2012年高考物理试题汇编机械能专题
2012高考物理计算题专练(2012各省模拟汇编含答案详解)
高考计算题1.如图所示,在水平地面上固定一个倾角为037=θ的足够长的粗糙斜面,质量:m=1kg 的小滑块以v 0=6m/s 的初速度从A 点沿斜面向上滑动0.2s 时,:对滑块施加一个平行于斜面向上的持续恒力F,再经过Is 时 ,滑块的速度恰好减为零。
已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s 2 ,sin370=0.6,cos370=0.8。
求:(1)刚施加恒力 F 时,滑块的速度是多大? (2)恒力 F 的大小。
2.如图所示,一平板小车静止在光滑的水平地面上,车上固定着半径为R=0.7m 的四分之一竖直光滑圆弧轨道,小车与圆弧轨道的总质量M 为2kg ,小车上表面的AB 部分是长为1.0m 的粗糙水平面,圆弧与小车上表面在B 处相切。
现有质量m=1kg 的滑块(视为质点)以 v 0=3m/s 的水平初速度从与车的上表面等高的固定光滑平台滑上小车,滑块恰好在B 处相对小车静止, g=10m/s 2。
(1)求滑块与小车之间的动摩擦因数μ和此过程小车在水平面上滑行的距离s;(2)要使滑块滑上小车后不从C 处飞出,求初速度v 0应满足的条件。
3.如图所示,平行板电容器板长为L,极板间距为2L,上板带正电,忽略极板外的电场。
O 、O ′是电容器的左右两侧边界上的点,两点连线平行于极板,且到上极板的距离为L/2。
在电容器右侧存在一个等腰直角三角形区域ABC,∠C=900,底边BC 与电容器的下极板共线,B 点与下极板右边缘重合,顶点A 与上极板等高。
在电容器和三角形区域内宥垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B 1=B 、 B 2=2B.一带正电的粒子以初速度v 0从O 点沿着00′方向射入电容器,粒子的重力和空气阻力均不计。
(1)若粒子沿 00′做直线运动,进人三角形区域后,恰从顶点 A 飞出,求两极板间 的电压U 和带电粒子的比荷mq (2)若撤去电容器中磁场的同时,把三角形区域内的磁场方向变为垂直于纸面向外,但磁感应强度大小不变。
2012年高考物理试题分类汇编:力学实验
2012年高考物理试题分类汇编:力学实验1.(2012全国理综).(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。
在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,没5个间隔标注一个计数点。
测量相邻计数点的间距s1,s2,…。
求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线。
若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。
a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。
图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________。
由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
【解析与答案】(1)间距相等的点。
(2)线性(2)(i)远小于m(ii).(iii)设小车的质量为,则有,变形得,所以图象的斜率为,所以作用力,图象的截距为,所以。
2.(2)(2012广东卷)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)②弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表:L0L x L1L2L3L4L5代表符号数值25.3527.3529.3531.3033.435.3537.40(cm)表中有一个数值记录不规范,代表符号为_______。
2012年高考物理(北京卷)真题及详细答案(word版)
2012年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)理科综合测试(物理)本试卷共14页.共300分。
考试时长150分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题共120分)本部分共20小题,每小题6分,共120分。
在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
13.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子A .放出光子,能量增加B .放出光子,能量减少C .吸收光子,能量增加D .吸收光子,能量减少 【答案】B【解析】原子由高能级3跃迁到低能级2的过程中,原子能量减少,放出光子。
答案B 。
14.一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的A .速度变慢,波长变短B .速度不变,波长变短C .频率增高,波长变长D .频率不变,波长变长 【答案】A【解析】单色光由光疏介质空气进入光密介质玻璃,频率不变,但介质对光的折射率增大,由c n v=及v f λ=,可知光的波长和速度都减小,答案A 。
15.一个小型电热器若接在输出电压为10V 的直流电源上,消耗电功率为P ;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为2P。
如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为A .5VB .C .10VD .V 【答案】C【解析】电热器电阻不变,根据功率表达式和交流电的有效值得:2(10)V P R=;2(/2m U P R=可求得10m U V =,答案C 。
16.处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动.将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值A .与粒子电荷量成正比B .与粒子速率成正比C .与粒子质量成正比D .与磁感应强度成正比 【答案】D【解析】粒子的运动可等效为环形电流,粒子在一个周期只通过某一个截面一次,则环形电流在一个周期T 内的电量为q ,由电流定义式:q I T=,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圈周运动,2m v qvB r=2r T vπ=,联立解得:22BqI mπ=,环形电流与磁感应强度成正比,与粒子质量成反比,与粒子电荷量的平方成正比,而与粒子速率无关,答案D 。
2012年高考物理总复习试题(二)
2012年高考物理总复习试题(周测二)高三物理备课组一、单项选择题:(本题4小题,每小题4分,共16分。
每小题给出的四个选项中, 只有一个选项最符合题目要求,选对得4分,选错或不选得0分)13、以下涉及物理学史上的四个重大发现,其中说法正确的是( A ) A .卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力恒量 B .法拉第通过实验研究,发现了电流周围存在磁场 C .奥斯特通过实验研究,总结出电磁感应定律D .牛顿根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因14、在机场,常用输送带运送行李箱.如图所示,a 为水平输送带,b 为倾斜输送带.当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列判断中正确的是 ( C ) A .a 、b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用 B .a 、b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用C .情形a 中的行李箱受到两个力作用,情形b 中的行 李箱受到三个力作用D .情形a 中的行李箱受到三个力作用,情形b 中的行李箱受到四个力作用15、关于热现象,下列说法正确的是( C )A .分子间的相互作用力总是随分子间距离的增大而减小B .温度升高时,物体中每个分子的运动速率都将增大C .利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的内能转化为机械能,这在理论上是可行的D .利用高科技手段,可以将流散到周围环境中的内能重新收集起来全部转化为机械能而不引起其它变化 16、P 、Q 两电荷的电场线分布如图所示,c 、d 为电场中的两点.一个离子从a 运动到b (不计重力),轨迹如图所示.则下列判断正确的是(D ) A .P 带负电 B .c 、d 两点电势相等 C .离子从a 到b ,电场力做正功D .离子在运动过程中受到P 的吸引二、双项选择题(本题5小题,每小题6分,共30分。
每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全选对得6分,只选1个且正确得3分,错选、不选得0分) 17、在下列四个核反应方程中,x 1、x 2、x 3和x 4各代表某种粒子①n He x H 1042131+→+ ②217842147x O He N +→+ ③31264294x C He Be +→+④42713422412x Al He Mg +→+以下判断中正确的是(CD )A .x 1 是质子B .x 2是中子C .x 3是中子D .x 4是质子PQ b a c d同步轨道 18、下列说法中正确的是(AC)A .氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,电子动能增加,原子势能减少B .原子核的衰变是原子核在其它粒子的轰击下而发生的C .β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的D .放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化 19、如图所示是物体在某段运动过程中的v -t 图象,在t 1和t 2时刻的瞬时速度分别为v 1和v 2,则时间由t 1到t 2的过程中(AD )A .加速度不断减小B .加速度不断增大C .平均速度v =221v v + D .平均速度v ﹤221v v +20、2010年1月17日00时12分,我国成功发射北斗二号卫星并定点于地球同步卫星轨道。
高考物理模拟试题汇编与解析专题八 电场
2012年全国各地百套模拟试题精选分类解析专题八 电场1.【2012•北京市朝阳区期末】绝缘细线的一端与一带正电的小球M 相连接,另一端固定在天花板上,在小球M 下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N ,在下列情况下,小球M 能处于静止状态的是( )【答案】 B【解析】M 受到三个力的作用处于平衡状态,则绝缘细线的拉力与两个球的库仑力的合力必大小相等,方向相反,其受图如图所示,只有选项B 正确.2.【2012•河北摸底】14.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是( ) A .A 点的电场强度比C 点的小B .负电荷在A 点电势能比C 点电势能大C .电荷沿等势面AB 移动过程中,电场力始终不做功D .正电荷由A 移到C ,电场力做负功 【答案】 C【解析】根据等电势差处距离越近电场强度越大可知,A 点的电场强度比C 点的大,选项A 错误;负电荷在A 点电势能比C 点电势能小,选项B 错误;电荷沿等势面AB 移动过程中,电场力始终不做功,选项C 正确;正电荷由A 移到C ,电场力做正功,选项D 错误。
