气阻力)。
2017高考题物理真题汇编精华版(含详细解答)(2)(最新整理)
A.MN 上的张力逐渐增大
B.MN 上的张力先增大后减小
C.OM 上的张力逐渐增大
D.OM 上的张力先增大后减小
3.(2017·高考全国卷丙)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的
两点上,弹性绳的原长也为 80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为 100
cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长
专题 1 质点的直线运动 (2017·高考全国卷甲)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离 s0 和 s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线 上,教练员将冰球以初速度 v0 击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球 被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运 动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为 v1, 重力加速度大小为 g.求
专题 7 碰撞与动量守恒 1.(2017·高考全国卷乙)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
运行.与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的( )
A.周期变大
B.速率变大
C.动能变大
D.向心加速度变大
3.(2017·高考北京卷)利用引力常量 G 和下列某一组数据,不能计算出地球质量的是( )
A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)
B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
2017年高考海南物理试题及答案解析
2017年普通高等学校招生全国统一考试〔XX 卷〕物理一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.[2017年XX ,1,4分]光滑水平桌面上有P 、Q 两个物块,Q 的质量是P 的n 倍。
将一轻弹簧置于P 、Q 之间,用外力缓慢压P 、Q 。
撤去外力后,P 、Q 开始运动,P 和Q 的动量大小的比值为〔〕A .2nB .nC .1nD .1 [答案]D [解析]当撤去外力后,物块P 的动量大小为P P P P m v =,物块Q 的动量大小为Q Q Q P m v =,轻弹簧与物块P 、Q 组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律有:P P Q Q m v m v =,则P 和Q 的动量大小的比值为1,故选D 。
[点评]本题考查动量守恒定律的应用,要注意明确撤去拉力后的动量大小始终为零,同时在列式时一定要注意动量的矢量性。
2.[2017年XX ,2,4分]关于静电场的电场线,下列说法正确的是〔〕A .电场强度较大的地方电场线一定较疏B .沿电场线方向,电场强度一定越来越小C .沿电场线方向,电势一定越来越低D .电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹[答案]C[解析]电场线的疏密表示场强的大小,电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方,电场强度小,选项A 错误;沿电场线方向,电势降低,而电场强度不一定越来越小,选项B 错误,选项C 正确;电场线是为了直观形象地描述电场分布,在电场中引入的一些假想的曲线。
曲线上每一点的切线方向和该点电场强度的方向一致,电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹,故D 错误;故选C 。
[点评]记住电场线的特点:电场线的疏密代表电场的强弱,沿电场线方向电势逐渐降低,并要掌握电场线的两个意义:电场线的方向反映电势的高低,电场线的疏密表示场强的方向。
3.[2017年XX ,3,4分]汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线。
物理2017年高考真题全国2卷解析版已排版
2017年全国2卷物理及答案一、选择题:14.如图1,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( )图1A .一直不做功B .一直做正功C .始终指向大圆环圆心D .始终背离大圆环圆心15.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为238 92U→234 90Th +42He ,下列说法正确的是( )A .衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B .衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C .铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D .衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量16.如图2,一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F 的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.则物块与桌面间的动摩擦因数为( )图2A .2- 3 B.36 C.33 D.3217.如图3,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )( )图3A.v 216gB.v 28gC.v 24gD.v 22g18.如图4,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P 为磁场边界上的一点,大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点,在纸面内沿不同的方向射入磁场,若粒子射入速率为v 1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v 2,相应的出射点分布在三分之一圆周上,不计重力及带电粒子之间的相互作用,则v 2∶v 1 为( )图4A.3∶2B.2∶1C.3∶1 D .3∶ 219.如图5,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P 为近日点,Q 为远日点,M 、N 为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T 0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P 经过M 、Q 到N 的运动过程中( )图5A .从P 到M 所用的时间等于T 04 B .从Q 到N 阶段,机械能逐渐变大 C.从P 到Q 阶段,速率逐渐变小 D .从M 到N 阶段,万有引力对它先做负功后做正功20.两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图6(a)所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是( )图6A.磁感应强度的大小为0.5TB.导线框运动的速度的大小为0.5m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1N21.某同学自制的简易电动机示意图如图7所示.矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将( )图7A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉非选择题:22.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.图8实验步骤如下:①如图8(a),将光电门固定在斜面下端附近:将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度(如图(b)所示),v表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出v;④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;⑤多次重复步骤④;⑥利用实验中得到的数据作出vΔt图,如图(c)所示.完成下列填空:(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用v A表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则v与v A、a和Δt的关系式为v=________.(2)由图(c)可求得v A=______cm/s,a=______cm/s2.(结果保留3位有效数字) 23.某同学利用如图9(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA,内阻大约为2500Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2000Ω);电阻箱R z(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片.图9(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线.(2)完成下列填空:①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2000”).②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.③将电阻箱R z的阻值置于2500.0Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置,最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)④将电阻箱R z和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z的阻值置于2601.0Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:_______________________________.24.为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1<s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图10所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度为g.求:图10(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.25.如图11,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A点将质量均为m,电荷量分别为q和-q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开.已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍.不计空气阻力,重力加速度大小为g.求:图11(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比;(2)A点距电场上边界的高度;(3)该电场的电场强度大小.33.[物理选修3-3](1)(5分)如图12,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸.待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是____________(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分).图12A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩的过程中内能增大C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变(2)(10分)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、温度为T0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.(ⅰ)求该热气球所受浮力的大小;(ⅱ)求该热气球内空气所受的重力;(ⅲ)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量.【参考答案】14.