2019高考物理(人教一轮练习题(4)及答案)
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2019年人教高考物理一轮练习题(4)及答案=180°,运动时间tb =Tb,则两粒子在磁场中运动时间之比为ta∶tb=2∶3,故选项B正确;由r=,v相等,可知a、b两粒子在磁场中转动半径之比为ra ∶rb=1∶2,故选项C正确;a、b两粒子打到光屏上的位置到O点的距离分别为xa =2racos30°=ra ,xb=2rb,则xa∶xb=∶4,故选项D错误。
3.如图所示,已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点,+Q处在椭圆的一个焦点上,一带负电的点电荷仅在库仑力作用下绕固定的点电荷+Q运动,则下列说法正确的是( )A.负电荷在a、c两点所受的电场力相同B.负电荷在a点和c点的电势能Epa >EpcC.负电荷由b运动到d的过程中电势能增加,动能减少D.负电荷由a经b运动到c的过程中,电势能先增加后减少【解析】选C。
在a、c两点负电荷所受电场力方向不同,A项错误;以固定点电荷为球心的球面是等势面,所以a、c两点电势相等,根据电势与电势能的关系可知,负电荷在a、c两点电势能也相等,B项错误;负电荷由b到d过程中,电场力始终做负功,电势能增加,动能减少,C项正确;负电荷由a经b到c的过程中,电场力先做正功再做负功,故电势能先减少后增加,D项错误。
【总结提升】电势能大小及其变化分析的两个思路(1)做功角度:根据静电力做功与电势能变化的关系分析、判断带电粒子电势能及其变化。
静电力做正功,粒子的电势能减少,静电力做负功,则粒子的电势能增加。
(2)转化角度:只有静电力做功时,电势能与动能可以相互转化,动能减小,电势能增加,动能增大,电势能减少。
4.在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。
现保持B板不动,适当移动A板,发现静电计指针张角减小,则A板可能是( )A.右移B.左移C.上移D.下移【解析】选A。
将A板向右移一些,板间距离减小,由电容的决定式C=可知,电容增大,而电容器带电量不变,由C=分析得知,板间电势差减小,则静电计指针张角减小;同理可知,A板向左移一些时,静电计指针张角增大,故选项A正确,B错误;A板向上或向下移一些,两极板正对面积减小,由电容的决定式C=可知,电容减小,而电容器带电量不变,由C=分析得知,板间电势差增大,则静电计指针张角增大,故选项C、D错误。
2019人教版高考物理一轮选习练题(5)及答案一、选择题1、关于矢量和标量的正负,下列说法正确的是A. 矢量的正负表示大小,正值一定比负值大B. 矢量的正负表示方向,正值与负值方向相反C. 标量的正负表示大小,正值一定比负值大D. 标量只有正值,没有负值【来源】浙江省余姚中学2019届高三选考科目模拟卷(一)物理试题【答案】 B【解析】AB、矢量的正负表示方向不表示大小,正值与负值方向相反,故B正确,A错误;CD、标量的正负有时表示大小,正值一定比负值大;标量的正负有时不表示大小,比如正功和负功,故C、D错误;故选B。
链接---(2019·吉林实验中学二模)如图所示,重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm、劲度系数为1 000 N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8 cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N,当弹簧的长度仍为8 cm时,测力计读数可能为( ABC )A.10 NB.20 NC.40 ND.60 N解析: 施加拉力前,物体受到四个力的作用而平衡,重力G、垂直斜面向上的支持力F、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T,受力如图, N其中T=kx=1 000×0.02 N=20 N,根据平衡条件可求出f=Gsin 30°-T=20 N,方向沿斜面向上.施加拉力F后,弹簧长度不变,说明物体仍然静止,并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变,若摩擦力沿斜面向上,则F+f+T=Gsin 30°,即F+f=20 N,摩擦力f随着F增大而变小,当F=20 N时,f=0,若F>20 N,摩擦力沿斜,代入数据可得F<45 N,所以面向下,因为物体没有滑动,所以F+T<Gsin 30°+fm测力计读数在0~45 N之间.选项A,B,C正确,D错误.2、(2019·重庆市永川中学高三第一次模拟诊断)如图所示,下列有关运动的说法正确的是()A.图甲中撤掉挡板A的瞬间,小球的加速度竖直向下B.图乙中固定在竖直面内的圆环内径r=1.6 m,小球沿环的内表面通过最高点的速度可以为2 m/sC.图丙中皮带轮上b点的向心加速度大小等于a点的向心加速度大小(a点的半径为r,b点的半径4r,c点的半径为2r)D.图丁中用铁锤水平打击弹簧片后,B球比A球先着地解析:选C.开始小球受重力、弹簧的弹力和支持力处于平衡,重力和弹簧的合力方向与支持力方向相反,撤掉挡板的A的瞬间,支持力为零,弹簧弹力不变,则弹力和重力的合力方向与之前支持力的方向相反,则加速度的方向为垂直挡板,解得v=gr=向下.故A错误.小球在圆环的最高点的临界情况是:mg=m v2r4 m/s,知最高点的最小速度为4 m/s.故B错误.a、c两点的线速度大小相等,,则a、c两点的向心加速度之比为2∶1,b、c两点的角速度相等,根据a=v2r根据a=rω2,则b、c两点的加速度之比为2∶1,可知a、b两点的加速度相等.故C正确.图丁中用铁锤水平打击弹簧片后,A做平抛运动,B做自由落体运动,两球同时落地.故D错误.故选C.3、(2019届北京市海淀区高三上学期期中)图所示,某同学站在体重计上观察超重与失重现象。
【2019统编版】人教版高中物理选择性必修第一册全册章节单元测试卷及答案2019人教统编版高中物理必修第一册第一章《动量守恒定律》章节测试卷一、选择题(每小题4分,共48分).1.一炮艇在湖面上匀速行驶,突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹,设两炮弹的质量相同,相对于地的速率相同,牵引力、阻力均不变,则船(不包含炮弹)的动量及船的速度在发射前后的变化情况是()A.动量不变,速度增大B.动量不变,速度不变C.动量增大,速度增大D.动量减小,速度增大2.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上运动.两球质量关系为m B=2m A,规定向右为正方向,A、B 两球的动量均为6kg•m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为4kg•m/s,则()A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:103.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是()A.若甲最先抛球,则一定是v甲>v乙B.若乙最后接球,则一定是v甲>v乙C.只有甲先抛球,乙最后接球,才有v甲>v乙D.无论怎样抛球和接球,都是v甲>v乙4.质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开一定距离,如图,具有初动能E0的第一号物块向右运动,一次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物体粘成一个整体,这个整体的动能等于()A.E0B.E0C.E0D.E05.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时()A.若小车不动,两人速率一定相等B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大6.我国古代力学的发展较为完善.例如,《淮南子》中记载“物之功,动而有益,则损随之”.这里的“功”已初步具备现代物理学中功的含义.下列单位分别是四位同学用来表示功的单位,其中正确的是()A.N•m•s﹣1B.kg•m2•s﹣2C.C•V•s D.V•Ω•s7.一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从船上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v′,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是()A.Mv0=(M﹣m)v′+mv B.Mv0=(M﹣m)v′+m(v+v0)C.Mv0=(M﹣m)v′+m(v+v′)D.Mv0=Mv′+mv8.A、B两球沿同一条直线运动,图示的x﹣t图象记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B碰撞前的x﹣t图线,c为碰撞后它们的x﹣t 图线.若A球质量为1kg,则B球质量是()A.0.17kg B.0.34kg C.0.67kg D.1.00kg9.在同一匀强磁场中,α粒子(He)和质子(H)做匀速圆周运动,若它们的动量大小相等,则α粒子和质子()A.运动半径之比是2:1B.运动周期之比是2:1C.运动速度大小之比是4:1D.受到的洛伦兹力之比是2:110.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下.将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动.从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是()A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力11.K﹣介子衰变的方程为K﹣→π0﹣π﹣,其中K﹣介子和π﹣介子带负的基本电荷,π0介子不带电.一个K﹣介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的π﹣介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径R K﹣与Rπ﹣之比为2:1,π0介子的轨迹未画出.由此可知π﹣的动量大小与π0的动量大小之比为()A.1:1B.1:2C.1:3D.1:612.一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,达到最高点时速度大小为v,方向水平.炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块恰好做自由落体运动,质量为,则爆炸后另一块瞬时速度大小为()A.v B.C.D.0二、非选择题(共52分)13.如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块(可视为质点),在木块正上方有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间连接一根长度为0.4m 的轻绳(轻绳不可伸长且刚好被拉直).有一颗质量为m=0.01kg的子弹以水平速度V0射入木块并留在其中(作用时间极短),g取10m/s2,要使木块能绕O点在竖直平面内做圆周运动,求:子弹射入的最小速度.14.如图所示,光滑的斜面体质量为M,倾角为θ,长为L,质量为m小物块从斜面体顶端由静止开始下滑,斜面位于光滑的水平地面上.从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面体运动的位移?15.如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点.开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出.第一次弹丸的速度为v0,打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ(θ<90°),当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋,使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ.若弹丸质量均为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,求两粒弹丸的水平速度之比为多少?16.如图所示,在光滑的水平面上,质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁,与墙壁不粘连;质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑到木板左端,滑到木板右端时速度恰好为零;现小滑块以水平速度v滑上木板左端,滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,以原速率弹回,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,求的值.17.在光滑水平面上静止着A、B两个小球(可视为质点),质量均为m,A球带电荷量为q的正电荷,B球不带电,两球相距为L.从t=0时刻开始,在两小球所在的水平空间内加一范围足够大的匀强电场,电场强度为E,方向与A、B两球的连线平行向右,如图所示.A球在电场力作用下由静止开始沿直线运动,并与B球发生完全弹性碰撞.设两球间碰撞力远大于电场力且作用时间极短,每次碰撞过程中A、B之间没有电荷量转移,且不考虑空气阻力及两球间的万有引力.求:(1)小球A经多长时间与小球B发生第一次碰撞?(2)小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小分别是多少?(3)第二次碰撞后,又经多长时间发生第三次碰撞?18.如图所示,在高1.25m的水平桌面上放一个质量为0.5kg的木块,质量为0.1kg 的橡皮泥以30m/s的水平速度粘到木块上(粘合过程时间极短).木块在桌面上滑行1.5m后离开桌子落到离桌边2m 的地方.求木块与桌面间的动摩擦因数.(g 取10m/s2)参考答案与试题解析一、选择题(每小题4分,共48分).1.【考点】动量守恒定律.【分析】以炮弹和炮艇为系统进行分析,由动量守恒可知船的动量及速度的变化.【解答】解:因船受到的牵引力及阻力不变,且开始时船匀速运动,故整个系统所受的合外力为零,动量守恒.设炮弹质量为m,船(不包括两炮弹)的质量为M,炮艇原来的速度为v0,发射炮弹的瞬间船的速度为v.设v0为正方向,则由动量守恒可得:(M+2m)v0=Mv+mv1﹣mv1可得,v>v0可得发射炮弹后瞬间船的动量不变,速度增大;故选:A2.A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10【考点】动量守恒定律.【分析】光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在发生碰撞,在碰撞过程中动量守恒.因此可根据两球质量关系,碰前的动量大小及碰后A的动量增量可得出A 球在哪边,及碰后两球的速度大小之比.【解答】解:光滑水平面上大小相同A、B 两球在发生碰撞,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得:△P A=﹣△P B由于碰后A球的动量增量为负值,所以右边不可能是A球的,若是A球则动量的增量应该是正值,因此碰后A球的动量为2kg•m/s所以碰后B球的动量是增加的,为10kg•m/s.由于两球质量关系为m B=2m A那么碰撞后A、B两球速度大小之比2:5故选:A3.【考点】动量定理.【分析】根据动量定理守恒进行分析即可【解答】解析:因系统动量守恒,故最终甲、乙动量大小必相等.谁最后接球谁的质量中包含了球的质量,即质量大,根据动量守恒:m1v1=m2v2,因此最终谁接球谁的速度小.答案:B4.【考点】动量守恒定律.【分析】碰撞过程遵守动量守恒定律,由动量守恒定律求出三个物体粘成一个整体后共同体的速度,即可得到整体的动能.【解答】解:取向右为正方向,设每个物体的质量为m.