3.【2012•四川联考】如图所示,绝缘轻杆两端固定带电小球A 和B ,轻杆处于水平向右的匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用。
初始时轻杆与电场线垂直(如图中实线位置),将杆向右平移的同时顺时针转过90°(如图中虚线位置),发现A 、B 两球电势能之和不变。
根据图中给出的位置关系,可判断下列说法中正确的是 (A .A 球一定带正电荷,B 球一定带负电荷 B.A 、B 两球带电量的绝对值之比q A ∶q B =1∶2C .A 球电势能一定增加TD .电场力对A 球和B 球都不做功【答案】 B【解析】根据题述,两球一定带异号电荷,但哪个球带正电不能确定,哪个球电势能增加不能确定,选项AC 错误;由于A 球沿电场线方向移动位移是B 球的2倍,电场力对A 球和B 球都做功,而A 、B 两球电势能之和不变,根据电场力做功与电势能的关系可知,A 、B 两球带电量的绝对值之比q A ∶q B =1∶2,选项B 正确D 错误。
历年高考全国卷物理真题专题六 机械能及其守恒定律
专题六 机械能及其守恒定律一、选择题1.(2020年全国卷Ⅰ) 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2. (2020年全国卷Ⅰ) 一物块在高3.0m 、长5.0m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s 的变化图中直线I 、II 所示,重力加速度取210/m s 。
则 A .物块下滑过程中机械能不守恒 B .物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C .物块下滑时加速度的大小为26.0/m s D. 当物块下滑2.0m 时机械能损失了12J3.(2019年全国Ⅱ卷)如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ,其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h 。
若摩托车经过a 点时的动能为1E ,它会落到坑内c 点,c 与a 的水平距离和高度差均为h ;若经过a 点时的动能为2E ,该摩托车恰能越过坑到达b 点。
21E E 等于 A.20 B.18 C.9.0 D.3.04. (2020年全国Ⅲ卷)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。
已知甲的质量为1kg ,则碰撞过程两物块损失的机械能为A. 3JB. 4JC. 5JD. 6J5.(2019年全国Ⅱ卷)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E 总等于动能k E 与重力势能p E 之和。
取地面为重力势能零点,该物体的E 总和p E 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。
重力加速度取102m /s 。
由图中数据可得A .物体的质量为2 kgB .0h =时,物体的速率为20 m/sC .2h =m 时,物体的动能k E =40 JD .从地面至h =4 m ,物体的动能减少100 J6.(2019年全国Ⅲ卷)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
2012高考理综物理
2012高考理综物理(新课标)试卷分析大板三中白雪峰 2012年的高考题从整体上看:稳中有变,难度适中。
考查的知识点比着往年功和能、机械能较少,这也属于正常现象,哪一年高考都有一些知识点没有牵涉到。
但力学和电磁学仍是主要内容,并且电磁学、电磁感应比往年有增加,二者占了总分的大约85%以上。
选择题难度不是很大,计算量也不是很大,14题考查了物理学史及基本概念,比较简单,这与10年的14题类似,说明平常在复习时要面面俱到,不能遗漏。
15题、16题、分别考查了平抛运动、物体的平衡的基本问题和基本概念,也比较简单。
17题考查了交流电和变压器的基本原理,没有多大的变化。
计算量适中。
18题考查了电荷在复合场(电场和磁场)中的运动,难度较前几个题稍微增加,考查知识点较多:力和运动的关系、匀变速直线运动、动能定理、电势能及能量守恒定律。
19题和20题包括实验题23题都考查了电磁感应现象。
说明今年加大了电磁感应现象的考查。
其中19题考查了导体切割磁感线产生电动势和法拉第电磁感应定律,计算量一般。
20题主要考查了楞次定律以及电磁感应现象的图像问题,这也是平常练习中常见题,似曾相识。
21题从知识点上看考查了万有引力定律,还考查了等效的思想及一定的数学计算能力,学生可能感到束手无策、与平常的万有引力定律及天体的运动的试题不一样,有点难度,也可以用极限法排除2个选项。
实验题22题是基本仪器的使用和读数,属于常规题。
实验题23题出乎意料,大家都没有想到是个复合实验题:包括力学、电学,并且还考查了电磁感应。
但是难度也不是很大。
计算题24题考查了物体的平衡:力的合成与分解或正交分解,第2问考查了摩擦角及数学的临界问题,学生不容易理解而失分。
计算题25题为压轴题,历年如此,厚重而又普通,重点考查了带电粒子在磁场中的匀速圆周运动及电场中的类平抛,这两个知识点在平常的练习中见的很多:包括圆的、三角形的几何知识、类平抛的两个方向的运动等知识。
2012高考物理真题分类解析-功和能
E单元功和能E1 功和功率17.E1[2012·浙江卷] 功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60 W的白炽灯,均用10 W的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近() A.8×108 kW·h B.8×1010 kW·hC.8×1011 kW·h D.8×1013 kW·h17.B[解析] 每户两只白炽灯被两只LED灯替换后,节约电功率为120 W-20 W=100 W,每天按照五个小时用电计算,节电0.5 kW·h,全年按照360天计算,节电180 kW·h,全国按照四亿家庭计算,节电7.2×1010 kW·h,故选项B正确.图13.E1[2012·江苏卷] 如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大3.A[解析] 小球在运动过程中受到重力G、水平拉力F和细线的拉力T,根据动能定理可知,W G+W F+W T=12m v22-12m v21=0,因细线的拉力始终与速度方向垂直,故细线的拉力不做功,所以水平拉力F做的功与克服重力做的功相等,它们的功率大小也相等;根据运动的分解可知,小球沿竖直方向的分速度逐渐增大,因此克服重力做功的功率逐渐增大,即在此过程中拉力的瞬时功率也逐渐增大,A项正确.E2 动能动能定理22.D6E2[2012·山东卷] 如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0 m 的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5 m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量m=0.2 kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4.工件质量M=0.8 kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.(取g=10 m/s2)(1)P、C两点间的高度差h.(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.①求F的大小.②当速度v=5 m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离.22.[解析] (1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得mgh-μ1mgL=0①代入数据得 h =0.2 m ②(2)①设物块的加速度大小为a ,P 点与圆心的连线与竖直方向间的夹角θ,由几何关系可得cos θ=R -h R③根据牛顿第二定律,对物块有 mg tan θ=ma ④对工件和物块整体有F -μ2(M +m )g =(M +m )a ⑤ 联立②③④⑤式,代入数据得 F =8.5 N ⑥②设物块平抛运动的时间为t ,水平位移为x 1,物块落点与B 点间的距离为x 2,由运动学公式得h =12gt 2⑦ x 1=v t ⑧x 2=x 1-R sin θ⑨联立②③⑦⑧⑨式,代入数据得 x 2=0.4 m ⑩21.C2、D1、E2 [2012·福建卷] 如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘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v 0,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(1)小船从A 点运动到B f (2)小船经过B 点时的速度大小v 1; (3)小船经过B 点时的加速度大小a .21.[解析] (1)小船从A 点运动到B 点克服阻力做功 W f =fd ①(2)小船从A 点运动到B 点,电动机牵引绳对小船做功 W =Pt 1② 由动能定理有W -W f =12m v 21-12m v 20③ 由①②③式解得v 1=v 20+2m(Pt 1-fd )④ (3)设小船经过B 点时绳的拉力大小为F ,绳与水平方向夹角为θ,电动机牵引绳的速度大小为u ,则P =Fu ⑤ u =v 1cos θ⑥由牛顿第二定律有 F cos θ-f =ma ⑦ 由④⑤⑥⑦式解得a =P m 2v 20+2m (Pt 1-fd )-fm24.B5 F2 E2 E3[2012·安徽卷] 如图19所示,装置的左边是足够长的光滑水平台面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M =2 kg 的小物块A .装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接.传送带始终以u =2 m/s 的速率逆时针转动.装置的右边是一光滑曲面,质量m =1 kg 的小物块B 从其上距水平台面高h =1.0 m 处由静止释放.已知物块B 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,l =1.0 m .设物块A 、B 间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A 静止且处于平衡状态.取g =10 m/s 2.(1)求物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小;(2)通过计算说明物块B 与物块A 第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上;(3)如果物块A 、B 每次碰撞后,物块A 再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B 第n 次碰撞后的运动速度大小.24.