【答案】A【解析】因为大圆环光滑,所以大圆环对小环的作用力只有弹力,且弹力的方向总是沿半径方向,与速度方向垂直,故大圆环对小环的作用力一直不做功,选项A 正确,B错误;开始时大圆环对小环的作用力背离圆心,后来指向圆心,故选项C、D错误.15.【答案】B【解析】静止的铀核在α衰变过程中,满足动量守恒的条件,根据动量守恒定律得p Th+pα=0,即钍核的动量和α粒子的动量大小相等,方向相反,选项B正确;根据E k=p22m可知,选项A错误;半衰期的定义是统计规律,对于一个α粒子不适用,选项C错误;铀核在衰变过程中,伴随着一定的能量放出,即衰变过程中有一定的质量亏损,故衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量,选项D错误.16.【答案】C【解析】当F水平时,根据平衡条件得F=μmg;当保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角时,由平衡条件得F cos60°=μ(mg-F sin60°),联立解得,μ=3 3,故选项C正确.17.【答案】B【解析】小物块由最低点到最高点的过程,由机械能守恒定律得,12mv2=2mgr+12mv21,小物块做平抛运动时,落地点到轨道下端的距离x=v1t,t=4rg,联立解得,x=4v2g r-16r2,由数学知识可知,当4r=v22g时,x最大,即r=v28g,故选项B正确.18.【答案】C【解析】当粒子在磁场中运动半个圆周时,打到圆形磁场边界的位置距P点最远,则当粒子射入的速率为v 1,轨迹如图甲所示,设圆形磁场半径为R ,由几何知识可知,粒子运动的轨道半径为r 1=R cos60°=12R ;若粒子射入的速率为v 2,轨迹如图乙所示,由几何知识可知,粒子运动的轨道半径为r 2=R cos 30°=32R ;根据轨道半径公式r =mvqB 可知,v 2∶v 1=r 2∶r 1=3∶1,故选项C 正确.甲乙19.【答案】CD【解析】由行星运动的对称性可知,从P 经M 到Q 点的时间为12T 0,根据开普勒第二定律可知,从P 到M 运动的速率大于从M 到Q 运动的速率,可知从P 到M 所用的时间小于14T 0,选项A 错误;海王星在运动过程中只受太阳的引力作用,故机械能守恒,选项B 错误;根据开普勒第二定律可知,从P 到Q 阶段,速率逐渐变小,选项C 正确;海王星受到的万有引力指向太阳,从M 到N 阶段,万有引力对它先做负功后做正功,选项D 正确. 20.【答案】BC【解析】由Et 图象可知,导线框经过0.2 s 全部进入磁场,则速度v =l t =0.10.2 m/s=0.5 m/s ,选项B 正确;由图象可知,E =0.01 V ,根据E =Blv 得,B =E lv =0.010.1×0.5 T =0.2 T ,选项A 错误;根据右手定则及正方向的规定可知,磁感应强度的方向垂直于纸面向外,选项C 正确;在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内,导线框中的感应电流I =E R =0.010.005 A =2 A, 所受的安培力大小为F =BIl =0.2×2×0.1 N =0.04 N ,选项D 错误. 21.【答案】AD【解析】装置平面示意图如图所示.如图所示的状态,磁感线方向向上,若形成通路,线圈下边导 线中电流方向向左,受垂直纸面向里的安培力,同理,上边导线中电流受安培力垂直纸面向外,使线圈转动.当线圈上边导线转到下边时,若仍通路,线圈上、下边中电流方向与图示方向相比均反向,受安培力反向,阻碍线圈转动.若要线圈连续转动,则要求左、右转轴只能上一侧或下一侧形成通路,另一侧断路.故选A、D.22.【答案】(1)v A+12aΔt (2)52.1 16.6【解析】(1)设挡光片末端到达光电门的速度为v,则由速度时间关系可知:v=v A+aΔt,且v=v A+v 2联立解得:v=v A+12aΔt;(2)由图(c)可读出v A≈52.1 cm/s,图线的斜率k=12a=53.6-52.4--3cm/s2≈8.28 cm/s2,即a≈16.6cm/s2.23.【答案】(1)见【解析】图(2)①20 ②左③相等④2550(3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程.【解析】(1)实物连线如图所示:(2)①滑动变阻器R1采用分压式接法,为了方便调节要选择阻值较小的滑动变阻器;②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到滑动变阻器的左端对应的位置;③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1;将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置;最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前后在BD中无电流流过,可知B与D所在位置的电势相等;④设滑片D 两侧电阻分别为R 21和R 22,由B 与D 所在位置的电势相等可知,R z1R 21=R μA R 22;同理,当R z 和微安表对调时,仍有R μA R 21=R z2R 22;联立两式解得,R μA =R z1R z2=2500.0×2601.0Ω=2550Ω(3)为了提高测量精度,应调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程.24.【答案】(1)v 20-v 212gs 0(2)s 1v 0+v 122s 20【解析】(1)设冰球的质量为m ,冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,由动能定理得 -μmgs 0=12mv 21-12mv 20①解得μ=v 20-v 212gs 0②(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a 1和a 2,所用的时间为t .由运动学公式得v 20-v 21=2a 1s 0③v 0-v 1=a 1t ④ s 1=12a 2t 2⑤ 联立③④⑤式得 a 2=s 1v 1+v 022s 20⑥25.【答案】(1)3∶1 (2)13H (3)mg2q【解析】(1)设小球M 、N 在A 点水平射出时的初速度大小为v 0,则它们进入电场时的水平速度仍然为v 0.M 、N 在电场中运动的时间t 相等,电场力作用下产生的加速度沿水平方向,大小均为a ,在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2.由题给条件和运动学公式得 v 0-at =0① s 1=v 0t +12at 2②s 2=v 0t -12at 2③联立①②③式得 s 1s 2=3④(2)设A 点距电场上边界的高度为h ,小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ,由运动学公式v 2y =2gh ⑤H =v y t +12gt 2⑥M 进入电场后做直线运动,由几何关系知v 0v y =s 1H ⑦联立①②⑤⑥⑦式可得 h =13H ⑧(3)设电场强度的大小为E ,小球M 进入电场后做直线运动,则 v 0v y =qE mg ⑨设M 、N 离开电场时的动能分别为E k1、E k2,由动能定理得 E k1=12m (v 20+v 2y )+mgH +qEs 1⑩ E k2=12m (v 20+v 2y )+mgH -qEs 2⑪ 由已知条件 E k1=1.5E k2⑫联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得 E =mg2q⑬ 33.[物理选修3-3]【答案】(1)ABD (2)(ⅰ)Vgρ0T0T b(ⅱ)Vgρ0T0T a(ⅲ)Vρ0T0(1T b-1T a)-m0【解析】(1)因为汽缸、活塞都是绝热的,隔板右侧是真空,所以理想气体在自发扩散的过程中,既不吸热也不放热,也不对外界做功.根据热力学第一定律可知,气体自发扩散前后,内能不变,选项A正确,选项C错误;气体被压缩的过程中,外界对气体做功,气体内能增大,又因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关,所以气体温度升高,分子平均动能增大,选项B、D正确,选项E错误.(2)(ⅰ)设1个大气压下质量为m的空气在温度为T0时的体积为V0,密度为ρ0=mV0①在温度为T时的体积为V T,密度为ρ(T)=mV T②由盖-吕萨克定律得V0 T0=V T T③联立①②③式得ρ(T)=ρ0T0 T④气球所受到的浮力为F=ρ(T b)gV⑤联立④⑤式得F=Vgρ0T0 T b⑥(ⅱ)气球内热空气所受的重力为G=ρ(T a)Vg⑦联立④⑦式得G=Vgρ0T0 T a⑧(ⅲ)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-m0g⑨联立⑥⑧⑨式得M=Vρ0T0(1T b-1T a)-m0⑩。
2017新课标卷高考物理压轴题集
1.如图12所示,PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ,一个质量为m =0.1 kg ,带电量为q =0.5 C 的物体,从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R 端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C 点,P C =L /4,物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4,取g =10m /s2 ,求: (1)判断物体带电性质,正电荷还是负电荷?(2)物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2(3)磁感应强度B 的大小(4)电场强度E 的大小和方向2.如图2—14所示,光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ,质量m c =5kg ,在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ,m A =1kg ,m B =4kg ,开始时三物都静止.在A 、B 间有少量塑胶炸药,爆炸后A以速度6m /s 水平向左运动,A 、B 中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后,C 的速度是多大?(2)到A 、B 都与挡板碰撞为止,C 的位移为多少?3.为了测量小木板和斜面间的摩擦因数,某同学设计如图所示实验,在小木板上固定一个轻弹簧,弹簧下端吊一个光滑小球,弹簧长度方向与斜面平行,现将木板连同弹簧、小球放在斜面上,用手固定木板时,弹簧示数为F 1,放手后,木板沿斜面下滑,稳定后弹簧示数为F 2,测得斜面斜角为θ,则木板与斜面间动摩擦因数为多少?(斜面体固定在地面上)4.有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板M ,另有三个木块A 、B 和C ,它们的质量分别为m A =m B =m ,m C =3 m ,它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上,并通过轻弹簧与挡板M 相连,如图所示.开始时,木块A 静止在P 处,弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动,P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A 相碰后立刻一起向下运动,但不粘连,它们到达一个最低点后又向上运动,木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点,木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动,经历同样过程,最后木块C 停在斜面上的R 点,求P 、R 间的距离L ′的大小。
2017年山东省高考物理试卷(新课标ⅰ).