第一号物体的初动量大小为P0,最终三个物体的共同速度为v.以三个物体组成的系统为研究对象,对于整个过程,根据动量守恒定律得:P0=3mv又P0=mv0,E0=联立得:=3mv则得:v=整体的动能为E k===故选:C5.【考点】动量守恒定律.【分析】AB两人及小车组成的系统受合外力为零,系统动量守恒,根据动量守恒定律分析即可求解.【解答】解:AB两人及小车组成的系统受合外力为零,系统动量守恒,根据动量守恒定律得:m A v A+m B v B+m车v车=0,A、若小车不动,则m A v A+m B v B=0,由于不知道AB质量的关系,所以两人速率不一定相等,故A错误;B、若小车向左运动,则AB的动量和必须向右,而A向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的大,故B错误,C正确;D、若小车向右运动,则AB的动量和必须向左,而A向右运动,B向左运动,所以A的动量一定比B的小,故D错误.故选C6.【考点】功的计算.【分析】功的单位是焦耳,可以根据功的定义来解答.【解答】解:A、功的单位是焦耳,根据功的定义W=FL可知:1J=1N•m==kg•m2•s﹣2.故A错误,B正确;C、根据电功的公式:W=Pt=UIt,电压的单位是V,电流的单位是A,时间的单位是s,所以:1J=1V•A•s=1V•C.故C错误;D、根据电热的公式:Q=所以:1J=.故D错误.故选:B7.【考点】动量守恒定律.【分析】发射炮弹过程中动量守恒,注意根据动量守恒列方程时,要选择同一参照物,注意方程的矢量性、【解答】解:以地面为参照物,发射炮弹过程中动量守恒,所以有:,故BCD错误,A正确.故选A.8.【考点】动量守恒定律.【分析】根据x﹣t图象得到A、B两球碰撞前后的速度,然后运用动量守恒定律列式求解,注意矢量性.【解答】解:x﹣t图象的斜率表示速度,碰撞前A球速度为:v1===﹣3m/s,B球速度为:v2=2m/s,碰撞后的共同速度为:v==﹣1m/s;规定B球初速度方向为正,AB碰撞过程,根据动量守恒定律,有:﹣m1v1+m2v2=(m1+m2)v解得:m2==0.67kg;故选:C.9.【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.【分析】质子H和α粒子以相同的动量在同一匀强磁场中作匀速圆周运动,均由洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律和圆周运动的规律,可求得比较r、速度v及T的表达式,根据表达式可以得到半径以及周期之比.【解答】解:C、两个粒子的动量大小相等,质量之比是4:1,所以:.故C错误;A、质子H和α粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,均由洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,得轨道半径:R==,根据质子质子(H)和α(He)粒子的电荷量之比是1:2,质量之比是1:4,则得:R He:R H=,故A错误;B、粒子运动的周期:,所以:.故B正确;D、根据粒子受到的洛伦兹力:f=qvB,得:.故D错误.故选:B10.【考点】动量定理;功能关系.【分析】从绳子绷紧到人下降到最低点的过程中,开始时人的重力大于弹力,人向下加速;然后再减速,直至速度为零;再反向弹回;根据动量及功的知识可明确动量、动能和弹性势能的变化.【解答】解:A、由于绳对人的作用力一直向上,故绳对人的冲量始终向上,由于人在下降中速度先增大后减小;故动量先增大后减小;故A正确;B、在该过程中,拉力与运动方向始终相反,绳子的力一直做负功;但由分析可知,人的动能先增大后减小;故B错误;C、绳子恰好伸直时,绳子的形变量为零,弹性势能为零;但此时人的动能不是最大,故C错误;D、人在最低点时,绳子对人的拉力一定大于人受到的重力;故D错误.故选:A.11.【考点】动量定理;洛仑兹力.【分析】曲线运动中,粒子的速度方向沿着轨迹上该点的切线方向,又由于Kˉ介子衰变过程中,系统内力远大于外力,系统动量守恒,故可知衰变后,π﹣介子反向飞出,π0介子沿原方向飞出,再根据介子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,可以列式求出Kˉ介子与π﹣介子的动量之比,再结合动量守恒定律列式分析.【解答】解:Kˉ介子与π﹣介子均做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:eBv=m,粒子动量为:P=mv=eBR,则有:P Kˉ:Pπ﹣=2:1,以K﹣的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:P Kˉ=Pπ0﹣Pπ﹣解得:Pπ0=3Pπ﹣,则π﹣的动量大小与π0的动量大小之比为1:3;故选:C.12.【考点】动量守恒定律.【分析】炮弹在最高点水平,爆炸时动量守恒,由动量守恒定律可求出爆炸后另一块弹片的速度大小.【解答】解:爆炸过程系统动量守恒,爆炸前动量为mv,设爆炸后另一块瞬时速度大小为v′,取炮弹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向,爆炸过程动量守恒,则有:mv= m•v′,解得:v′=v;故选:C.二、非选择题(共52分)13.【考点】动量守恒定律;功能关系.【分析】要使木块能绕O点在竖直平面内做圆周运动,应用牛顿第二定律求出木块在最高点的临界速度,在木块从水平面到达最高点的过程中,机械能守恒,由机械能守恒定律可以求出木块在最低点的速度,根据动量守恒求出最小速度.【解答】解:当木块恰好能绕O点在竖直平面内做圆周运动时,在最高点重力提供向心力,由牛顿第二定律得:(M+m)g=(M+m)代入数据解得:v1=2m/s,从最低点到最高点过程系统机械能守恒,由机械能守恒得:(M+m)v2=(M+m)v12+(M+m)g•2L代入数据解得:v=2m/s子弹射入木块过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=(M+m)v代入数据解得:v0=80m/s;答:子弹射入的最小速度为80m/s.14.【考点】动量守恒定律.【分析】以小物块、斜面体组成的系统为研究对象,系统在水平方向不受外力,系统水平动量守恒.根据水平方向动量守恒列式求解斜面体运动的位移.【解答】解:以小物块、斜面体组成的系统为研究对象,系统在水平方向不受外力,因而水平动量守恒,到达最低点时,取水平向右为正方向,由水平动量守恒有:Mv﹣mv′=0且在任意时刻或位置v与v′均满足这一关系,加之时间相同,公式中的v和v′可分别用其水平位移替代,则上式可写为:M=m又由于l+l′=Lcosθ可得:斜面体运动的位移为l=Lcosθ.答:斜面体运动的位移为Lcosθ.15.【考点】动量守恒定律;机械能守恒定律.【分析】子弹射入沙袋过程,系统水平方向不受外力,系统的动量守恒.子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程机械能守恒,当他们第1次返回图示位置时,速度大小等于子弹射入沙袋后瞬间的速度,根据动量守恒定律机械能守恒结合求解.【解答】解:弹丸击中砂袋瞬间,系统水平方向不受外力,动量守恒,设碰后弹丸和砂袋的共同速度为v1,细绳长为L,根据动量守恒定律有mv0=(m+5m)v1,砂袋摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,所以=6mgL(1﹣cosθ)设第二粒弹丸击中砂袋后弹丸和砂袋的共同速度为v2,同理有:mv﹣(m+5m)v1=(m+6m)v2=7mgL(1﹣cosθ),联解上述方程得=答:两粒弹丸的水平速度之比为.16.【考点】动量守恒定律;动能定理的应用;功能关系.【分析】小滑块在木板上滑动过程,根据动能定理列方程,即可求解小滑块与木板间的摩擦力大小;先研究滑块在木块上向右滑动的过程,运用动能定理得到滑块与墙壁碰撞前瞬间的速度,滑块与墙壁碰撞后,原速率反弹,之后,向左运动,在摩擦力的作用下,木板也向左运动,两者组成的系统动量守恒,再对这个过程,运用动量守恒和能量守恒列方程,联立即可求解的值.【解答】解:小滑块以水平速度v0右滑时,由动能定理有:﹣fL=0﹣小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1,则由动能定理有:﹣fL=﹣滑块与墙碰后至向左运动到木板左端,滑块与木板组成的系统在水平方向的动量守恒,选取向左为正方向、木板的共同速度为v2,则有mv1=(m+4m)v2由总能量守恒可得:fL=﹣(m+4m)上述四式联立,解得=答:物块刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下应满足为.17.【考点】动量守恒定律;匀变速直线运动的公式;机械能守恒定律.【分析】(1)根据牛顿第二定律求出小球运动的加速度大小,再根据匀变速直线运动的位移时间公式求出小球A与B碰撞的时间.(2)两球间碰撞力远大于电场力且作用时间极短,知碰撞的过程中动量守恒,根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小.(3)第一次碰撞后,小球A做初速度为0的匀加速直线运动,小球B以v B1'的速度做匀速直线运动,两小球发生第二次碰撞的条件是:两小球位移相等.根据动量守恒定律和机械能守恒定律,结合运动学公式两球第二次碰撞后的速度,再结合运动学公式求出发生第三次碰撞的时间.【解答】解:(1)小球A在电场力的作用下做匀加速直线运动,L=a=解得:.(2)小球A与小球B发生完全弹性碰撞,设A球碰前速度为v A1,碰后速度为v A1',B球碰前速度为0,碰后速度为v B1',m v A1=m v A1'+m v B1'联立得:v A1'=0v B1'=v A1v A1=at1=所以:v A1'=0,v B1'=(3)第一次碰撞后,小球A做初速度为0的匀加速直线运动,小球B以v B1'的速度做匀速直线运动,两小球发生第二次碰撞的条件是:两小球位移相等.设第二次碰撞A球碰前速度为v A2,碰后速度为v A2',B球碰前速度为v B2,碰后速度为v B2',v A2=at2=v B2=v B1'=.解得:v A2=at2=.m v A2+m v B2=m v A2'+m v B2'联立得:v A2'=v B2v B2'=v A2所以:v A2'=v B2'=第二次碰撞后,小球A做初速度为的匀加速直线运动,小球B以v B2'的速度做匀速直线运动,两小球发生第三次碰撞的条件是:两小球位移相等.设第三次碰撞A球碰前速度为v A3,碰后速度为v A3',B球碰前速度为v B3,碰后速度为v B3',v B3=v B2'=2解得:即完成第二次碰撞后,又经的时间发生第三次碰撞,该时间不再发生变化.答:(1)小球A与小球B发生第一次碰撞所需的时间为.(2)小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小分别是0,.(3)第二次碰撞后,又经发生第三次碰撞.18.【考点】动量守恒定律;平抛运动.【分析】木块离开桌面后做平抛运动,应用平抛运动规律可以求出木块离开桌面时的速度;橡皮泥击中木块过程系统动量守恒,应用动量守恒定律可以求出木块的速度;木块与橡皮泥一起在桌面上做匀减速直线运动,应用动能定理可以求出动摩擦因数.【解答】解:木块离开桌面后做平抛运动,在水平方向:s=v′t,在竖直方向:h=gt2,代入数据解得:v′=4m/s,橡皮泥击中木块过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=(M+m)v,代入数据解得:v=5m/s,木块在桌面上运动过程由动能定理得:﹣μ(M+m)gx=(M+m)v′2﹣(M+m)v2,代入数据解得:μ=0.3;答:木块与桌面间的动摩擦因数为0.3.2019人教统编版高中物理选择性必修第一册第二章《机械振动》测试卷本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共计100分。
实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系1.(2019·广东某某中学模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系〞的实验.(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________状态.(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图象.由此图象可得该弹簧的原长x 0=________cm ,劲度系数k =________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x =________cm.【解析】(2)x 0为乙图中F =0时的x 值,即x 0=4 cm.k =ΔF Δx =6〔16-4〕×10-2 N/m =50 N/m. (3)测力计示数F =3.0 N ,由乙图知弹簧长度x =10 cm.【答案】(1)竖直 (2)4 50 (3)102.(2019·河北衡水第二中学模拟)为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进展测试,根据测得的数据绘出如下列图的图象.(1)从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为______________________________.(2)这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为______ N/m ,乙弹簧为________ N/m.假设要制作一个准确度相对较高的弹簧测力计,应选弹簧________(选填“甲〞或“乙〞).【解析】(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性限度范围,如此此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,是因为形变量超过弹簧的弹性限度. (2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为:k 甲=F 甲Δx 甲=46×10-2 N/m ≈66.7 N/m k 乙=F 乙Δx 乙=84×10-2 N/m =200 N/m 要制作一个准确程度较高的弹簧测力计,应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧,应当选甲弹簧.【答案】(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7 200 甲3.(2019·浙江绍兴一中模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图(a)对弹簧甲进展探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进展探究.在弹性限度内,将质量为m =50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L 1、L 2如表所示.重力加速度g =10 m/s 2,计算弹簧甲的劲度系数k =________N/m ,由表中数据________(填“能〞或“不能〞)计算出弹簧乙的劲度系数.【解析】分析图(a)中,钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码,弹簧长度伸长约1 cm ,所以弹簧劲度系数k 1=ΔF Δl =mg Δl =0.50 N 0.01 m =50 N/m.分析图(b)中可得,每增加一个钩码,弹簧伸长约0.32 cm ,即k 1×0.003 2+k 2×0.003 2=mg ,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.【答案】50 能4.(2019·长春市实验中学模拟)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P 0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为x .