浙江2020高考物理尖子生核心素养提升专题09 数学与物理方法(上)(原卷版)
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提升一解决物理问题常用的思想方法思想方法1 整体法与隔离法整体法和隔离法是解决多物体系统的受力分析、动力学问题等一系列问题的重要思想方法.①求解整体的物理量优先考虑整体法;②求解系统各部分的相互作用力,先用整体法,再用隔离法.在比较综合的问题中往往两种方法交叉运用,相辅相成,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体问题具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量,如非待求的力、非待求的中间状态或过程等)的出现为原则.其综合应用常见的有以下几种情况:(1)系统内的物体均处于平衡状态.(2)系统内物体的加速度相同.[例1] [2019·重庆南开中学月考](多选)如图所示,斜面体B放置于水平地面上,其两侧放有物体A、C,物体C通过轻绳连接于天花板上,轻绳平行于斜面且处于拉直状态,A、B、C均静止,下列说法正确的是( )A.A、B间的接触面一定是粗糙的B.地面对B一定有摩擦力C.B、C间的接触面可能是光滑的D.B一共受到6个力的作用【解析】以A为研究对象,若A、B间的接触面光滑,则A 受到竖直向下的重力和垂直斜面的支持力,由于重力和支持力不可能平衡,所以A一定受到B对A沿斜面向上的静摩擦力,A正确;以A、B、C整体为研究对象,整体受到重力和地面的支持力,可能受到斜向左上的轻绳的拉力,若轻绳拉力为0,则地面对B没有静摩擦力,B错误;以C为研究对象,C受到重力和B对C的支持力,可能受到斜向左上的轻绳的拉力,若重力、支持力、绳的拉力这三个力平衡,则B、C之间没有静摩擦力,B、C间的接触面可能是光滑的,C正确;以B为研究对象,若轻绳拉力不为0且B、C之间有静摩擦力,则此时B受到A对B的压力和静摩擦力、C对B的压力和静摩擦力、地面对B的支持力和静摩擦力、B的重力共7个力的作用,D错误.【答案】AC[例2][2019·云南昆明质检]如图所示,质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上,A的左侧面有一个圆心为O、半径为R 的光滑四分之一圆弧面.当用一水平向左的恒力F作用在滑块A上时,一质量为m的小球B(可视为质点)在圆弧面上与A保持相对静止,且B距圆弧面末端Q的竖直高度H=错误!。
核心素养提升——科学思维系列(一)绳、杆模型中的“死结”与“活结”模型1“死结”模型“死结”可理解为把绳子分成两段,且不可以沿绳子移动的结点.“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳,因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等.如图甲所示,绳与杆均不计重力,承受力的最大值一定.杆的A端用铰链固定,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略),B端挂一重物P,现施加拉力T将B缓慢上拉(绳和杆均未断),在杆达到竖直前()A.绳子越来越容易断B.绳子越来越不容易断C.杆越来越容易断D.杆越来越不容易断【解析】以B点为研究对象,B受三个力:绳沿BO方向的大小为T的拉力F1,绳沿竖直向下方向的大小为G P的拉力F2,AB杆沿AB方向的支持力N,这三个力构成封闭的矢量三角形,如图乙所示,该三角形与几何三角形OAB相似,得到OB F1=OAF2=ABN,由此可知,N不变,F1随OB的减小而减小.【答案】 B模型2“活结”模型“活结”可理解为把绳子分成两段,且可以沿绳子移动的结点.“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的.绳子虽然因“活结”而弯曲,但实际上是同一根.(多选)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【分析】绳的“活结”模型——两端受力相等如果只改变a、b的高度差,不改变a、b间的水平距离,绳与竖直杆的夹角不变,在b点移动过程中,“活结”对应的位置如图所示.【解析】本题考查物体受力分析、物体的平衡.衣架挂钩为“活结”模型,oa、ob为一根绳,两端拉力相等,设绳aob长为L,M、N的水平距离为d,bo延长线交M于a′,由几何知识知a′o=ao,sinθ=dL,由平衡条件有2F cosθ=mg,则F=mg2cosθ,当b上移到b′时,d、L不变,θ不变,故F不变,选项A正确,C错误.将杆N 向右移一些,L不变,d变大,θ变大,则F变大,选项B正确.只改变m,其他条件不变,则sinθ不变,θ不变,衣架悬挂点不变,选项D错误.