2012高考物理试题分类汇编(16个板块)
一.物理学史、直线运动 (2)
二.相互作用 (4)
三.牛顿运动定律 (8)
四.曲线运动 (17)
五.万有引力与航天 (24)
六.机械能 (29)
七.静电场 (41)
八.恒定电流 (48)
九.磁场57
十.电磁感应 (70)
十一、交流电 (80)
十二、选修 3-3 (84)
十三、选修3-4 (91)
十四、选修 3-5 (102)
十五、电学实验 (108)
十六、力学实验 (119)
一.物理学史、直线运动
1.(2012山东卷).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必然结果
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 答案:AD
2.(2012海南卷).自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系
C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系 解析:考察科学史,选ACD
3.(2012海南卷).一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是( )
A.在0~6s 内,物体离出发点最远为30m XX
K]
B.在0~6s 内,物体经过的路程为40m [
C.在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/s
D. 5~6s 内,物体所受的合外力做负功 答案:B C
解析:A ,0—5s,物体向正向运动,5—6s 向负向运动,故5s 末离出发点最远,A 错
B 由面积法求出0—5s 的位移s 1=35m, 5—6s 的位移s 2=-5m,总路程为:40m,B 对
C 由面积法求出0—4s 的位移s=30m ,平度速度为:v=s/t=7.5m/s C 对
D 由图像知5~6s 过程物体加速,合力和位移同向,合力做正功,D 错 4.(2012上海卷).小球每隔0.2s 从同一高度抛出,做初速为6m/s 的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取g =10m/s 2)( )
(A )三个 (B )四个 (C )五个 (D )六个
答案:C
5.(2012上海卷).质点做直线运动,其s-t 关系如图所示,质点在0-20s 内的平均速度大小为_________m/s 质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s 内的平均速度。 答案:0.8,10s 和14s ,
6.(2012山东卷).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 答案:AC
7.(2012山东卷).(13分)
s
(1)某同学利用图甲所示德 实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物 块
在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。
○1通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。
○
2计数点5对应的速度大小为 m/s ,计数点6对应的速度大小为 m/s 。(保留三位有效数字)。
○
3物块减速运动过程中加速度的大小为a = m/s 2
,若用
a
g
来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
(1)○16;7【或7;6】
○21.00;1.20 ○32.00;偏大
解析:①由于计数点前后的间隔距离都小于它们的间隔距离,说明计数点6之前物块在加速,计数点7之后物块在减速,则开始减速的时刻在6和7之间。答案6;7【或7;6】。
②计数点5对应的速度等于4和6间的平均速度00
.12
.010)01.1100.9(2
5=?+=-v m/s ,同理 80.02.010)01.700.9(2
4=?+=-v m/s ,又264
5v v v +=可解得计数点
6对应的速度大小为1.20 m/s 。
③在减速阶段00.2=?x cm ,则加速度为00
.21.01000.22
2
2=?=?=-T x a m/s 2。在减速阶段产生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受到的阻力,所以计算结果比动摩擦因数的真实值 “偏大”。
二.相互作用
6.1. (2012海南卷)如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc 固定在水平地面上,ab 面
和bc 面与地面的夹角分别为a 和b ,且a>b 。一初速度为
v 0的小物块沿斜面ab 向上运动,经时间t 0后到达顶点b 时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc 下滑。在小物块从a 运动到c 的过程中,可能正确描述其速度大小v 与时间t 的关系的图像是
2(2012上海卷).已知两个共点力的合力为50N ,分力F 1的方向与合力F 的方向成30 角,分力F 2的大小为30N 。则( )
(A )F 1的大小是唯一的 (B )F 2的方向是唯一的 (C )F 2有两个可能的方向 (D )F 2可取任意方向 答案:C
3(2012广东卷).如图3所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角为45°,日光保持水平,所受重力为G ,左右两绳的拉力大小分别为
A.G 和G
B.
2和2
G
B.