测量结果与局部计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80 m/s 2).实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(1)将表中数据补充完整:①________,②________.(2)以n 为横坐标,1k 为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1k-n 图象.(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.假设从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k =________N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k =________N/m.【解析】(1)①k =mg Δx 2=0.100×9.80 N 〔5.26-4.06〕×10-2 m≈81.7 N/m. ②1k =181.7m/N ≈0.012 2 m/N. (2)描点法,画一条直线,让大局部的点都落在直线上,或均匀分布在直线两侧.(3)设直线的斜率为a ,如此有1k =an ,即k =1a ·1n ,通过计算斜率即可求得;弹簧共60圈,如此有n =60l 00.118 8,把其代入k =1a ·1n中可求得. 【答案】(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如下列图(3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1.67×103n ~1.83×103n 均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫3.31l 0~3.62l 0均正确 5.(2019·山西大学附中模拟) (1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长量的关系〞时,实验步骤如下:安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l 1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l 1=_ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码,静止时弹簧长度分别是l 2、l 3、l 4、l 5.要得到弹簧伸长量x ,还需要测量的是_.作出F -x 曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.(2)该同学更换弹簧,进展重复实验,得到如图丙所示的弹簧弹力F 与伸长量x 的关系图线,由此可求出该弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是.【解析】(1)由mm 刻度尺的读数方法可知图乙中的读数为:25.85 cm ;本实验中需要是弹簧的形变量,故还应测量弹簧的原长.(2)有图象可知,斜率表示弹簧的劲度系数,k =70.035=200 N/m ;图线不过原点的原因是由于弹簧有自重,使弹簧变长.【答案】(1)25.85 弹簧原长 (2)200 弹簧有自重6.(2019·四川南充一中模拟)某同学为研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系,做了如下实验:①如图1所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O 点,另一端A 系一小段轻绳(带绳结);将制图板竖直固定在铁架台上.②将质量为m =100 g 的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A 0;用水平力拉A 点,使A 点在新的位置静止,描下此时橡皮筋端点的位置A 1;逐步增大水平力,重复5次……③取下制图板,量出A 1、A 2……各点到O 的距离l 1、l 2……量出各次橡皮筋与OA 0之间的夹角α1、α2……④在坐标纸上做出1cos α-l 的图象如下列图. 完成如下填空:(1)重力加速度为g ,当橡皮筋与OA 0间的夹角为α时,橡皮筋所受的拉力大小为(用g 、 m 、α表示).(2)取g =10 m/s 2,由图2可得橡皮筋的劲度系数k =N/m ,橡皮筋的原长l 0= m .(结果保存2位有效数字)【解析】(1)对结点受力分析,根据共点力平衡可知mg =T cos α,解得T =mg cos α;(2)在竖直方向,合力为零,如此kl cos α=mg ,解得1cos α=kl mg ,故斜率k ′=k mg,由图象可知斜率k ′=100,故k =mgk ′=100 N/m ;由图象可知,直线与横坐标的交点即为弹簧的原长,为0.21 m.【答案】(1)mg cos α(2)1.0×1020.21 7.(2019·江西上饶一中模拟)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时,将轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ,实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图乙所示,取g =10 m/s 2.回答如下问题.(1)某次测量如图甲所示,指针指示的刻度值为 cm.(刻度尺单位为:cm)(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m.(结果保存两位有效数字)(3)另一同学在做该实验时有如下做法,其中错误的答案是.A .刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B .实验中未考虑小盘的重力C .读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D .在利用x -m 图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据.【解析】(1)刻度尺的最小分度为0.1 cm ,故读数为18.00 cm.(2)结合mg =kx ,得x =gkm ,由图可知 k =0.08×100.42-0.15N/m≈3.0 N/m. (3)读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐才能准确测量,故A 错误;本实验中可采用图象进展处理,故小盘的重力可以不考虑,故B 正确;在读指针的位置时,应让弹簧指针静止之后再读取,故C 错误;当拉力超过弹性限度时,将变成曲线,不再符合胡克定律,故应舍去,故D 正确.【答案】(1)18.00 (2)3.0 (3)AC8. (2019·湖南湘潭一中模拟)某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k 与其原长l 0的关系实验中,按图所示安装好实验装置,让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐,在弹簧上安装可移动的轻质指针P ,实验时的主要步骤是:①将指针P 移到刻度尺l 01=5cm 处,在弹簧挂钩上挂上200 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;②取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 02=10cm 处,在弹簧挂钩上挂上250 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;③取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 03=15cm 处,在弹簧挂钩上挂上50 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;④重复③步骤,在每次重复③时,都将指针P 下移5cm ,同时保持挂钩上挂的钩码质量不变.将实验所得数据记录、列表如下:次数弹簧原长l 0/ cm 弹簧长度l / cm 钩码质量m /g 15.00 7.23 200 210.00 15.56 250 315.00 16.67 50 420.00 22.23 50 5 25.00 30.56 50根据实验步骤和列表数据(弹簧处在弹性限度内),回答如下问题:(1)重力加速度g 取10 m/s 2.在实验步骤③中,弹簧的原长为15cm 时,其劲度系数k =N/m.(2)同一根弹簧的原长越长,弹簧的劲度系数(填选项前的字母).A .不变B .越大C .越小 【解析】(1)挂50 g 钩码时,弹簧的弹力为0.5 N ,根据胡克定律得:k =F Δx =0.516.67-15.00×10-2N/m≈30 N/m.(2)对第3、4、5次数据分析,弹簧弹力相等,同一根弹簧,原长越长,形变量越大,根据胡克定律F=kx 知,弹簧的劲度系数越小,应当选C.【答案】(1)30 (2)C9.(2019·安徽蚌埠二中模拟)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.(1)实验中还需要的测量工具有:________.(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保存2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,如下正确的答案是( )A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.弹力与弹簧长度成正比【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺.(2)图线的物理意义是明确弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,如此k=ΔFΔx=4.9 N/m.由图可知,当F=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.(3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,A错误;在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B正确,C错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D 错误.【答案】(1)毫米刻度尺(2)弹簧有重力 4.9 (3)B10.(2019·湖南长沙一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验中,某同学先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺刻度,然后将不同数量的一样的钩码依次悬挂在竖直弹簧下端,并记录好相应读数.(1)某次测量如下列图,指针所指刻度尺读数为________cm.(2)该同学在实验过程中,发现挂前3个钩码时,钩码重力与对应的弹簧伸长量根本成正比关系,但当挂上第4个钩码时,弹簧突然向下伸长很多,和前3组数据比照,明显不再成正比关系,产生这种情况的原因是__________________________________.(3)更换新的同种弹簧后进一步探究,在挂上第3个钩码后,在弹簧伸长过程中钩码的机械能将________,弹簧的弹性势能将________.(填“增加〞、“不变〞或“减少〞)【解析】(1)刻度尺的最小分度值为1 mm,所以读数为14.15 cm;(2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律;(3)弹簧伸长,在不超过其弹性限度时,其弹性势能增加,而钩码下降,弹力做负功,机械能减少.【答案】(1)14.15(14.13~14.17均可) (2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律(3)减少增加1.(2018·全国卷Ⅰ·22)如图甲,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针.甲乙现要测量图甲中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm ;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保存3位有效数字).【解析】标尺的游标为20分度,准确度为0.05 mm ,游标的第15个刻度与主尺刻度对齐,如此读数为37 mm +15×0.05 mm=37.75 mm =3.775 cm .弹簧形变量x =(3.775-1.950)cm =1.825 cm ,砝码平衡时,mg =kx ,所以劲度系数k =mg x =0.100×9.801.825×10-2N/m ≈53.7 N/m.(保存3位有效数字) 【答案】3.775 53.72.(2018·全国卷Ⅱ·23)某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在甲木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在表中给出,其中f 4的值可从图乙中弹簧秤的示数读出.甲 乙 丙砝码的质量m /kg0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f /N2.15 2.36 2.55 f4 2.93回答如下问题:(1)f 4=________N ;(2)在图丙的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f -m 图线;(3)f 与m 、木块质量M 、木板与木块之间的动摩擦因数μ与重力加速度大小g 之间的关系式为f =________,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=________;(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ=________.(保存2位有效数字)【解析】(1)对弹簧秤进展读数得2.70 N.(2)在图象上添加(0.20 kg,2.70 N)这个点,画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,如答图所示.(3)由实验原理可得f=μ(M+m)g,f-m图线的斜率为k=μg.(4)根据图象求出k=3.9 N/kg,代入数据得μ=0.40.【答案】(1)2.70 (2)如下列图(3)μ(M+m)gμg(4)0.403.〔2016·浙江卷〕某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下:图17(1)假设弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),如此弹簧秤b的读数可能为________N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,如此弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大〞“变小〞或“不变〞).【答案】 (1)3.00~3.02 3.9~4.1(有效数不作要求) (2)变大变大【根底】(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00 N;因合力为F=kx=500×0.01 N=5 N,两分力夹角为90°,如此另一个分力为F2=F2-F21=4.0 N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC夹角,根据力的平行四边形法如此可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.。