【答案】AB1.(2019·山西五校联考)如图所示,轻绳OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻绳穿过圆环后,另一端固定在墙上B点,且OB处于水平.现将A点缓慢沿天花板水平向右移动,且OB段的轻绳始终保持水平,则OA、OB段轻绳所受的拉力的大小T A、T B的变化情况是(B)A.T A增大,T B不变B.T A、T B均不变C.T A不变,T B增大D.T A、T B均减小解析:因为圆环光滑,则OC、OB段轻绳所受的拉力的大小T C、T B始终相等,且等于物体的重力.又OB段轻绳始终保持水平,OC段轻绳始终保持竖直,则A点缓慢右移,圆环也随之右移,角θ不变,由平衡条件可知OA段轻绳所受的拉力不变.故B项正确.2.如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳OA拉住,固定在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点,OA与轻杆的夹角∠BOA=30°.如图乙中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O装有小滑轮,用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA=30°,下列判断正确的是(C)A.甲图中细绳OA的拉力为mgB.乙图中细绳OA的拉力为2mgC.甲图中轻杆受到的弹力是3mg,方向沿杆向右D.乙图中轻杆受到的弹力是mg,方向沿杆向左解析:由于图甲中的杆可绕B转动,故其受力方向沿杆方向,O点的受力情况如图甲所示,在直角三角形中可得,F T1=mgsin30°=2mg;图乙中是用一细绳跨过滑轮悬挂物体的,AOC是同一段绳子,而同一段绳上的力处处相等,故乙图中绳子拉力为F′T1=F′T2=mg,A、B项错误.由甲图的受力的平行四边形可知,甲图中O点受的弹力为F N1=mgtan30°=3mg.故C项正确.对乙图中的滑轮受力分析,由于杆OB不可转动,所以杆所受弹力的方向不一定沿OB方向.即杆对滑轮的作用力一定与两段绳的合力大小相等,方向相反,由图乙可得,F2=2mg cos60°=mg,则所求力F′N2=F2=mg.。
独孤九剑丨浙江2020高考物理尖子生核心素养提升之数学与物理方法(下)一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分,每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,不选,多选错选均不得分)1.放在地面上的木块与一水平轻弹簧相连,弹簧处于自由伸长状态。
现用手水平拉弹簧,拉力F 的作用点移动x 1 = 0.2 m 时,木块开始运动,继续拉弹簧,木块又缓慢移动了x 2 = 0.4 m 的位移,其F -x 图象如图所示,则上述过程中拉力所做的功为( )A .12 JB .16 JC .20 JD .24 J2.用如图甲所示的圆弧-斜面装置研究平抛运动,每次将质量为m 的小球从半径为R 的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放,并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F ,已知斜面与水平地面之间的夹角θ=45°,实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x ,最后作出了如图乙所示的F -x 图像,210/g m s =,则由图像可求得圆弧轨道的半径R 为( )A .0.25mB .0.125mC .0.50mD .1.0m3.(2019·山西太原市五中高二10月)均匀带电的球壳在球内空间任意一点产生的场强为零。
如图所示,在半球面AB 上均匀分布正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R ,CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线,在轴线上有M 、N 两点,OM =ON=2R。