12G D. 12G 和1
2
G 答案:B
4(2012天津卷).如图所示,金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M 向N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( ) A .棒中的电流变大,θ角变大
B .两悬线等长变短,θ角变小
C .金属棒质量变大,θ角变大
D .磁感应强度变大,θ角变小
解析:水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转,与竖直方向形成夹角,此时
它受拉力、重力和安培力而达到平衡,根据平衡条件有mg
BIL
mg
F =
=
安θtan ,所以棒子中的电流增大θ角度变大;两悬线变短,不影响平衡状态,θ角度不变;金属质量变大θ角度变小;磁感应强度变大θ角度变大。答案A 。
5(2012上海卷).如图,竖直轻质悬线上端固定,下端与均质硬棒AB 中点连接,棒长为线长的二倍。棒的A 端用铰链墙上,棒处于水平状态。改变悬线的长度,使线与棒的连接点逐渐右移,并保持棒仍处于水平状态。则悬线拉力( )
(A )逐渐减小 (B )逐渐增大 (C )先减小后增大 (D )先增大后减小
答案:A 6(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L 0,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L
至L ,数据如下表表:
表中有一个数值记录不规范,代表符号为_______。由表可知所用刻度尺的最小长度为______。
③图16是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_________的差值(填“L 0或L 1”)。
④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m ;通过图和表可知砝码盘的质量为_________g (结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s 2)。
答案:. (2) ①竖直 ②稳定 L 3 1mm ③ L 0
④ 4.9 10 7(2012海南卷).如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力
A.等于零
B.不为零,方向向右
C.不为零,方向向左
D.不为零,v 0较大时方向向左,v 0较小时方向向右
解析:斜劈和物块都平衡对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零,选A
8(2012山东卷).如图所示,两相同轻质硬杆1OO 、2OO 可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、
1O 、2O 转动,在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。f F 表示木块与挡板间摩擦力的大小,N F 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
1O 、2O 始终等高,则
A .f F 变小
B .f F 不变
C .N F 变小
D .N F 变大
答案:BD
9(2012全国新课标).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
N 1,球对木板的压力大小为N 2。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.N 1始终减小,N 2始终增大 B.N 1始终减小,N 2始终减小 C.N 1先增大后减小,N 2始终减小
D.N 1先增大后减小,N 2先减小后增大 [答案]B
[解析]本题考查物体的动态平衡,对球受力分析可知,N
1 与N 2的合力为定值,与重力反向等大。作图。由图形可 知,当板缓慢转动中,N 1与N 2的方向便发生如图示变 化,但合力不变,可得答案B 。
10(2012浙江卷).如图所示,与水平面夹角为300细绳的一端与物体相连。上,弹簧秤的示数为4.9N 。关于物体受力的判断(取g=9.8m/s 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4.9N,方向沿斜面向上
C. 斜面对物体的支持力大小为4.9
N ,方向竖直向上
D. 斜面对物体的支持力大小为4.9N ,方向垂直斜面向
上
答案:A
11(2012浙江卷)题 在“探究求合力的方法”实验中,先有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
用作图法求得该弹簧的劲度系数k= N/m;
(2)某次试验中,弹簧秤的指针位置所示,其读数为N,同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N,请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合;
(3)由图得到F
合= N
(这是答题卷上的图)
22题
53(正负2以内都算对)
(2)2.10(在正负0.02范围内都算对)
(3)作图正确,3.3(在正负0.2范围内都算对
f
三.牛顿运动定律
1.(2012海南)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任意一个的大小成正比
D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比
2.(2012上海卷).如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A、B叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A上表面水平。则在斜面上运动时,B受力的示意图为()
答案:A
3.(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
1
a
为纵坐标,在坐标纸上做出
1
m
a
关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则
1
a
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s 1、s 2、s 3。a 可用s 1、s 3和Δt 表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s 1、s 3的情况,由图可读出s 1=__________mm ,s 3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s 2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k ,在纵轴上的截距为b ,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
【解析与答案】(1)间距相等的点。(2)线性 (2)(i )远小于m (ii)2
1
3213)
(50)5(2t s s t s s a ?-=?-=
cm s 43.225.168.31=-= cm s 72.628.700.123=-=
s m t s s a /15.2)
02.05(210)43.272.6()5(22
2
213=???-=?-=-. (iii)设小车的质量为'm ,则有a m m F )'(+=,变形得
F m m F a '11+=,所以m a
-1
图象的斜率为k F =1,所以作用力k F 1=,m a
-1图象的截距为b F m ='
,所以
k
b m ='。
4.(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 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 答案:BC 5.(2012北京高考卷).(18分)
摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.电梯的简化模型如图1所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a 是随时间t 变化的,已知电梯在t =0时由静止开始上升,a ─t 图像如图2所示.
电梯总质量m =2.0×103kg .忽略一切阻力,重力加速度g 取10m /s 2.
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F 1和最小拉力F 2;
(2)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υ─t 图像求位移的方
法.请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图2所示a ─t 图像,求电梯在第1s 内的速度改变量Δυ1和第2s 末的速率υ2;
(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P ;再求在0─11s 时间内,拉力和重力
对电梯所做的总功W .