人教(2019)物理选择性第一册第4章光1、如图所示,一个小的光源S发出白光,经三棱镜分光,若人沿着折射光线的反方向观察,通过棱镜可以看到()A.白光点B.光点上部红色,下部紫色C.光点上部紫色,下部红色D.看不到光源的像2、(双选)一束光从某种介质射入空气中时,入射角θ1=30°,折射角θ2=60°,折射光路如图所示,则下列说法正确的是()A.此介质折射率为3 3B.此介质折射率为 3C.光在介质中速度比在空气中小D.光在介质中速度比在空气中大3、如图所示,直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面,且∠BAC=30°,有一束平行光线垂直射向AC面,已知这种介质的折射率n>2,则()A.可能有光线垂直于AB边射出B.光线只能从BC边垂直射出C.光线只能从AC边垂直射出D.一定既有光线垂直于BC边射出,又有光线垂直于AC边射出4、关于光的干涉,下列说法中正确的是()A.在双缝干涉现象中,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B.在双缝干涉现象中,把入射光由波长较长的红光换成波长较短的紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽C.在双缝干涉现象中,将绿光换成红光,相邻两个亮条纹间距将变宽D.在双缝干涉现象中,入射光为白光时得到的彩色条纹为内红外紫5、某次实验中,测得第一级亮条纹和第三级亮条纹中心相距4.0×10-2 m,若双缝间距为0.1 mm,双缝到屏的距离为l=4.0 m,则光波的波长为()A.8.0×10-8 mB.5.0×10-7 mC.1.5×10-8 mD.1.0×10-7 m6、(双选)抽制细丝时可用激光监控其粗细。
如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝产生的条纹相同,则下列描述正确的是( )A.这是利用光的干涉现象B.这是利用光的衍射现象C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了7、如图,P是一偏振片,它的透振方向为竖直方向(图中用带箭头的实线表示)。
力学单位制一、单项选择题1.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是( )A .在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量B .后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位C .1 N =1 kg·m·s -2D .“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的基本单位 C2.导出单位是由基本单位组合而成的,则下列说法中正确的是( ) A .加速度的单位是m/s 2,是由m 、s 两个基本单位组合而成的B .加速度的单位是m/s 2,由公式a =ΔvΔt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C .加速度的单位是m/s 2,由公式a =Fm 可知,它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D .以上说法都是正确的 A3.2018年12月11日第26届国际计量大会已决定不再把千克、安培、开尔文和摩尔作为基本单位,新定义后7个国际单位制中基本单位有3个没变化,除光强单位坎德拉外,另外两个是( )A .米、秒B .秒、库C .米、牛D .牛、库A4.轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标.近来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫做“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适.下面四个单位中,适合做加速度的变化率单位的是( )A .m/sB .m/s 2C .m/s 3D .m 2/s 3C5.下列关于单位制及其应用的说法中,不正确的是( ) A .基本单位和导出单位一起组成了单位制 B .选用的基本单位不同,构成的单位制也不同C .在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制的单位表示,只要正确应用物理公式,其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示D .一般来说,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定同时确定单位关系 D6.物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,其定义式为p =FS ,单位是帕斯卡(Pa),是一个导出单位.在国际单位制中,力学的基本单位有:千克(kg)、米(m)、秒(s),用上述单位表示压强的单位应为( )A .kg·m·s 2B.kg m·s 2 C .kg·m 2·s 2 D.kg m 2·s 2 B7.声音在空气中的传播速度v 与空气的密度ρ、压强p 有关.下列速度的表达式(k 为比例系数,无单位)中正确的是( )A .v =k pρB .v =kp ρC .v =kρpD .v =kρpB8.2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义,新国际单位体系采用物理常数重新定义质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”和物质的量单位“摩尔”.以F 表示力,v 表示速度,a 表示加速度,x 表示位移,t 表示时间,m 表示质量,借助单位制可知下列表达式可能正确的是( )A .x =FtmB .t =x a C .v =xat D .a =x t 2B二、多项选择题9.关于单位制,下列说法中正确的有( )A .在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位中的基本单位B .因为力的单位是牛顿,而1 N =1 kg·m/s 2,所以牛顿是导出单位C .各物理量采用国际单位制中的单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位D .物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系 BCD10.有几个同学在一次运算中,得出了某物体位移x 的大小同其质量m 、速度v 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下,其中一定错误的是( )A .x =v2aB .x =mv 3FC .x =FtD .x =mv 22FABC11.用国际单位制验证下列表达式,可能正确的是( ) A .x =at (x 为位移、a 为加速度、t 为时间)B .a =μg (a 为加速度、μ为动摩擦因数、g 为重力加速度)C .F =m vR (F 为作用力、m 为质量、v 为速度、R 为半径)D .v =gR (v 为速度、R 为半径、g 为重力加速度) BD12.在研究匀变速直线运动的实验中,取计数时间间隔为0.1 s ,测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值Δx =1.2 cm ,若还测出小车的质量为500 g ,则关于加速度、合外力大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是( )A .a =Δx t 2=1.20.12 m/s 2=120 m/s 2B .a =Δx t 2=1.2×10-20.12 m/s 2=1.2 m/s 2C .F =ma =500×1.2 N =600 ND .F =ma =0.5×1.2 N =0.6 N BD 三非选择题13.质量为1.5 t 的汽车在前进中受到的阻力是车重的120,汽车在水平地面上做匀加速直线运动时,5 s 内速度由36 km/h 增至54 km/h.求汽车发动机的牵引力的大小.(g 取10 m/s 2)解析:计算时把各物理量的单位统一到国际单位制中. 因v =v 0+at ,F -F 阻=ma ,故F =ma +F 阻=m (v -v 0)t+0.05mg ,已知v 0=36 km/h =10 m/s ,v =54 km/h =15 m/s , t =5 s ,m =1.5 t =1.5×103 kg , 代入以上数据,计算得F =1.5×103×(15-10)5 N +0.05×1.5×103×10 N=2.25×103 N.答案:2.25×103 N。
B.12m/s
B.1︰2
D.1︰4
画出运动示意图,
:x BC=1:3。
B.(2+1)v
1
时间图象里,图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移。
从
时,两图象面积相等,此时一辆赛车追上另一辆,A正确;B图中a的面积始终小于
图象也是在t=20s时,两图象面积相等,此时一辆赛车追上另一辆,
的面积,所以不可能追上,D错误。
m/s2=-0.94m/s2,加速度大小为0.94m/s
10m/s
B.关卡3
.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于112.5m
.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于90m
按题目描述的,接力的过程甲做什么运动,乙又是做什么运动?平均速度之比是多少?
2L B.
2
(S1+S2)2
B.
时,汽车离停车线的距离为处开始刹车制动,汽车能在停车线处停下
三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞。
牛顿运动定律的应用一、单项选择题1.2018年10月23日,港珠澳大桥正式开通.建造大桥过程中最困难的莫过于沉管隧道的沉放和精确安装,每节沉管隧道重约G=8×108N,相当于一艘中型航母的重量.通过缆绳送沉管到海底,若把该沉管的向下沉放过程看成是先加速运动后减速运动,且沉管仅受重力和缆绳的拉力,则拉力的变化过程可能正确的是()C2.如图所示,AB和CD为两条光滑斜槽,它们各自的两个端点均分别位于半径为R和r 的两个相切的圆上,且斜槽都通过切点P.设有一重物先后沿两个斜槽,从静止出发,由A 滑到B和由C滑到D,所用的时间分别为t1和t2,则t1与t2之比为()A.2∶1B.1∶1C.3∶1 D.1∶3B3.某消防队员从一平台上跳下,下落2 m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m,在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为()A.自身所受重力的2倍B.自身所受重力的5倍C.自身所受重力的8倍D.自身所受重力的10倍B4.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害,人们设计了安全带.假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A.450 N B.400 NC.350 N D.300 NC5.如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点,竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心,已知在同一时刻:a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道分别沿AM、BM 运动到M点;c球由C点自由下落到M点.则()A.a球最先到达M点B.c球最先到达M点C.b球最先到达M点D.b球和c球都可能最先到达MB6.在设计游乐场中“激流勇进”的倾斜滑道时,小组同学将划艇在倾斜滑道上的运动视为由静止开始的无摩擦滑动,已知倾斜滑道在水平面上的投影长度L是一定的,而高度可以调节,则()A.滑道倾角越大,划艇下滑时间越短B.划艇下滑时间与倾角无关C.划艇下滑的最短时间为2L gD.划艇下滑的最短时间为2L gC7.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度为()A.7 m/s B.14 m/sC.10 m/s D.20 m/sB8.在汽车内的悬线上挂着一个小球m,实验表明当汽车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度θ,如图所示,若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M,则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是()A.汽车一定向右做加速运动B.汽车的加速度大小为g sin θC.M只受到重力、底板的支持力作用D.M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力的作用D9.高空作业须系安全带,如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动),此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.m 2gh t +mgB.m 2ght -mgC.m gh t +mgD.m gh t-mgA二、多项选择题10.如图所示,5块质量相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面间的动摩擦因数均相同,当用力F 推第1块木块使它们共同加速运动时,下列说法中正确的是( )A .由右向左,两块木块之间的相互作用力依次变小B .由右向左,两块木块之间的相互作用力依次变大C .第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.6FD .第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.6F解析:选BC11.绷紧的传送带长L =32 m ,铁块与带间动摩擦因数μ=0.1,g =10 m/s 2,下列正确的是( )A .若皮带静止,A 处小铁块以v 0=10 m/s 向B 运动,则铁块到达B 处的速度为6 m/s B .若皮带始终以4 m/s 的速度向左运动,而铁块从A 处以v 0=10 m/s 向B 运动,铁块到达B 处的速度为6 m/sC.若传送带始终以4 m/s的速度向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块将一直向右匀加速运动D.若传送带始终以10 m/s的速度向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块到达B 处的速度为8 m/sABD12.如图所示,质量为m=1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10 m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2 N的恒力,在此恒力作用下(取g=10 m/s2)()A.物体经10 s速度减为零B.物体经2 s速度减为零C.物体速度减为零后将保持静止D.物体速度减为零后将向右运动BC13.从某一星球表面做火箭实验.已知竖直升空的实验火箭质量为15 kg,发动机推动力为恒力.实验火箭升空后发动机因故障突然关闭,如图所示是实验火箭从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图象,不计空气阻力,则由图象可判断()A.该实验火箭在星球表面达到的最大高度为320 mB.该实验火箭在星球表面达到的最大高度为480 mC.该星球表面的重力加速度为2.5 m/s2D.发动机的推动力F为37.50 NBC三、非选择题14.我国现在服役的第一艘航母“辽宁号”的舰载机采用的是滑跃起飞方式,即飞机依靠自身发动机从静止开始到滑跃起飞,滑跃仰角为θ.其起飞跑道可视为由长度L1=180 m的水平跑道和长度L2=20 m倾斜跑道两部分组成,水平跑道和倾斜跑道末端的高度差h=2 m,如图所示.已知质量m=2×104 kg的舰载机的喷气发动机的总推力大小恒为F=1.2×105 N,方向始终与速度方向相同,若飞机起飞过程中受到的阻力大小恒为飞机重力的0.15,飞机质量视为不变,并把飞机看成质点,航母处于静止状态.(1)求飞机在水平跑道运动的时间;(2)求飞机在倾斜跑道上的加速度大小.解析:(1)设飞机在水平跑道的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得F1-f=ma1解得a1=4.5 m/s2由匀加速直线运动公式L1=12at2解得t=45s.(2)设沿斜面方向的加速度大小为a2,在倾斜跑道上对飞机受力分析,由牛顿第二定律得F-f-mg sin θ=ma2,其中sin θ=hL2解得a2=3.5 m/s2.答案:(1)45s(2)3.5 m/s215.如图所示,有一质量m=1 kg的物块,以初速度v=6 m/s从A点开始沿水平面向右滑行.物块运动中始终受到大小为2 N、方向水平向左的力F作用,已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.求:(取g=10 m/s2)(1)物块向右运动时所受摩擦力的大小和方向; (2)物块向右运动到最远处的位移大小;(3)物块经过多长时间回到出发点A ?(结果保留两位有效数字) 解析:(1)物块向右运动时所受摩擦力的大小 F f =μmg =1 N物块向右运动时所受摩擦力的方向水平向左. (2)物块向右运动时的加速度大小 a 1=F +Ff m=3 m/s 2物块向右运动到最远处时的位移大小 2a 1x =v 2,x =v22a1=6 m. (3)物块向右运动的时间:t 1=va1=2 s物块返回时的加速度大小:a 2=F -Ffm =1 m/s 2由x =12a 2t 2得物块返回过程的时间t 2=2xa2=23 s≈3.5 s 物块回到出发点A 的时间 t =t 1+t 2=5.5 s.答案:(1)1 N 水平向左 (2)6 m (3)5.5 s。