已知M 点的场强大小为E ,则N 点的场强大小为( )A .22kq E R -B .24kq RC .24kq E R -D .E4.(自编)图所示为一个内外半径分别为R 1和R 2的圆环状均匀带电平面,其单位面积的带电量为σ.取环面中心O 为原点,以垂直于环面的轴线为x 轴.设轴上任意点P 到O 点的距离为x ,P 点的电场强度大小为E .下面给出E 的四个表达式(式中k 为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的场强E ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性作出判断.根据你的判断,E 的合理表达式应为 ( )A .E =2πkσ⎝⎛⎭⎪⎫R 1x 2+R 12-R 2x 2+R 22x B .E =2πkσ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+R 12-1x 2+R 22xC .E =2πkσ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2+R 12+R 2x 2+R 22D .E =2πkσ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+R 12+1x 2+R 22x 5.(2019·河南六市第二次联考)如图所示,固定木板AB 倾角θ=60°,板BC 水平,AB 、BC 长度均为2m,小物块从A 处由静止释放,恰好滑到C 处停下来.若调整BC 使其向上倾斜,倾角不超过90°,小物块从A 处由静止滑下再沿BC 上滑,上滑的距离与BC 倾角有关.不计小物块经过B 处时的机械能损失,小物块与各接触面间的动摩擦因数均相同,则小物块沿BC 上滑的最小距离为( )A .23m B .1m C D 6.(2018黑龙江牡丹江期末)如图所示是某导体的I U -图线,图中=45α︒,下列说法错误的是( )A .通过该导体的电流与其两端的电压成正比B .此导体的电阻 2.0R =ΩC .I U -图线的斜率表示电阻的倒数,所以cot 45 1.0R ︒==ΩD .在该导体两端加6.0V 电压时,每秒通过导体截面的电荷量是3.0C7.(2019·武汉市四月调研测试)如图所示,用两根长度均为l 的轻绳将一重物悬挂在水平的天花板下,轻绳与天花板的夹角为θ,整个系统静止,这时每根轻绳中的拉力为T 。
2020年浙江高考物理核心考点新突破考前冲刺卷(一)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32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)(共8题)第(1)题形状、大小均相同的两个小球A、B在光滑水平面上相向运动,小球A的速度大小为2v0,小球B的速度大小为v0,已知两球发生弹性正碰后,小球A以原速率2v0反向弹回。
下列说法正确的是( )A.A、B两球质量比为2:1B.A、B两球质量比为1:1C.碰后小球B也以原速率v0反向弹回D.碰后小球B的速度大小有可能为零第(2)题2022年4月16日,如图所示,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。
三名航天员结束为期6个月的太空“出差”,回到地球的怀抱。
返回舱在距地面高1m左右时,相对地面竖直向下的速度为,此时反推发动机点火,在极短时间内喷出体积为的气体、其速度相对地面竖直向下为,能使返回舱平稳落地。
已知喷出气体的密度为,估算返回舱受到的平均反冲力大小为( )A.B.C.D.第(3)题2021年5月15日,我国“天问一号”卫星探测器携带陆巡视器“祝融号”成功着陆火星。
如图为探测器实施火星捕获的轨道简化图,则探测器( )A.在轨道1的运行周期小于在轨道2的运行周期B.在轨道1经过P点的速度大于在轨道2经过P点的速度C.在轨道1经过P点的加速度小于在轨道2经过P点的加速度D.在轨道1经过P点的加速度大于在轨道2经过P点的加速度第(4)题在大山深处某建筑工地,由于大型机械设备无法进入,只能使用简单的机械装置将工件从地面提升到楼顶。
如图所示,质量相同的甲、乙两人将工件提升到图示高度后保持其站立位置不动,甲缓慢释放手中的绳子,乙用始终水平的绳子将工件缓慢向左拉至其所在位置。
甲、乙两人握绳处始终处于同一高度上,绳的重力及与滑轮的摩擦不计,则在工件向左移动过程中,下列说法中正确的是( )A.甲对绳子的拉力不断减小B.楼顶对甲的支持力不断增大C.楼顶对甲的摩擦力始终大于对乙的摩擦力D.甲对楼顶的压力始终大于乙对楼顶的压力第(5)题电流随时间变化的规律如图所示,每个周期的前半个周期电流随时间按照正弦形式的规律变化,后半个周期的电流为0,已知电流的最大值为I。
2020年浙江高考高效提分物理新突破考前冲刺卷(一)(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32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)(共8题)第(1)题小明同学从地面上方O点将一个篮球(可视为质点)以速度斜向上方抛出,速度与水平方向成角斜向上,同时在O点正下方一智能小车从静止做匀加速直线运动,已知篮球落地点P与O的连线与水平地面成角,结果智能小车恰好在P点接到篮球,由此可知智能小车的加速度为( )A.B.C.D.第(2)题我国核电站的建设始于20世纪80年代中期。