[解析] (1)设物块B 沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v 0.由机械能守恒知mgh =12m v 20得v 0=2gh设物块B 在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a ,则 μmg =ma设物块B 通过传送带后运动速度大小为v ,有 v 2-v 20=-2al 联立解得v =4 m/s由于v >u =2 m/s ,所以v =4 m/s 即为物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小. (2)设物块A 、B 第一次碰撞后的速度分别为V 、v 1,取向右为正方向,由弹性碰撞知 -m v =m v 1+MV 12m v 2=12m v 21+12MV 2 解得v 1=13v =43m/s即碰撞后物块B 沿水平台面向右匀速运动.设物块B 在传送带上向右运动的最大位移为l ′,则 0-v 21=-2al ′得l ′=49m<1 m所以物块B 不能通过传送带运动到右边的曲面上.(3)当物块B 在传送带上向右运动的速度为零后,将会沿传送带向左加速.可以判断,物块B 运动到左边台面时的速度大小为v 1,继而与物块A 发生第二次碰撞.设第二次碰撞后物块B 速度大小为v 2,同上计算可知v 2=13v 1=⎝⎛⎭⎫132v 物块B 与物块A 第三次碰撞、第四次碰撞……,碰撞后物块B 的速度大小依次为v 3=13v 2=⎝⎛⎭⎫133v v 4=13v 3=⎝⎛⎭⎫134v ……则第n 次碰撞后物块B 的速度大小为v n =(13)n v .E3 机械能守恒定律17.E3[2012·广东卷] 图4是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B 处安装一个压力传感器,其示数N 表示该处所受压力的大小.某滑块从斜面上不同高度h 处由静止下滑,通过B 时,下列表述正确的有( )A .N 小于滑块重力B .N 大于滑块重力C .N 越大表明h 越大D .N 越大表明h 越小17.BC [解析] 滑块在轨道上滑动,只有重力做功,机械能守恒,则有:mgh =12m v 2B,解得:v B =2gh ,滑块到B 点时,支持力N B 与重力的合力提供向心力,即:N B -mg =m v 2BR,联立以上两式得:N B =mg +2mghR,由牛顿第三定律知N =N B ,故B 、C 正确.24.B5 F2 E2 E3[2012·安徽卷] 如图19所示,装置的左边是足够长的光滑水平台面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M =2 kg 的小物块A .装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接.传送带始终以u =2 m/s 的速率逆时针转动.装置的右边是一光滑曲面,质量m =1 kg 的小物块B 从其上距水平台面高h =1.0 m 处由静止释放.已知物块B 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,l =1.0 m .设物块A 、B 间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A 静止且处于平衡状态.取g =10 m/s 2.(1)求物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小;(2)通过计算说明物块B 与物块A 第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上;(3)如果物块A 、B 每次碰撞后,物块A 再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B 第n 次碰撞后的运动速度大小.24.[解析] (1)设物块B 沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v 0.由机械能守恒知mgh =12m v 20得v 0=2gh设物块B 在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a ,则 μmg =ma设物块B 通过传送带后运动速度大小为v ,有 v 2-v 20=-2al 联立解得v =4 m/s由于v >u =2 m/s ,所以v =4 m/s 即为物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小. (2)设物块A 、B 第一次碰撞后的速度分别为V 、v 1,取向右为正方向,由弹性碰撞知 -m v =m v 1+MV12m v 2=12m v 21+12MV 2 解得v 1=13v =43m/s即碰撞后物块B 沿水平台面向右匀速运动.设物块B 在传送带上向右运动的最大位移为l ′,则 0-v 21=-2al ′得l ′=49m<1 m所以物块B 不能通过传送带运动到右边的曲面上.(3)当物块B 在传送带上向右运动的速度为零后,将会沿传送带向左加速.可以判断,物块B 运动到左边台面时的速度大小为v 1,继而与物块A 发生第二次碰撞.设第二次碰撞后物块B 速度大小为v 2,同上计算可知v 2=13v 1=⎝⎛⎭⎫132v 物块B 与物块A 第三次碰撞、第四次碰撞……,碰撞后物块B 的速度大小依次为v 3=13v 2=⎝⎛⎭⎫133v v 4=13v 3=⎝⎛⎭⎫134v ……则第n 次碰撞后物块B 的速度大小为v n =(13)n v .E4 实验:探究动能定理11.E4[2012·江苏卷] 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A 位于水平桌面上的O 点时,重物B 刚好接触地面.将A 拉到P 点,待B 稳定后静止释放,A 最终滑到Q 点.分别测量OP 、OQ 的长度h 和s .改变h ,重复上述实验,分别记录几组实验数据.图9图10(1)实验开始时,发现A 释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法. (2)请根据下表的实验数据作出s -h 关系的图象.(3)实验测得A 木块与桌面间的动摩擦因数μ=________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”). 11.[答案] (1)减小B 的质量(或增大A 的质量) 增加细线的长度(或降低B 的起始高度) (2)如图所示(3)0.4 (4)偏大[解析] (1)实验开始时发现A 释放后会撞到滑轮,主要是加速度过大或加速时间过长,可以通过减小B 的质量或增大A 的质量来减小加速度,通过增加细线的长度或降低B 的起始高度来缩短加速时间.(2)s -h 图象如图所示.(3)本实验测动摩擦因数的原理是动能定理,即由Mgh -μmgh =12(M +m )v 2,-μmgs =-12m v 2,求得s =M -μm μ(M +m )h ,图象的斜率k =M -μm μ(M +m ),即0.5-0.4μμ(0.5+0.4)=5660,解得μ=0.4. (4)本实验测动摩擦因数的原理是动能定理,如果考虑克服滑轮摩擦做功W ,则Mgh -μmgh -W =12(M +m )v 2,-μmgs =-12m v 2,求得μ=Mgh -W mgh +(M +m )gs,如果忽略克服滑轮摩擦做功,则动摩擦因数偏大.E5 实验:验证机械能守恒定律E6 功和能综合21.E6 [2012·四川卷] 如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变.用水平力F 缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x 0,此时物体静止.撤去F 后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x 0.g .则( )A .撤去F 后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B .撤去F 后,物体刚运动时的加速度大小为kx 0m-μgC .物体做匀减速运动的时间为2x 0μgD .物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg (x 0-μmgk)21.BD [解析] 撤去F 后的一段时间内,由于运动过程中弹力不断变化,物体先做变加速运动,后做变减速运动,再做匀减速运动,A 错误;设撤去F 后,物体刚运动时加速度为a ,根据牛顿第二定律:kx 0-μmg =ma ,解得a =kx 0m-μg ,B 正确;物体做匀减速运动的位移为3x 0,由3x 0=12μgt 2,解得t =6x 0μg,C 错误;当弹力与摩擦力大小相等时,速度最大,此时kx 1=μmg ,该过程物体向左运动的位移为x =x 0-x 1=x 0-μmgk,克服摩擦力做的功W =μmg (x 0-μmgk ),D 正确.26.E6[2012·全国卷] 一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状.此队员从山沟的竖直一侧,以速度v 0沿水平方向跳向另一侧坡面.如图所示,以沟底的O 点为原点建立坐标系Oxy .已知,山沟竖直一侧的高度为2h ,坡面的抛物线方程为y =12hx 2;探险队员的质量为m .人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g .图10(1)求此人落到坡面时的动能;(2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少? 26.[解析] (1)设该队员在空中运动的时间为t ,在坡面上落点的横坐标为x ,纵坐标为y .由运动学公式和已知条件得x =v 0t ①2h -y =12gt 2②根据题意有y =x 22h③ 由机械能守恒,落到坡面时的动能为 12m v 2=12m v 20+mg (2h -y )④ 联立①②③④式得12m v 2=12m ⎝⎛⎭⎫v 20+4g 2h 2v 20+gh ⑤ (2)⑤式可以改写为v 2=⎝⎛⎭⎪⎫v 20+gh -2gh v 20+gh 2+3gh ⑥v 2极小的条件为⑥式中的平方项等于0,由此得 v 0=gh ⑦此时v 2=3gh ,则最小动能为 ⎝⎛⎭⎫12m v 2min =32mgh ⑧14.E6[2012·江苏卷] 某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f .轻杆向右移动不超过l 时,装置可安全工作.一质量为m 的小车若以速度v 0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动l4.轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦.(1)若弹簧的劲度系数为k ,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x ; (2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度v m ;(3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v ′和撞击速度v 的关系.