.(18分)
(1)由牛顿第二定律,有 F -mg = ma
由a ─t 图像可知,F 1和F 2对应的加速度分别是a 1=1.0m/s 2,a 2=-1.0m/s 2
F 1= m (g +a 1)=2.0×103×(10+1.0)N=2.2×104
N
F 2= m (g +a 2)=2.0×103×(10-1.0)N=1.8×104
N (2)类比可得,所求速度变化量等于第1s 内a ─t 图线下的面积 Δυ1=0.50m/s
同理可得, Δυ2=υ2-υ0=1.5m/s υ0=0,第2s 末的速率 υ2=1.5m/s
(3)由a ─t 图像可知,11s~30s 内速率最大,其值等于0~11s 内a ─t 图线下的面积,有
υm =10m/s
此时电梯做匀速运动,拉力F 等于重力mg ,所求功率
P =F υm =mg ?υm =2.0×103×10×10W=2.0×105
W 由动能定理,总功
W =E k 2-E k 1=12m υm 2
-0=12
×2.0×103
×102
J=1.0×105
J
6.(2012山东卷).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 答案:AC 7.(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,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。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g 。则
A .撤去F 后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动
图1
B .撤去F 后,物体刚运动时的加速度大小为
g m
kx μ-0
C .物体做匀减速运动的时间为2
g
x μ0
D .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)(0k
mg
x mg μμ-
答案:BD 8.(2012全国新课标).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 [答案]AD
[解析]惯性是物体本身的一种属性,是抵抗运动状态变化的性质。A 正确C 错误。没有力作用物体可能静止也可能匀速直线运动,B 错D 正确。 9.(2012安徽卷).如图所示,放在固定斜面上的物块以
加速度a 沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一竖直
向下的恒力F ,则 ( )
A. 物块可能匀速下滑
B. 物块仍以加速度a 匀加速下滑
C. 物块将以大于a 的加速度匀加速下滑
D. 物块将以小于a 的加速度匀加速下滑 17C ;
解析:未加恒力F 时,由牛顿第二定律知θμθcos sin mg a mg -=,而加上F 后,
)cos sin )((θθmg mg m
F
g a ++
=',即a a >',C 正确。
10.(2012全国新课标).(14分)
拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m ,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g ,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。 (1) 若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
(2) 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力
的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan θ0。
[答案](1)mg F θ
μθμ
cos sin -=
了 (2)λθ=0tan
[解析](1)设该同学沿拖杆方向用大小为F 的力推拖把,将推拖把的力沿竖直和水平分解,按平衡条件有N mg F =+θcos ① f F =θsin ②
式中N 与f 分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有N f μ= ③
联立①②③式得mg F θ
μθμ
cos sin -=
④
(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应用 θs i n f ≤N λ⑤
这时,①式仍满足,联立①⑤式得θλθcos sin -≤F
mg
λ
⑥ 现考察使上式成立的θ角的取值范围,注意到上式右边总是大于零,且当F 无限大时极限为零,有θλθcos sin -≤0 ⑦
使上式成立的角满足θ≤θ0,这里是题中所定义的临界角,即当θ≤θ0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切值为λθ=0tan ⑧
11.(2012上海卷).(10分)如图,将质量m =0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53?的拉力F ,使圆环以a =4.4m/s 2的加速度沿杆运动,求F 的大小。(取sin53?=0.8,cos53?=0.6,g =10m/s 2)。
解析:
令F sin53?=mg ,F =1.25N ,当F <1.25N 时,杆对环的弹力向上,由牛顿定律F cos θ-μF N =ma ,F N +F sin θ=mg ,解得F =1N ,当F >1.25N 时,杆对环的弹力向下,由牛顿定律F cos θ-μF N =ma ,F sin θ=mg +F N ,解得F =9N ,
