高考物理-力与物体的运动-练习专题

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力与物体的曲运动(学生版)-2024届新高考物理冲刺专项训练

力与物体的曲运动(学生版)-2024届新高考物理冲刺专项训练

专题力与物体的曲线运动一、单选题1(2024·河南周口·二模)扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。

谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓,分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流,从而将谷物中的秕粒a(秕粒为不饱满的谷粒,质量较轻)和饱粒b分开。

若所有谷粒进入分离仓时,在水平方向获得的动量相同。

之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。

下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹,F a、F b为相应谷粒所受的合外力。

下列四幅图中可能正确的是()A. B.C. D.2(2023·浙江温州·一模)中式八球国际大师赛是世界最大的台球联赛之一、当目标球被对方的球挡住时,需要使用跳球技术,将后手抬高,给母球一个向下的力,台球桌面有弹性,通过反作用力使母球弹起,如图所示。

忽略空气阻力,下列说法正确的是()A.台球在空中飞行时,做匀变速曲线运动B.台球在空中飞行时,受球杆的作用力和重力C.台球在桌面反弹时,桌面对台球的弹力是因为台球发生弹性形变D.球杆击打台球时,球杆对台球的作用力大于台球对球杆的反作用力3(2022·浙江温州·三模)如图所示,甲图是从高空拍摄的北京冬奥会钢架雪车赛道的实景图,乙图是其示意图。

比赛时,运动员从起点沿赛道快速向终点滑去,先后经过A、P、B、C、D五点。

运动员速度方向与经过P点的速度方向最接近的是()A.A点B.B点C.C点D.D点4(2024·辽宁葫芦岛·一模)在广东珠海举行的第十四届中国国际航空航天博览会上,身披七彩祥云的“歼-20”惊艳亮相珠海上空。

在起飞一段时间内,“歼-20”水平方向做匀速直线运动,竖直向上运动的v2 -h图像如图所示,则地面上观众看到的“歼-20”运动轨迹正确的是()A. B.C. D.5(2023·湖南·模拟预测)阴历正月十五放花灯,称为灯节,或称“元宵节”。

这一天,人们有观灯和吃元宵的习惯。

高三物理力学高考专题

高三物理力学高考专题

力学高考专题一、单项选择题1、a:b是一条水平的绳上相距为l的两点。

一列简谐横波沿绳传播:其波()(A)经过平衡位置向上运动(B)处于平衡位置上方位移最大处(C)经过平衡位置向下运动(D)处于平衡位置下方位移最大处2、两颗人造地球卫星:都在圆形轨道上运行:它们的质量相等:轨道半径之比r1/r2=2:则它们动能之比E1/E2等于()(A)2 (B)(C)1/2 (D)43、如图:位于水平地面上的质量为M的小木块:在大小为F、方向与水平方向成a角的拉力作用下沿地面作加速运动。

若木块与地面之间的滑动摩擦系数为μ:则木块的加速度为()(A)F/M (B)Fcosα/M(C)(Fcosα-μMg)/M(D)[Fcosα-μ(Mg-Fsinα)]/M4、如图:一木块放在水平桌面上:在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用:木块处于静止状态。

其中F1=10牛、F2=2牛。

若撤去力F1:则木块在水平方向受到的合力为()(A)10牛:方向向左(B)6牛:方向向右(C)2牛:方向向左 (D)零5、如图所示的装置中:木块B与水平桌面间的接触是光滑的:子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内:将弹簧压缩到最短。

现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统):则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中()(A)动量守恒、机械能守恒(B)动量不守恒、机械能不守恒(C)动量守恒、机械能不守恒(D)动量不守恒、机械能守恒6、两辆完全相同的汽车:沿水平直路一前一后匀速行驶:速度均为v0:若前车突然以恒定的加速度刹车:在它刚停住时:后车以前车刹车时的加速度开始刹车。

已知前车在刹车过程中所行的距离为s:若要保证两辆车在上述情况中不相撞:则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )(A)s (B)2s (C)3s (D)4s7、同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星( )。

(A)它可以在地面上任一点的正上方:且离地心的距离可按需要选择不同值(B)它可以在地面上任一点的正上方:但离地心的距离是一定的(C)它只能在赤道的正上方:但离地心的距离可按需要选择不同值(D)它只能在赤道的正上方:且离地心的距离是一定的8、一列沿x 方向传播的横波:其振幅为A :波长为λ:某一时刻波的图象如图所示。

专题一 力与运动 (1)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点

专题一 力与运动 (1)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点

专题一力与运动(1)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点【新课标全国卷】1.如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO NO,则在不断增加重物G重力的过程中(绳OC不会断)( )A.ON 绳先被拉断B.OM 绳先被拉断C.ON 绳和OM 绳同时被拉断D.因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断2.2022年4月份上海市爆发了新一轮的新冠疫情,广大市民积极响应市政府号召在家隔离。

市民居家隔离期间锻炼了厨艺的同时还产生了很多的奇思妙想。

其中一位隔离者通过如图所示的装置在与志愿者不接触的情况下将吊篮中的生活用品缓慢拉到窗口,图中轻绳的一端栓在轻杆上,另一端绕过定滑轮(不计一切摩擦)。

下列说法正确的是( )A.此人手上所受的拉力F 始终不变B.此人手上所受的拉力F 先减小,后增大C.轻杆所受压力一直增大D.轻杆所受压力大小始终不变3.如图所示,物体A 置于水平地面上,力F 竖直向下作用于物体B 上,A B 、保持静止,则物体A 的受力个数为( )A.3B.4C.5D.64.如图所示,小圆环A 吊着一个质量为2m 的物块并套在另一个坚直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A 上,另一端跨过固定在大圆环最高点B 的一个小滑轮后吊着一个质量为1m 的物块。

如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB 所对应的圆心角为α,则两物块的质量比12:m m 应为()A.cos2αB.sin2αC.2sin2αD.2cos2α5.如图,弹性绳一端系于A 点,绕过固定在B 处的光滑小滑轮,另一端与套在粗糙竖直固定杆M 处的小球相连,此时在同一水平线上,弹性绳原长恰好等于AB 间距。

小球从M 点由静止释放,弹性绳始终遵循胡克定律,则( )A.小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断增加B.小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断减小C.重力的功率在不断增加D.小球做匀加速运动6.如图所示,斜面体ABC 置于粗糙的水平地面上,小木块m 在斜面上静止或滑动时,斜面体均保持静止不动.下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力( )A.小木块m 静止在斜面BC 上B.小木块m 沿斜面BC 加速下滑C.小木块m 沿斜面BA 减速下滑D.小木块m 沿斜面AB 减速上滑7.如图所示,细线OA OB 、的O 端与质量为m 的小球(可视为质点)拴接在一起,A B 、两端固定于竖直墙面上,其中细线OA 与竖直方向成45°角,细线OB 与竖直方向成60角。

2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动

2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动

2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示,一块长为a、宽为b、高为c的长方体半导体器件,其内载流子数密度为n,沿方向通有恒定电流I。

在空间中施加一个磁感应强度为B、方向沿-x方向的匀强磁场,半导体上、下表面之间产生稳定的电势差U,下列说法正确的是( )A.若载流子为负电荷,则上表面电势高于下表面电势B.仅增大电流I,电势差U可以保持不变C.半导体内载流子所受洛伦兹力的大小为D.半导体内载流子定向移动的速率为第(2)题用一束单色光照射某金属板,金属板表面没有电子逸出,这可能是因为光的( )A.频率太低B.波长太短C.光强不够强D.照射时间不够长第(3)题下列说法正确的是( )A.β衰变的电子来自原子核外B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应C.原子核比结合能越大,表明原子核中核子结合得越牢固,原子核就越稳定D.氢原子跃迁时核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道,电子的动能减小,原子总能量减小第(4)题家庭和饭店安全使用煤气罐很重要。

将一定质量的天然气封闭在罐中,在使用过程中,罐内气体质量不断减少,气体可视为理想气体,假设气体温度不变。

则( )A.罐内剩余气体的压强变大B.单位时间内撞击在煤气罐单位面积上的分子数增多C.气体对外界做功,罐内剩余气体从外界吸收热量D.气体的平均速率增大,但不是每个分子的运动速率都增大第(5)题如图所示,在正点电荷产生的电场中,将两个带正电的试探电荷分别置于、两点,虚线为等势线。

取无穷远处为零电势点,若将移到无穷远的过程中电场力做的功相等,则下列说法正确的是( )A.A、B两点的电场强度相同B.的电荷量小于的电荷量C.点电势小于点电势D.在点的电势能大于在点的电势能第(6)题半径为R的半球形透光材料的截面如图,截面上的O点是半球形透光材料的球心,AB是直径,OD是截面内过O点且垂直直径AB的直线,C是直线OD与球表面的交点。