图1714.[解析] (1)轻杆开始移动时,弹簧的弹力F =kx ① 且F =f ②解得x =fk③(2)设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W ,则小车从撞击到停止的过程中,由动能定理得-f ·l 4-W =0-12m v 20④同理,小车以v m 撞击弹簧时,由动能定理得-fl -W =0-12m v 2m⑤解得v m =v 20+3fl2m⑥ (3)设轻杆恰好移动时,小车撞击速度为v 1,由能量转化与守恒定律,得 12m v 21=W ⑦ 由④⑦解得v 1=v 20-fl2m当v <v 20-fl2m 时, v ′=v 当v 20-fl 2m ≤v ≤v 20+3fl 2m 时,v ′=v 20-fl2m17.E6 [2012·福建卷] A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A 、B 处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A 下落、B 沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( )A .速率的变化量不同B .机械能的变化量不同C .重力势能的变化量相同D .重力做功的平均功率相同17.D [解析] 剪断轻绳后,由于不计摩擦,A 、B 两个物块的机械能都守恒,即两物块的机械能变化量均为0,B 错误.由mgh =12m v 2得v =2gh ,则A 、B 两物块下落到地面时的速度大小相同,所以A 、B 两物块的速率变化量相同,A 错误.剪断轻绳前,A 、B 均处于平衡状态,设轻绳的拉力为T ,则有T =m A g ,T =m B g sin θ,可得m A =m B sin θ;剪断轻绳后,A 、B 下落高度相同,由ΔE p =-mgh 知A 的重力势能的变化量小于B 的重力势能的变化量,C 错误.剪断轻绳后,A 、B 两物块着地所用的时间分别为t A =2h g 、t B =1sin θ2hg,则重力做功的平均功率分别为P A =m A gh 2h g 、P B =m B gh1sin θ2h g,由m A =m B sin θ,可知P A =P B ,D 正确.16.E6[2012·安徽卷] 如图3所示,在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道,半径OA水平、OB 竖直,一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力.已知AP =2R ,重力加速度为g ,则小球从P 到B 的图3运动过程中( ) A .重力做功2mgR B .机械能减少mgR C .合外力做功mgRD .克服摩擦力做功12mgR16.D [解析] 由于重力做功只与高度差有关,所以小球从P 到B 的运动过程中,重力做功为mgR ,A 错误;由于小球在B 点时对轨道无压力,则小球由自身重力提供向心力: mg=m v 2R ,解得v =gR ,小球从P 到B 的运动过程中,由动能定理有:mgR +W f =12m v 2-0,解得W f =-12mgR ,D 正确;小球从P 到B 的运动过程中,除了重力做功之外,还克服摩擦力做功为12mgR ,可知机械能减少了12mgR ,B 错误;由动能定理有:W 合=12m v 2-0=12mgR ,C 错误.24.E6 [2012·四川卷] 如图所示,ABCD 为固定在竖直平面内的轨道,AB 段光滑水平,BC 段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=37°,半径r =2.5 m ,CD 段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E =2 ×105 N/C 、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量m =5×10-2 kg 、电荷量q =+1×10-6C 的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C 点以速度v 0=3 m/s 冲上斜轨.以小物体通过C 点时为计时起点,0.1 s 以后,场强大小不变,方向反向.已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25.设小物体的电荷量保持不变,取g =10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求弹簧枪对小物体所做的功;(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P ,求CP 的长度. 24.[解析] (1)设弹簧枪对小物体做功为W f ,由动能定理得W f -mgr (1-cos θ)=12m v 20 代入数据得W f =0.475 J(2)取沿平直斜轨向上为正方向.设小物体通过C 点进入电场后的加速度为a 1,由牛顿第二定律得-mg sin θ-μ(mg cos θ+qE )=ma 1小物体向上做匀减速运动,经t 1=0.1 s 后,速度达到v 1,有 v 1=v 0+a 1t 1联立以上方程可知v 1=2.1 m/s ,设运动的位移为s 1,有s 1=v 0t 1+12a 1t 21电场力反向后,设小物体的加速度为a 2,由牛顿第二定律得 -mg sin θ-μ(mg cos θ-qE )=ma 2设小物体以此加速度运动到速度为0,运动的时间为t 2,位移为s 2,有 0=v 1+a 2t 2s 2=v 1t 2+12a 2t 22设CP 的长度为s ,有 s =s 1+s 2联立相关方程,代入数据解得 s =0.57 m23.E6[2012·四川卷] 四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20 m ,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V ,此时输入电动机的电功率为19 kW ,电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m 3,重力加速度取10 m/s 2.求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864 m 3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度). 23.[解析] (1)设电动机的电功率为P ,则 P =UI设电动机内阻r 上消耗的热功率为P r ,则 P r =I 2r代入数据解得P r =1×103 W(2)设蓄水总质量为M ,所用抽水时间为t .已知抽水高度为h ,容积为V ,水的密度为ρ,则M =ρV设质量为M 的河水增加的重力势能为ΔE p ,则 ΔE p =Mgh设电动机的输出功率为P 0,则 P 0=P -P r根据能量守恒定律得 P 0t ×60%×80%=ΔE p 代入数据解得 t =2×104 s。
2012年高考物理试题分类汇编:动能定理_机械能守恒定律_功能关系
专题6机械能、功能关系(2012上海)15.质量相等的均质柔软细绳A 、B 平放于水平地面,绳A 较长。
分别捏住两绳中点缓慢提起,直到全部离开地面,两绳中点被提升的高度分别为hA 、hB ,上述过程中克服重力做功分别为W A 、WB 。
若( )(A )hA =hB ,则一定有WA =WB (B )hA >hB ,则可能有WA <WB(C )hA <hB ,则可能有WA =WB (D )hA >hB ,则一定有WA >WB(2012上海)16.如图,可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R 有光滑圆柱,A 的质量为B 的两倍。
当B 位于地面时,A 恰与圆柱轴心等高。
将A 由静止释放,B 上升的最大高度是( ) (A )2R (B )5R/3 (C )4R/3 (D )2R/3(2012上海)18.位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜面上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同。
则可能有( )(A )F2=F1,v1>v2 (B )F2=F1,v1<v2(C )F2>F1,v1>v2 (D )F2<F1,v1<v2(2012 大纲版)26.(20分)(注意:在试题卷上作答无效)一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状。
此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。
如图所示,以沟底的O 点为原点建立坐标系Oxy 。
已知,山沟竖直一侧的高度为2h ,坡面的抛物线方程为221x h y,探险队员的质量为m 。
人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g 。
求此人落到破面试的动能;此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少?(2012 广东)17图4是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B 处安装一个压力传感器,其示数N 表示该处所受压力的大小,某滑块从斜面上不同高度h 处由静止下滑,通过B 是,下列表述正确的有A.N 小于滑块重力B.N 大于滑块重力C.N 越大表明h 越大D.N 越大表明h 越小(2012 北京)22.(16分)如图所示,质量为m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l 后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。
高考物理总复习 专题六 机械能守恒定律(讲解部分)
(4)重力势能的变化与重力做功的关系 重力对物体做多少正功,物体的重力势能就减少多少;重力对物体做多少负 功,物体的重力势能就增加多少,即WG=-ΔEp。 2.弹性势能:物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹簧的弹性 势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大、劲度系数越大, 弹簧的弹性势能越大。 五、机械能守恒定律 1.内容 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机 械能保持不变。
二、求变力做功的方法 1.根据W=Pt计算一段时间内做的功,此公式适用于功率恒定的情况。 2.根据力(F)-位移(l)图像的物理意义计算力对物体所做的功,如图中阴影 部分的面积在数值上等于力所做功的大小。
3.利用动能定理求功
W合=W1+W2+W3+…+Wn=ΔEk=Ekt-Ek0=
1 2
m
vt2
3.发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的额定功率。它是人们对机械 进行选择、配置的一个重要参数,它反映了机械的做功能力或机械所能承 担的“任务”。机械运行过程中的功率是实际功率。机械的实际功率可 以小于其额定功率,可以等于其额定功率,但是机械不能长时间超负荷运 行,否则会损坏机械设备,缩短其使用寿命。由P=Fv可知,在功率一定的条 件下,发动机产生的牵引力F跟运转速度v成反比。