2017年山东省高考物理试卷(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项是符合题目要求,第6~8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.1.(6分)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/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.30kg•m/s B.5.7×102kg•m/sC.6.0×102kg•m/s D.6.3×102kg•m/s2.(6分)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是()A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大3.(6分)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒a,b,c电荷量相等,质量分别为m a,m b,m c.已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是()A.m a>m b>m c B.m b>m a>m c C.m c>m a>m b D.m c>m b>m a4.(6分)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电,氘核聚变反应方程是:H+H→He+n,已知H的质量为2.0136u,He的质量为3.0150u,n的质量为1.0087u,1u=931MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A.3.7MeV B.3.3MeV C.2.7MeV D.0.93MeV5.(6分)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()A. B.C.D.6.(6分)如图,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,均通有电流I,L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反.下列说法正确的是()A.L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:D.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为::17.(6分)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r 的关系如图所示.电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别E a、E b、E c和E d,点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a,φa)标出,其余类推.现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd.下列选项正确的是()A.E a:E b=4:1 B.E c:E d=2:1 C.W ab:W bc=3:1 D.W bc:W cd=1:3 8.(6分)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角α(α>).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变,在OM由竖直被拉到水平的过程中()A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小二、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分.第9~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题(共129分)9.(5分)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车.在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s 内共滴下46个小水滴)(1)由图(b)可知,小车在桌面上是(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为m/s,加速度大小为m/s2.(结果均保留2位有效数字)10.(10分)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.32A)电压表V(量程3V,内阻3kΩ)电流表A(量程0.5A,内阻0.5Ω)固定电阻R0(阻值1000Ω)滑动变阻器R(阻值0~9.0Ω)电源E(电动势5V,内阻不计)开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率(填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E0(电动势4V,内阻1.00Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为W,最大功率为W.(结果均保留2位小数)11.(12分)一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度1.60×105 m处以7.5×103 m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面.取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为9.8m/s2.(结果保留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;(2)求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.12.(20分)真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0,在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B点.重力加速度大小为g.(1)油滴运动到B点时的速度;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.(二)选考题:共15分。
动能定理高考真题-精编版
动能定理高考真题(教师版)1.【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为k0E ,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能k E 与位移的关系图线是2.【2017·新课标Ⅱ卷】如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。
一小物块以速度从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时。
对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )A .216v gB .28v g C .24v g D .22v g3.(2016全国新课标II 卷,16)小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q球的质量,悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点.A .P 球的速度一定大于Q 球的速度B .P 球的动能一定小于Q 球的动能C .P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D .P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度4.(多选)(2016浙江卷,18)如图所示为一滑草场。
某条滑道由上下两段高均为h ,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ。
质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,sin37=0.6cos37=0.8,)。
则( )。
A .动摩擦因数67μ=B .载人滑草车最大速度为27gh C .载人滑草车克服摩擦力做功为mgh D .载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g 5.(2015新课标I-17). 如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道如图放置,三点POQ 水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道,质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg,g 为重力加速度的大小,用W 表示质点从P 运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功,则A. W = 12mgR,质点恰好可以到达Q 点B. W > 12mgR,质点不能到达Q 点C. W = 12mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D. W < 12mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离6.【2015海南-4】如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端登高。
2017年普通高等学校招生全国统一考试物理试题(江苏卷,含解析)
高考提醒一轮看功夫,二轮看水平,三轮看士气梳理考纲,进一步明确高考考什么!梳理高考题,进一步明确怎么考!梳理教材和笔记,进一步明确重难点!梳理错题本,进一步明确薄弱点!抓住中低档试题。
既可以突出重点又可以提高复习信心,效率和效益也会双丰收。
少做、不做难题,努力避免“心理饱和”现象的加剧。
保持平常心,顺其自然绝密★启用前2017年普通高等学校招生全国统一考试物理试题江苏卷注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共8页,包含选择题(第1题~第9题,共9题)、非选择题(第10题~第15题,共6题)两部分。
本卷满分为120分,考试时间为100分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个....选项符合题意.1.如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(A)1:1 (B)1:2 (C)1:4 (D)4:1【答案】A【解析】根据磁通量的定义,当B垂直于S时,穿过线圈的磁通量为Ф=BS,其中S为有磁感线穿过区域的面积,所以图中a、b两线圈的磁通量相等,所以A正确;BCD错误。
【考点定位】磁通量【名师点睛】本题主要是要注意磁通量的计算公式中S的含义,有磁感线穿过区域的垂直面积2.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为(A)t(B)22t(C)2t(D)4t【答案】C【考点定位】平抛运动【名师点睛】本题关键信息是两球运动时间相同,水平位移之和不变。
2011_2017动能定理高考真题_
动能定理高考真题(教师版)1.【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为k0E ,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能k E 与位移的关系图线是2.【2017·新课标Ⅱ卷】如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。
一小物块以速度从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时。
对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )A .216v g B .28v g C .24v g D .22v g3.(2016全国新课标II 卷,16)小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q球的质量,悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点.A .P 球的速度一定大于Q 球的速度B .P 球的动能一定小于Q 球的动能C .P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D .P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度4.(多选)(2016浙江卷,18)如图所示为一滑草场。
某条滑道由上下两段高均为h ,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ。
质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,sin37=0.6cos37=0.8,)。
则( )。
A .动摩擦因数67μ=B .载人滑草车最大速度为27gh C .载人滑草车克服摩擦力做功为mgh D .载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g 5.(2015新课标I-17). 如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道如图放置,三点POQ 水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道,质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg,g 为重力加速度的大小,用W 表示质点从P 运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功,则A. W = 12mgR,质点恰好可以到达Q 点B. W > 12mgR,质点不能到达Q 点C. W = 12mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D. W < 12mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离6.【2015海南-4】如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端登高。