首台核电机的组装在秦山核电站进行,核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染,不会加重地球温室效应。
核反应堆的主要用材为铀核,铀核()经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核(),关于该过程,下列说法中正确的是( )A.,B.其中β衰变生成的电子是原子核外电子电离产生的C.铀核()的比结合能比铅核()的比结合能小D.铀核()衰变过程的半衰期随环境温度的升高逐渐变小第(3)题甲、乙两个物体沿同一直线运动,甲做匀速运动,乙做初速度为零的匀加速运动,它们位置随时间的变化如图所示,当时,甲、乙相距最远,是乙的图线与轴交点的切线。
则( )A.甲、乙相距最远距离是B.乙的加速度大小是C.在时,甲、乙相遇D.甲、乙相遇时甲的位置第(4)题下列选项中的科学理论或实践,属于同一位科学家所做贡献的是( )A.“提出光电效应方程”和“提出质能方程”B.“统一电磁场理论”和“实验发现电磁波存在”C.“发现万有引力定律”和“测出万有引力常量G”D.用“轰击获得质子”和“轰击获得”第(5)题中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史,早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法。
其方法是以罐为工具,将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上,造成局部瘀血,以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。
第一章运动的描述匀变速直线运动的研究1.5匀变速直线运动素养提升练1.如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别为h1:h2:h3=3:2:1。
若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则()A.三者到达桌面时的速度之比是3:2:1B.三者运动时间之比为3:2:1C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D.c球的速度变化率最大2.在一根轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的阳台上,放手让小球自由下落,两个球相继落地的时间差为△t。
如果站在四层楼的阳台上,同样放手让小球自由下落,则两球相继落地的时间差将会()A.变大B.变小C.不变D.由于层高不知,无法比较3.一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化如图所示,则该物体()A.在1s末时运动方向发生改变B.先做匀加速后做匀减速直线运动C.1s~2s的平均速度大小大于3m/sD.该物体在0~2s内受到合外力的冲量一定为4N·s4.如图所示是用频闪周期为△t 的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。
关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )A .苹果下落的加速度大小为231x tx -∆ B .羽毛下落到C 点的速度大小为 232x x t +∆ C .一定满足关系x 1:x 2:x 3=1:3:5D .一段时间后苹果会在羽毛下方5.我国自主研发的C919飞机在某次试飞时,在跑道上做加速度减小的加速直线运动。
已知飞机从静止到起飞所用时间为t ,该过程中飞机沿直线滑行的距离为x 。
下列关于飞机起飞时的速度v 的表达式正确的是( )A .x v t =B .2x v t =C .2x v t >D .2x v t< 6.甲、乙两辆玩具汽车在同一直线上,同时由同一位置向同一方向运动。
它们的速度图像如图所示,下列说法中正确的是( )A .开始阶段乙跑在甲的前面,2s 后乙落在甲的后面B .2s 末乙追上甲,且甲、乙的速度相等C .4s 末追上甲D .在追上前,2s 末两物体相距最近7.某人从同一点P 以相同的速度先后竖直向上抛出两小球A 、B ,两球的v t -图像分别如图中A 、B 所示,不计空气阻力,g 取210m/s 。