专题一 力与运动 (2)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点

专题一 力与运动 (2)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点

专题一力与运动(2)——2023届高考物理大单元二轮复习练重点【新课标全国卷】1.如图所示,小朋友在玩一种运动中投掷的游戏,目的是在运动中将手中的球投进离地面3 m高的吊环,他在车上和车一起以2 m/s的速度向吊环运动,小朋友抛球时手离地面1.2 m,当他在离吊环的水平距离为2 m时将球相对于自己竖直上抛,球刚好进入吊环,他将球竖直向上抛出的速度是(g取2)( )10m/sA.1.8 m/sB.3.2 m/sC.6.8 m/sD.3.6 m/s2.如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,推力F 与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是( )A.0~2 s,物体受到的摩擦力大于推力B.0~6 s,物体受到的摩擦力大小为2 NC.2~4 s,物体的加速度大小为2D.物体的质量为0.5 kg1m/s3.每个人都有一个飞行梦,现在钢铁侠的梦想已能成为现实。

2020年中国深圳光启公司的马丁飞行背包接受预定,交付期一年。

消防员利用马丁飞行背包在某次高楼火灾观测时,从地面开始竖直飞行的v t-图像如图所示,下列说法正确的是( )A.消防员上升的最大高度为10 mB.消防员在2~6 s内正处于上升阶段C.消防员在8~10 s内处于超重状态D.消防员在8~16 s内的平均速度大小为3 m/s4.我国“蛟龙号”载人潜水器进行下潜试验,从水面开始竖直下潜,最后返回水面,其v t-图像如图所示,则下列说法正确的是( )A.0~4 min和6~10 min两时间段平均速度大小相等B.全过程中的最大加速度为20.025m/sC.3~4 min和6~8 min加速度方向相反D.本次下潜的最大深度为6 m5.如图所示,光滑斜面的倾角为θ,A球质量为2m B、球质量为m,图甲中A、B两球、两球用轻质杆相连,挡板C与斜面垂直,轻弹簧、轻杆用轻弹簧相连,图乙中A B均与斜面平行,在系统静止时,突然撤去挡板的瞬间有( )gθ B.图甲中B球的加速度为0A.图甲中A球的加速度为singθC.图乙中A B、两球的加速度均为sin 、两球的加速度均为0 D.图乙中A B6.如图所示,一个质量为m的均匀光滑球放在倾角30θ=︒的斜面上,并被斜面上一个竖直挡板挡住,处于平衡状态,则( )B.球对斜面的压力大小为2mg7.如图所示,倾斜固定的长木板A上放置一个内壁光滑的半球形凹槽B,凹槽中放有小球C,整个装置处于静止状态。