2017-2018学年高考物理精做16动能定理的应用大题精做新人教版
精做16 动能定理的应用1.(2017·江苏卷)如图所示,两个半圆柱A 、B 紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C ,三者半径均为R 。
C 的质量为m ,A 、B 的质量都为2m,与地面的动摩擦因数均为μ。
现用水平向右的力拉A ,使A 缓慢移动,直至C 恰好降到地面。
整个过程中B 保持静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。
求:(1)未拉A 时,C 受到B 作用力的大小F ; (2)动摩擦因数的最小值μmin ;(3)A 移动的整个过程中,拉力做的功W 。
【答案】(1)33F mg =(2)min 32μ=(3)(231)W mgR μ=-【解析】(1)C 受力平衡2cos 30F mg ︒=,解得33F = (2)C 恰好降落到地面时,B 受C 压力的水平分力最大max32x F mg = B 受地面的摩擦力f mg μ=,根据题意min max x f F =,解得min 32μ= (3)C 下降的高度31)h R =,A 的位移2(31)x R =摩擦力做功的大小2(31)fW fx mgR μ==根据动能定理 00f W W mgh -+=-解得(21)(31)WmgR μ=--【名师点睛】本题的重点的C 恰好降落到地面时,B 物体受力的临界状态的分析,此为解决第二问的关键,也是本题分析的难点。
2.(2017·新课标全国Ⅰ卷)一质量为×104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面。
飞船在离地面高度×105 m 处以×103 m/s 的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面。
取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为9.8 m/s 2。
(结果保留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;(2)求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的%。
【高考】2017年真题 6 机械能
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专题6 机械能
1.(2017全国卷Ⅱ)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直.一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时.对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)
A.
2
16
v
g
B.
2
8
v
g
C.
2
4
v
g
D.
2
2
v
g
答案:B
解析:物块由最低点到最高点有:22
1
11
2
22
mv mgr mv
=+;物块做平抛运动:x=v1t;
4r
t
g
=;联立解得:
2
2
4
16
v
x r r
g
=-,由数学知识可知,当
2
2
4
2168
v
v
g
r
g
==
⨯
时,x最大,故选B.
2.(2017全国卷Ⅲ)如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂.用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距
1
3
l
.重力加速度大小为g.在此过程中,外力做的功为
A.
1
9
mgl B.
1
6
mgl C.
1
3
mgl D.
1
2
mgl
答案:A。
2017年高考物理 高频考点穿透卷 专题10 功和功率、动能和动能定理(含解析)
专题10 功和功率、动能和动能定理一.题型研究一 (一)真题再现1.(2016·全国卷甲T 21)如图所示,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O 点,另一端与小球相连.现将小球从M 点由静止释放,它在下降的过程中经过了N 点.已知在M 、N 两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且∠ONM <∠OMN <2.在小球从M 点运动到N 点的过程中()A .弹力对小球先做正功后做负功B .有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C .弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零D .小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差 【答案】BCD做功的功率为零,选项C 正确.由机械能守恒定律知,在M 、N 两点弹簧弹性势能相等,在N 点的动能等于从M点到N点重力势能的减小值,选项D正确.【题型】多选题【难度】较难2.(2015·全国卷ⅡT17)一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小f恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是( )【答案】A【题型】选择题【难度】一般3.(2014·全国卷ⅡT16)一物体静止在粗糙水平地面上.现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( ) A.W F2>4W F1,W f2>2W f1B.W F2>4W F1,W f2=2W f1C.W F2<4W F1,W f2=2W f1D.W F2<4W F1,W f2<2W f1【答案】C【题型】选择题【难度】较难(二)试题猜想4.如图所示,质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点,自由静止在A位置。
2017高考题物理真题汇编-答案
物理·参考答案与解析 专题1 质点的直线运动解析:(1)设冰球的质量为m ,冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,由动能定理得 -μmgs 0=12mv 21-12mv 20① 解得μ=v 20-v 212gs 0.②(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a 1和a 2,所用的时间为t .由运动学公式得v 20-v 21=2a 1s 0③v 0-v 1=a 1t ④ s 1=12a 2t 2⑤联立③④⑤式得 a 2=s 1(v 1+v 0)22s 20.答案:见解析专题2 相互作用1.解析:选C.当拉力水平时,物块做匀速运动,则F =μmg ,当拉力方向与水平方向的夹角为60°时,物块也刚好做匀速运动,则F cos 60°=μ(mg -F sin 60°),联立解得μ=33,A 、B 、D 项错误,C 项正确.2.解析:选AD.将重物向右上方缓慢拉起,重物处于动态平衡状态,可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析.将重物的重力沿两绳方向分解,画出分解的动态图如图所示.在三角形中,根据正弦定理有G sin γ1=F OM 1sin β1=F MN 1sin θ1,由题意可知F MN 的反方向与F OM 的夹角γ=180°-α,不变,因sin β(β为F MN 与G 的夹角)先增大后减小,故OM 上的张力先增大后减小,当β=90°时,OM 上的张力最大,因sin θ(θ为F OM 与G 的夹角)逐渐增大,故MN 上的张力逐渐增大,选项A 、D 正确,B 、C 错误.3.解析:选B.将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖直方向夹角θ均满足sin θ=45,对钩码(设其重力为G )静止时受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫1 m 2-0.8 m 2cos θ;弹性绳的两端移至天花板上的同一点时,对钩码受力分析,得G =2k ⎝⎛⎭⎫L 2-0.8 m 2,联立解得L =92 cm ,可知A 、C 、D 项错误,B 项正确.4.解析:选AB.设两段绳子间的夹角为2α,由平衡条件可知,2F cos α=mg ,所以F =mg 2cos α,设绳子总长为L ,两杆间距离为s ,由几何关系L 1sin α+L 2sin α=s ,得sin α=sL 1+L 2=sL ,绳子右端上移,L 、s 都不变,α不变,绳子张力F 也不变,A 正确;杆N 向右移动一些,s 变大,α变大,cos α变小,F 变大,B 正确;绳子两端高度差变化,不影响s 和L ,所以F 不变,C 错误;衣服质量增加,绳子上的拉力增加,由于α不会变化,悬挂点不会右移,D 错误.专题3 牛顿运动定律1.解析:(1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别为a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1.在物块B 与木板达到共同速度前有f 1=μ1m A g ①f 2=μ1m Bg ②f 3=μ2(m +m A +m B )g ③ 由牛顿第二定律得 f 1=m A a A ④ f 2=m B a B ⑤ f 2-f 1-f 3=ma 1⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,其大小为v 1.由运动学公式有 v 1=v 0-a B t 1⑦ v 1=a 1t 1⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得 v 1=1 m/s.⑨(2)在t 1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离为 s B =v 0t 1-12a B t 21⑩设在B 与木板达到共同速度v 1后,木板的加速度大小为a 2.对于B 与木板组成的体系,由牛顿第二定律有f 1+f 3=(m B +m )a 2⑪由①②④⑤式知,a A =a B ;再由⑦⑧式知,B 与木板达到共同速度时,A 的速度大小也为v 1,但运动方向与木板相反.由题意知,A 和B 相遇时,A 与木板的速度相同,设其大小为v 2.设A 的速度大小从v 1变到v 2所用的时间为t 2,则由运动学公式,对木板有v 2=v 1-a 2t 2⑫对A 有v 2=-v 1+a A t 2⑬在t 2时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为 s 1=v 1t 2-12a 2t 22⑭在(t 1+t 2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为 s A =v 0(t 1+t 2)-12a A (t 1+t 2)2⑮A 和B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同.因此A 和B 开始运动时,两者之间的距离为s 0=s A +s 1+s B ⑯联立以上各式,并代入数据得s 0=1.9 m. (也可用如图的速度-时间图线求解)答案:见解析2.解析:(1)感应电动势E =Bdv 0 感应电流I =E R ,解得I =Bdv 0R .(2)安培力F =BId 牛顿第二定律F =ma 解得a =B 2d 2v 0mR.(3)金属杆切割磁感线的速度v ′=v 0-v ,则感应电动势E =Bd (v 0-v ) 电功率P =E 2R解得P =B 2d 2(v 0-v )2R .答案:见解析专题4 曲线运动1.解析:选A.由于大圆环是光滑的,因此小环下滑的过程中,大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直,因此作用力不做功,A 项正确,B 项错误;小环刚下滑时,大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心,滑到大圆环圆心以下的位置时,大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心,C 、D 项错误.2.解析:选C.发球机从同一高度水平射出两个速度不同的乒乓球,根据平抛运动规律,竖直方向上,h =12gt 2,可知两球下落相同距离h 所用的时间是相同的,选项A 错误;由v 2y =2gh 可知,两球下落相同距离h 时在竖直方向上的速度v y 相同,选项B 错误;由平抛运动规律,水平方向上,x =vt ,可知速度较大的球通过同一水平距离所用的时间t 较少,选项C 正确;由于做平抛运动的球在竖直方向的运动为自由落体运动,两球在相同时间间隔内下降的距离相同,选项D 错误.3.解析:选C .设两球间的水平距离为L ,第一次抛出的速度分别为v 1、v 2,由于小球抛出后在水平方向上做匀速直线运动,则从抛出到相遇经过的时间t =L v 1+v 2,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则从抛出到相遇经过的时间为t′=L 2(v 1+v 2)=t2,C 项正确.