2019年普通高等学校招生全国统一考试(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.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:10,当输入电压增加20 V 时,输出电压(A )降低2 V (B )增加2 V (C )降低200 V (D )增加200 V2.如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右.细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T ,则风对气球作用力的大小为(A )sin Tα (B )cos T α (C )T sin α (D )T cos α3.如图所示的电路中,电阻R =2 Ω.断开S 后,电压表的读数为3 V ;闭合S 后,电压表的读数为2 V ,则电源的阻r 为(A )1 Ω (B )2 Ω (C )3 Ω (D )4 Ω4.1970年成功发射的“红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动.如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v 1、v 2,近地点到地心的距离为r ,地球质量为M ,引力常量为G .则(A )121,GM v v v r >= (B )121,GM v v v r >>(C )121,GM v v v r <=(D )121,GM v v v r <> 5.一匀强电场的方向竖直向上,t =0时刻,一带电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力对粒子做功的功率为P ,不计粒子重力,则P -t 关系图象是二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分.错选或不答的得0分.6.如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面做匀速圆周运动.座舱的质量为m ,运动半径为R ,角速度大小为ω,重力加速度为g ,则座舱(A )运动周期为2πRω(B )线速度的大小为ωR(C )受摩天轮作用力的大小始终为mg(D )所受合力的大小始终为m ω2R7.如图所示,在光滑的水平桌面上,a 和b 是两条固定的平行长直导线,通过的电流强度相等. 矩形线框位于两条导线的正中间,通有顺时针方向的电流,在a 、b 产生的磁场作用下静止.则a 、b 的电流方向可能是(A)均向左(B)均向右(C)a的向左,b的向右(D)a的向右,b的向左8.如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中(A)弹簧的最大弹力为μmg(B)物块克服摩擦力做的功为2μmgs(C)弹簧的最大弹性势能为μmgs(D)物块在A点的初速度为2gs9.如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点.先将一电荷量也为+q 的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W.再将Q1从C 点沿CB移到B点并固定.最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点.下列说确的有(A)Q1移入之前,C点的电势为W q(B)Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0(C)Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2W (D)Q2在移到C点后的电势能为-4W三、简答题:本题分必做题(第10~12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.【必做题】10.(8分)某兴趣小组用如题10-1图所示的装置验证动能定理.(1)有两种工作频率均为50 Hz 的打点计时器供实验选用:A .电磁打点计时器B .电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择 (选填“A ”或“B ”).(题10-1图)(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔.实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动.看确的同学是 (选填“甲”或“乙”).(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码.接通打点计时器电源,松开小车,小车运动.纸带被打出一系列点,其中的一段如题10-2图所示.图中纸带按实际尺寸画出,纸带上A 点的速度v A = m/s .(题10-2图)(4)测出小车的质量为M ,再测出纸带上起点到A 点的距离为L .小车动能的变化量可用ΔE k =212A Mv 算出.砝码盘中砝码的质量为m ,重力加速度为g ;实验中,小车的质量应 (选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用W=mgL 算出.多次测量,若W 与ΔE k 均基本相等则验证了动能定理.11.(10分)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:(1)螺旋测微器如题11-1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.(题11–1图)(2)选择电阻丝的(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.(3)题11-2甲图中R x,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置.(题11-2甲图)(题11-2乙图)(4)为测量R,利用题11-2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.(5)由此,可求得电阻丝的R x = Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.12.[选修3–5](12分)(1)质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为 .(A )m v M (B )M v m (C )m v m M + (D )Mv m M + (2)100年前,卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子.后来,人们用α粒子轰击6028Ni 核也打出了质子:460621228291He+Ni Cu+H X →+;该反应中的X 是 (选填“电子”“正电子”或“中子”).此后,对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能.目前人类获得核能的主要方式是 (选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”).(3)在“焊接”视网膜的眼科手术中,所用激光的波长λ=6.4×107 m ,每个激光脉冲的能量E =1.5×10-2 J .求每个脉冲中的光子数目.(已知普朗克常量h =6.63×l0-34 J ·s ,光速c =3×108 m/s .计算结果保留一位有效数字)【选做题】13.本题包括A 、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域作答.....................若多做,则按A 小题评分.A .[选修3–3](12分)(1)在没有外界影响的情况下,密闭容器的理想气体静置足够长时间后,该气体 .(A )分子的无规则运动停息下来 (B )每个分子的速度大小均相等(C )分子的平均动能保持不变 (D )分子的密集程度保持不变 (2)由于水的表面力,荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为(选填“引力”或“斥力”).分子势能E p和分子间距离r的关系图象如题13A-1图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子E p的是图中(选填“A”“B”或“C”)的位置.(3)如题13A-2图所示,一定质量理想气体经历A→B的等压过程,B→C的绝热过程(气体与外界无热量交换),其中B→C过程中能减少900 J.求A→B→C过程中气体对外界做的总功.B.[选修3–4](12分)(1)一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的.(A)位移增大(B)速度增大(C)回复力增大(D)机械能增大(2)将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的(选填“折射”“干涉”或“衍射”).当缝的宽度(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这种现象十分明显.(3)如图所示,某L形透明材料的折射率n=2.现沿AB方向切去一角,AB与水平方向的夹角为θ.为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,求θ的最大值.四、计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.14.(15分)如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的面积S=0.3 m2、电阻R=0.6 Ω,磁场的磁感应强度B=0.2 T.现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt=0.5s时间合到一起.求线圈在上述过程中(1)感应电动势的平均值E;(2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向;(3)通过导线横截面的电荷量q.15.(16分)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。
高考物理一轮复习《曲线运动》练习题(含答案)一、单选题1.在弯道上高速行驶的汽车,后轮突然脱离赛车,关于脱离了的后轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能2.“旋转纽扣”是一种传统游戏。
如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现。
拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为()A.10m/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s23.如图所示,A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐,落入篮筐时的速度方向相同,下列判断正确的是()A.A比B先落入篮筐B.A、B运动的最大高度相同C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同4.无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点,与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。
小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过BC和CD。
为保证安全,小车速率最大为4m/s。
在ABC段的加速度最大为21m/s。
小车2m/s,CD段的加速度最大为2视为质点,小车从A 到D 所需最短时间t 及在AB 段做匀速直线运动的最长距离l 为( )A .7π2s,8m 4t l ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭B .97πs,5m 42⎛⎫=+= ⎪⎝⎭t lC .576π26s, 5.5m 126⎛⎫=++= ⎪⎝⎭t lD .5(64)π26s, 5.5m 122⎡⎤+=++=⎢⎥⎣⎦t l 5.如图所示,某同学用一个小球在O 点对准前方的一块竖直放置的挡板,O 与A 在同一高度,小球的水平初速度分别是123v v v 、、,不计空气阻力。
2019-2020年高三物理一轮专题复习弹簧问题知识导图轻弹簧是一种理想化的物理模型,以轻质弹簧为载体,设置复杂的物理情景,考查力的概念,物体的平衡,牛顿定律的应用及能的转化与守恒,是高考命题的重点,此类命题几乎每年高考卷面均有所见,应引起足够重视。
2016年 第11题 18分 考查弹簧做功与弹性势能问题2014年 第6题 8分 考查弹簧的瞬时性问题模型2013年 第11题 18分 考查弹簧的临界问题及做功问题2011年 第6题 8分 考查弹力的计算及瞬时性问题1. 通过本节课的学习,让学生加深弹簧问题的几个考点,学会每个考点对应的解题方法。
2. 让学生认识到弹簧问题的共性:不能突变;弹簧问题一定要找到几个临界点。
3. 提升学生综合分析物理问题能力,学会用动量能量的观点解决物理问题。
题型分类及方法点拨类型一 弹簧的伸长量和弹力的计算方法点拨:这类题一般以单一问题出现,涉及到的知识点是胡克定律:F=kx . 解题的主要关键是找弹簧原长位置。
例题1: 如图所示,劲度系数为 k 2 的轻质弹簧竖直固定在桌面上,上端连一质量为 m 的物块,另一劲度系数为 k 1 的弹簧的上端 A 缓慢向上提,当提到下端弹簧的弹力大小恰好等于23mg 时,求 A 点上提的高度。
精华提炼:1212木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态,现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。