高考物理二轮复习专题一力与运动第1讲力与物体的平衡学案0105142.docx

高考物理二轮复习专题一力与运动第1讲力与物体的平衡学案0105142.docx

第1讲 力与物体的平衡[做真题·明考向] 真题体验 透视命题规律授课提示:对应学生用书第3页[真题再做]1.(2017·高考全国卷Ⅱ,T16)如图,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.物块与桌面间的动摩擦因数为( )A .2- 3 B.36 C.33 D.32解析:在F 的作用下沿水平桌面匀速运动时有F =μmg ;F 的方向与水平面成60°角拉动时有F cos60°=μ(mg -F sin60°),联立解得μ=33,故选C. 答案:C2.(2017·高考全国卷Ⅲ,T17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm 的两点上,弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm ;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(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A .86 cmB .92 cmC .98 cmD .104 cm 解析: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 (1m 2-0.8m 2)cos 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 2-0.8m 2),联立解得L =92cm ,故A 、C 、D 项错误,B 项正确. 答案:B3.(多选)(2017·高考全国卷Ⅰ,T21)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 之间的夹角为α(α>π2).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解析: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.答案:AD4.(2015·高考全国卷Ⅰ,T24)如图所示,一长为10cm 的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T ,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘.金属棒通过开关与一电动势为12V 的电池相连,电路总电阻为2Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm ;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm.重力加速度大小取10m/s 2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量. 解析:金属棒通电后,闭合回路电流I =E R =122A =6A 导体棒受到的安培力大小为F =BIL =0.06N.开关闭合后,电流方向为从b 到a ,由左手定则判断可知金属棒受到的安培力方向竖直向下由平衡条件知,开关闭合前:2kx =mg开关闭合后:2k (x +Δx )=mg +F代入数值解得m =0.01kg.答案:方向竖直向下 0.01kg[考情分析]■命题特点与趋势——怎么考1.物体的平衡条件及其应用历来是高考的热点,它不仅涉及力学中共点力的平衡,还常涉及带电粒子在电场、磁场或复合场中的平衡问题.2.应用整体法和隔离法分析物体的受力特点及平衡问题是考生必须掌握的方法,也是高考考查的重点.3.“整体法、隔离法”在受力分析中的应用,物体的“动态平衡”问题在2019年复习中应引起重视.■解题要领——怎么做解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境,这是分析平衡问题的关键;二是要灵活运用处理力学平衡问题的基本方法(如合成法、正交分解法、效果分解法、三角形相似法等)来解答;三是要有辨析图形几何关系的能力.[建体系·记要点] 知识串联熟记核心要点授课提示:对应学生用书第4页[网络构建][要点熟记]1.熟悉各个力的特点,会判断弹力的方向,会判断和计算摩擦力.(1)两物体间弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直,且指向受力物体.(2)两物体接触处有无静摩擦力,要根据物体间有无相对运动趋势或根据平衡条件进行判断.(3)物体间恰好不相对滑动时,其间静摩擦力恰好等于最大静摩擦力.2.共点力的平衡:共点力的平衡条件是F合=0,平衡状态是指物体处于匀速直线运动状态或静止状态.3.多个共点力平衡:任意方向上合力为零,建立直角坐标系后,两个坐标轴上的合力均为零,即F x=0,F y=0.4.动态平衡:物体在缓慢移动过程中,可以认为物体处于平衡状态,其所受合力为零.5.带电物体在复合场中除了受到重力、弹力和摩擦力外,还涉及电磁学中的电场力、安培力或洛伦兹力.电磁场中的平衡问题也遵循合力为零这一规律.[研考向·提能力] 考向研析掌握应试技能授课提示:对应学生用书第4页考向一物体的受力分析受力分析的三点注意(1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.(2)采用整体法进行受力分析时,要注意系统内各个物体的状态应该相同.(3)当直接分析一个物体的受力不方便时,可转移研究对象,先分析另一个物体的受力,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力,此法叫“转移研究对象法”.1.(多选)(2018·辽宁大连高三质检)如图所示,地面上固定着一个斜面,上面叠放上着A、B两个物块并均处于静止状态.现对物块A施加一斜向上的作用力F,A、B两个物块始终处于静止状态.则木块B的受力个数可能是( ) A.3个 B.4个C.5个D.6个解析:对A受力分析可得,A受竖直向下的重力、斜向左上方的拉力F、竖直向上的支持力及水平向右的摩擦力,对B受力分析可得,B受重力、A对B的压力、斜面的支持力、A 对B向左的摩擦力,若斜面对B没有摩擦力则B受到4个力作用,若斜面对B有摩擦力则B 受5个力作用,选项A、D错误,B、C正确.答案:BC2.如图,一个L形木板(上表面光滑)放在斜面体上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的木块相连.斜面体放在平板小车上,整体一起沿水平向右的方向做匀速直线运动,不计空气阻力,则关于各物体的受力情况,下列说法正确的是( )A.L形木板受4个力的作用B.斜面体可能只受2个力作用C.木块受2个力作用D.斜面体不可能受平板小车对它的摩擦力作用解析:先把L形木板、木块、斜面体看成一个整体进行分析,受重力、小车的支持力,选项D正确;隔离木块进行分析,其受重力、L形木板的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上)三个力作用处于平衡状态,选项C错误;隔离L形木板进行分析,其受重力、斜面体的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向下)、木块的压力、斜面体对它的摩擦力5个力作用,选项A错误;隔离斜面体进行分析,其受重力、小车的支持力、L形木板对它的压力和摩擦力4个力作用,选项B错误.答案:D3.(多选)(2018·江西南昌三中摸底)如图所示,穿在一根光滑的固定杆上的小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦,当两球静止时,OA绳与杆的夹角为θ,OB绳沿竖直方向,则下列说法正确的是( )A.小球A可能受到2个力的作用B.小球A一定受到3个力的作用C.小球B可能受到3个力的作用D.细绳对A的拉力与对B的拉力大小相等解析:对A球受力分析可知,A受到重力、细绳的拉力以及杆对A球的弹力,三个力的合力为零,故A错误,B正确;对B球受力分析可知,B受到重力、细绳的拉力,两个力的合力为零,杆对B球没有弹力,否则B不能平衡,故C错误;定滑轮不改变力的大小,即细绳对A的拉力与对B的拉力大小相等,故D正确.答案:BD[方法技巧]受力分析的四种方法(1)假设法:在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在的假设,然后根据分析该力存在对物体运动状态的影响来判断假设是否成立.(2)整体法:将几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法,如第2题中,研究斜面体和平板小车间作用力时,将L形木板、木块和斜面体看成一个整体.(3)隔离法:将所研究的对象从周围的物体中分离出来,单独进行受力分析的方法,如第1题中,对A、B两物体单独分析,研究其受力个数.(4)动力学分析法:对变速运动的物体进行受力分析时,应用牛顿运动定律进行分析求解的方法.考向二共点力作用下的静态平衡问题[典例展示1] (多选)如图所示,细绳CO与竖直方向成30°角,A、B两物体用跨过轻质滑轮(可看成质点)的细绳相连.已知物体B的重力m B g=100N,地面对物体B的支持力F N=80N.下列说法正确的是( )A.物体A的重力为40NB.物体B与地面间的摩擦力大小为20NC.细绳CO受到的拉力为403ND.OB与竖直方向的夹角为60°[思路探究] (1)跨过滑轮两侧细绳上的弹力有什么特点?(2)物体受力个数多于三个力时,一般如何处理?[解析] 画出定滑轮的轴心O的受力分析示意图,选取直角坐标系,如图甲所示,根据平衡条件得F T1sinα-F T2sin30°=0,F T2cos30°-F T1cosα-F T3=0,其中F T1=F T3=m A g,联立解得α=60°,选项D正确;画出物体B的受力分析示意图,选取直角坐标系,如图乙所示,根据平衡条件得F f-F T1sinα=0,F N+F T1cosα-m B g=0,联立并代入数据解得F T1=40N,F T2=403N,F f=203N,选项B错误,C正确;m A g=F T1=40N,选项A正确.[答案] ACD[方法技巧]处理平衡问题常用的三种方法(1)合成法:物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向,如例题中,细绳CO的拉力与跨过滑轮的两细绳拉力的合力等大反向,故除解析法外也可用合成法求解.(2)效果分解法:物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件.(3)正交分解法:物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件.4.(2018·山东潍坊高三期末)如图所示,质量为m 的物体置于光滑半球上,物体与球心O 的连线跟水平方向的夹角为θ.水平推力F 作用在物体上,物体与半球均处于静止状态,则F 与mg 的关系正确的是( )A .F =mg sin θB.F =mg cos θ C .F =mg tan θ D .F =mg cot θ解析:物体受到重力、沿半径向外的支持力和水平向右的推力,三个力平衡,则有F N sin θ=mg ,F N cos θ=F ,联立解得F =mg cot θ,选项D 正确.答案:D5.如图所示,物块A 和滑环B 用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接,滑环B 套在与竖直方向成θ=37°的粗细均匀的固定杆上,连接滑环B 的绳与杆垂直并在同一竖直平面内,滑环B 恰好不能下滑,滑环和杆间的动摩擦因数μ=0.4,设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块A 和滑环B 的质量之比为( )A.75B.57C.135D.513解析:设物块A 和滑环B 的质量分别为m 1、m 2,若杆对B 的弹力垂直于杆向下,因滑环B 恰好不能下滑,则由平衡条件有m 2g cos θ=μ(m 1g -m 2g sin θ),解得m 1m 2=135;若杆对B 的弹力垂直于杆向上,因滑环B 恰好不能下滑,则由平衡条件有m 2g cos θ=μ(m 2g sin θ-m 1g ),解得m 1m 2=-75(舍去).综上分析可知应选C. 答案:C6.将一横截面为扇形的物体B 放在水平面上,一小滑块A 放在物体B 上,如图所示,除了物体B 与水平面间的摩擦力之外,其余接触面的摩擦力均可忽略不计,已知物体B 的质量为M ,滑块A 的质量为m ,当整个装置静止时,滑块A 与物体B 接触的切面与竖直挡板之间的夹角为θ.已知重力加速度为g ,则下列选项正确的是( )A.物体B对水平面的压力大小为MgB.物体B受水平面的摩擦力大小为mg tanθC.滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为mgtanθD.滑块A对物体B的压力大小为mgcosθ解析:以滑块A为研究对象进行受力分析,并运用合成法,如图所示,由几何知识得,挡板对滑块A的弹力大小为F N1=mgtanθ,C正确;物体B对滑块A的弹力大小为F N2=mgsinθ,根据牛顿第三定律知,滑块A对物体B的压力大小为mgsinθ,D错误;以滑块A和物体B组成的系统为研究对象,在竖直方向上受力平衡,则水平面对物体B的支持力F N=(M+m)g,故水平面所受压力大小为(M+m)g,A错误;A和B组成的系统在水平方向上受力平衡,则水平面对物体B的摩擦力大小为F f=F N1=mgtanθ,B错误.答案:C考向三共点力作用下的动态平衡问题[典例展示2] 如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是( ) A.F N保持不变,F T不断增大B.F N不断增大,F T不断减小C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N不断增大,F T先减小后增大[思路探究] 分析求解本题,必须明确以下问题:(1)用水平力缓慢推动斜面体时,小球在斜面上处于什么状态?(2)小球在斜面上无摩擦滑动过程中,受到哪些力的作用?哪些力不变,哪些力变化?[解析] 方法一:解析法先对小球进行受力分析,如图甲,小球受到重力mg、支持力F N 、拉力F T 的作用,设细绳与水平方向的夹角为β,斜面的倾角为α,由平衡条件得F N cos α+F T sin β=mg ,F N sin α-F T cos β=0,联立解得F T =mg sin αcos (β-α),F N =mg cos α+sin αtan β.用水平力F 缓慢推动斜面体,β一直减小直至接近0.由题图易知,起始时刻β>α,当β=α时,cos(β-α)=1,F T 最小,所以F T 先减小后增大.β一直减小直至接近0,tan β不断减小,F N 不断增大,选项D 正确.方法二:图解法 由于用水平力F 缓慢推动斜面体,故小球处于动态平衡状态.小球受到大小方向均不变的重力、方向不变的支持力、方向大小均变化的细绳的拉力,三个力构成封闭的三角形,画出小球受力示意图如图乙所示.当细绳与斜面平行时,细绳拉力F T2与支持力方向垂直,细绳拉力最小.当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,细绳拉力为F T4,所以F T 先减小后增大,而此过程中斜面对小球的支持力F N 一直增大,选项D 正确.[答案] D[方法技巧]“三法”巧解动态平衡问题(1)图解法:如果物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,另一个力的方向不变,此时可用图解法,画出不同状态下力的矢量图,判断第三个力的变化情况.如例题中小球重力大小方向不变,斜面对小球支持力方向不变,可用图解法.(2)解析法:如果物体受到多个力的作用,可进行正交分解,利用解析法,建立平衡方程,根据自变量的变化确定因变量的变化,如例题中的方法一,写出表达式分析β角的变化.(3)相似三角形法:如果物体受到三个力的作用,其中的一个力大小、方向均不变,另外两个力的方向都发生变化,可以用力三角形与几何三角形相似的方法.7.(多选)(2017·高考天津卷)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )A .绳的右端上移到b ′,绳子拉力不变B .将杆N 向右移一些,绳子拉力变大C .绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D .若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移解析:设两杆间距离为d ,绳长为l ,Oa 、Ob 段长度分别为l a 和l b ,则l =l a +l b ,两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β,受力分析如图所示.绳子各部分张力相等,F a =F b =F ,则α=β,满足2F cos α=mg ,d=l a sin α+l b sin α,即sin α=d l ,F =mg 2cos α,当改变b 的位置或绳两端的高度差时,d 和l 均不变,则sin α为定值,α为定值,cos α为定值,绳子的拉力保持不变,故A 正确,C 错误;当换挂质量更大的衣服时,d 、l 不变,则sin α为定值,α不变,故衣架悬挂点不变,选项D 错误;将杆N 向右移一些,d 增大,则sin α增大,cos α减小,绳子的拉力增大,故B 正确.答案:AB8.如图所示是一个简易起吊设施的示意图,AC 是质量不计的撑杆,A端与竖直墙之间用铰链连接,一滑轮固定在A 点正上方,C 端吊一重物.现施加一拉力F 将重物P 缓慢向上拉,在AC 杆达到竖直状态前( )A .BC 绳中的拉力F T 越来越大B .BC 绳中的拉力F T 越来越小C .AC 杆中的支持力F N 越来越大D .AC 杆中的支持力F N 越来越小解析:对C 点进行受力分析,如图甲所示,由平衡条件可知,将三个力按顺序首尾相接,可形成如图乙所示的闭合三角形.很容易发现,这三个力与△ABC 的三边始终平行,则GAB =F NAC =F TBC ,其中G 、AC 、AB 均不变,BC 逐渐减小,则由上式可知,F N 不变,F T 变小.答案:B9.(2018·福建厦门市高三5月调研)如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上,三条细绳结于O 点.一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P ,一条绳连接小球Q ,P 、Q 两物体处于静止状态,另一条绳OA 受外力F 的作用,处于水平方向,现缓慢逆时针改变绳OA 的方向至θ<90°,且保持结点O 位置不变,整个装置始终处于静止状态.下列说法正确的是( )A .绳OA 的拉力一直减小B .绳OB 的拉力一直增大C .地面对斜面体有向右的摩擦力D .地面对斜面体的支持力不断减小解析:对结点O 受力分析,受与小球连接的绳的拉力,大小为mg ,绳OB 的拉力F T 和OA 绳的拉力,大小为F ,三力平衡,保持结点O 位置不变,则绳OB 的方向不变,做矢量三角形如图所示,可知当绳OA 与绳OB 垂直时,外力F 最小,所以改变绳OA 的方向至θ<90°的过程中,绳OA 的拉力F 先减小再增大,连接物块的OB 绳子的张力F T 一直在减小,选项A 、B 错误;以斜面和P 、Q 整体为研究对象,根据平衡条件,地面对斜面体的摩擦力与OA 绳子水平方向的分力等大反向,即水平向左,选项C 错误;根据竖直方向受力平衡F N +F y =M 总g ,由于绳OA 拉力的竖直分力F y 不断增大,则地面对斜面体的支持力F N 不断减小,选项D 正确.答案:D考向四 电磁场中的平衡问题10.如图所示,质量为m 、电荷量为q 的带电小球A 用绝缘细线悬挂于O 点,带有电荷量也为q 的小球B 固定在O 点正下方绝缘柱上,其中O 点与小球A 的间距为l ,O 点与小球B 的间距为3l ,当小球A 平衡时,悬线与竖直方向夹角θ=30°,带电小球A 、B 均可视为点电荷,静电力常量为k ,则( )A .A 、B 间库仑力大小F =kq 22l 2 B .A 、B 间库仑力大小F =3mg 3C .细线拉力大小F T =kq 23l2 D .细线拉力大小F T =3mg解析:带电小球A 受力如图所示,由几何关系可知OC =32l ,即C 点为OB 中点,根据对称性可知AB =l .由库仑定律知A 、B 间库仑力大小F =kq 2l2,选项A 错误;根据平衡条件得F sin30°=F T ·sin30°,F cos30°+F T cos30°=mg ,解得F =F T =3mg 3=kq 2l2,选项B 正确,C 、D 错误. 答案:B11.(多选)如图所示,质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O ′点,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x 正方向的电流I ,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ,则磁感应强度方向和大小可能为( )A .z 正向,mg IL tan θB .y 正向,mg ILC .z 负向,mg IL tan θD .沿悬线向上,mg IL sin θ解析:若磁感应强度方向为z 正向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y 负方向,直导线不能平衡,选项A 错误;若磁感应强度方向为y 正向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿z 正方向,根据平衡条件有BIL=mg ,所以B =mg IL ,选项B 正确;若磁感应强度方向为z 负向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y 正方向,根据平衡条件有BIL =mg tan θ,所以B=mg ILtan θ,选项C 正确;若磁感应强度方向沿悬线向上,根据左手定则,直导线所受安培力方向如图所示(侧视图),直导线不能平衡,选项D 错误.答案:BC12.如图所示,一质量为m 的导体棒MN 两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上,两导轨平行且间距为L ,导轨处在竖直方向的匀强磁场中,当导体棒中通以自左向右的电流I 时,导体棒静止在与竖直方向成37°角的导轨上,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)磁场的磁感应强度B ;(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小F N . 解析:(1)从左向右看,受力分析如图所示,由平衡条件得tan37°=F 安mg,F 安=BIL , 解得B =3mg 4IL. (2)设两导轨对导体棒支持力为2F N ,则有2F N cos37°=mg ,所以每个圆导轨对导体棒的支持力大小F N =58mg .答案:(1)3mg 4IL (2)58mg [方法技巧]解决电磁场中平衡问题的两条主线(1)正确判断方向①明确电荷的电性和场的方向.②根据左手定则结合带电体的带电性质、导体的电流方向以及磁场方向,判定研究对象所受的安培力或洛伦兹力的方向,如11题、12题中安培力方向的判断.根据电荷的电性和电场的方向判断库仑力的方向,如10题中库仑力方向的判断.(2)注意方法迁移处理电磁场中的平衡问题的方法与纯力学问题的分析方法一样,把方法和规律进行迁移应用.[限训练·通高考] 科学设题 拿下高考高分单独成册 对应学生用书第123页(45分钟)一、单项选择题1.一通电直导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上,静止在水平位置(如正面图).现在通电导体棒所处位置加上匀强磁场,使导体棒能够静止在偏离竖直方向θ角(如侧面图)的位置.如果所加磁场的强弱不同,则磁场方向的范围是(以下选项中各图,均是在侧面图的平面内画出的,磁感应强度的大小未按比例画)( )解析:对导体棒受力分析可知,导体棒受到的安培力与重力和绳子的拉力的合力大小相等,方向相反,故由左手定则可以判断出磁场的方向范围,故C正确.答案:C2.(2018·河南重点中学联考)如图所示为三种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的轻杆,AB为质量可忽略不计的拴接在A点的轻绳,当它们吊起相同重物时,图甲、图乙、图丙中杆OA对结点的作用力大小分别为F a、F b、F c,则它们的大小关系是( )A.F a>F b=F c B.F a=F b>F cC.F a>F b>F c D.F a=F b=F c解析:设重物的质量为m,分别对三图中的结点进行受力分析,杆对结点的作用力大小分别为F a、F b、F c,对结点的作用力方向沿杆方向,各图中G=mg.则在图甲中,F a=2mg cos30°=3mg;在图乙中,F b=mg tan60°=3mg;在图丙中,F c=mg cos30°=32mg.可知F a=F b>F c,故B正确,A、C、D错误.答案:B3.(2018·重庆高三调研)重庆一些地区有挂红灯笼的习俗.如图所示,质量为m的灯笼用两根长度一定的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上,O为结点,OA>OB,∠AOB=90°.设OA、OB对O点的拉力大小分别为F A、F B,轻绳能够承受足够大的拉力,则( )A .F A 大于F BB .若左右调节A 点位置,可使F A 等于F BC .若左右调节A 点位置,可使F A 、F B 均大于mgD .若改挂质量为2m 的灯笼,可使F A 、F B 均增大mg解析:如图所示,对O 点受力分析,应用正交分解法可得F A cos α=F B cos θ,F A sin α+F B sin θ=mg ,因为OA >OB ,所以不管怎么调节A 点位置,都有α<θ,所以F A <F B ,选项A 、B 错误;当α、θ都较小时,可使F A 、F B都大于mg ,选项C 正确;若改挂质量为2m 的灯笼,α、θ均不变,根据F A F B=ΔF A ΔF B =cos θcos α<1可知F B 的增加量比F A 的增加量大,选项D 错误. 答案:C4.(2018·安徽合肥高三质检)如图所示,两小球A 、B 固定在一轻质细杆的两端,其质量分别为m 1和m 2.将其放入光滑的半圆形碗中,当细杆保持静止时,圆的半径OA 、OB 与竖直方向夹角分别为30°和45°,则m 1和m 2的比值为( ) A.2∶1 B.3∶1 C .2∶1 D.6∶1 解析:分别对小球A 、B 受力分析如图所示.对小球A 、B 分别由三角形相似原理得m 1g OO ′=F N1OA ,m 2g OO ′=F N2OB ,故m 1m 2=F N1F N2;分别由正弦定理得F N1sin α=F sin30°,F N2sin β=F sin45°,而sin α=sin β,故F N1F N2=sin45°sin30°=2∶1,故m 1∶m 2=2∶1,选项A 正确. 答案:A5.(2018·北京东城区高三统考)如图所示,将两个完全相同的均匀长方体物块A 、B 叠放在一起置于水平地面上.两物块重均为2mg .现用弹簧测力计竖直向上拉物块A ,当弹簧测力计示数为mg 时,下列说法中正确的是( )A .物块A 对物块B 的压力大小为mgB .物块B 对地面的压力大小等于2mgC .地面与物块B 之间存在静摩擦力D .物块A 与物块B 之间存在静摩擦力。