(1)拉力F做的功。 (2)重力mg做的功。 (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功。 (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。 解题导引 (1)拉力F大小不变,但方向不断改变→变力功→用微元法。 (2)重力做功与路径无关,与始末位置高度差有关。 (3)支持力与速度方向垂直不做功。 (4)摩擦力为变力,可用动能定理求其做功。
解题导引
解析 设斜面的倾角为θ,旅游者和滑沙橇总质量为m,则旅游者和滑沙橇
高考物理专题_机械能守恒定律
图5-1-1 机械能守恒定律第1课时 追寻守恒量 功基础知识回顾1.追寻守恒量(1) 能量:简称"能".物质运动的一般量度.任何物质都离不开运动,如引力运动、机械运动、分子热运动、电磁运动、化学运动、原子核与基本粒子运动......等.对运动所能作的最一般的量度就是能量,用数学的语言说,能量是物质运动状态的一个单值函数.相应于不同形式的运动,能量分为机械能、内能、电能、磁能、化学能、原子能等.当物质的运动形式发生转变时,能量形式同时发生转变.能量可以在物质之间发生传递,这种传递过程就是作功或传递热量.例如,河水冲击水力发电机作功的过程就是河水的机械能传递给发电机,并转变为电能.自然界一切过程都服从能量转化和守恒定律,物体要对外界作功,就必须消耗本身的能量或从别处得到能量的补充.因此.一个物体的能量愈大,它对外界就有可能做更多的功. (2) 机械能:物质机械运动的量度.包括动能、重力势能和弹性势能.(3) 动能:物体由于运动而具有的能量.(4) 势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量.2.功的概念(1)定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,就说这个力做了功. (2)做功的两个必要条件:a 、力; b 、物体在力的方向上发生位移. (3)功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号J ,其物理意义是:1J 等于1N 的力使物体在力的方向上发生1m 的位移时所做的功. (4)功是标量,只有大小,没有方向. (5)功是过程量,即做功必定对应一个过程(位移)应明确是哪个力在哪个过程中对哪个物体做功. 3、功的计算(1)功的一般计算公式: W=Flcos θ (2)条件:适用于恆力所做的功 (3)字母意义:F ——力 l ——物体对地位移 θ——F 、l 正方向之间的夹角 4、正负功的意义(1)根据功的计算公式W=Flcos θ可得到以下几种情况: ①当θ=90o 时,cos θ=0,则W =0即力对物体不做功;②当00≤θ<90o 时, cos θ>0,则W >0,即力对物体做正功;③当90o <θ≤180o 时,则cos θ<0,即力对物体做负功,也常说成物体克服这个力做功;(2)功的正负既不表示方向,也不表示大小,它表示:正功是动力对物体做功,负功是阻力对物体做功.5、作用力与反作用力的功作用力与反作用力同时存在,作用力做功时,反作用力可能做功,也可能不做功,可能做正功也可能做负功;不要以为作用力与反作用力大小相等,方向相反,就一定有作用力、反作用力的功,数值相等,一正一负.6、总功的求法(1)先求外力的合力F 合,再应用功的公式求出总功:W=F 合l cosα (2)先分别求出各外力对物体所做的功W 1、W 2、W 3……,总功即这些功的代数和:W =W 1+W 2+W 3+……重点难点例析一、判断力是否做功及其正负的方法:1.看力F 与l 夹角α——常用于恒力做功的情形.2.看力F 与v 方向夹角α——常用于曲线运动情形. 若α为锐角做正功,若α为直角则不做功,若α为钝角则做负功. 【例1】如图5-1-1所示,小物体位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物体沿斜面下滑的过程中,斜面对小物体的作用力( )A.垂直于接触面,做功为零;B.垂直于接触面,做功不为零;C.不垂直于接触面,做功为零;D.不垂直于接触面,做功不为零.【解析】由于斜面是光滑的,斜面对物体的作用力只有支持力N,方向一定垂直于斜面.若斜面固定不动,物体沿斜面运动时,支持力N与物体位移方向垂直,不做功,但当斜面不固定时,物体沿斜面下滑的同时,在N的反作用力作用下,斜面要向后退,如图5-1-1所示,物体参与了两个分运动:沿斜面的下滑;随斜面的后移,物体的合位移l与支持力N的夹角α大于90°,故支持力N对物体做负功,做功不为零.选项B正确.【答案】B●拓展下面列举的哪几种情况下所做的功是零()A.卫星做匀速圆周运动,地球引力对卫星做的功B.平抛运动中,重力对物体做的功C.举重运动员,扛着杠铃在头上的上方停留10s,运动员对杠铃做的功D.木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功【解析】:A引力作为卫星做圆周运动的向心力,向心力与卫星运动速度方向垂直,所以,这个力不做功.C杠铃在此时间内位移为零.D木块的支持力与位移方向垂直,所以,支持力不做功.故A、C、D 是正确的.【答案】ACD二、求变力的功:1.化变力为恒力:(1) 分段计算功,然后用求和的方法求变力所做的功.(2)用转换研究对象的方法求变力所做的功.2. 若F是位移l的线性函数时,先求平均值122F FF+=,由αcosl FW=求其功.例如:用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次进入木板的深度是多少?解:()22kd kd k d dd d'++'⋅=∴1)d d'=3. 作出变力变化的F-l图象,图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功.在F-l图象中,图线与坐标轴所围成的“面积”表示功.对于方向不变,大小随位移变化的力,作出F-l图象,求出图线与坐标轴所围成的“面积”,就求出了变力所做的功,上述例题也可用图象法来求解.因为木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比,即F=kd,其图象为图5-1-2所示.铁锤两次对钉子做功相同,则三角形OAB的面积与梯形ABCD的面积相等,即[]')(21)(21dddkkdkdd⨯'++=⨯解得1)d d'=【例2】以一定的速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大速度为h,空气的阻力大小恒为F,则从抛出至落回出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为()A.0 B.-FhC.-2Fh D.-4Fh【解析】从全过程看,空气的阻力为变力,但将整个过程分为两个阶段:上升阶段和下落阶段,小球在每个阶段上受到的阻力都是恒力,且总是跟小球运动的方向相反,空气阻力对小球总是做负功,全过程空气阻力对小球做的功等于两个阶段所做功的代数和,图5-1-2Kd+d即()()Fh Fh Fh W W W 2-=-+-=+=下上 【答案】C【点拨】空气阻力、摩擦阻力是一种特殊的力,在计算这种力做功时,不可简单地套用功的计算公式αcos Fl W =得出W =0的错误结论.从上面的正确结果可以看出:空气阻力做的功在数值上等于阻力与全过程小球路程的乘积.●拓展如图5-1-3在光滑的水平面上,物块在恒力F =100N的作用下从A 点运动到B 点,不计滑轮的大小,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=2.4m,α=37°,β=53°,求绳的拉力对物体所做的功.【解析】绳的拉力对物体来说是个变力(大小不变,方向改变),但分析发现,人拉绳却是恒力,于是转换研究对象,用人对绳子做的功来求绳对物体所做的功W =F ·l =F (βαsin sin H H -)=100 J【答案】W =F ·l =F (βαsin sin H H -)=100J三、分析摩擦力做功:不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力既可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可能不对物体做功.力做功是要看哪个力对哪个物体在哪个过程中做的功,而不是由力的性质来决定的.力做正功还是做负功要看这个力是动力还是阻力.摩擦力可以是动力也可以是阻力,也可能与位移方向垂直.☆ 易错门诊【例3】物块从光滑曲面上的P 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q 点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图5-1-4所示,再把物块放到P 点自由滑下则( )A.物块将仍落在Q 点B.物块将会落在Q 点的左边C.物块将会落在Q 点的右边D.物块有可能落不到地面上【错解】因为皮带轮转动起来以后,物块在皮带轮上的时间长,相对皮带位移量大,摩擦力做功将比皮带轮不转动时多,物块在皮带右端的速度将小于皮带轮不动时,所以落在Q 点左边,应选B 选项.【错因】学生的错误主要是对物体的运动过程中的受力分析不准确.实质上当皮带轮逆时针转动时,无论物块以多大的速度滑下来,传送带给物块施的摩擦力都是相同的,且与传送带静止时一样,由运动学公式知位移相同.从传送带上做平抛运动的初速度相同,水平位移相同,落点相同.【正解】物块从斜面滑下来,当传送带静止时,在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力,物块将做匀减速运动.离开传送带时做平抛运动.当传送带逆时针转动时物体相对传送带都是向前运动,受到滑动摩擦力方向与运动方向相反. 物体做匀减速运动,离开传送带时,也做平抛运动,且与传送带不动时的抛出速度相同,故落在Q 点,所以A 选项正确.【点悟】若此题中传送带顺时针转动,物块相对传送带的运动情况就应讨论了.(1)当v 0=v B 物块滑到底的速度等于传送带速度,没有摩擦力作用,物块做匀速运动,离开传送带做平抛的初速度比传送带不动时的大,水平位移也大,所以落在Q 点的右边.(2)当v 0>v B 物块滑到底速度小于传送带的速度,有两种情况,一是物块始终做匀加速运动,二是物块先做加速运动,当物块速度等于传送带的F β B A α H 图5-1-3图5-1-4速度时,物体做匀速运动。
2012年物理高考试题浙江及答案
2012年高考浙江综卷物部分14、如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量=10g的物体。
细绳的一端摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。
物体静止在斜面上,弹簧秤的示为49N。
关于物体受力的判断(取g=98/2),下列说法正确的是A斜面对物体的摩擦力大小为零B 斜面对物体的摩擦力大小为49N,方向沿斜面向上斜面对物体的摩擦力大小为49N,方向沿斜面向上D 斜面对物体的摩擦力大小为49N,方向垂直斜面向上【答案】A【考点】受力分析【解析】物体的重力下滑分量可知为49N,弹簧拉力为49N,物块沿斜面方向手里平衡,所以摩擦力应为0。
15、如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。
假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。