专题5 万有引力与航天1.解析:选CD.在海王星从P 到Q 的运动过程中,由于引力与速度的夹角大于90°,因此引力做负功,根据动能定理可知,速率越来越小,C 项正确;海王星从P 到M 的时间小于从M 到Q 的时间,因此从P 到M 的时间小于T 04,A 项错误;由于海王星运动过程中只受到太阳引力作用,引力做功不改变海王星的机械能,即从Q 到N 的运动过程中海王星的机械能守恒,B 项错误;从M 到Q 的运动过程中引力与速度的夹角大于90°,因此引力做负功,从Q 到N 的过程中,引力与速度的夹角小于90°,因此引力做正功,即海王星从M 到N 的过程中万有引力先做负功后做正功,D 项正确.2.解析:选C.组合体比“天宫二号”质量大,轨道半径R 不变,根据GMm R 2=m v 2R ,可得v =GMR,可知与“天宫二号”单独运行时相比,组合体运行的速率不变,B 项错误;又T =2πR v ,则周期T 不变,A 项错误;质量变大、速率不变,动能变大,C 项正确;向心加速度a =GMR2,不变,D 项错误.3.解析:选D.由于不考虑地球自转,则在地球表面附近,有G Mm 0R 2=m 0g ,故可得M =gR 2G ,A 项错误;由万有引力提供人造卫星的向心力,有G Mm 1R 2=m 1v 2R ,v =2πR T ,联立得M =v 3T 2πG ,B 项错误;由万有引力提供月球绕地球运动的向心力,有G Mm 2r 2=m 2⎝⎛⎭⎫2πT ′2r ,故可得M =4π2r 3GT ′2,C 项错误;同理,根据地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离,不可求出地球的质量,D 项正确.4.解析:选BCD.“天舟一号”在距地面约380 km 的圆轨道上飞行时,由G Mmr 2=mω2r可知,半径越小,角速度越大,则其角速度大于同步卫星的角速度,即大于地球自转的角速度,A 项错误;由于第一宇宙速度是最大环绕速度,因此“天舟一号”在圆轨道的线速度小于第一宇宙速度,B 项正确;由T =2πω可知,“天舟一号”的周期小于地球自转周期,C 项正确;由G Mm R 2=mg ,G Mm(R +h )2=ma 可知,向心加速度a 小于地球表面的重力加速度g ,D项正确.5.解析:设组合体环绕地球的线速度为v ,由G Mm (R +h )2=m v 2R +h 得v =GMR +h,又因为G MmR2=mg ,所以v =Rg R +h ,向心加速度a =v 2R +h =R 2(R +h )2g . 答案:Rg R +h R 2(R +h )2g 专题6 机械能及其守恒定律1.解析:选A.QM 段绳的质量为m ′=23m ,未拉起时,QM 段绳的重心在QM 中点处,与M 点距离为13l ,绳的下端Q 拉到M 点时,QM 段绳的重心与M 点距离为16l ,此过程重力做功W G =-m ′g ·⎝⎛⎭⎫13l -16l =-19mgl ,对绳的下端Q 拉到M 点的过程,应用动能定理,可知外力做功W =-W G =19mgl ,可知A 项正确,B 、C 、D 项错误.2.解析:选B.摩天轮转动过程中乘客的动能不变,重力势能一直变化,故机械能一直变化,A 错误;在最高点乘客具有竖直向下的向心加速度,重力大于座椅对他的支持力,B 正确;摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量等于重力与周期的乘积,C 错误;重力瞬时功率等于重力与速度在重力方向上的分量的乘积,而转动过程中速度在重力方向上的分量是变化的,所以重力的瞬时功率也是变化的,D 错误.3.解析:选D.物块向右匀速运动时,绳中的张力等于物块的重力Mg ,因为2F 为物块与夹子间的最大静摩擦力,当物块向上摆动做圆周运动时,静摩擦力大于Mg ,说明物块做匀速运动时所受的静摩擦力小于2F ,A 项错误;当小环碰到钉子P 时,由于不计夹子的质量,因此绳中的张力等于夹子与物块间的静摩擦力,即小于或等于2F ,B 项错误;如果物块上升的最大高度不超过细杆,则根据机械能守恒可知,Mgh =12Mv 2,即上升的最大高度h =v 22g ,C项错误;当物块向上摆动的瞬时,如果物块与夹子间的静摩擦力刚好为2F ,此时的速度v 是最大速度,则2F -Mg =M v 2L,解得v =(2F -Mg )LM,D 项正确.4.解析:选AB.在A 的动能达到最大前,A 向下加速运动,此时A 处于失重状态,则整个系统对地面的压力小于3mg ,即地面对B 的支持力小于32mg ,A 项正确;当A 的动能最大时,A 的加速度为零,这时系统既不失重,也不超重,系统对地面的压力等于3mg ,即B 受到地面的支持力等于32mg ,B 项正确;当弹簧的弹性势能最大时,A 减速运动到最低点,此时A 的加速度方向竖直向上,C 项错误;由机械能守恒定律可知,弹簧的弹性势能最大值等于A 的重力势能的减少量,即为mg (L cos 30°-L cos 60°)=3-12mgL ,D 项错误. 5.解析:(1)C 受力平衡2F cos 30° =mg 解得F =33mg . (2)C 恰好降到地面时,B 受C 压力的水平分力最大F x max =32mg B 受地面的摩擦力f =μmg 根据题意f min =F x max ,解得μmin =32. (3)C 下降的高度h =(3-1)R A 的位移x =2(3-1)R 摩擦力做功的大小 W f =fx =2(3-1)μmgR根据动能定理W -W f +mgh =0-0 解得W =(2μ-1)(3-1)mgR . 答案:见解析专题7 碰撞与动量守恒 1.解析:选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.2.解析:选AB.根据F -t 图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F 的冲量,可知在0~1 s 、0~2 s 、0~3 s 、0~4 s 内合外力冲量分别为2 N ·s 、4 N ·s 、3 N ·s 、2 N ·s ,应用动量定理I =m Δv 可知物块在1 s 、2 s 、3 s 、4 s 末的速率分别为1 m/s 、2 m/s 、1.5 m/s 、1 m/s ,物块在这些时刻的动量大小分别为2 kg ·m/s 、4 kg ·m/s 、3 kg ·m/s 、2 kg ·m/s ,则A 、B 项均正确,C 、D 项均错误.3.解析:(1)A Z X ―→A -4Z -2Y +42He.(2)设α粒子的速度大小为v ,由qvB =m v 2R ,T =2πRv ,得α粒子在磁场中运动周期T =2πmqB环形电流大小I =q T =q 2B2πm .(3)由qvB =m v 2R ,得v =qBRm设衰变后新核Y 的速度大小为v ′,系统动量守恒 Mv ′-mv =0 v ′=mv M =qBR M由Δmc 2=12Mv ′2+12mv 2得Δm =(M +m )(qBR )22mMc 2.答案:见解析4.解析:(1)B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有 h =12gt 2① 代入数据解得t =0.6 s .②(2)设细绳绷直前瞬间B 速度大小为v B ,有v B =gt ③细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A 、B 的重力,A 、B 相互作用,由动量守恒得m B v B =(m A+m B )v ④之后A 做匀减速运动,所以细绳绷直后瞬间的速度v 即为A 的最大速度,联立②③④式,代入数据解得v =2 m/s.⑤(3)细绳绷直后,A 、B 一起运动,B 恰好可以和地面接触,说明此时A 、B 的速度为零,这一过程中A 、B 组成的系统机械能守恒,有12(m A+m B )v 2+m B gH =m A gH ⑥ 代入数据解得H =0.6 m. 答案:见解析专题8 静电场1.解析:选AC.设点电荷的电荷量为Q ,根据点电荷电场强度公式E =k Qr 2,r a ∶r b=1∶2,r c ∶r d =3∶6,可知,E a ∶E b =4∶1,E c ∶E d =4∶1,选项A 正确,B 错误;将一带正电的试探电荷由a 点移动到b 点做的功W ab =q (φa -φb )=3q (J),试探电荷由b 点移动到c 点做的功W bc =q (φb -φc )=q (J),试探电荷由c 点移动到d 点做功W cd =q (φc -φd )=q (J),由此可知,W ab ∶W bc =3∶1,W bc ∶W cd =1∶1,选项C 正确,D 错误.2.解析:选ABD.ac 垂直于bc ,沿ca 和cb 两方向的场强分量大小分别为E 1=U caac =2 V/cm 、E 2=U cbbc =1.5 V/cm ,根据矢量合成可知E =2.5 V/cm ,A 项正确;根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等,有φO -φa =φb -φc ,得φO =1 V ,B 项正确;电子在a 、b 、c 三点的电势能分别为-10 eV 、-17 eV 和-26 eV ,故电子在a 点的电势能比在b 点的高7 eV ,C 项错误;电子从b 点运动到c 点,电场力做功W =(-17 eV)-(-26 eV)=9 eV ,D 项正确.3.解析:选BC.电子仅在电场力作用下可能从A 运动到B ,也可能从B 运动到A ,所以A 错误;若a A >a B ,说明电子在A 点受到的电场力大于在B 点受到的电场力,所以A 距离点电荷较近,B 距离点电荷较远,又因为电子受到的电场力指向轨迹凹侧,因此Q 靠近M 端且为正电荷,B 正确;无论Q 是正电荷还是负电荷,若电子从A 运动到B ,一定是克服电场力做功,若电子从B 运动到A ,一定是电场力做正功,即一定有E p A <E p B ,C 正确;对于同一个负电荷,电势低处电势能大,B 点电势一定低于A 点电势,D 错误.4.解析:选A.电子在A 、B 板间的电场中加速运动,在B 、C 板间的电场中减速运动,设A 、B 板间的电压为U ,B 、C 板间的电场强度为E ,M 、P 两点间的距离为d ,则有eU -eEd =0,若将C 板向右平移到P ′点,B 、C 两板所带电荷量不变,由E =U d =Q C 0d =4πkQεS 可知,C 板向右平移到P ′时,B 、C 两板间的电场强度不变,由此可以判断,电子在A 、B 板间加速运动后,在B 、C 板间减速运动,到达P 点时速度为零,然后返回,A 项正确,B 、C 、D 项错误.5.解析:选AC.由题图可知,空间的电势有正有负,且只有一个极值,则两个点电荷必定为异种电荷,A 项正确;由E =ΔφΔx 可知,φ-x 图象的切线斜率表示电场强度,因此x 1处的电场强度不为零,B 项错误;负电荷从x 1移到x 2的过程中,电势升高,电场强度减小,由E p =qφ,F =qE 可知,电势能减小,受到的电场力减小,C 项正确,D 项错误.6.解析:(1)设小球M 、N 在A 点水平射出时的初速度大小为v 0,则它们进入电场时的水平速度仍然为v 0.M 、N 在电场中运动的时间t 相等,电场力作用下产生的加速度沿水平方向,大小均为a ,在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2.由题给条件和运动学公式得v 0-at =0① s 1=v 0t +12at 2②s 2=v 0t -12at 2③联立①②③式得s 1s 2=3.④(2)设A 点距电场上边界的高度为h ,小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ,由运动学公式v 2y =2gh ⑤ H =v y t +12gt 2⑥M 进入电场后做直线运动,由几何关系知 v 0v y =s 1H⑦ 联立①②⑤⑥⑦式可得 h =13H .⑧ (3)设电场强度的大小为E ,小球M 进入电场后做直线运动,则 v 0v y =qE mg⑨ 设M 、N 离开电场时的动能分别为E k1、E k2,由动能定理得 E k1=12m (v 20+v 2y )+mgH +qEs 1⑩E k2=12m (v 20+v 2y )+mgH -qEs 2⑪由已知条件 E k1=1.5E k2⑫联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得 E =mg 2q. 答案:见解析7.解析:(1)设油滴质量和电荷量分别为m 和q ,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E 1的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在t =0时,电场强度突然从E 1增加至E 2时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a 1满足qE 2-mg =ma 1① 油滴在时刻t 1的速度为 v 1=v 0+a 1t 1②电场强度在时刻t 1突然反向,油滴做匀变速运动,加速度方向向下,大小a 2满足qE 2+mg =ma 2③油滴在时刻t 2=2t 1的速度为 v 2=v 1-a 2t 1④由①②③④式得 v 2=v 0-2gt 1.⑤(2)由题意,在t =0时刻前有 qE 1=mg ⑥油滴从t =0到时刻t 1的位移为 s 1=v 0t 1+12a 1t 21⑦油滴在从时刻t 1到时刻t 2=2t 1的时间间隔内的位移为 s 2=v 1t 1-12a 2t 21⑧由题给条件有 v 20=2g (2h )⑨式中h 是B 、A 两点之间的距离. 