新教材2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题一力与运动第1讲力与物体的平衡课件

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答案:AD
3.长沙某景区挂出32个灯笼(相邻两个灯笼由轻绳连接),依次贴上“高 举中国特色社会主义旗帜,为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗”, 从高到低依次标为1、2、3、…、32.在无风状态下,32个灯笼处于静止状 态,简化图如图所示.与灯笼“斗”右侧相连的轻绳处于水平状态,已知 每一个灯笼的质量m=0.5 kg,重力加速度g=10 m/s2,悬挂灯笼的轻绳最 大承受力Tm=320 N,最左端连接的轻绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法正 确的是( )
小球c,使三个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保
持为θ=30°,则F的最小值为( )
A.1.5mg
B.1.8mg
C.2.1mg
D.2.4mg
答案:A
解析:取整体为研究对象,当F垂直于Oa时,F最小,根据几何关系可得,拉 力的最小值F=3mg sin 30°=1.5mg,故选A.
例 4 [2023·陕西省汉中市联考] 在吊运表面平整的重型板材(混凝土预制板、厚钢板)时,如因吊绳 无处钩挂而遇到困难,可用一根钢丝绳将板拦腰捆起(不必捆的很紧), 用两个吊钩勾住绳圈长边的中点起吊(如图所示),若钢丝绳与板材之 间的动摩擦因数为μ,为了满足安全起吊(不考虑钢丝绳断裂),需要满 足的条件是( ) A.tan α>μ B.tan α<μ C.sin α>μ D.sin α<μ
答案:A
情境2 悬索桥——科学态度与责任
[典例2] [2023·江苏省无锡市测试]图a是一种大跨度悬索桥梁,图b
为悬索桥模型.六对轻质吊索悬挂着质量为M的水平桥面,吊索在桥
面两侧竖直对称排列,其上端挂在两根轻质悬索上(图b中只画了一侧
分布),悬索两端与水平方向成45°,则一根悬索水平段CD上的张力