下列说法正确的是A太阳对小行星的引力相同B各小行星绕太阳运动的周期小于一年小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值【答案】【考点】万有引力与天体运动【解析】根据行星运行模型,离地越远,线速度越小,周期越大,角速度越小,向心加速度等于万有引力加速度,越远越小,各小行星所受万有引力大小与其质量相关,所以只有项对。
16、用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。
某一时刻的波形图如图所示,绳上、b两质点均处于波锋位置。
下列说法正确的是A 、b两点之间的距离为半个波长B 、b两点开始时刻相差半个周期b点完成全振动的次比点多一次D b点完成全振动的次比点少一次【答案】D【考点】机械振动与机械波【解析】b两点是波上相邻两波峰,其间距为一个波长,波在传播是在一个周期里传播一个波长,所以波的前端从到b需要一个周期的时间,质点比b质点提前一个周期起振,所以b比完成的全振动少多一次。
17、功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率60W的白炽灯相当。
根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰。
2012年高考真题 物理(山东卷)(含解析版)
2012年山东高考理综试题(物理部分)第Ⅰ卷二、选择题目(本题包括7小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14、以下叙述正确的是()A、法拉第发现了电磁感应现象B、惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大C、牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因D、感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果。
15、2011年11月3日,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。
任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道,等待与“神舟九号”交会对接。
变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道,对应的轨道半径分别为�1、�2,线速度大小分别为1、2。
则12等于()C、�22�12D、�2�116、将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t 图像如图所示。
以下判断正确的是()A、前3s 内货物处于超重状态B、最后2s 内货物只受重力作用C、前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同D、第3s 末至第5s 末的过程中,货物的机械能守恒17、如图所示,两相同轻质硬杆OO 1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动,O 点悬挂一重物M,将两相同木块m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。
Ff 表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小。
若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O 1、O 2始终等高,则()A、F f 变小B、F f 不变C、F N变小D、F N变大18、图甲是某燃气炉点火装置的原理图。
转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,为交流电压表。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
2012年全国高考物理试题汇编(全部14套)
G2012年普通高等学校招生全国统一考试物理试题汇编目录1、2012年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷大纲版)-------22、2012年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷新课标版)---73、2012年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)-----------------134、2012年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)-----------------205、2012年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)-----------------246、2012年普通高等学校招生全国统一考试(福建卷)-----------------297、2012年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)------------------348、2012年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)-----------------399、2012年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)-----------------4510、2012年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)---------------5011、2012年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)---------------5512、2012年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)---------------6113、2012年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)---------------6614、2012年普通高等学校招生全国统一考试(海南卷)------------702012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分解析版(全国卷大纲版)(适用地区:贵州、甘肃、青海、西藏、广西)二,选择题:本题共8题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项份额和题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但选不全的得3分,有选错的德0分。
14.下列关于布朗运动的说法,正确的是 ( )A .布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C .布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的14.BD 【解题思路】 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,选项A 错;液体的温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,选项B 正确;布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的,选项C 错,选项D 正确。
2012年物理高考试题答案及解析-江苏
2012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,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.1. 真空中A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r,则A 、B 两点的电场强度大小之比为(A) 3 :1(B) 1 :3(C) 9 :1(D) 1 :91.【答案】C【考点】点电荷的场强公式 【解析】由点电荷的场强公式2QE kr =可知,A 、B 两点的电场强度大小之比9 :1,C 项正确。
2. 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是A .C 和U 均增大B.C 增大,U 减小C. C 减小,U 增大D. C 和U 均减小2.【答案】B【考点】电容公式【解析】由C 4s kd επ=可知,插入电解质时,电容C 变大,由q C U =,可知电量不变,电压U 减小,B 项正确。
3. 如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球. 在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点. 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(A) 逐渐增大(B) 逐渐减小(C) 先增大,后减小(D) 先减小,后增大3.【答案】A【考点】考查受力分析、功率公式【解析】小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点,小球处在动态平衡中,对小球受力分析如图,tan F mgc α=,由cos P Fv θ=,2παθ+=,可得,sin P mgv θ=,θ逐渐变大,功率P 逐渐变大,A 项正确。
将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象,可能正确的是4.【答案】C【考点】受力分析、牛顿定律【解析】皮球竖直向上抛出过程受力分析如图,由牛顿第二定律可知:皮球的加速度为G f kv a g m m +==+,皮球的速度逐渐减小,加速度逐渐减小,当皮球的速度为零时,加速度为g ,C 项正确。
高考物理专题复习《机械能守恒定律》真题汇编
高考物理专题复习《机械能守恒定律》真题汇编考点一:功和功率一、单选题1.(22·23下·湖北·学业考试)一物体沿粗糙斜面下滑到斜面底端的过程中,下列说法正确的是()A.重力不做功B.重力做负功C.支持力不做功D.支持力做负功2.(23·24上·福建·学业考试)有一种飞机在降落的时候,要打开尾部的减速伞辅助减速,如图所示。
在飞机减速滑行过程中,减速伞对飞机拉力做功的情况是()A.始终做正功B.始终做负功C.先做负功后做正功D.先做正功后做负功3.(22·23下·江苏·学业考试)如图所示,在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下,物体m1和m2沿水平方向移动了相同的距离。
已知质量m1<m2,F1做的功为W1,F2做的功为W2,则()A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.无法确定4.(22·23下·江苏·学业考试)某厢式货车在装车时,可用木板做成斜面,将货物沿斜面拉到车上,拉力方向始终平行于接触面。