若B 点在A 点之上,依题意有 s 1+s 2=h ⑩由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得 E 2=⎣⎡⎦⎤2-2v 0gt 1+14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1⑪为使E 2>E 1,应有 2-2v 0gt 1+14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1⑫即当0<t 1<⎝⎛⎭⎫1-32v 0g⑬ 或t 1>⎝⎛⎭⎫1+32v 0g⑭ 才是可能的;条件⑬式和⑭式分别对应于v 2>0和v 2<0两种情形. 若B 点在A 点之下,依题意有 s 1+s 2=-h ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得 E 2=⎣⎡⎦⎤2-2v 0gt 1-14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1⑯为使E 2>E 1,应有 2-2v 0gt 1-14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1⑰即t 1>⎝⎛⎭⎫52+1v 0g⑱另一解为负,不合题意,已舍去.答案:见解析8.解析:(1)F =qE =3.0×10-3 N. (2)由qE mg=tan 37°,得m =4.0×10-4 kg. (3)由mgl (1-cos 37°)=12mv 2,得v =2gl (1-cos 37°)=2.0 m/s.答案:见解析专题9 磁 场1.解析:选C.由于是相同的粒子,粒子进入磁场时的速度大小相同,由qvB =m v 2R 可知,R =mvqB ,即粒子在磁场中做圆周运动的半径相同.若粒子运动的速率为v 1,如图所示,通过旋转圆可知,当粒子的磁场出射点A 离P 点最远时,则AP =2R 1;同样,若粒子运动的速率为v 2,粒子的磁场出射点B 离P 点最远时,则BP =2R 2,由几何关系可知,R 1=R2,R 2=R ·cos30°=32R ,则v 2v 1=R 2R 1=3,C 项正确.2.解析:选B.该空间区域为匀强电场、匀强磁场和重力场的叠加场,a 在纸面内做匀速圆周运动,可知其重力与所受到的电场力平衡,洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力,有m a g =qE ,解得m a =qEg .b 在纸面内向右做匀速直线运动,由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向上,可知m b g =qE +qv b B ,解得m b =qE g +qv b B g.c 在纸面内向左做匀速直线运动,由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向下,可知m c g +qv c B =qE ,解得m c =qEg -qv c Bg.综上所述,可知m b >m a >m c ,选项B 正确. 3.解析:选BC.由安培定则可判断出L 2在L 1处产生的磁场(B 21)方向垂直L 1和L 2的连线竖直向上,L 3在L 1处产生的磁场(B 31)方向垂直L 1和L 3的连线指向右下方,根据磁场叠加原理,L 3和L 2在L 1处产生的合磁场(B 合1)方向如图1所示,根据左手定则可判断出L 1所受磁场作用力的方向与L 2和L 3的连线平行,选项A 错误;同理,如图2所示,可判断出L 3所受磁场(B合3)作用力的方向(竖直向上)与L 1、L 2所在的平面垂直,选项B 正确;同理,如图3所示,设一根长直导线在另一根导线处产生的磁场的磁感应强度大小为B ,根据几何知识可知,B合1=B ,B合2=B ,B合3=3B ,由安培力公式可知,L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小与该处的磁感应强度大小成正比,所以L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶3,选项C 正确,D 错误.4.解析:选C.导线P 和Q 中电流I 均向里时,设其在a 点产生的磁感应强度大小B P =B Q =B 1,如图所示,则其夹角为60°,它们在a 点的合磁场的磁感应强度平行于PQ 向右、大小为3B 1.又根据题意B a =0,则B 0=3B 1,且B 0平行于PQ 向左.若P 中电流反向,则B P 反向、大小不变,B Q 和B P 大小不变,夹角为120°,合磁场的磁感应强度大小为 B ′1=B 1(方向垂直PQ 向上、与B 0垂直),a 点合磁场的磁感应强度B =B 20+B ′21=233B 0,则A 、B 、D 项均错误,C 项正确. 5.解析:(1)在匀强磁场中,带电粒子做圆周运动.设在x ≥0区域,圆周半径为R 1;在x <0区域,圆周半径为R 2.由洛伦兹力公式及牛顿定律得qB 0v 0=m v 20R 1①qλB 0v 0=m v 20R 2②粒子速度方向转过180°时,所需时间t 1为 t 1=πR 1v 0③ 粒子再转过180°时,所需时间t 2为 t 2=πR 2v 0④ 联立①②③④式得,所求时间为 t 0=t 1+t 2=πm B 0q ⎝⎛⎭⎫1+1λ.⑤(2)由几何关系及①②式得,所求距离为 d 0=2(R 1-R 2)=2mv 0B 0q ⎝⎛⎭⎫1-1λ. 答案:见解析6.解析:(1)在电场中,粒子做类平抛运动,设Q 点到x 轴距离为L ,到y 轴距离为2L ,粒子的加速度为a ,运动时间为t ,有2L =v 0t ① L =12at 2②设粒子到达O 点时沿y 轴方向的分速度为v y v y =at ③设粒子到达O 点时速度方向与x 轴正方向夹角为α,有tan α=v yv 0④联立①②③④式得α=45°⑤即粒子到达O 点时速度方向与x 轴正方向成45°角斜向上. 设粒子到达O 点时速度大小为v ,由运动的合成有v =v 20+v 2y ⑥联立①②③⑥式得v =2v 0.⑦(2)设电场强度为E ,粒子电荷量为q ,质量为m ,粒子在电场中受到的电场力为F ,由牛顿第二定律可得F =ma ⑧又F =qE ⑨设磁场的磁感应强度大小为B ,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R ,所受的洛伦兹力提供向心力,有qvB =m v 2R⑩由几何关系可知R =2L ⑪ 联立①②⑦⑧⑨⑩⑪式得E B =v 02.答案:见解析7.解析:(1)设甲种离子在磁场中的运动半径为r 1.电场加速qU 0=12×2mv 2且qvB =2m v 2r 1解得r 1=2BmU 0q根据几何关系x =2r 1-L解得x =4BmU 0q-L . (2)如图所示最窄处位于过两虚线交点的垂线上 d =r 1-r 21-⎝⎛⎭⎫L 22解得d =2BmU 0q-4mU 0qB 2-L 24. (3)设乙种离子在磁场中的运动半径为r 2 r 1的最小半径r 1min =2Bm (U 0-ΔU )qr 2的最大半径 r 2max =1B2m (U 0+ΔU )q由题意知2r 1min -2r 2max >L 即4Bm (U 0-ΔU )q -2B2m (U 0+ΔU )q>L解得L <2Bmq[2(U 0-ΔU )-2(U 0+ΔU )]. 答案:见解析专题10 电磁感应1.解析:选BC.由题图(b)可知,导线框运动的速度大小v =L t =0.10.2 m/s =0.5 m/s ,B 项正确;导线框进入磁场的过程中,cd 边切割磁感线,由E =BLv ,得B =E Lv =0.010.1×0.5 T =0.2T ,A 项错误;由题图可知,导线框进入磁场的过程中,感应电流的方向为顺时针方向,根据楞次定律可知,磁感应强度方向垂直纸面向外,C 项正确;在0.4~0.6 s 这段时间内,导线框正在出磁场,回路中的电流大小I =E R =0.010.005 A =2 A ,则导线框受到的安培力F =BIL=0.2×2×0.1 N =0.04 N ,D 项错误.2.解析:选AD.如果将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉,则线圈在安培力作用下转动起来,每转一周安培力驱动一次,可保证线圈不断地转动,A 项正确;如果左、右转轴上下侧的绝缘漆均刮掉,不能保证线圈持续转动下去,B 项错误;如果仅左转轴的上侧绝缘漆刮掉,右转轴的下侧绝缘漆刮掉,则线圈中不可能有电流,因此线圈不可能转动,C 项错误;如果左转轴上下侧的绝缘漆均刮掉,右转轴仅下侧的绝缘漆刮掉效果与A 项相同,因此D 项正确.3.解析:选A.施加磁场来快速衰减STM 的微小振动,其原理是电磁阻尼,在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化,紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流,则其受到安培力作用,该作用阻碍紫铜薄板振动,即促使其振动衰减.方案A 中,无论紫铜薄板上下振动还是左右振动,通过它的磁通量都发生变化;方案B 中,当紫铜薄板上下振动时,通过它的磁通量可能不变,当紫铜薄板向右振动时,通过它的磁通量不变;方案C 中,紫铜薄板上下振动、左右振动时,通过它的磁通量可能不变;方案D 中,当紫铜薄板上下振动时,紫铜薄板中磁通量可能不变.综上可知,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A.4.解析:选D.金属杆PQ 向右切割磁感线,根据右手定则可知PQRS 中感应电流沿逆时针方向;原来T 中的磁场方向垂直于纸面向里,金属杆PQ 中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外,使得穿过T 的磁通量减小,根据楞次定律可知T 中产生顺时针方向的感应电流,综上所述,可知A 、B 、C 项错误,D 项正确.5.解析:选C.题图1中,稳定时通过A 1的电流记为I 1,通过L 1的电流记为I L .S 1断开瞬间,A 1突然变亮,可知I L >I 1,因此A 1和L 1电阻不相等,所以A 、B 错误;题图2中,闭合S 2时,由于自感作用,通过L 2与A 2的电流I 2会逐渐增大,而通过R 与A 3的电流I 3立即变大,因此电流不相等,所以D 错误;由于最终A 2与A 3亮度相同,所以两支路电流I 相同,根据部分电路欧姆定律,两支路电压U 与电流I 均相同,所以两支路电阻相同.由于A 2、A 3完全相同,故变阻器R 与L 2的电阻值相同,所以C 正确.6.解析:选D.根据楞次定律,感应电流产生的磁场向下,再根据安培定则,可判断ab 中感应电流方向从a 到b ,A 错误;磁场变化是均匀的,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势恒定不变,感应电流I 恒定不变,B 错误;安培力F =BIL ,由于I 、L 不变,B 减小,所以ab 所受的安培力逐渐减小,根据力的平衡条件,静摩擦力逐渐减小,C 错误,D 正确.7.解析:选A.由题图可知,穿过a 、b 两个线圈的磁通量均为Φ=B ·πr 2,因此磁通量之比为1∶1,A 项正确.8.解析:(1)题图1中,电路中的电流I 1=BLvR +r棒ab 受到的安培力F 1=BI 1L在Δt 时间内,“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安培力做的功 E 电=F 1·v Δt =B 2L 2v 2Δt R +r题图2中,棒ab 受到的安培力F 2=BIL在Δt 时间内,“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的功 E 机=F 2·v Δt =BILv Δt . (2)a.如图3、图4所示.b .设自由电荷的电荷量为q ,沿导体棒定向移动的速率为u . 如图4所示,沿棒方向的洛伦兹力f ′1=qvB ,做负功 W 1=-f ′1·u Δt =-qvBu Δt垂直棒方向的洛伦兹力f ′2=quB ,做正功 W 2=f ′2·v Δt =quBv Δt所以W 1=-W 2,即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零.f ′1做负功,阻碍自由电荷的定向移动,宏观上表现为“反电动势”,消耗电源的电能;f ′2做正功,宏观上表现为安培力做正功,使机械能增加.大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能;在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用.答案:见解析9.解析:(1)垂直于导轨平面向下.(2)电容器完全充电后,两极板间电压为E ,当开关S 接2时,电容器放电,设刚放电时流经MN 的电流为I ,有I =ER①设MN 受到的安培力为F ,有F =IlB ② 由牛顿第二定律,有F =ma ③ 联立①②③式得a =BlEmR.④(3)当电容器充电完毕时,设电容器上电荷量为Q 0.有Q 0=CE ⑤开关S 接2后,MN 开始向右加速运动,速度达到最大值v max 时,设MN 上的感应电动势为E ′,有E ′=Blv max ⑥ 依题意有E ′=QC⑦设在此过程中MN 的平均电流为I ,MN 上受到的平均安培力为F ,有 F =IlB ⑧由动量定理,有F Δt =mv max -0⑨ 又I Δt =Q 0-Q ⑩联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得Q =B 2l 2C 2Em +B 2l 2C .