在这过程中下面木块移动的距离为( )A.m 1g k 1B.m 2g k 1C.m 1g k 2D.m 2g k 2练习2. 一个长度为 L 的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为 m 的小球时,弹簧的总长度变为 2L 。
现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接,A 、 B 两小球的质量均为 m ,则两小球平衡时,B 小球距悬点 O 的距离为(不考虑小球的大小) ( )A. 3LB. 4LC. 5LD. 6L类型二 瞬时性问题 方法点拨:这类问题主要考查弹簧弹力不能发生突变这一特性。
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)第I 卷(选择题)一、单选题1.质量为m 的物体从高为h 处自由下落,开始的3h 用时为t ,则( )A .物体落地所用的时间为3tB .物体落地所用的时间为3tC .物体落地时的速度为6gtD .物体落地时的速度为3gt2.高速公路的ETC 电子收费系统如图所示,ETC 通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离.某人驾驶汽车以5m/s 的速度匀速进入ETC 通道,ETC 天线用了0.4s 的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是立即刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下。
已知司机的反应时间为0.3s ,刹车时汽车的加速度大小为3m/s 2,则该ETC 通道的长度约为( )A .3.5mB .4.2mC .6.5mD .7.7m 3.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)A .10mB .20mC .30mD .40m4.小球以某一初速度由地面竖直向上运动。
当其落回地面时会与地面发生碰撞并反弹。
如此上升、下落及反弹数次。
若规定竖直向下为正方向,不计碰撞时间和空气阻力,下列v —t 图像中能正确描述小球运动的是( )A .B .C .D .5.一质点做直线运动的v t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A .在2~4s 内,质点处于静止状态B .质点在0~2s 内的加速度比4~6s 内的加速度大C .在0~6s 内,质点的平均速度为3m /sD .在第5s 末,质点离出发点最远6.为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。
让甲车以最大加速度1a 加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度2a 制动,直到停止;乙车以最大加速度1a 加速到最大速度后立即以加速度22a 制动,直到停止。
第四章运动和力的关系本章达标检测(满分:100分;时间:90分钟)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的)1.(2020山东临沂高三上期中)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
下列说法符合历史事实的是()A.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去B.亚里士多德指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下也不偏离原来的方向C.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变D.笛卡儿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质2.(2019四川棠湖中学高一上期末)在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为50.0kg。
若电梯运动中的某一段时间内,该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg,则在这段时间内(重力加速度为g)()A.该同学所受的重力变小了B.电梯一定在竖直向下运动C.该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力D.电梯的加速度大小为0.2g,方向一定竖直向下3.(2019安徽黄山高一上期末)光滑斜面倾角为θ,用平行于斜面向上的力F,作用在质量为m的物体上,物体由静止开始运动时间t后,撤去力F,又经t时间,物体恰回到出发点,则()A.F=2mg sinθB.4F=3mg sinθC.3F=4mg sinθD.3F=mg sinθ4.(2019湖北荆门高一上期末)辉辉小朋友和爸爸一起去游乐园玩滑梯。
假设辉辉的质量m=30kg,滑梯斜面与水平面夹角为θ且大小可以调整,第一次当θ1=30°时恰好匀速下滑,第二次当θ2=37°时以加速度a加速下滑。
设他与滑梯面间的动摩擦因数为μ,滑梯对他的支持力和摩擦力分别为F N1、F N2、f1和f2,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则以下正确的是()A.μ=√3B.a=5m/s23C.F N1=F N2D.f1=f25.(2020福建漳州八校联考)如图甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量为m的物体,受到沿斜面方向的力F作用,力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。
知识回顾“人船模型”类习题,是利用动量守恒定律解决位移问题的例子,在这类问题中,尽管人从船头走向船尾的具体运动形式未知,但人船系统在任何时刻动量都守恒,故可以用平均动量守恒来求解,则由11220m v m v -=得:1122m s m s =使用时应明确:1s 、2s 必须是相对同一参照系的位移大小。
当符合动量守恒定律的条件,而又涉及位移而不涉及速度时,通常可用平均动量求解。
解此类题一定要画出反映位移关系的草图。
“人船模型”的问题针对的时初状态静止状态,所以当人在船上运动时,由于整个装置不受外力的作用,所以这个装置的重心不会动,并且用了平均速度代替瞬时速度,从而推导出来位移之间的关系式子。
例题分析【例1】 一质量为M ,长为s 0的船静止于水面上,一质量为m 的人站在船头,当人从船头走到船尾时,求船前进的位移s 的大小.(不计水的阻力) 【答案】s =mM +m s 0【解析】 因不计水的阻力,人和船组成的系统动量守恒,设人、船相对地的平均速度分别为v 、v 0,【例2】. 如图所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M ,顶端高度为h ,今有一质量为m 的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是( )A .B .C .D .【答案】C【例3】(2017年广东省三校五月模拟)某小组在探究反冲运动时,将质量为m 1的一个小液化瓶固定在质量为m 2的小船上,利用液化瓶向外喷射气体作为船的动力.现在整个装置静止放在平静的水面上,已知打开液化瓶后向外喷射气体的对地速度为v 1,如果在Δt 的时间内向后喷射的气体的质量为Δm ,忽略水的阻力,则(1)喷射出质量为Δm 的液体后,小船的速度是多少?(2)喷射出Δm 液体的过程中,小船所受气体的平均作用力的大小是多少? 【答案】v 2=Δmv 1m 1+m 2-Δm,方向与喷射气体的速度方向相反; F =Δmv 1Δt【解析】:设小船的速度大小为v 2,由动量守恒定律得 Δmv 1-(m 1+m 2-Δm )v 2=0解得v 2=Δmv 1m 1+m 2-Δm ,方向与喷射气体的速度方向相反(2)设对喷射气体的平均作用力为F ,由动量定理得 FΔt =Δmv 1-0 解得F =Δmv 1Δt由牛顿第三定律得气体对小船的平均作用力为 F ′=F =Δmv 1Δt.1 、如图所示,一个质量为m 1=50 kg 的人爬在一只大气球下方,气球下面有一根长绳.气球和长绳的总质量为m2=20 kg,长绳的下端刚好和水平面接触.当静止时人离地面的高度为h=5 m.如果这个人开始沿绳向下滑,忽略重力和空气阻力,当他滑到绳下端时,他离地面的高度是(可以把人看做质点)()A.5 m B.3.6 m C.2.6 m D.8 m【答案】B【解析】设在此过程中人、气球对地发生的位移分别是x、x′,由动量守恒定律有m1x=m2x′,又因为x +x′=h,解得x′≈3.57 m,选B项.学科&网2 、如图所示,质量为m的小球A系在长为l的轻绳一端,轻绳的另一端系在质量为M的小车支架的O 点.现用手将小球拉至水平,此时小车静止于光滑水平面上,放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起,则在此过程中小车的位移是()A.向右,大小为lB.向左,大小为lC.向右,大小为lD.向左,大小为l【答案】D3 、如图所示,静止在光滑水平面上的小车质量为M,固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连,将小球拉至水平右端后放手,则小车向右移动的最大距离为()A.B.C.D.【答案】C4 、质量为m、半径为R的小球,放在半径为2R、质量为2m的大空心球壳内,如图所示,当小球从图示位置无初速度沿内壁滚到最低点时,大球移动的位移为()A.,方向水平向右B.,方向水平向左C.,方向水平向右D.,方向水平向左【答案】D【解析】设小球滑到最低点所用的时间为t,发生的水平位移大小为R-x,大球的位移大小为x,取水平向左方向为正方向.则根据水平方向平均动量守恒得:2m2-m1=0,即:m=2m,解得:x=R,方向向左,故D正确,A、B、C错误5 、(多选)如图所示,质量均为M的甲、乙两车静置在光滑的水平面上,两车相距为L.乙车上站立着一个质量为m的人,他通过一条轻绳拉甲车,甲、乙两车最后相接触,以下说法正确的是()A.甲、乙两车运动中速度之比为B.甲、乙两车运动中速度之比为C.甲车移动的距离为LD.乙车移动的距离为L【答案】ACD6 、(多选)小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d.若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发.则以下说法中正确的是()A.待打完n发子弹后,小车将以一定的速度向右匀速运动B.待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右方C.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同,大小均为D.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同【答案】BC【解析】车、人、枪、靶和n颗子弹组成的系统动量守恒,系统初动量为0,故末动量为0,A错误;每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发,因此每次射击,以一颗子弹和车、人、枪、靶、(n-1)颗子弹为研究对象,动量守恒,则:0=m-[M+(n-1)m]·,由位移关系有:x车+x子=d,解得x车=,故C正确;每射击一次,车子都会右移,故B正确7 、(多选)小车AB 静置于光滑的水平面上,A 端固定一个轻质弹簧,B 端粘有橡皮泥,AB 车的质量为M 、长为L ,质量为m 的木块C 放在小车上,用细绳连接于小车的A 端并使弹簧压缩,开始时AB 与C 都处于静止状态,如图所示,当突然烧断细绳,弹簧被释放,使物体C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端橡皮泥黏在一起,以下说法中正确的是( )A . 如果AB 车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒 B . 整个系统任何时刻动量都守恒C . 当木块对地运动速度大小为v 时,小车对地运动速度大小为vD . AB 车向左运动最大位移大于【答案】BC8.(2017年高考·课标全国卷Ⅰ)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( ) A .30 kg·m/sB .5.7×102 kg·m/sC .6.0×102 kg·m/s D. 6.3×102 kg·m/s 【答案】:A【解析】:燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p ,根据动量守恒定律,可得p -mv 0=0,解得p =mv 0=0.050 kg×600 m/s =30 kg·m/s ,选项A 正确.9.将静置在地面上,质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )A.m M v 0B.M m v 0C.M M -m v 0D.mM -m v【答案】D【解析】:喷气过程内力远远大于外力,动量守恒.由动量守恒定律得0=(M -m )v -mv 0,得v =mM -m v 0,D 正确.学科&网10.(多选)(2017年长沙模拟)如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m 、装有光滑弧形槽的小车,一质量也为m 的小球以水平初速度v 0沿槽口向小车滑去,到达某一高度后,小球又返回右端,则( )A .小球以后将向右做平抛运动B .小球将做自由落体运动C .此过程小球对小车做的功为mv 202D .小球在弧形槽内上升的最大高度为v 202g【答案】:BC11.(多选)(2017年北京东城区模拟)两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( ) A .一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B .一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量相同 C .两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反 D .系统总动量的变化为零 【答案】CD【解析】:两个物体组成的系统总动量守恒,则p 1+p 2=p ′1+p ′2,等式变形后得p 1-p ′1=p ′2-p 2,即-Δp 1=Δp 2,-m 1Δv 1=m 2Δv 2,所以每个物体的动量变化大小相等,方向相反,但是只有在两物体质量相等的情况下才有一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度,故A 错误,C 正确;根据动量定理得I 1=Δp 1,I 2=Δp 2,每个物体的动量变化大小相等,方向相反,所以每个物体受到的冲量大小相等,方向相反,故B 错误;两物体组成的系统总动量守恒,即系统总动量的变化为零,D 正确.12.(2017·课标全国Ⅰ)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A .30 kg ·m/sB .5.7×102 kg ·m/sC .6.0×102 kg ·m/sD .6.3×102 kg ·m/s 【答案】 A13.(2017·福州模拟)一质量为M 的航天器正以速度v 0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v 1,加速后航天器的速度大小v 2,则喷出气体的质量m 为( )A .m =v 2-v 1v 1MB .m =v 2v 2-v 1MC .m =v 2-v 0v 2+v 1MD .m =v 2-v 0v 2-v 1M【答案】 C【解析】规定航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律可得Mv 0=(M -m)v 2-mv 1,解得m =v 2-v 0v 2+v 1M ,故C 项正确.14.(2017·沈阳一模)在光滑的水平地面上放有一质量为M 带光滑14圆弧形槽的小车,一质量为m 的小铁块以速度v 0沿水平槽口滑去,如图所示,若M =m ,则铁块离开车时将( )A .