专题01 力与物体的平衡 【练】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)

专题01 力与物体的平衡 【练】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)

专题01力与物体的平衡1.图中是生活中磨刀的情景。

若磨刀石始终处于静止状态,当刀相对磨刀石向前运动的过程中,下列说法错误的是()A.刀受到的滑动摩擦力向后B.磨刀石受到地面的静摩擦力向后C.磨刀石受到四个力的作用D.地面和磨刀石之间有两对相互作用力【答案】C【详解】A.当刀相对磨刀石向前运动的过程中,刀受到的滑动摩擦力向后,故A正确,不符合题意;B.当刀相对磨刀石向前运动的过程中,刀对磨刀石摩擦力向前,根据平衡条件可知,磨刀石受到地面的静摩擦力向后,故B正确,不符合题意;C.磨刀石受到重力、地面支持力、刀的摩擦力和地面摩擦力以及刀的压力(否则不会有摩擦力),共5个力作用,故C错误,符合题意;D.地面和磨刀石之间有两对相互作用力分别是磨刀石对地面的压力与地面对磨刀石的支持力,地面对磨刀石摩擦力与磨刀石对地面的摩擦力,故D正确,不符合题意。

故选C。

2.如图所示,在水平力F作用下A、B保持静止。

若A与B的接触面是水平的,且F≠0,则()A.A的受力个数可能是3个B.A的受力个数可能是5个C.B的受力个数可能是3个D.B的受力个数可能是5个【答案】D【详解】对AB系统受力分析可知,斜面对B摩擦力可能为零AB.对A受力分析,由平衡条件得:A受重力,B对A的支持力,水平力F,以及B对A的摩擦力四个力的作用,故AB错误;CD.对B受力分析:B至少受重力、A对B的压力、A对B的静摩擦力、斜面对B的支持力,还可能受到斜面对B的摩擦力,故D正确,C错误。

故选D。

3.如图所示,水平放置的电子秤上有一磁性玩具,玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构G和Q G。

用手使P的左端与玻璃挡板靠近时,感受到P对手有靠向玻璃挡板的力,P 成,其重量分别为P与挡板接触后放开手,P处于“磁悬浮”状态(即P和Q的其余部分均不接触),P与Q间的磁力大小为F。

下列说法正确的是()A.Q对P的磁力大小等于P GB.P对Q的磁力方向竖直向下C.Q对电子秤的压力大小等于Q G+FD.电子秤对Q的支持力大小等于P G+Q G【答案】D【详解】AB.由题意可知,因手使P的左端与玻璃挡板靠近时,感受到P对手有靠向玻璃挡板的力,即Q 对P有水平向左的磁力;P与挡板接触后放开手,P处于“磁悬浮”状态,则说明Q对P有竖直向上的磁力,G,选项AB错误;则Q对P的磁力方向斜向左上方向,其磁力F大小大于PCD.对PQ的整体受力分析,竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于P G+Q G,即Q对电子秤的压力大小G+Q G,选项C错误,D正确。

精选高考物理运动学大题 [高考物理运动学力学综合题库]

精选高考物理运动学大题 [高考物理运动学力学综合题库]

1. 图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。

斜面轨道倾角为30°,质量为M 的木箱与轨道的动摩擦因数为。

木箱在轨道端时,自动装货装置将质量为m 的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,与轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。

下列选项正确的是()A .m =MB .m =2MC .木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度D .在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能2.如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角。

则m 1所受支持力N和摩擦力f 正确的是()A .N=m 1g +m 2g -F sin θ B.N=m 1g +m 2g -F cos θC .f=F cos θ D.f=F sin θ3. 倾角θ=370,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上,质量m=2kg的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经t=2s到达底端,运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(sin37=0.6,cos37=0.8, g 取10m /s 2),求:(1)地面对斜面的摩擦力大小与方向;(2)地面对斜面的支持力大小(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。

4. 如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q >0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接。

当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l 0 已知静电力常量为k ,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( C )5kq 2kq 25kq 25kq 2A .l + B.l - C.l - D.l - 2k 0l 2k 0l 24k 0l 22k 0l 25、如图所示,一根长为l 的细线,一端固定于O 点,另一端拴一个质量为m 的小球。

2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集(一)

2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集(一)

2019年高考理综物理力学与运动学大题练习集(一)1.如图甲所示,固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向,其半径R的大小可以连续调节,轨道上装有压力传感器,其位置N始终与圆心O等高。

质量M = 1 kg、长度L = 3 m 的小车静置在光滑水平地面上,小车上表面与P点等高,小车右端与P点的距离s = 2 m。

一质量m = 2kg的小滑块以v0 = 6 m/s的水平初速度从左端滑上小车,当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。

在R取不同值时,压力传感器读数F与1R的关系如图乙所示。

已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ = 0.2,取重力加速度g=10 m/s2。

求:(1)小滑块到达 P 点时的速度v1;(2)图乙中a和b的值;(3)在1R>3.125m-1的情况下,小滑块落在小车上的位置与小车左端的最小距离x min。

2.如图所示,质量M=8 kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F=8 N,当长木板向右运动速率达到v1=10 m/s时,在其右端有一质量m=2 kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2 m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,小物块始终没离开长木板,g取10 m/s2,求:(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止;(2)长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板;(3)如果开始将物块放在长木板右端时两物体均静止,在长木板的右端施加一水平恒力F=28 N,物块与长木板的质量和动摩擦因数均与上面一样,并已知长木板的长度为10.5 m,要保证小物块不滑离长木板,水平恒力F作用时间的范围.(答案可以用根号表示)3.如图甲所示,倾角为θ=37°的足够长斜面上,质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下,由斜面底端从静止开始运动,2s后撤去F,前2s内物体运动的v-t图象如图乙所示.求:(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)小物体与斜面间的动摩擦因数;(2)撤去力F后1.8s时间内小物体的位移.4.为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为L1=2m 的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为L2=m的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道上D处,如图所示.现将一个小球从距A点高为h=0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出,到A点时小球的速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ=,g取10 m/s2.(1)求小球初速度v0的大小;(2)求小球滑过C点时的速率v C;(3)要使小球刚好能过圆轨道的最高点,圆轨道的半径为多大?5.同学设计出如图所示实验装置.将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数,弹射器可沿水平方向左右移动,BC为一段光滑圆弧轨道.(O′为圆心,半径 ,与O′B之间夹角为,以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D, ,(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能;(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标;(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,求D位置坐标y与x的函数关系式.6.一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动。

2020高考物理 力和运动专题练习(含答案)

2020高考物理 力和运动专题练习(含答案)

2020高考物理力和运动专题练习(含答案)1.一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。

在此过程中,其它力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大答案:C2.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD3.如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。

t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力。

细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。

木板与实验台之间的摩擦可以忽略。

重力加速度取g=10m/s2。

由题给数据可以得出A. 木板的质量为1kgB. 2s~4s内,力F的大小为0.4NC. 0~2s内,力F的大小保持不变D. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】AB4. 小明以初速度v 0=10m/s 竖直向上抛出一个质量m=0.1kg 的小皮球,最后在抛出点接住。

假设小皮球在空气中所受阻力大小为重力的0.1倍。

求小皮球 (1)上升的最大高度;(2)从抛出到接住的过程中重力和空气阻力所做的功 (3)上升和下降的时间。

【答案】(1);(2)0;;(3),5. 如图所示,质量相等的物块A 和B 叠放在水平地面上,左边缘对齐.A 与B 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ。

先敲击A ,A 立即获得水平向右的初速度,在B 上滑动距离L 后停下。

接着敲击B ,B 立即获得水平向右的初速度,A 、B 都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .求: (1)A 被敲击后获得的初速度大小v A ;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B 运动加速度的大小a B 、a B '; (3)B 被敲击后获得的初速度大小v B .【答案】(1)A v =(2)a B =3μg ,a B ′=μg ;(3)B v =6. 为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石腊做成两条质量均为m 、形 状不同的“A 鱼”和“B 鱼”,如图所示。

高中物理力与物体的平衡习题解析与专题训练(附答案)

高中物理力与物体的平衡习题解析与专题训练(附答案)

力与物体的平衡例题解析力的合成与分解1。

物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力可能选取的数值为A。

15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 NC。

1 N、2 N、10 N D。

1 N、6 N、8 N解析:物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动,则三个力的合力必定为零,只有B选项中的三个力的合力可能为零,故选B。

答案:B2。

一组力作用于一个物体,其合力为零.现把其中的一个大小为20 N的力的作用方向改变90°而大小不变,那么这个物体所受力的合力大小是_______。

解析:由于物体所受的合力为零,则除20 N以外的其他力的合力大小为20 N,方向与20 N的力方向相反.若把20 N的力的方向改变90°,则它与其余力的合力垂直,由平行四边形定则知物体所受力的合力大小为202N.答案:202N3.如图1-2-15所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受的摩擦力F f与拉力F的合力方向应该是A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上解析:对物块进行受力分析如图所示:除F与F f外,它还受竖直向下的重力G 及竖直向上的支持力F N,物块匀速运动,处于平衡状态,合力为零。