答案:见解析专题11 交变电流1.解析:选B.由交流电压的表达式可知,原线圈两端所加的电压最大值为220 2 V ,故有效值为U 1=220 V ,由U 1U 2=n 1n 2,故副线圈电压的有效值为U 2=110 V ,故输出功率P 2=U 22R =220 W ,再由输入功率等于输出功率知,P 1=P 2=220 W ,A 项错误;根据欧姆定律知,I 2=U 2R =2 A ,I 1I 2=n 2n 1,得I 1=1 A ,故电流表读数为1 A ,所以B 项正确;电压表的读数为有效值,即U 2=110 V ,C 项错误;由交流电压的表达式可知,ω=100π(rad /s),又T =2πω,解得T =0.02 s ,所以D 项错误.2.解析:选AD.t =0时,磁通量为零,磁感线与线圈平面平行,A 正确;当磁感线与线圈平面平行时,磁通量变化率最大,感应电动势最大,画出感应电动势随时间变化的图象如图,由图可知,t =1 s 时,感应电流没有改变方向,B 错误;t =1.5 s 时,感应电动势为0,C 错误;感应电动势最大值E m =NBSω=NΦm2πT =100×0.04×2π2(V)=4π(V),有效值E =22×4π(V)=22π(V),Q =E 2RT =8π2(J),D 正确.3.解析:选BD.电感线圈有通低频、阻高频的作用,因此A 项错误;电容器有通高频、阻低频的作用,因此B 项正确;由此可以判断,扬声器甲主要用于输出低频成分,扬声器乙用于输出高频成分,C 项错误,D 项正确.专题12 近代物理初步1.解析:选B.静止的铀核在衰变过程中遵循动量守恒,由于系统的总动量为零,因此衰变后产生的钍核和α粒子的动量等大反向,即p Th =p α,B 项正确;因此有2m Th E kTh =2m αE kα,由于钍核和α粒子的质量不等,因此衰变后钍核和α粒子的动能不等,A 项错误;半衰期是有半数铀核衰变所用的时间,并不是一个铀核衰变所用的时间,C 项错误;由于衰变过程释放能量,根据爱因斯坦质能方程可知,衰变过程有质量亏损,因此D 项错误.2.解析:选B.氘核聚变反应的质量亏损为Δm =2×2.013 6 u -(3.015 0 u +1.008 7 u)=0.003 5 u ,释放的核能为ΔE =Δmc 2=0.003 5×931 MeV/c 2×c 2≈3.3 MeV ,选项B 正确.3.解析:选BC.设该金属的逸出功为W ,根据爱因斯坦光电效应方程有E k =hν-W ,同种金属的W 不变,则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大,B 项正确;又E k =eU ,则最大初动能与遏止电压成正比,C 项正确;根据上述有eU =hν-W ,遏止电压U 随ν增大而增大,A 项错误;又有hν-E k =W ,W 相同,则D 项错误.。
2017年高考江苏物理试题及答案解析(精编版)
2017年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物理一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.【2017年江苏,1, 4分】如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r o圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、圈的磁通量之比为()A.D. 4:1【答案】【解析】b两线C . 1:41:1A由于线圈平面与磁场方向垂直,故穿过该面的磁通量为:为r的虚线范围内有匀强磁场,所以磁场的区域面积为:可知,穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的,所以磁通量都是:Br2。
与线圈的大小无关,故选2.【2017年江苏,2, 4分】如图所示,时水平抛出,经过时间t在空中相遇。
若两球的抛出速度都变为原来的相遇经过的时间为()A. t B【答案】CJt2BS,半径S r2结合图A。
B两小球从相同高度同2倍,则两球从抛出到t4【解析】两球同时抛出,竖直方向上做自由落体运动,相等时间内下降的高度相同,始终在同一水平面上,根据x V A t V B t知,当两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为 1 ;故选Co23.【2017年江苏,3, 4分】一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处。
物块初动能为E k0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能E k与【答案】C【解析】设斜面的倾角为据动能定理可得:m ,去沿斜面向上为位移正方向;根mgxsin mgxcos E k E^ , 所以E k E k0mg sin mg cos x ; 下滑过程中:mgxsin mgxcos & 0,所以E k mg sin mg cos x ;,最后的总动能减小,故选Co,物块的质量为上滑过程中:4. 【2017年江苏,4, 4分】如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A 、B 、C 中央各有一小孔,小孔分别位于0、M 、P 点。
由O 点静止释放的电子恰好能运动到 点。
2017年高考物理热点题型和提分秘籍专题5.2动能定理及应用Word版含解析
1.掌握动能定理,能运用动能定理解答实际问题。
热点题型一 对动能定理的理解例1、一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。
当物块的初速度为v 时,上升的最大高度为H ,如图所示;当物块的初速度为v2时,上升的最大高度记为h 。
重力加速度大小为g 。
物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为 ( )A .tan θ和H 2B .(v22gH -1)tan θ和H2C .tan θ和H4D .(v 22gH -1)tan θ和H 4【答案】D【解析】本题考查牛顿第二定律的两类基本问题,用牛顿第二定律和运动学公式解即可,根据牛顿【提分秘籍】1.从两个方面理解动能定理 (1)动能定理公式中体现的三个关系①数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。
可以通过计算物体动能的变化,求合外力的功,进而求得某一力的功。
②单位关系,等式两侧物理量的国际单位都是焦耳。
③因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因。
(2)动能定理叙述中所说的“外力”,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力。
2.运用动能定理需注意的问题(1)应用动能定理解题时,在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程初末的动能。
(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑。
但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式。
(3)动能定理中涉及的物理量有F、x、m、v、W、E k等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理。
(4)高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系。
3.应用动能定理解题的技巧(1)应用动能定理时,也必须进行受力分析,分析在所研究过程中有哪些力做功,并注意区分做功的正负。
(2)应用动能定理时,要注意选取的研究对象和对应过程,合力做的功和动能的增量一定是对应于同一研究对象的同一过程。
高考物理《动能和动能定理》真题练习含答案
高考物理《动能和动能定理》真题练习含答案1.[2024·江苏省淮安市学情调研]质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面向左开始运动,起始点A 与一水平放置的轻弹簧O 端相距s ,轻弹簧的另一端固定在竖直墙上,如图所示,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x ,重力加速度为g ,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程中,克服弹簧弹力所的功为( )A .12 m v 20 -μmg (s +x )B .12m v 20 -μmgx C .μmg (s +x )-12m v 20 D .-μmg (s +x ) 答案:A解析:从开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程中,由动能定理-μmg (s +x )-W =0-12m v 20 ,解得W =12 m v 20 -μmg (s +x ),A 正确.2.[2024·河南省部分学校摸底测试]如图所示,水平圆盘桌面上放有质量为0.1 kg 的小铁碗A (可视为质点),一小孩使圆盘桌面在水平面内由静止开始绕过圆盘中心O 的轴转动,并逐渐增大圆盘转动的角速度,直至小铁碗从圆盘的边缘飞出,飞出后经过0.2 s 落地,落地点与飞出点在地面投影点的距离为80 cm.若不计空气阻力,该过程中,摩擦力对小铁碗所做的功为( )A.0.2 J B .0.4 JC .0.8 JD .1.6 J答案:C解析:小铁碗飞出后做平抛运动,由平抛运动规律可得v =x t,解得v =4 m/s ,小铁碗由静止到飞出的过程中,由动能定理有W =12m v 2,故摩擦力对小铁碗所做的功W =0.8 J ,C 正确.3.(多选)如图所示,在倾角为θ的斜面上,质量为m 的物块受到沿斜面向上的恒力F 的作用,沿斜面以速度v 匀速上升了高度h .已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g .关于上述过程,下列说法正确的是( )A .合力对物块做功为0B .合力对物块做功为12m v 2 C .摩擦力对物块做功为-μmg cos θh sin θD .恒力F 与摩擦力对物块做功之和为mgh答案:ACD解析:物体做匀速直线运动,处于平衡状态,合外力为零,则合外力做功为零,故A正确,B 错误;物体所受的摩擦力大小为f =μmg cos θ,物体的位移x =h sin θ,摩擦力对物块做功为W f =-fx =-μmg cos θh sin θ,C 正确;物体所受各力的合力做功为零,则W G +W F +W f =0,所以W F +W f =-W G =-(-mgh )=mgh ,D 正确.4.(多选)质量为2 kg 的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,水平拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示,重力加速度g 取10 m/s 2,则此物体( )A .在位移x =9 m 时的速度是33 m/sB .在位移x =9 m 时的速度是3 m/sC .在OA 段运动的加速度是2.5 m/s 2D .在OA 段运动的加速度是1.5 m/s 2答案:BD解析:运动x =9 m 的过程由动能定理W -μmgx =12m v 2,得v =3 m/s ,A 错误,B 正确;前3 m 过程中,水平拉力F 1=W 1x 1 =153N =5 N ,根据牛顿第二定律,F 1-μmg =ma 得a =1.5 m/s 2,C 错误,D 正确.5.[2024·张家口市期末考试]如图所示,倾角为θ=37°的足够长光滑斜面AB 与长L BC =2 m 的粗糙水平面BC 用一小段光滑圆弧(长度不计)平滑连接,半径R =1.5 m 的光滑圆弧轨道CD 与水平面相切于C 点,OD 与水平方向的夹角也为θ=37°.质量为m 的小滑块从斜面上距B 点L 0=2 m 的位置由静止开始下滑,恰好运动到C 点.已知重力加速度g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)求小滑块与粗糙水平面BC 间的动摩擦因数μ;(2)改变小滑块从斜面上开始释放的位置,小滑块能够通过D 点,求小滑块的释放位置与B 点的最小距离.答案:(1)0.6 (2)6.75 m解析:(1)滑块恰好运动到C 点,由动能定理得mgL 0sin 37°-μmgL BC =0-0解得μ=0.6(2)滑块能够通过D 点,在D 点的最小速度,由mg sin θ=m v 2D R解得v D =3 m/s设滑块在斜面上运动的距离为L ,由动能定理得mgL sin θ-μmgL BC -mgR (1+sin θ)=12m v 2D -0 解得L =6.75 m。
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动能定理高考真题(教师版)1.【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为k0E ,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能k E 与位移的关系图线是2.【2017·新课标Ⅱ卷】如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。