向左平抛B .向右平抛C .自由落体D .无法判断 【答案】 C【解析】小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力,系统水平方向的动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:mv 0=Mv 车+mv 铁系统的机械能守恒,由机械能守恒定律得:12mv 02=12Mv 车2+12mv 铁2解得铁块离开车时:v 铁=0,v 车=v 0.所以铁块离开车时将做自由落体运动,故A、B、D三项错误,C项正确.15.如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC部分是粗糙的水平面.今把质量为m的小物体从A点由静止释放,m与BC部分间的动摩擦因数为μ,最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点,则B、D间的距离x随各量变化的情况是()A.其他量不变,R越大x越大B.其他量不变,μ越大x越大C.其他量不变,m越大x越大D.其他量不变,M越大x越大【答案】 A16.如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是()A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动D.槽将不会再次与墙接触【答案】 D【解析】小球从A→B的过程中,小球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒;从B→C的过程中,小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,此过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向动量守恒,A、B两项错误;当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,即C项错误;因为全过程中,整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量,最终槽将与墙不会再次接触,D项正确.17、质量m=100 kg的小船静止在平静水面上,船两端载着m甲=40 kg、m乙=60 kg的游泳者,在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中,如图所示,水的阻力不计,则小船的运动速率和方向为()A.0.6 m/s,向左B.3 m/s,向左C.0.6 m/s,向右D.3 m/s,向右【答案】A。
非选择题(1)李仕才1.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,在滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光条如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1=0.05 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.1 s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=2 s,求滑块的加速度。
答案滑块的加速度大小为0.15 m/s2,方向与滑块运动方向相反解析到第一个光电门的速度为v=m/s=0.6 m/s1到第二个光电门的速度为v=m/s=0.3 m/s2由加速度的定义式得a=m/s2=-0.15 m/s2。
2.如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑。
若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速率v0沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离s将发生变化,重力加速度为g。
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。
答案(1)(2)θ=60°解析(1)当θ=30°时,对物块受力分析,mg sin θ=μF NF-mg cos θ=0N则动摩擦因数μ=tan θ=tan 30°=(2)当θ变化时,设物块的加速度为a,则有mg sin θ+μmg cos θ=ma物块的位移为s,=2as则s=因为sin θ+μcos θ=sin(α+θ),tan α=μ,所以当α+θ=90°时s最小,即θ=60°,小物块沿木板滑行的距离最小s=。
min3.(2017·四川成都七中二诊)如图所示,质量分别为m、2m的物体a、b通过轻绳和不计摩擦的定滑轮相连,均处于静止状态。
a 与水平面上固定的劲度系数为k的轻质弹簧相连,Q点有一挡板,若有物体与其垂直相碰会以原速率弹回,现剪断a、b之间的绳子,a 开始上下往复运动,b下落至P点后,在P点有一个特殊的装置使b 以落至P点前瞬间的速率水平向右运动,当b静止时,a恰好首次到达最低点,已知PQ 长x 0,重力加速度为g ,b 距P 点高h ,且仅经过P 点一次,b 与水平面间的动摩擦因数为μ,a 、b 均可看作质点,弹簧在弹性限度范围内,试求:(1)物体a 的最大速度;(2)物体b 停止的位置与P 点的距离。
基础课 2 匀变速直线运动的规律跟踪检测一、选择题1.(多选)质点由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t ,通过与出发点相距x 1的P 点,再经过时间t ,到达与出发点相距x 2的Q 点,则该质点通过P 点的瞬时速度为( )A.2x 1tB.x 22t C.x 2-x 1tD.x 2-2x 1t解析:选ABD 设加速度为a ,由O 到P :x 1=12at 2,a =2x 1t 2,v P =at =2x 1t ,A 对;由O到Q :t 总=t +t =2t ,由平均速度推论知,质点过P 的速度v P =x 2t 总=x 22t,B 对;由P 到Q :x PQ =x 2-x 1,x PO =x 1,x PQ -x PO =at 2,得a =x 2-2x 1t 2,v P =at =x 2-2x 1t,D 对. 2.(2019届河北唐山模拟)一旅客在站台8号车厢的候车线处候车,若动车的一节车厢长25米,动车进站时可以看作匀减速直线运动,他发现6号车厢经过他用了4 s ,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口,如图所示.则该动车的加速度大小约为( )A .2 m/s 2B .1 m/s 2C .0.5 m/s 2D .0.2 m/s 2解析:选C 设6号车厢刚到达旅客处时,动车的速度为v 0,加速度为a ,则有l =v 0t +12at 2,从6号车厢刚到达旅客处到动车停下来,有0-v 02=2a ·2l ,解得a ≈-0.5 m/s 2或a ≈-18 m/s 2(舍去),则加速度大小约为0.5 m/s 2.3.汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始计时,2 s 内与5 s 内汽车的位移大小之比为 ( )A .5∶4B .4∶5C .3∶4D .4∶3解析:选C 自驾驶员急踩刹车开始,经过时间t =v 0a=4 s ,汽车停止运动,所以汽车在2 s 内发生的位移为x 1=v 0t -12at 2=30 m,5 s 内发生的位移为x 2=v 022a =40 m ,所以2 s内与5 s 内汽车的位移大小之比为3∶4,选项C 正确.4. (2019届吕梁模拟)如图所示,A 、B 两物体从地面上某点正上方不同高度处,同时做自由落体运动.已知A 的质量比B 的质量大,下列说法正确的是( )A .A 、B 可能在空中相撞 B .A 、B 落地时的速度相等C .下落过程中,A 、B 速度变化的快慢相同D .从开始下落到落地,A 、B 的平均速度相等解析:选C 由于不计空气的阻力,故物体仅受重力,则物体的加速度均为重力加速度g ,与物体的质量无关,下落过程中,A 、B 速度变化的快慢相同,A 、B 不可能在空中相撞,故A 错误,C 正确;根据v 2=2gh 可得物体落地时的速度v =2gh ,由于两物体从不同高度开始自由下落,故到达地面时速度不相同,故B 错误;由v =v2可知落地的速度不相等,平均速度也不相等,故D 错误.5.(多选)(2018届温州五校联考)近来交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚.假设一辆以8 m/s 的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8 m .该车减速时的加速度大小为5 m/s 2,则下列说法中正确的是( )A .如果驾驶员立即刹车制动,则t =2 s 时,汽车离停车线的距离为1.6 mB .如果在距停车线6 m 处开始刹车制动,汽车能在停车线处停车让人C .如果驾驶员的反应时间为0.4 s ,汽车刚好能在停车线处停车让人D .如果驾驶员的反应时间为0.2 s ,汽车刚好能在停车线处停车让人解析:选AD 若汽车做匀减速直线运动,速度减为零的时间t 0=0-v 0a =-8-5s =1.6 s<2s ,所以从刹车到停止的位移大小x 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-v 022a =6410m =6.4 m ,汽车离停车线的距离为8 m-6.4 m =1.6 m ,故A 正确;如果汽车在距停车线6 m 处开始刹车制动,刹车位移是6.4 m ,所以汽车不能在停车线处停车让人,故B 错误;刹车的位移是6.4 m ,所以汽车可做匀速运动的位移是1.6 m ,则驾驶员的反应时间t =,8) s =0.2 s 时,汽车刚好能停在停车线处让人,故C 错误,D 正确.6.(多选)在某一高度以v 0=20 m/s 的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s 时,以下判断正确的是(g 取10 m/s 2)( )A .小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s ,方向向上B .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向下C .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向上D .小球的位移大小一定是15 m解析:选ACD 小球被竖直向上抛出,做的是匀变速直线运动,平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式v =v 0+v2求出,规定竖直向上为正方向,当小球的末速度大小为10 m/s 、方向竖直向上时,v =10 m/s ,用公式求得平均速度为15 m/s ,方向竖直向上,A 正确;当小球的末速度大小为10 m/s 、方向竖直向下时,v =-10 m/s ,用公式求得平均速度大小为5 m/s ,方向竖直向上,C 正确;由于末速度大小为10 m/s 时,球的位置一定,距起点的位移h =v 2-v 02-2g=15 m ,D 正确.7.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则下列关于子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比正确的是( )A .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1B .v 1∶v 2∶v 3=5∶3∶1C .t 1∶t 2∶t 3=1∶2∶ 3D .t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1解析:选D 用“逆向思维”法解答,则子弹向左做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木块厚度为L ,则v 32=2a ·L ,v 22=2a ·2L ,v 12=2a ·3L ,v 3、v 2、v 1分别为子弹倒过来从右到左运动L 、2L 、3L 时的速度,则v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1,选项A 、B 错误;又由于每块木块厚度相同,则由比例关系可得t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1,选项C 错误,D 正确.8.不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛一物体,物体从被抛出至回到抛出点的运动时间为t .现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为( )tt tt解析:选C 物体从抛出至回到抛出点的运动时间为t ,则t =2v 0g,物体上升至最大高度的一半处的速度v x2=v 022,则用时间t 1=x2v 0+vx 22,物体撞击挡板前后的速度大小相等,方向相反,则物体以相同的加速度落回抛出点的时间与上升时间相同,即t 2=t 1,故物体上升和下降的总时间t 总=t 1+t 2=2t 1=2xv 0+v 02=2v 01+2gt ,选项C 正确. 9.(多选)物体从A 点由静止出发,先以加速度大小为a 1做匀加速直线运动到某速度v 后,立即以加速度大小为a 2做匀减速直线运动至B 点时速度恰好减为0,所用总时间为t .若物体以速度v 0匀速通过AB 之间,所用时间也为t ,则( )A .v =2v 0 B.1a 1+1a 2=t vC.1a 1-1a 2=12vD.1a 1+1a 2=t 2v解析:选AB 根据题意可知,A 、B 两点间距x =v2t =v 0t ,解得v =2v 0,选项A 正确;由t 1=v a 1,t 2=v a 2,t =t 1+t 2可解得1a 1+1a 2=tv,选项B 正确,C 、D 错误.10. (2018届河南洛阳一模)如图所示,物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,途经A 、B 、C 三点,其中A 、B 之间的距离l 1=3 m ,B 、C 之间的距离l 2=4 m .若物体通过l 1、l 2这两段位移的时间相等,则O 、A 之间的距离l 等于( )A.34 m B.43 m C.825m D.258m 解析:选D 设物体运动的加速度为a ,通过O 、A 之间的距离l 的时间为t ,通过l 1、l 2每段位移的时间都是T ,根据匀变速直线运动规律,l =12at 2,l +l 1=12a (t +T )2,l +l 1+l 2=12a (t +2T )2,l 2-l 1=aT 2,联立解得l =258m ,选项D 正确.二、非选择题11.(2019届南昌调研)出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路,并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10 s 时,速度计显示速度为54 km/h.求:(1)这时出租车离出发点的距离;(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度计显示速度为108 km/h 时,出租车开始做匀速直线运动.10时12分35秒时计价器里程表示数应为多少米?(车启动时,计价器里程表示数为零)解析:(1)由题意可知经过10 s 时,速度计上显示的速度为v 1=15 m/s 由速度公式v =v 0+at 得a =v -v 0t =v 1t 1=1.5 m/s 2由位移公式得x 1=12at 12=12×1.5×102 m =75 m这时出租车离出发点的距离是75 m.(2)当速度计上显示的速度为v 2=108 km/h =30 m/s 时,由v 22=2ax 2得x 2=v 222a=300 m ,这时出租车从静止载客开始,已经经历的时间为t 2,可根据速度公式得t 2=v 2a =301.5s =20 s这时出租车时间表应显示10时11分15秒.出租车继续匀速运动,匀速运动时间t 3为80 s ,通过位移x 3=v 2t 3=30×80 m=2 400 m所以10时12分35秒时,计价器里程表应显示x =x 2+x 3=(300+2 400)m =2 700 m.答案:(1)75 m (2)2 700 m12.(2018届乌鲁木齐期末)我国ETC(不停车电子收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.假设一辆家庭轿车以30 m/s 内的速度匀速行驶,接近收费站时,轿车开始减速,至收费站窗口恰好停止,再用10 s 时间完成交费,然后再加速至30 m/s 继续行驶.若进入ETC 通道.轿车从某位置开始减速至15 m/s 后,再以此速度匀速行驶15 m 即可完成交费,然后再加速至30 m/s 继续行驶.两种情况下,轿车加速和减速时的加速度大小均为3 m/s 2.求:(1)轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至30 m/s 的过程中通过的路程和所用的时间;(2)两种情况相比较,轿车通过ETC 交费通道所节省的时间. 解析:(1)设车匀减速至停止通过的路程为x 1x 1=v 022a=150 m车匀加速和匀减速通过的路程相等,设通过人工收费通道通过的路程为x 2x 2=2x 1=300 m车匀减速至停止需要的时间为t 1=v 0-0a=10 s 车通过人工收费通道所用时间为t 2=2t 1+10=30 s.(2)通过人工收费通道所需时间为30 s .此过程总位移为300 m ,通过ETC 通道时,速度由30 m/s 减至15 m/s 所需时间t 3,通过的路程为x 3t 3=v 0-v 1a=5 s路程x 3=v 02-v 122a=112.5 m车以15 m/s 匀速行驶15 m 所用时间t 4=1 s车在x 2=300 m 路程内以30 m/s 匀速行驶的路程x 4和所需时间t 5x 4=x 2-2x 3-15=60 m t 5=x 4v 0=2 sΔt =t 2-2t 3-t 4-t 5=17 s 故通过ETC 的节省的时间为17 s. 答案:(1)30 s (2)17 s。