由于重力G 和支持力F N在竖直方向上,为使这四个力的合力为零,F与F f的合力必须沿竖直方向.由平行四边形定则可知,F与F f的合力只能竖直向上。

故B正确。

FFG答案:B4。

如图1-2-16所示,物体静止于光滑水平面M上,力F作用于物体O点,现要使物体沿着O O'方向做加速运动(F和O O'都在M水平面内)。

那么,必须同时再加一个力F',这个力的最小值是图1-2-16A.F cosθB。

F sinθC。

F tanθ D.F cotθ解析:为使物体在水平面内沿着O O'做加速运动,则F与F'的合力方向应沿着O O',为使F'最小,F'应与O O'垂直,如图所示.故F'的最小值为F'=F sinθ,B选项正确.答案:B5 .某运动员在单杠上做引体向上的动作,使身体匀速上升。

新高考物理高频考点专项练习:专题三 运动和力的关系综合训练(A卷)

新高考物理高频考点专项练习:专题三 运动和力的关系综合训练(A卷)

新高考物理高频考点专项练习:专题三 运动和力的关系综合训练(A 卷)1.汽车甲与汽车乙质量相同,汽车甲以120 km/h 的速度在高速公路上飞奔,汽车乙以5 km/h 的速度在小区道路上缓行。

则关于汽车甲与汽车乙的惯性,正确的是( )A.汽车甲惯性大B.汽车乙惯性大C.无法比较惯性大小D.汽车甲与汽车乙惯性一样大2.随着祖国的繁荣昌盛,体验高空跳伞项目的人越来越多。

某跳伞基地的某次跳伞过程中,飞机飞行40分钟左右到达3000米高空,人跳出飞机后打开稳定伞,竖直下落45秒左右到达1500米高空,此时打开主伞,滑翔7分钟左右到达降落区域。

若人和伞的总质量为50 kg ,且人可以看成质点,打开稳定伞下落过程空气阻力恒定。

g 取210m/s ,下列说法正确的是( )A.人跳出飞机后在打开主伞之前做自由落体运动B.竖直下落45秒阶段人受到的空气阻力大约为425 NC.人打开主伞的瞬间,速度大约是10 m/sD.打开主伞后滑翔阶段,人处于失重状态3.某同学在家中玩手指支撑盘子游戏,如图所示,设该盘子的质量为m ,手指与盘子之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法中正确的是( )A.若手指支撑着盘子一起水平向右做匀速运动,则手指对盘子有水平向左的静摩擦力B.若手指支撑着盘子一起水平向右做匀加速运动,则手指对盘子的作用力大小为mgC.若手指支撑着盘子一起水平向右做匀加速运动,则手指对盘子的作用力大小为22()()mg mg μ+D.若手指支撑着盘子一起水平向右做匀加速运动,要使得盘子相对手指不发生滑动,则加速度最大为g μ4.如图所示,表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上,质量相等的A B 、两物体用一轻质弹簧连接,B 的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面顶端的固定装置上,斜面的倾角为30°,当升降机突然处于完全失重状态,则关于A B 、两物体的瞬时加速度大小和方向,下列说法正确的是( )A.12A a g =,方向沿斜面向下;B a g =,方向沿斜面向下B.0,0A B a a ==C.0A B a a g ==;,方向沿斜面向下D.32A a g =,方向垂直斜面向下;B a g =,方向竖直向下 5.2019年8月3日,在沈阳奥体中心举行的田径世锦赛全国选拔赛女子撑杆跳决赛中,中国撑杆跳运动员李玲获得撑杆跳项目金牌,图为她在撑杆跳运动中的动作示意.下列说法正确的是( )A.她在助跑过程中,一定做匀加速直线运动B.她在上升过程中,处于失重状态C.她在下落过程中,处于失重状态D.她过最高点时的速度为零6.在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑),分别有如图所示的两套装置(斜面体B 的上表面水平且光滑,长方体D 的上表面与斜面平行且光滑,12P P 、分别是固定在B D、上的挡板,完全相同的两个弹簧一端固定在挡板上,另一端分别连在A 和C 上,在A 与B C 、与D 分别保持相对静止沿斜面自由下滑的过程中,下列说法正确的是( )A.两弹簧都处于拉伸状态B.两弹簧都处于压缩状态C.弹簧1L 处于压缩状态,弹簧2L 处于原长状态D.弹簧1L 处于拉伸状态,弹簧2L 处于压缩状态7.如图甲所示,A B 、两个物体靠在一起,静止在光滑的水平面上,它们的质量分别为1kg A m =、3kg B m =,现用水平力A F 推A ,用水平力B F 拉B ,A F 和B F 随时间t 变化关系如图乙所示,则( )A.A B 、分开之前,A 所受的合外力逐渐减小B.3s t =时,A B 、分开C.A B 、分开前,它们一起运动的位移为6 mD.A B 、分开后,A 做减速运动,B 做加速运动 8.质量为m 的光滑圆柱体A 放在质量也为m 的光滑V 形槽B 上,如图所示,60α︒=,另有质量为M 的物体C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B 相连,现将C 自由释放,则下列说法正确的是( )A.若A 相对B 未发生滑动,则A B C 、、三者加速度相同B.当2M m =时,A 和B 共同运动的加速度大小为gC.当3(31)2M m +=时,A 和B 之间的正压力刚好为零 D.当(31)M m =+时,A 刚好相对B 发生滑动9.如图甲所示,M N 、是倾角为=37θ°的传送带的两个端点,一个质量5kg m =的物块(可看作质点),以大小为4 m/s 的初速度自M 点沿传送带向下运动.物块运动过程中的v t -图像如图乙所示,取210m/s g =,下列说法正确的是( )A.物块最终从N 点离开传送带B.物块与传送带间的动摩擦因数为0.6C.物块在第6 s 时回到M 点D.传送带的速度2m/s v =,方向沿逆时针方向10.放在足够长的木板上的物体A 和B 由同种材料制成,现它们随长木板以速度v 向右做匀速直线运动,如图所示。

专题02 力与直线运动 【练】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)

专题02 力与直线运动 【练】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)

专题01力与直线运动一、单选题1.(2022·河南·洛宁县第一高级中学模拟预测)意大利物理学家伽利略在《关于两门新科学的对话》一书中,对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合。

如图所示,这可以大致表示实验过程,图中各个小球位置之间的时间间隔可以认为相等,对这一过程的分析,下列说法正确的是()A.运用图甲的实验,可“减弱”重力的作用,放大时间,便于观察B.只要测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离,就可以计算出重力加速度大小C.该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动是为了缩短时间,便于测量位移D.从图甲到图丁,通过逐渐增大斜面倾角,最后合理外推到自由落体运动,从而说明自由落体运动是初速度不为零的匀加速直线运动()在运动过程中,它的动能随时间变化的关系的图线如图所示。

已知乒乓球运动过程中,受到的空气阻力与速率平方成正比,重力加速度为g。

则乒乓球在整个运动过程中加速度的最小值、最大值为()A.0,4g B.0,5g C.g,4g D.g,5g乒乓球最终匀速运动时,速度为1,则21mg kv =此时的动能m 5a g=故选B 。

3.(2022·湖南·长沙一中一模)如图所示,将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,香皂盒的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验,若香皂盒和纸板的质量分别为m 1和m 2,各接触面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g 。

若本实验中,1100g m =,25g m =,0.2μ=,香皂盒与纸板左端的距离0.1m d =,若香皂盒移动的距离超过0.002m l =,人眼就能感知,忽略香皂盒的体积因素影响,g 取10m/s 2;为确保香皂盒移动不被人感知,纸板所需的拉力至少是()A .0.72NB .0.92NC .1.22ND .1.42N【答案】D 【详解】香皂盒与纸板发生相对滑动时,根据牛顿第二定律可得111m g m a μ=解得212m/s a =对纸板,根据牛顿第二定律可得()11222F m g m m g m a μμ--+=为确保实验成功,即香皂盒移动的距离不超过l =0.002m ,纸板抽出时香皂盒运动的最大距离为12l x x =+由题意知13a a =1132a t a t =代入数据联立求得1.42NF =故选D 。

