2020届高三物理一轮复习力学综合课堂练习二新人教版

2020届高三物理一轮复习力学综合课堂练习二

1. ______________________________________________________ 某同学用如图的装置“验证动量守恒定律”，水平地面上的O点是斜槽轨道末端在竖直方向的射影点•实验时,先将球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复多次;再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的末端处静止，让球a仍从原固定点由静止释放，之后与b球相碰,碰后两球分别落在记录纸上的不同位置,重复多次.实验中必须测量的物理量是_____________________________________ .(填序号字母)

A. 小球a、b的质量m a、m

B. 小球a、b的半径r

C. 斜槽轨道末端在水平地面的高度H

D. 小球a、b离开斜槽轨道后做平抛运动的飞行时间

E. 记录纸上O点到两小球碰撞前后的平均落点A、B、C的距离OA、OB、OC

解析：实验只要验证ma・OB magOA mbgOC .

•••选AE.

答案:AE

2. 如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”，利用该实验器，一方面能测弹簧的劲度系数，另一方面可测量小球平抛运动初速度，还可

以用来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系•

(1) _____________________________________________________________ 用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的_______________________ 和_______ ,然后由公式_________ 出k的平均值.

(2) 使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧右端压到 _____________ (填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的__________ 和 _________ ,再由公式________ 求出初速度的平均值.

(3) 由于弹簧缩短时弹性势能&的大小等于弹出的小球的初动能.因此用该装置

可验证弹簧弹性势能E P与弹簧缩短量x之间的关系是否满足曰*x2,主要步骤如下, 请排出合理顺序___________ .

A. 改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出X2、X3…并求出对应小球初速度V2、V3

B. 调好装置，用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线，使弹簧缩短到某一位置，用刻度尺读出弹簧缩短量X i,并将小球轻推至管内弹簧端点处

C. 突然释放细线，弹出的球平抛运动到复写纸上，留下痕迹,测出相关距离，求出小球初速度V i

D. 分析数据,比较几次v2与x2之间的关系,可得结论

解析：(1)由胡克定律可知，要测出弹簧的劲度系数，需测拉力(等于弹簧弹力)和弹簧的形变量；(2)此实验是利用平抛运动测小球初速度，因此弹簧每次都要压到同

一位置,使小球平抛的初速度恒定；测平抛初速度须测定平抛竖直高度h和水平位移

1 2、

s,则s=v o t,h= gt求初速度;(3)略.

2

答案:⑴拉力大小F弹簧缩短量x k= F (或k (-F1巳旦)/3) X X-I x2 x3

(2)同一水平位移s下落高度h

3. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不

变,g取10 m/s 2.

(1) 第一次试飞，飞行器飞行t1=8 s时到达高度H=64 m.求飞行器所受阻力f的大小;

⑵第二次试飞，飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h;

(3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间

t 3.

解:(1)第一次飞行中，设加速度为a i

1

匀加速运动H= - ait；

2

由牛顿第二定律F-mg-f=ma i

解得f=4 N.

(2) 第二次飞行中,设失去升力时的速度为v i,上升的高度为s i

1

匀加速运动s i=-a1t|设失去升力后加速度为a2,上升的高度为S2

2

由牛顿第二定律mg+f=ma2

V i =a i t 2

2

V i

S2=匚

2a2

解得h=s i+S2=42 m.

(3) 设失去升力下降阶段加速度为a3；恢复升力后加速度为a4,恢复升力时速度为V3

由牛顿第二定律mg-f=ma3

F+f-mg=ma

2 2

且里h=h

2a3 2a4

V3=a3t 3

解得t 3=312 s(或2.1 s).

2

4•倾角为30°的足够长光滑斜面下端与一足够长光滑水平面相接，连接处用一光滑小圆弧过渡，斜面上距水平面高度分别为h i=5 m和h2=0.2 m的两点上，各固定一

小球A和B.某时刻由静止开始释放A球,经过一段时间t后,同样由静止开始释放B

2

球.g取10 m/s ,则：

最长不能超过多少

⑵在满足(1)的情况下，为了保证两球在水平面上的碰撞次数不少于两次，两球的质量m A和R B应满足什么条件?(假设两球的碰撞过程没有能量损失)

解:(1)设两球在斜面上下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律得：

mgsin 30° =ma

设A?B两球下滑到斜面底端所用时间分别为11和t2,则：

h i 1 +2 h2 1 +2

0 —at1 o _ at2

sin 30 2 sin30 2

所以:t=t 1-t 2=1.6 s.

(2)设A?B两球下滑到斜面底端时速度分别为w和V2,第一次相碰后速度分别为

V A和V B,则根据机械能守恒

mAv：=mgh1 ①

2

mBv；=mgh2 ②

2

根据动量守恒和能量守恒

mv1+mv2=mv A+mv B ③

1 2 1 2 1 2 1 2 Z-TX

mAv, mBv2 mAv A mBv B④

2 2 2 2

为使两球能发生第二次碰撞，应满足

V A<0且|V A|>V B⑤