高中物理人教版(2019)必修一4.6超重和失重同步练习一、单选题1.(2022春·安徽六安·高三六安市裕安区新安中学阶段练习)如图所示,小球从高处下落到正下方竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是()A.小球受到的弹力先增大后减小B.小球的速度一直在减小C.小球的加速度先减小后增大D.小球一直处于失重状态2.(2023·全国·高三专题练习)某小组用模型模拟了深潜器从水底由静止向上返回的运动过程,其加速度a随位移x变化的图像如图所示,则()A.在0~x阶段深潜器内的物体处于失重状态B.在2x3x处深潜器运动的速度最大C.在D.在0~x3.(2022·全国·高三专题练习)如图甲所示,某电工正在液压升降梯上作业,图乙为升降梯的力学模型简图,剪叉支架AB和CD支撑轿厢。
完成任务后,升降梯缓慢送该电工下降的过程中()A.该电工处于失重状态B.轿厢对剪叉支架AB的压力逐渐增大C.剪叉支架AB对轿厢的支持力等于轿厢的重力D.液压升降梯对水平地面的压力逐渐减小4.(2022·全国·高三专题练习)体育课上某同学做引体向上。
他两手握紧单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力上拉使下颚超过单杠(身体无摆动);然后使身体下降,最终悬垂在单杠上。
下列说法正确的是()A.在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B.在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C.若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力不变D.若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力变大5.(2021春·福建福州·高三福建省福州外国语学校期中)所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。
汽车匀速向右运动,在物块A到达滑轮之前,关于物块A,下列说法正确的是()A.将竖直向上做匀速运动B.将处于超重状态C.将处于失重状态D.将竖直向上先加速后减速6.(2022春·黑龙江绥化·高三绥化市第二中学阶段练习)如图所示,质量分别为m、M的两物体P、Q保持相对静止,一起沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑,Q的上表面水平,P、Q之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是()A.P处于超重状态B.P受到的摩擦力大小为μmg,方向水平向右C.P受到的摩擦力大小为mg sinθcosθ,方向水平向左D.P受到的支持力大小为mg sin2θ7.(2022·高一课时练习)如图所示,一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部,某时刻细绳断开,在乒乓球上升到水面的过程中,台秤示数()A.变大B.不变C.变小D.先变大后变小8.(2022春·广东珠海·高三珠海市第四中学开学考试)某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示,纵坐标为压力,横坐标为时间。
电场力的性质一、单项选择(下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意)1.在如图所示的电场中,各点电荷带电量大小都是Q ,甲图中的A ,B 为对称点,乙、丙两图的点电荷间距都为L ,虚线是两侧点电荷的中垂线,两点电荷连线上的O 、C 和O 、D 间距也是L ,正确的是( )A .图甲中A ,B 两点电场强度相同 B .O 点的电场强度大小,图乙等于图丙C .从O 点沿虚线向上的电场强度,乙图变大,丙图变小D .图乙、丙的电场强度大小,C 点大于D 点2.如图1所示,半径为R 的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为σ,其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:221/22[1]()xE k R x πσ=-+,方向沿x 轴。
现考虑单位面积带电量为0σ的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r 的圆板,如图2所示。
则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为( )A .0221/22()x k r x πσ+ B .0221/22()r k r x πσ+ C .02xk rπσ D .02rk xπσ 3.如图,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,60MOP ∠=︒。
电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点的场强大小变为E 2。
E 1与E 2之比为( )A.1:2 B.2:1 C.2:3D.4:34.如图所示,A、B为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力),由静止释放后,下列说法中正确的是()A.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零B.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达到最大值C.点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大D.点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大5.如图所示是某电场中的电场线,在该电场中有A、B两点,下列结论正确的是()A.A点的场强比B点的场强大B.A点的场强方向与B点的场强方向相同C .将同一点电荷分别放在A 、B 两点,在A 点受到的电场力小于B 点受到的电场力D .因为A 、B 两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点不会受电场力作用6.如图所示,正电荷q 均匀分布在半球面ACB 上,球面半径为R ,'CO 为通过半球面顶点C 和球心O 的轴线。
2019高考物理(人教一轮练习题(4)及答案)
1、(多选)(2019·福建南平模拟)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( )
A.若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零
C.匀速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它在某一时刻的瞬时速度
【答案】AC
【解析】若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则物体静止,平均速度等于零,A 选项对;若物体在某段时间内的平均速度等于零,任一时刻的瞬时速度不一定都为零,例如物体做圆周运动运动一周时,平均速度为零,任一时刻的瞬时速度都不为零,B 选项错;在匀速直线运动中,物体的速度恒定不变,任一时刻的瞬时速度都相等,都等于任意一段时间内的平均速度,C 选项对;在变速直线运动中,物体的速度在不断变化,某一时刻的瞬时速度可能等于某段时间内的平均速度,D 选项错.
2、如图所示,长L 、质量m 的极其柔软的匀质物体在台面上以水平速度v 0向右运动,台面上A 左侧光滑,右侧粗糙,该物体前端在粗糙台面上滑行S 距离停下来.设物体与粗糙台面间的动摩擦因数为μ,则物体的初速度v 0为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】物体越过A 后做匀减速直线运动,加速度: mg
a g m μμ==,由匀变速直线运动
的速度位移公式得: 202v aS =,解得: 0v =C 正确。
3、.(多选)下列关于摩擦力的说法中,正确的是( )
A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直
B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比
C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度
D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反
【答案】ACD
【解析】摩擦力方向沿接触面,弹力方向垂直接触面,且有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力,A 正确;静摩擦力与压力没有关系,B 错误;静摩擦力可以产生在运动的物体间,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度,例如静摩擦力提供向心力,C 正确;滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力,D 正确.
4、三个共点力大小分别是F 1、F 2、F 3,关于它们合力F 的大小,下列说法中正确的是( )
A.F 大小的取值范围一定是0≤F ≤F 1+F 2+F 3
B.F 至少比F 1、F 2、F 3中的某一个大
C.若F 1∶F 2∶F 3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
D.若F 1∶F 2∶F 3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
【答案】C
【解析】三个大小分别是F 1、F 2、F 3的共点力合成后的最大值一定等于 F 1+F 2+F 3,但最小值不一定等于零,只有当某一个力的大小在另外两个力的大小的和与差之间时,这三个力的合力才可能为零,A 、B 、D 错误,C 正确.
5、(多选)下列说法符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去
C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
【答案】BCD
6、(2019·四川德阳模拟)如图11甲所示,长木板B 固定在光滑水平面上,可看做质点的物体A 静止叠放在B 的最左端.现用F =6 N 的水平力向右拉物体A ,经过5 s 物体A 运动到B 的最右端,其v -t 图象如图乙所示.已知A 、B 的质量分别为1 kg 、4 kg ,A 、B 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取10 m/s 2.
(1)求物体A 、B 间的动摩擦因数;
(2)若B 不固定,求A 运动到B 的最右端所用的时间.
【答案】(1)0.4 (2)5 s
【解析】(1)根据v -t 图象可知物体A 的加速度为
a A =Δt Δv =510
m/s 2=2 m/s 2
以A 为研究对象,根据牛顿第二定律可得F -μm A g =m A a A
解得μ=mAg F -mAaA
=0.4
7、(多选)如图3所示,表面粗糙、质量M =2 kg 的木板,t =0时在水平恒力F 的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动,加速度a =2.5 m/s 2,t =0.5 s 时,将一个质量m =1 kg 的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端,铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半.已知铁块和木板之间的动摩擦因数μ1=0.1,木板和地面之间的动摩擦因数μ2=0.25,g =10 m/s 2,则( )
图3
A.水平恒力F 的大小为10 N
B.铁块放上木板后,木板的加速度为2 m/s 2
C.铁块在木板上运动的时间为1 s
D.木板的长度为1.625 m
【答案】AC
8、图8是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图象(x -t 图象),P (t 1,x 1)为图象上一点.PQ 为过P 点的切线,与x 轴交于点Q (0,x 2).下列说法正确的是( )
图8
A.t 1时刻,质点的速率为t1x1
B.t 1时刻,质点的速率为t1x1-x2
C.质点的加速度大小为1 2
D.0~t 1时间内,质点的平均速度大小为t12(x1-x2)
【答案】B
9、如图2所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v 1,经过一小段时间之后,速度变为v 2,Δv 表示速度的变化量.由图中所示信息可知( )
图2
A.汽车在做加速直线运动
B.汽车的加速度方向与v 1的方向相同
C.汽车的加速度方向与v 1的方向相反
D.汽车的加速度方向与Δv 的方向相反
【答案】C
10、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为s ,动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为( )。
A. 28s t B. 24s t C. 232s t D. 2s t
【答案】D
11、足球运动员已将足球踢向空中,如图1所示,描述足球在向斜上方飞行过程某时刻的受力,其中正确的是(G 为重力,F 为脚对球的作用力,F 阻为阻力)( )
图1
【答案】B
12、如图1所示,物体A 放在斜面体B 上,A 恰能沿斜面匀速下滑,而斜面体B 静止不动。
若沿斜面方向用力向下推此物体A ,使物体A 沿斜面加速下滑,则此时斜面体B 对地面的摩擦力( )
图1
A. 方向水平向左
B. 方向水平向右
C. 大小为零
D. 无法判断大小和方向
【答案】C。