高中物理精品试题: 力与物体的曲线运动

高中物理精品试题: 力与物体的曲线运动

专题3 力与物体的曲线运动一、计算题1、利用万有引力定律可以测量天体的质量.(1)测地球的质量英国物理学家卡文迪许,在实验室里巧妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引力常量的数值,他把自己的实验说成是“称量地球的质量”.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G.若忽略地球自转的影响,求地球的质量.(2)测“双星系统”的总质量所谓“双星系统”,是指在相互间引力的作用下,绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B,如图9所示.已知A、B间距离为L,A、B绕O点运动的周期均为T,引力常量为G,求A、B的总质量.(3)测月球的质量若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成“双星系统”.已知月球的公转周期为T1,月球、地球球心间的距离为L1.你还可以利用(1)、(2)中提供的信息,求月球的质量.图92、神舟十号载人飞船进入近地点距地心为r1、远地点距地心为r2的椭圆轨道正常运行.已知地球质量为M,引力常量为G,地球表面处的重力加速度为g,飞船在近地点的速度为v1,飞船的质量为m.若取距地球无穷远处为引力势能零点,则距地心为r、质量为m的物体的引力势能表达式为E p=-,求:(1)地球的半径;(2)飞船在远地点的速度.3、据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间.照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见.如图所示,假设“天宫一号”正以速度v=7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直,M、N间的距离L=20 m,地磁场的磁感应强度垂直于v,MN所在平面的分量B=1.0×10-5 T,将太阳帆板视为导体.图1(1)求M、N间感应电动势的大小E;(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V,0.3 W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻.试判断小灯泡能否发光,并说明理由;(3)取地球半径R=6.4×103 km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字).4、如图28所示,从A点以v0=4 m/s的水平速度抛出一质量m=1 kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B 点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平,已知长木板的质量M=4 kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6 m、h=0.15 m,圆弧轨道半径R=0.75 m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,g取10 m/s2.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:图28(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板.5、某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图27所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须做好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.图27(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?(2)若已知H=5 m,L=8 m,a=2 m/s2,g取10 m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?6、如图8所示,滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下,滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h =1.4 m、宽L=1.2 m的长方体障碍物,为了不触及这个障碍物,他必须在距水平地面高度H=3.2 m的A点沿水平方向跳起离开斜面(竖直方向的速度变为零).已知运动员的滑板与斜面间的动摩擦因数μ=0.1,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:图8(1)运动员在斜面上滑行的加速度的大小;(2)若运动员不触及障碍物,他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间;(3)运动员为了不触及障碍物,他从A点沿水平方向起跳的最小速度.7、我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图1所示,质量m=60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6 m/s2匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度v B=24 m/s,A与B的竖直高度差H=48 m.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=5 m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1530 J,g取10 m/s2.图1(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?8、如图1所示,在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接.AB弧的半径为R,BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动.(1)求小球在B、A两点的动能之比;(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点.图19、在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图19所示.P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h.图19(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系.10、如图16所示,半径为R=1 m内径很小的粗糙半圆管竖直放置,一直径略小于半圆管内径、质量为m=1 kg的小球,在水平恒力F= N的作用下由静止沿光滑水平面从A点运动到B点,A、B两点间的距离x= m,当小球运动到B点时撤去外力F,小球经半圆管道运动到最高点C,此时球对外轨的压力F N=2.6mg,然后垂直打在倾角为θ=45°的斜面上D处(取g=10 m/s2)。

高考物理_专题三_力与物体的曲线运动(课时1):专项训练

高考物理_专题三_力与物体的曲线运动(课时1):专项训练

专项训练(限时:45分钟)【题组1】抛体运动问题的分析1.如图1所示,某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块,分别落到A、B两处.不计空气阻力,则落到B处的石块( )图1A.初速度大,运动时间短B.初速度大,运动时间长C.初速度小,运动时间短D.初速度小,运动时间长答案:A解析:由于B点在A点的右侧,说明水平方向上B点的距离更远,而B点距抛出点的高度较小,故运动时间较短,二者综合说明落在B点的石块的初速度较大,故A正确,B、C、D错误.2.如图2所示,可视为质点的小球位于半圆柱体左端点A的正上方某处,以初速度v0水平抛出,其运动轨迹恰好与半圆柱体相切于B点,过B点的半圆柱体半径与水平面夹角为30°,则半圆柱体的半径为(不计空气阻力,重力加速度为g)( )图2A.23v203g B.23v209gC.()20436v g -D.()20423v g -答案:C解析:在B 点,据题可知小球的速度方向与水平方向成60°角,由速度的分解可知,竖直分速度大小v y =v 0tan 60°=3v 0,v 0t =R +R cos 30°,v y =gt , 得()20436v R g -=,故选C.3.如图3所示,ab 为竖直平面内的半圆环acb 的水平直径,c 为环上最低点,环半径为R .将一个小球从a 点以初速度v 0沿ab 方向抛出,设重力加速度为g ,不计空气阻力( )图3A .当小球的初速度v 0=2gR 2时,掉到环上时的竖直分速度最大B .当小球的初速度v 0<2gR 2时,将撞击到环上的圆弧ac 段C .当v 0取适当值,小球可以垂直撞击圆环D .无论v 0取何值,小球都不可能垂直撞击圆环答案:ABD解析:当下落的高度为R 时,竖直分速度最大,根据R =12gt 2得,t = 2Rg ,则v 0=R t =2gR 2,故A 、B 正确;设小球垂直击中环,则其速度反向沿长线必过圆心,设其速度与水平方向的夹角为θ,R sin θ=12gt 2,R (1+cos θ)=v 0t ,且tan θ=gt v 0,可解得θ=0,但这是不可能的,故C 错误,D 正确,故选A 、B 、D. 【题组2】圆周运动问题的分析4.(2014·新课标Ⅰ·20)如图4所示,两个质量均为m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )图4A.b一定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.ω=kg2l是b开始滑动的临界角速度D.当ω=2kg3l时,a所受摩擦力的大小为kmg答案:AC解析:小木块a、b做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即f=mω2R.当角速度增加时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块a:f a=mω2a l,当f a=kmg时,kmg=mω2a l,ωa=kgl;对木块b:f b=mω2b·2l,当f b=kmg时,kmg=mω2b·2l,ωb=kg2l,所以b先达到最大静摩擦力,选项A正确;两木块滑动前转动的角速度相同,则f a=mω2l,f b=mω2·2l,f a<f b,选项B错误;当ω=kg2l时b刚开始滑动,选项C正确;当ω=2kg3l时,a没有滑动,则f a=mω2l=23kmg,选项D错误.5.如图5所示,一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴MN调节其与水平面的倾角.板上一根长为l=0.6 m的轻细绳,它的一端系住一质量为m的小球P,另一端固定在板上的O点.当平板的倾角固定为α时,先将轻绳平行于水平轴MN拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0=3 m/s.若小球能在板面内做圆周运动,倾角α的值应在什么范围内(取重力加速度g=10 m/s2)?图5答案:α≤30°解析:小球在板面上运动时受绳子拉力、板面弹力、重力的作用.在垂直板面方向上合力为0,重力在沿板面方向的分量为mg sin α,小球在最高点时,由绳子的拉力和重力分力的合力提供向心力:F T +mg sin α=mv 21l① 研究小球从释放到最高点的过程,据动能定理:-mgl sin α=12mv 21-12mv 20②若恰好通过最高点绳子拉力F T =0,联立①②解得:sin α=v 203gl =323×10×0.6=12.故α最大值为30°,可知若小球能在板面内做圆周运动,倾角α的值应满足α≤30°.【题组3】天体运动问题的分析6.(2014·新课标Ⅱ·18)假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g 0,在赤道的大小为g ,地球自转的周期为T ,引力常量为G .地球的密度为( )A.()0203g g GT g π- B.()0203g GT g g π- C.3πGT 2 D.3πg 0GT 2g答案:B解析:物体在地球的两极时,mg 0=G Mm R 2,物体在赤道上时,mg +m (2πT )2R=G Mm R 2,又M =43πR 3,联立以上三式解得地球的密度()0203g GT g g πρ=-.故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误.7.2013年12月11日,“嫦娥三号”携带月球车“玉兔”从距月面高度为100 km的环月圆轨道Ⅰ上的P 点变轨,进入近月点为15 km 的椭圆轨道Ⅱ,由近月点Q 成功落月,如图6所示.关于“嫦娥三号”,下列说法正确的是( )图6A .沿轨道 Ⅰ 运行一周的位移大于沿轨道 Ⅱ 运行一周的位移B .沿轨道 Ⅱ 运行时,在P 点的加速度小于在Q 点的加速度C .沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期D .在轨道Ⅱ上由P 点到Q 点的过程中机械能增加答案:B解析:沿轨道Ⅰ运行一周的位移与沿轨道Ⅱ运行一周的位移都是零,即相等,故A 错误.根据GMm r 2=ma 得a =GM r 2,沿轨道Ⅱ运行时,在P 点的加速度小于在Q 点的加速度,故B 正确.根据a 3T 2=k 可得半长轴a 越大,运行周期越大,故沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期,故C 错误.在轨道Ⅱ上由P 点运行到Q 点的过程中,只有万有引力对其做功,机械能守恒,故D 错误.8.(2014·东北三省第二次模拟)一颗围绕地球运行的飞船,其轨道为椭圆.已知地球质量为M ,地球半径为R ,万有引力常量为G ,地球表面重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A .飞船在远地点速度一定大于gRB .飞船在近地点瞬间减速转移到绕地圆轨道后,周期一定变小C .飞船在远地点瞬间加速转移到绕地圆轨道后,机械能一定变小D .飞船在椭圆轨道上的周期可能等于π 27R 5g答案:BD解析:由G Mm r 2=m v 2r =mrω2=mr 4π2T 2=ma ,G Mm R 2=mg 得绕地球的最大速度v=gR,A错误;飞船在近地点瞬间减速,飞船将做向心运动,则由a3T2=k知,周期减小,B正确;飞船在远地点瞬间加速,除引力外,其他力对飞船做正功,机械能一定增加,C错误;r=R时,由T=4π2r3GM得最小周期T=π4Rg<π27R5g,D正确.【题组4】平抛与圆周运动组合问题的综合9.如图7所示,高台的上面有一竖直的14圆弧形光滑轨道,半径R=54m,轨道端点B的切线水平.质量M=5 kg的金属滑块(可视为质点)从轨道顶端A由静止释放,离开B点后经时间t=1 s撞击在斜面上的P点.已知斜面的倾角θ=37°,斜面底端C与B点的水平距离x0=3 m.g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,(不计空气阻力).图7(1)求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小;(2)若金属滑块M离开B点时,位于斜面底端C点、质量m=1 kg的另一滑块,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动,恰好在P点被M击中.已知滑块m与斜面间动摩擦因数μ=0.25,求拉力F大小;(3)滑块m与滑块M碰撞时间忽略不计,碰后立即撤去拉力F,此时滑块m 速度变为4 m/s,仍沿斜面向上运动,为了防止二次碰撞,迅速接住并移走反弹的滑块M,求滑块m此后在斜面上运动的时间.答案:(1)150 N (2)13 N (3)1+72s解析:(1)M由A到B过程,由机械能守恒定律得MgR=12Mv2B①解得v B=5 m/s滑块在B 点时,由向心力公式得F N -Mg =M v 2B R ②解得F N =150 N ③由牛顿第三定律知,M 在B 点时对轨道的压力大小为150 N.(2)M 离开B 点后平抛运动的水平位移为x =v B t =5 m ④由几何关系可知m 的位移为s =x -x 0cos 37°=2.5 m ⑤设滑块m 向上运动的加速度为a ,由s =12at 2⑥得a =5 m/s 2由牛顿第二定律得F -mg sin 37°-μmg cos 37°=ma ⑦解得F =13 N .⑧(3)撤去拉力后,滑块m 沿斜面上滑过程的加速度a 1=mg sin 37°+μmg cos 37°m=8 m/s 2⑨ 上滑时间t 1=v a 1=0.5 s ⑩ 上滑位移s 1=v 22a 1=1 m ⑪ 滑块m 沿斜面下滑过程的加速度a 2=mg sin 37°-μmg cos 37°m=4 m/s 2⑫ 下滑过程s +s 1=12a 2t 22⑬由⑪⑫⑬得t 2=72s 所以碰后在斜面上运动的时间为t 总=t 1+t 2=1+72 s ⑭10.某工厂生产流水线示意图如图8所示,半径R =1 m 的水平圆盘边缘E 点固定一小桶.在圆盘直径DE 正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动,传送带右端C 点与圆盘圆心O 在同一竖直线上,竖直高度h =1.25 m .AB 为一个与CO 在同一竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,半径r =0.45 m ,且与水平传送带相切于B 点.一质量m =0.2 kg 的滑块(可视为质点)从A 点由静止释放,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,当滑块到达B 点时,圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心O 的竖直轴匀速转动,滑块到达C 点时恰与传送带同速并水平抛出,刚好落入圆盘边缘的小桶内.取g =10 m/s 2,求:图8(1)滑块到达圆弧轨道B 点时对轨道的压力F N B ;(2)传送带BC 部分的长度L ;(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件.答案:(1)6 N ,方向竖直向下 (2)1.25 m (3)ω=2n π rad/s(n =1,2,3…)解析:(1)滑块从A 到B 过程中,由动能定理有mgr =12mv 2B解得v B =2gr =3 m/s滑块到达B 点时,由牛顿第二定律有F N B ′-mg =m v 2B r解得F N B ′=6 N据牛顿第三定律,滑块到达B 点时对轨道的压力大小为6 N ,方向竖直向下.(2)滑块离开C 点后做平抛运动,h =12gt 21解得t 1=2hg =0.5 sv C =R t 1=2 m/s 滑块由B 到C 过程中,据动能定理有-μmgL =12mv 2C -12mv 2B解得L =v 2B -v 2C 2μg =1.25 m(3)滑块由B 到C 过程中,据运动学公式有L =v B +v C 2t 2解得t 2=2L v B +v C=0.5 s 则t =t 1+t 2=1 s圆盘转动的角速度ω应满足条件t =n ·2πω(n =1,2,3…)解得ω=2n π rad/s(n =1,2,3…).。