某装卸工人用同样大小的力将不同质量的货物沿斜面拉到车上,则()A.质量大的货物拉力所做的功大B .质量小的货物拉力所做的功小C .拉力所做的功与质量无关D .拉力所做的功与质量有关5.(22·23下·江苏·学业考试)用与斜面平行的恒力F 将质量为m 的物体沿倾角为θ的斜面运动一段距离,拉力做功W 1;用同样大小的水平力将物体沿水平面拉动同样的距离,拉力做功W 2,则( ) A .W 1<W 2 B .W 1>W 2 C .W 1=W 2 D .无法判断6.(22·23下·江苏·学业考试)用100N 的力在水平地面上拉车行走200m ,拉力与水平方向成60°角斜向上。
在这一过程中拉力对车做的功约是( )A .3.0×104JB .4.0×104JC .1.0×104JD .2.0×104J7.(22·23下·江苏·学业考试)细绳悬挂一个小球在竖直平面内来回摆动,因受空气阻力最后停止在最低点,则此过程中( )A .空气阻力对小球不做功B .小球的动能一直减小C .小球的重力势能一直减小D .小球的机械能不守恒8.(21·22上·云南·学业考试)“人工智能”已进入千家万户,用无人机运送货物成为现实。
2012年全国统一高考物理试卷(新课标)(含解析版)
2012年全国统一高考物理试卷(新课标)一.选择题目1.(3分)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是()A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动2.(3分)如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。
图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大3.(3分)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦,在此过程中()A.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减小,N2始终减小C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1先增大后减小,N2先减小后增大4.(3分)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分,一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1900匝;原线圈为1100匝,接在有效值为220V的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时,负载R 上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为()A.380V和5.3AB.380V和9.1A C.240V和5.3AD.240V和9.1A5.(3分)如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子()A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动6.(3分)如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。
2012年全国高考物理试题及答案-全国卷1
2009年普通高等学校招生全国统一考试(全国1卷)【解析】本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.16. 氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为1λ=0.6328µm,2λ=3.39µm,已知波长为1λ的激光是氖原子在能级间隔为1E ∆=1.96eV 的两个能级之间跃迁产生的。
用2E ∆表示产生波长为2λ的激光所对应的跃迁的能级间隔,则2E ∆的近似值为A.10.50eVB.0.98eVC. 0.53eVD. 0.36eV答案D【解析】本题考查波尔的原子跃迁理论.根据λυυch E ==∆,,可知当,6328.0,196m ev E μλ==∆当m μλ39.3=时,连立可知ev E 36.02=∆17. 如图,一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。
线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ,且0135abc bcd ∠=∠=。
流经导线的电流为I ,方向如图中箭头所示。
导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力A. 方向沿纸面向上,大小为1)ILBB. 方向沿纸面向上,大小为1)ILBC. 方向沿纸面向下,大小为1)ILBD. 方向沿纸面向下,大小为1)ILB答案A【解析】本题考查安培力的大小与方向的判断.该导线可以用a 和d 之间的直导线长为L )12(+来等效代替,根据BIl F =,可知大小为BIL )12(+,方向根据左手定则.A 正确.18. 如图所示。
一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称,O 、M 、N 是y 轴上的三个点,且OM=MN ,P 点在y 轴的右侧,MP ⊥ON ,则A. M 点的电势比P 点的电势高B. 将负电荷由O 点移动到P 点,电场力做正功C. M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差D. 在O 点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y 轴做直线运动答案AD【解析】本题考查电场、电势、等势线、以及带电粒子在电场中的运动.由图和几何关系可知M 和P 两点不处在同一等势线上而且有P M ϕϕ>,A 对.将负电荷由O 点移到P 要克服电场力做功,及电场力做负功,B 错.根据Ed U =,O 到M 的平均电场强度大于M 到N 的平均电场强度,所以有MN OM U U >,C 错.从O 点释放正电子后,电场力做正功,该粒子将沿y 轴做加速直线运动.19.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。
6.高考物理复习专题 机械能
高考物理专题复习机械能1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少[](1)用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s.(2)用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s.(3)斜面倾角为θ,与斜面平行的推力F,推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s.A.(3)做功最多B.(2)做功最多C.做功相等D.不能确定2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[]A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功D.静摩擦力对物体总是做正功3.起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是α,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功是。
[]A.mgh B.mαh C.m(g+α)h D.m(g-α)h4.下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,正确的是[]A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下作变速运动,动能一定变化D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零5.关于重力势能的下列说法中正确的是[]A.重力势能的大小只由重物本身决定B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D.重力势能实际上是物体和地球所共有的6.关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是[]A.物体克服重力做的功等于重力势能的增加B.在同一高度,将物体以初速度V0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和7.若物体m 沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A 滑到B ,如图1所示,则重力所做的功为[ ] A .沿路径Ⅰ重力做功最大 B .沿路径Ⅱ重力做功最大 C .沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大 D .条件不足不能判断8.如图所示,质量为m 的物体,以水平速度v 0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h 的A 点时,所具有的机械能是( ) A .21mv 02+mgh B .21mv 02-mgh C .21mv 02+mg(H-h) D .21mv 029.当物体克服重力做功时,物体的[ ] A .重力势能一定减少,机械能可能不变 B .重力势能一定增加,机械能一定增加 C .重力势能一定增加,动能可能不变 D .重力势能一定减少,动能可能减少10.如图5所示, 质量为m 的小球被用细绳经过光滑小孔而牵引在光滑水平面上做圆周运动,拉力为F1时,匀速转动,半径为R1;当细绳拉力为F2时,小球仍做匀速圆周运动,半径为R2,求此过程中拉力F 所做的功?11 (2012福建卷)如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。
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2012年高考物理试题汇编:机械能1 (2012福建卷)如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。
初始时刻,A 、B 处于同一高度并恰好静止状态。
剪断轻绳后A 下落、B 沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( ) A .速率的变化量不同 B .机械能的变化量不同C .重力势能的变化量相同D .重力做功的平均功率相同2.(2012天津卷).如图甲所示,静止在水平地面的物块A ,受到水平向右的拉力F 作用,F 与时间t 的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值f m 与滑动摩擦力大小相等,则( )A .0 – t 1时间内F 的功率逐渐增大B .t 2时刻物块A 的加速度最大C .t 2时刻后物块A 做反向运动D .t 3时刻物块A 的动能最大3.(2012上海卷).质量相等的均质柔软细绳A 、B 平放于水平地面,绳A 较长。
分别捏住两绳中点缓慢提起,直到全部离开地面,两绳中点被提升的高度分别为h A 、h B ,上述过程中克服重力做功分别为W A 、W B 。