12.(2012安徽卷).(18分)Ⅰ.(10分)图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m ,小车和砝码的总质量为M 。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)试验中,为了使细线对小车的拉力等于
小车所受的合外力,先调节长木板一滑轮的高
度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行
的一项操作是
A. 将长木板水平放置,让小车连着已经穿
过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m 的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B. 将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C. 将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。
(2)实验中要进行质量m 和M 的选取,以下最合理的一组是
小车、砝码、打点计
A. M =200g , m =10g 、15g 、20g 、25g 、30g 、40g
B. M =200g , m =20g 、40g 、60g 、80g 、100g 、120g
C. M =400g , m =10g 、15g 、20g 、25g 、30g 、40g
D. M =400g , m =20g 40g 、60g 、80g 、100g 、120g
(3)图2 是试验中得到的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为
AB s =4.22 cm 、BC s =4.65 cm 、CD s =5.08 cm 、DE s =5.49 cm 、EF s =5.91 cm 、FG s =6.34 cm 。
已知打点计时器的工作效率为50 Hz,则小车的加速度a = m/s 2
(结果保留2位有效数字)。
Ⅰ答案:
(1)B ;(2)C ;(3)0.42
要使砂和砂桶的重力mg 近似等于小车所受合外力,首先要平衡摩擦力,然后还要满足m <<M 。而平衡摩擦,不需挂砂桶,但要带纸带,故(1)选B ,(2)选C 。(3)用逐差法
2
CD BC AB FG EF DE T
9s -s -s -s s s a ++=
,求得2
/m 42.0a s =。 13.(2012安徽卷).(14分)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 。
22. (1)0.2N ;(2)0.375m
解析:(1)由v —t 图像可知:小球下落作匀加速运动,2/8t
v
a s m =??= 由牛顿第二定律得:ma f mg =-
解得
N
a g m f 2.0)(=+=
(2)由图知:球落地时速度s m /4v =,则反弹时速度s m v v /34
3
==' 设反弹的加速度大小为a ',由动能定理得
图2
22
1
0f)h (mg -v m '-=+
解得m h 375.0=
14.(2012江苏卷).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 关系图象,可能正确的是
【解析】加速度m
kv g a +
=,随着v 的减小,a 减小,但最后不等于0.加速度越小,速度减小得越慢,所以选C. 【答案】C
15.(2012江苏卷).如图所示,一夹子夹住木块,在力F 作用下向上提升,夹子和木块的质量分别为m 、M ,夹子与木块两侧间的最大静摩擦有均为f ,若木块不滑动,力F 的最大值是
A .
2()f m M M + B .2()
f m M m +
C . 2()()f m M m M g M +-+
D .2()()f m M m M g M
+++
【解析】整体法m m ma g m M F =+-)(,隔离法,对木块,m Ma Mg f =-2,解得
M
M m f F m )
(2+=
.
【答案】A 16.(2012重庆卷) .(19分)某校举行托乒乓球跑步比赛, 赛道为水平直道,比赛距离为S ,比赛时,
某同学将球置于球拍中心,以大小a 的加 速度从静止开始做匀加速运动,当速度达 到v 0时,再以v 0做匀速直线运动跑至终点。 整个过程中球一直保持在球中心不动。比赛 中,该同学在匀速直线运动阶级保持球拍的 倾角为θ0 ,如题25图所示。设球在运动过 程中受到的空气阻力与其速度大小成正比, 方向与运动方向相反,不计球与球拍之间
的摩擦,球的质量为m ,重力加速度为g ?空气阻力大小与球速大小的比例系数k
?求在加速跑阶段球拍倾角θ随球速v 变化的关系式
?整个匀速跑阶段,若该同学速率仍为v 0 ,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力的变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r 的下边沿掉落,求β应满足的条件。 25.(19分) ?在匀速运动阶段有,00tan kv mg =θ 得00tan v mg k θ=
?加速阶段,设球拍对球的支持力为N ',有 ma kv N =-'θsin
mg N ='θcos
得00tan tan v v g a θθ+=
?以速度v 0匀速运动时,设空气的阻力与重力的合力为F ,有
0cos θmg F =
球拍倾角为βθ+0时,空气阻力与重力的合力不变,设球沿球拍面下滑的加速度大小为a ',有 a m F '=βsin
设匀速跑阶段所用时间为t ,有a v s t 200-= 球不从球拍上掉落的条件 r t a ≤'2
2
1 得2
0002cos 2sin ???