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高考物理-力与物体的运动-练习专题
一、单选题
1. 如图甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下.下滑位移x时的速度为v,其x-v2图象如图乙所示,取g=10 m/s2,则斜面倾角θ为(
)
A.30°B.45°C.60°D.75°
2. 甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移—时间(x-t)图象如图所示,由图象可以看出在0~4s内()
A.甲、乙两物体始终同向运动
B.第4s末时,甲、乙两物体间的距离最大
C.甲的平均速度等于乙的平均速度
D.乙物体一直做匀加速直线运动
3. 一汽车沿平直公路运动,某段时间内的速度—时间图像如图所示,则()
A.在时间内,汽车做匀减速直线运动
B.在时间内,汽车的位移等于
C.在时间内,汽车的平均速度小于
D.在时间内,汽车的平均速度等于
4. 如图甲所示,倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用,其大小F随时间t变化的规律如图乙所示,t =0时刻物体速度为零,重力加速度,下列说法中正确的是()
A.0~1s时间内物体的加速度最大
B.第2s末物体的速度不为零
C.2~3s时间内物体做向下匀加速直线运动
D.第3s末物体回到了原来的出发点
5. 一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动,其速度v随时间t变化的规律如图所示,在连续两段时间m和n内对应面积均为S,则b时刻速度v b的大小为( )
二、多选题A .
B .
C .
D .
6. 如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统.斜面轨道倾角为30º,质量为M 的木箱与轨道的动摩擦因数为.木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m 的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木
箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程,下列选项正确的是
A .m=M
B .m=2M
C .木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度
D .在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
7. 如图所示,a 、b 分别是A 、B 两物体的v -t 图像,以下说法正确的是(
)
A .A 物体在5 s 内一直做匀减速直线运动,
B 物体在5 s 内一直做匀速直线运动
B .在5 s 内A 、B 两物体的位移差是35 m
C .A 物体在第3 s 末的速度为12 m/s
D .前3 s 内A 物体的位移为60 m
A .
B .
C .
D .
9. 如图所示,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 点左侧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/s 2,则下列说法正确的是(
)
A .小物块在0~3 s 内的平均速度为m/s
运动过程中的速度随时间变化的规律可能是
送带的速度为v ,卸货工人将质量均为m 的货物无初速度地放在传送带顶端,已知货物与传送带间的动摩擦因数为μ,且μ<tan θ.则货物在整个8.如图为某工程车的卸货装置,该装置为一能够直接将货物传送到地面的倾角为θ的传送带.该装置在正常工作时沿逆时针方向匀速转动,传C .匀强电场的电场强度为3 000N/C
B .小物块与水平面间的动摩擦因数为0.4
三、填空题D .物块运动过程中电势能减少了12 J
10. 如图(a ),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v—t 图线如图(b )所示.若重力加速度及图中的、、均为已知量,则可求出
A .斜面的倾角
B .物块的质量
C .物块与斜面间的动摩擦因数
D .物块沿斜面向上滑行的最大高度
11. 如图甲所示,一质量为m =1kg 的小物块静止在粗糙水平面上的A 点,从t = 0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F 作用下向右运动,第3s 末物块运动到B 点时速度刚好为零,第5s 末物块刚好回到A 点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ= 0.2,则物体从A 运动到B 间的平均速度为____________m/s ,水平力F 在5s 时间内对小物块所做功的功率________W .
12. 水平力F 使物体从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v 时撤掉F ,物体在水平面上滑行直到停止,物体的速度-时间图象如图所示,则撤掉F 前的加速度a 1和撤掉F 后的加速度a 2的比为a 1∶a 2=" __________" ,物体在水平面上的摩擦力为f ,则F ∶f =_________。

四、实验题
13. 某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N–n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s–t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.
(3)对应于不同的n的a值见下表.n=2时的s–t图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度__________(保留2位有效数字),将结果填入下表.
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a–n图象___________.从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
(5)利用a–n图象求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m/s2).
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项前的标号)
A.a–n图线不再是直线
B.a–n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大
五、解答题
14. 一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示.时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取1 0m/s2.求
(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离.
15. 做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点,已知AB=BC=,AB段和BC段的平均速度分别为v1=3m/s,v2=6m/s,则:
(1)物体经过B点的瞬时速度为多大?
(2)若物体运动的加速度a=2 m/s2,则AC的距离为多少?
16. 如图所示,质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上,在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A(可视为质点)初始时刻,A、B分别以v
2。

求:
0=2.0m/s向左、向右运动,最后A恰好没有滑离B板。

已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.40,取g=10m/s
(1)A、B相对运动时的加速度a A和a B的大小与方向;
(2)A相对地面速度为零时,B相对地面运动已发生的位移大小x;
(3)木板B的长度l。

17. 如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1m,质量为M=3kg的木块(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F,(g取10m/s2)
(1)为使小物体不掉下去,F不能超过多少?
(2)如果拉力F=10N恒定不变,求小物体所能获得的最大速率?
18. 一物体由静止开始做匀加速直线运动,运动位移为4m时立即改做匀减速直线运动直至静止.若物体运动的总位移为10m,全过程所用的时间为10s.
(1)物体在加速阶段加速度的大小;
(2)物体在减速阶段加速度的大小;
(3)物体运动的最大速度.。

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