一小物块以速度从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时。
对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )A .216v gB .28v g C .24v g D .22v g3.(2016全国新课标II 卷,16)小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q球的质量,悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点.A .P 球的速度一定大于Q 球的速度B .P 球的动能一定小于Q 球的动能C .P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D .P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度4.(多选)(2016浙江卷,18)如图所示为一滑草场。
某条滑道由上下两段高均为h ,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ。
质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,sin37=0.6cos37=0.8o o ,)。
则( )。
A .动摩擦因数67μ= B .载人滑草车最大速度为27gh C .载人滑草车克服摩擦力做功为mgh D .载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g 5.(2015新课标I-17). 如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道如图放置,三点POQ 水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道,质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg,g 为重力加速度的大小,用W 表示质点从P 运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功,则A. W = mgR,质点恰好可以到达Q 点B. W > mgR,质点不能到达Q 点C. W = mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D. W < mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离6.【2015海南-4】如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端登高。
质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g ,质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A. mgR 41B. mgR 31C. mgR 21D. mgR 4π 7. (2014年 全国卷2)16.一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v ,若将水平拉力的大小改为F 2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v ,对于上述两个过程,用1F W 、2F W 分别表示拉力F 1、F 2所做的功,1f W 、2f W 分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )A. 124F F W W 〉,122f f W W 〉B. 124F F W W 〉,122f f W W =C. 124F F W W 〈,122f f W W =D. 124F F W W 〈,122f f W W 〈8(2011山东).如图所示,将小球a 从地面以初速度v 。
竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放,两球恰在2h 处相遇(不计空气阻力)。
则 A.两球同时落地 B.相遇时两球速度大小相等C .从开始运动到相遇,球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D.相遇后的任意时刻,重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等9.(2016全国新课标II 卷,25)(20分)轻质弹簧原长为2l ,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l ,现将该弹簧水平放置,一端固定在A 点,另一端与物块P 接触但不连接.AB 是长度为5l 的水平轨道,B 端与半径l 的光滑半圆轨道BCD 相切,半圆的直径RD 竖直,如图所示,物块P 与AB 间的动摩擦因数0.5μ=.用外力推动物块P ,将弹簧压缩至长度l ,然后放开,P 开始沿轨道运动,重力加速度大小为g .⑴若P 的质量为m ,求P 到达B 点时的速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B 点之间的距离;⑵若P 能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P 的质量的取值范围.10.(2016天津卷,10)我国将于2022年举办奥运会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,如图所示,质量m=60kg 的运动员从长直助滑道末端AB 的A 处由静止开始以加速度23.6/a m s =匀加速滑下,到达助滑道末端B 时速度24/B v m s =,A 与B 的竖直高度差H=48m ,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧。
助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h=5m ,运动员在B 、C 间运动时阻力做功W=-1530J ,取210/g m s = (1)求运动员在AB 段下滑时受到阻力f F 的大小;(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大。
11.【2015重庆-8】.(16分)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题8图所示的实验装置。
图中水平放置的底板上竖直地固定有M 板和N 板。
M 板上部有一半径为R 的14圆弧形的粗糙轨道,P 为最高点,Q 为最低点,Q 点处的切线水平,距底板高为H .N 板上固定有三个圆环.将质量为m 的小球从P 处静止释放,小球运动至Q 飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q 水平距离为L 处。
不考虑空气阻力,重力加速度为g .求:(1)距Q 水平距离为2L 的圆环中心到底板的高度; (2)小球运动到Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向;(3)摩擦力对小球做的功.12.(2015浙江-23)如图所示,用一块长1 1.0L m =的木板在墙和桌面间架设斜面,桌面高H=0.8m ,长2 1.5L m =。
斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定。
将质量m=0.2kg 的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数10.05μ=,物块与桌面间的动摩擦因数2μ,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。
(重力加速度取210/g m s =;最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑;(用正切值表示)(2)当θ增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数2μ(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离m x13.【2015山东-23】. 如图甲所示,物块与质量为m 的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。
物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上,小球与右侧滑轮的距离为l 。
开始时物块和小球均静止,将此时传感装置的示数记为初始值。
现给小球施加一始终垂直于l 段细绳的力,将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60o 角,如图乙所示,此时传感装置的示数为初始值的1.25倍;再将小球由静止释放,当运动至最低位置时,传感装置的示数为初始值的0.6倍.不计滑轮的大小和摩擦,重力加速度的大小为g 。
求:(1)物块的质量;(2)从释放到运动至最低位置的过程中,小球克服阻力所做的功。
14.【2015天津-10】10.(16分)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图.皮带在电动机的带动下保持V=1 m /s 的恒定速度向右运动.现将一质量为m=2 kg 的邮件轻放在皮带上.邮件和皮带间的动摩擦因数μ= 0.5。
设皮带足够长.取g=10m /s 2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求(1)邮件滑动的时间t ;(2)邮件对地的位移大小x ;(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W 。
15.(2014 福建卷)21.(19分)图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB 段对到与四分之一光滑圆弧轨道BC 在B 点水平相切。
点A 距水面的高度为H ,圆弧轨道BC 的半径为R ,圆心O 恰在水面。
一质量为m 的游客(视为质点)可从轨道AB 的任意位置滑下,不计空气阻力。
(1)若游客从A 点由静止开始滑下,到B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面D 点,OD=2R ,求游客滑到的速度vB 大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf ;(2)若游客从AB 段某处滑下,恰好停在B 点,有因为受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P 点后滑离轨道,求P 点离水面的高度h 。
(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为R v m F 2向)(2013年浙江理综) 山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤,其示意图如下。
图中A 、B 、C 、D 均为石 头的边缘点,O 为青藤的固定点,h 1=1.8m ,h 2=4.0m ,x 1=4.8m ,x 2=8.0m 。
开始时,质量分别为M =10kg 和m =2kg 的大小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头A 点起水平跳到中间石头,大猴抱起小猴跑到C 点,抓住青藤的下端荡到右边石头的D点,此时速度恰好为零。
运动过程中猴子均看成质点,空气阻力不计,重力加速度g =10m/s 2,求:(1)大猴子水平跳离的速度最小值(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小(3)荡起时,青藤对猴子的拉力大小17、(2013年海南物理) 一质量m=0.6kg 的物体以v 0=20m/s 的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动。
当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了ΔE k =18J ,机械能减少了ΔE=3J ,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s 2,求(1) 物体向上运动时加速度的大小;(2) 物体返回斜坡底端时的动能。
18.(2012福建卷).(19分)如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。
已知拖动缆绳的电动机功率恒为P ,小船的质量为m ,小船受到的阻力大小恒为f ,经过A 点时的速度大小为0v ,小船从A 点沿直线加速运动到B 点经历时间为t 1,A 、B 两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。