若( )(A )h A =h B ,则一定有W A =W B (B )h A >h B ,则可能有W A <W B (C )h A <h B ,则可能有W A =W B(D )h A >h B ,则一定有W A >W B4.(2012上海卷).如图,可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R 有光滑圆柱,A 的质量为B 的两倍。
当B 位于地面时,A 恰与圆柱轴心等高。
将A 由静止释放,B 上升的最大高度是( )(A )2R (B )5R /3(C )4R /3(D )2R /35.(2012上海卷).位于水平面上的物体在水平恒力F 1作用下,做速度为v 1的匀速运动;若作用力变为斜面上的恒力F 2,物体做速度为v 2的匀速运动,且F 1与F 2功率相同。
则可能有()(A )F 2=F 1,v 1>v 2 (B )F 2=F 1,v 1<v 2 (C )F 2>F 1,v 1>v 2(D )F 2<F 1,v 1<v 2A BF 2F 16.(2012安徽卷).如图所示,在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道,半径OA 水平、OB 竖直,一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力。
已知AP =2R ,重力加速度为g ,则小球从P 到B 的运动过程中 ( )A. 重力做功mgR 2B. 机械能减少mgRC. 合外力做功mgRD. 克服摩擦力做功mgR 217.(2012江苏卷).如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点,在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( ) A .逐渐增大 B .逐渐减小 C .先增大,后减小 D .先减小,后增大.8.(2012海南卷).一质量为1kg 的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N 的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N 的外力作用。
下列判断正确的是( ) A. 0~2s 内外力的平均功率是94WB.第2秒内外力所做的功是54JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是459.(2012广东卷)图18(a )所示的装置中,小物块A 、B 质量均为m ,水平面上PQ 段长为l ,与物块间的动摩擦因数为μ,其余段光滑。
初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为r 的连杆位于图中虚线位置;A 紧靠滑杆(A 、B 间距大于2r )。
随后,连杆以角速度ω匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度-时间图像如图18(b )所示。
A 在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的B 发生完全非弹性碰撞。
(1)求A 脱离滑杆时的速度u o ,及A 与B 碰撞过程的机械能损失ΔE 。
(2)如果AB 不能与弹簧相碰,设AB 从P 点到运动停止所用的时间为t 1,求ω得取值范围,O BR2PABAFO及t1与ω的关系式。
(3)如果AB能与弹簧相碰,但不能返回道P点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为E p,求ω的取值范围,及E p与ω的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。
10.(2012四川卷)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。
某地要把河水抽高20m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作。
工作电压为380V,此时输入电动机的电功率为9kW,电动机的内阻为0.4Ω。
已知水的密度为1×l03kg/m3,重力加速度取10m/s2。
求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。
11.(2012安徽卷).质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的t v 图象如图所示。
球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。
该球受到的空气阻力大小恒为f ,取g =10 m/s 2, 求: (1)弹性球受到的空气阻力f 的大小; (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h 。
12(2012安徽卷)如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量 M=2kg 的小物块A 。
装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。
传送带始终以u=2m/s 的速度逆时针转动。
装置的右边是一光滑的曲面,质量m=1kg 的小物块B 从其上距水平台面h=1.0m 处由静止释放。
已知物块B 与传送带之间的摩擦因数 μ=0.2,l =1.0m 。
设物块A 、B 中间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A 静止且处于平衡状态。
取g=10m/s 2。
(1)求物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小;(2)通过计算说明物块B 与物块A 第一次碰撞后能否运动到右边曲面上?(3)如果物块A 、B 每次碰撞后,物块A 再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B 第n 次碰撞后运动的速度大小。
Ov (m/s )0.54t (s)A⊙⊙Bhlu =2m/s13.(2012江苏卷).某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f,轻杆向右移动不超过l时,装置可安全工作,一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动l/4,轻杆与槽间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦。
(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;(2)为这使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度v m(3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度vˊ与撞击速度v的关系14.(2012重庆卷).题23图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数,其中主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。
摆锤的质量为m,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动,摆锤重心到O点的距离为L.测量时,测量仪固定于水平地面,将摆锤从与0等高的位置由静止释放。
摆锤到最低点附近时,橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(s<<L),之后继续摆动至与坚直方向成θ角的最高位置。
若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力,重力加速度为g,求⑴摆锤在上述过程中损失的机械能⑵在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功⑶橡胶片与地面间的动摩擦因数m v l轻杆15.(2012福建卷)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。
求:(1)小船从A 点运动到B 点的全过程克服阻力做的功f w ; (2)小船经过B 点时的速度大小1v ;(3)小船经过B 点时的加速度大小a 。
1.答案:D2.解析:由F 与t 的关系图像0~t 1拉力小于最大静摩擦力物块静止F 的功率为0,A 错误;在t 1~t 2阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度增大的加速运动,在t 2~t 3阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度减小的加速运动,在t 2时刻加速度最大,B 正确,C 错误;在t 1~t 3物块一直做加速运动,在t 3~t 4拉力小于最大静摩擦力物块开始减速,在时刻速度最大,动能最大,D 正确。
答案BD 。
3.答案:B4.答案: C ,5.答案:B 、D , 6D ;解析:小球从P 到B 高度下降R ,故重力做功mgR ,A 错。
在B 点小球对轨道恰好无压力,由重力提供向心力得gR v B =,取B 点所在平面为零势能面,易知机械能减少量mgR mvR B2121mg E 2=-=∆,B 错。
由动能定理知合外力做功W=mgR mvB21212=,C 错。
根据动能定理0-mv21W -mgR 2Bf =,可得mgR 21wf=,D 选项正确。
7.【解析】设F 与速度v 的夹角为θ,则θcos Fv P =,力的分解,在切线上(速度方向上)合力为0,即θθc o s s i n F mg =,所以θsin mg P =,随θ增大,P 增大。
【答案】A8.答案 ;CD解析:由动量定理求出1s 末、2s 末速度分别为:v 1=2m/s 、v 2=3m/s 故合力做功为w=21 4.52m v J =功率为 4.5 1.53w p w w t=== 1s 末、2s 末功率分别为:4w 、3w 第1秒内与第2秒动能增加量分别为:21122m v J =、222111 2.522m v m v J -=,比值:4:59答案:解:(1)由题知,A 脱离滑杆时的速度u o =ωr 设A 、B 碰后的速度为v 1,由动量守恒定律 m u o =2m v 1A 与B 碰撞过程损失的机械能220111222E m u m v ∆=-⨯解得 2218E m r ω∆=(2)AB 不能与弹簧相碰,设AB 在PQ 上运动的加速度大小为a ,由牛顿第二定律及运动学规律ma mg 22=⋅μ v 1=at 1 112v x t =由题知x l ≤ 联立解得140l rt ω<≤12r t gωμ=(3)AB 能与弹簧相碰211222m gl m v μ⋅<⨯ 不能返回道P 点左侧2112222m g l m v μ⋅⋅≥⨯解得224glgl rrμμω<≤AB 在的Q 点速度为v 2,AB 碰后到达Q 点过程,由动能定理22211122222m gl m v m v μ-⋅=⨯-⨯AB 与弹簧接触到压缩最短过程,由能量守恒22122p E m v =⨯解得22(8)4p m r gl E ωμ-=10.解:(l)设电动机的电功率为P ,则P=UI①设电动机内阻r 上消耗的热功率为Pr ,则P r =I 2r ② 代入数据解得P r=1×103W③说明:①③式各2分,②式3分。