2017年高考物理分类汇编-完整版

A1 直线运动的概念、匀速直线运动 A2 匀变速直线运动的规律及应用

22．A2[2017·全国卷Ⅰ] 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)记录了桌面上连续的6个水滴的位置．(已知滴水计时器每30 s 共滴下46个小水滴)

图(a)

图(b)

(1)由图(b)可知，小车在桌面上是____________(选填“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/s 2

.(结果均保留2位有效数字)

22．[答案] (1)从右向左 (2)0.19 0.037

[解析] (1)小车在桌面上做减速直线运动，由图(b)可知小车在桌面上是从右向左运动的． (2)滴水周期T ＝

3045 s ＝23 s ，小车运动到图(b)中A 点位置时的速度v A ＝117＋1332×

2

3

×10－3

m/s ＝0.19 m/s ，加速度a ＝

150＋133－117－1004×⎝⎛⎭

⎫232

×10－3 m/s 2＝0.037 m/s 2

. 25．C2、C5、A2、A8[2017·全国卷Ⅰ] 真空中存在电场强度大小为E 1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v 0.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t 1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)求油滴运动到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t 1和v 0

应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v 0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．

25．[答案] (1)v 0－2gt 1 (2)略

[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 1 ①

油滴在时刻t 1的速度为 v 1＝v 0＋a 1t 1 ②

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 2 ③

油滴在时刻t 2＝2t 1的速度为 v 2＝v 1－a 2t 1 ④

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＋1

2a 1t 21 ⑦

油滴在从时刻t 1到时刻t 2＝2t 1的时间间隔的位移为

s 2＝v 1t 1－12

a 2t 21 ⑧

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 12

E 1 ⑪ 为使E 2>E 1，应有

2－2v 0gt 1＋14⎝⎛⎭

⎫v 0gt 12

>1 ⑫

即当0

g

⑬ 或t 1>⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋

32v 0

g

⑭ 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 12

E 1 ⑯

为使E 2>E 1，应有

2－2v 0gt 1－14⎝⎛⎭

⎫v 0gt 12

>1 ⑰

即t 1>⎝

⎛⎭⎪⎫52＋1v 0g

⑱

另一解为负，不合题意，已舍去．

A3 自由落体运动

10．A3、E3、F2[2017·卷] 如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为m A＝2 kg、m B＝1 kg.初始时A静止于水平地面上，B悬于空中．现将B竖直向上再举高h＝1.8 m (未触及滑轮)，然后由静止释放．一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触．取g＝10 m/s2，空气阻力不计．求：

图1

(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t；

(2)A的最大速度v的大小；

(3)初始时B离地面的高度H.

10．[答案] (1)0.6 s (2)2 m/s (3)0.6 m

[解析] (1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有

h＝1

2

gt2①

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＝gt③

细绳绷直瞬间，细绳力远大于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)v④

之后A做匀减速运动，所以细绳绷直后瞬间的速度v即为最大速度，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

1

2

(m A＋m B)v2＋m B gH＝m A gH⑥

代入数据解得

H＝0.6 m ⑦

A4 竖直上抛运动

A5 运动图象

A6 追及与相遇问题

A7 实验：研究匀变速直线运动（长度的测量）

22．A7[2017·全国卷Ⅱ] 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．