? ??-≤
a v v s g r θβ
17.(2012浙江卷).(16分)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。在高出水面H 处分别静止释放“A 鱼”和“B 鱼”,“A 鱼”
竖直下潜hA 后速度减为零,“B 鱼”竖直下潜hB 后速度减为零。“鱼”在水中运动时,除受重力外,
还受浮力和术的阻力。已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的
9
10
倍,重力加速度为g ,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计。求: (1)“A 鱼”入水瞬间的速度V A1;
(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力f A;
(3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比f A:f B。
解答:(1)A鱼”入水前作自由落体运动
V A12-0=2Ah
18.(2012海南) 下列关于摩擦力的说法,正确的是
A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速
B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速
C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速
D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速
19. 如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心
为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切与B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g。求
(1)小球在AB段运动的加速度的大小;
(2)小球从D点运动到A点所用的时间。
四.曲线运动
1(2012上海卷).如图,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速为v0的平抛运动,恰落在b点。若小球初速变为v,其落点位于c,则()
(A)v0<v<2v0(B)v=2v0
(C)2v0<v<3v0(D)v>3v0
答案:A
2.(2012全国新课标).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 [答案]BD
[解析]平抛运动的时间是由下落高度决定的,高度相同,时间一样,高度高,飞行时间长。A 错,B 正确。水平位移由速度和高度决定,由h
g
v
x 2=得C 错D 正确。 3.(2012四川卷).(17分)
(1)某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为m A 和m B 的A 、B 小球处于同一高度,M 为A 球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片,使A 球沿水平方向飞出,同时松开B 球,B 球自由下落。A 球落到地面N 点处,B 球落到地面P 点处。测得m A =0.04 kg ,m B =0.05kg ,B 球距地面的高度是1.225m ,M 、N 点间的距离为1.500m ,则B 球落到P 点的时间是____s ,A 球落地时的动能是____J 。
(忽略空气阻力,g 取9.8m/s 2
) 答案.(1)0.5(3分); 0.66(4分); 4.(2012上海卷).图a 为测量分子速率分布的装置示意图。圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N ,内侧贴有记录薄膜,M 为正对狭缝的位置。从原子炉R
中射出的银原子蒸汽穿过屏上的S 缝后进入狭缝N ,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图b 所示,NP ,PQ 间距相等。则( )
(A )到达M 附近的银原子速率较大
(B )到达Q 附近的银原子速率较大
(C )位于PQ 区间的分子百分率大于位于NP 区间的分子百分率
(D )位于PQ 区间的分子百分率小于位于NP 区间的分子百分率 答案:A 、C
5.(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.
【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θθcos sin F mg =,所以θsin mg P =,随θ增大,P 增大。
图b
【答案】A
6(2012江苏卷).如图所示,相距l 的两小球A 、B 位于同一高度h (l 、h 为定值),将A 向B 水平抛出的同时,B 自由下落,A 、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变,方向相反,不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则:
A .A 、
B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度 B .A 、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰
C .A 、B 不可能运动到最高处相碰
D .A 、B 一定能相碰
【解析】平抛运动规律vt x =,2
2
1gt h =
,所以h g v x 2=,若l x ≥,则第1次落地前能相遇,所以取决于v ,A 正确;A 碰地后还可能与B 相遇,所以B 、C 错误,
D 正确。 【答案】AD
7.(2012全国理综).(20分)
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=,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 。
(1) 求此人落到破面试的动能; (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?
【解析】
(1) 平抛运动的分解:t v x 0=,22
1
2gt h y -=,得平抛运动的轨迹方程
2
20
22x v g h y -
=,此方程与坡面的抛物线方程为
y=的交点为
gh
v v h x +=
2
020
24,gh v hv y +=202
02。
根据机械能守恒,k E mgy mv h mg +=+
?2
02
12 解得gh
v mghv mv mgh E k +-+=202
202212
(3) (2)求gh
v mghv mv mgh E k +-+=202
202212关于0v 的导数并令其等于0,解
得当此人水平跳出的速度为gh v 30=时,他落在坡面时的动能最小,动能的最小值为gh
v h mg mgh E k +-=2022min
627。
8.(2012北京高考卷).(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υ飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l =1.4m ,υ=3.0 m /s ,m =0.10kg ,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h =0.45m ,不计空气阻力,重力加速度g 取10m /s 2.求: (1)小物块落地点距飞出点的水平距离s ;
(2)小物块落地时的动能E k ; (3)小物块的初速度大小υ0.
(16分)
(1)由平抛运动规律,有
竖直方向 h =12
gt 2
水平方向 s =υt 得水平距离 s
=0.90m (2)由机械能守恒定律,动能 E k =12
m υ2
+mgh =0.90J
(3)由动能定理,有 -μmg ?l =12m υ2
-12
m υ02
得初速度大小 υ0
9.(2012山东卷).(15分)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB 段为一半径 1.0R m =的光滑圆弧轨道,BC 段为一长度0.5L m =的粗糙水平轨道,二者相切与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,
υ0
υ