紧扣高考热点培养核心素养热点1 三力平衡问题探究三力平衡问题是高考中常考的知识点,常见的物体平衡状态有三种:静止、缓慢运动和匀速直线运动.缓慢运动可认为是动态平衡过程.解决三力平衡问题常用的物理方法:力的合成法、力的分解法(常用正交分解法,将在下一个热点中详细介绍).常用的数学方法:解直角三角形法、正弦定理法、相似三角形法和图解法.解决三力平衡问题时,在列平衡方程之前先要对物体进行受力分析.受力分析的步骤:(1)根据题意选取研究对象;(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来,分析其受哪些力,为防止漏掉某个力,要养成按步骤分析受力的好习惯,一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等),然后环绕研究对象一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力;(3)每分析一个力,都要找一下它的施力物体,这样可以避免分析出某些不存在的力;(4)画完受力示意图后要进行定性检验,看一看根据你画的受力示意图,研究对象能否处于题目中所给的运动状态.方法一 解直角三角形法如图所示,两根轻弹簧a 、b 的上端固定在竖直墙壁上,下端连接在小球上.当小球静止时,弹簧a 、b 与竖直方向的夹角分别为53°和37°。
已知a 、b 的劲度系数分别为k 1、k 2,sin 53°=0。
8,则a 、b 两弹簧的伸长量之比为( )A.错误!B.错误!C 。
错误!D 。
错误![思路点拨] 对小球受力分析,根据平衡条件可求出a 、b 的弹力大小.[解析] 作出小球的受力分析图如图所示,根据平衡条件有F =mg ,弹簧a 的弹力F 1=F cos 53°=错误!mg ,弹簧b 的弹力F 2=F sin 53°=45mg ,根据胡克定律有x =错误!,则a 、b 两弹簧的伸长量之比为错误!=错误!=错误!。
[答案] B错误!以轻弹簧为载体,创设三力平衡的情境,通过受力分析,运用共点力的平衡条件,采用力的合成法或力的分解法,解决实际问题,促进相互作用观念的形成,体现了对“物理观念"的考查;另外,对质点、轻弹簧模型的建构,对实际情境的综合分析、推理,结合数学方法进行求解,体现了对“科学思维”的考查.方法二相似三角形法(多选)如图所示,光滑的半球形物体固定在水平地面上,球心O正上方的C点有一光滑的定滑轮,轻绳的一端系一小球,小球与半球形物体相切于A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止.现缓慢地拉绳,在使小球沿球面由A点移动到半球的顶点B的过程中,球面对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的变化情况是()A.N变大B.N不变C.T变小D.T先变小后变大[思路点拨] “正上方”说明OC在竖直方向上,即与重力方向平行.小球上移过程中,可根据力的矢量三角形与几何三角形AOC相似分析力的变化情况.[解析] 小球受力如图所示,由三角形相似有错误!=错误!=GOC,可得N=错误!G,T=错误!G,又OA、OC、G均为定值,而在小球沿球面由A点缓慢移动到半球的顶点B的过程中,AC变小,故N不变,T变小,选项B、C正确,A、D错误.[答案] BC方法三图解法(多选)(2019·江西上饶模拟)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,三条轻绳结于O点.一条绳跨过定滑轮连接物块P(PB段轻绳平行于斜面),一条绳连接小球Q,一条绳OA在外力F的作用下处于水平位置.现缓慢改变绳OA的方向,减小θ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的拉力先减小后增大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一直减小[思路点拨]对结点O受力分析,根据图解法分析F的变化和绳子OB拉力的变化,然后以P为研究对象,根据平衡条件判断摩擦力的变化.[解析]对结点O进行受力分析,在缓慢减小θ至θ〈90°的过程中,绳OA拉力的方向变化如图所示,从方向1到方向2再到方向3,可见绳OA的拉力先减小后增大,绳OB 的拉力一直减小,选项A正确,B错误;对P、Q和斜面体整体受力分析,根据平衡条件知,斜面体受地面的摩擦力与绳OA拉力的水平分力(方向向右)等大反向,摩擦力方向向左,选项C错误;对斜面体、绳PB和P整体受力分析,若绳OB的方向与水平方向的夹角为β,由竖直方向受力平衡得地面对斜面体的支持力N=T sin β+G斜+G P,式中T为绳OB的拉力,因缓慢减小θ至θ<90°的过程中,β不变而T一直减小,故N一直减小,选项D正确.[答案] AD物体受到三个力处于动态平衡状态的情境大多是一个力的大小、方向不变,另一个力的方向不变,第三个力的大小、方向均变化,一般根据平行四边形定则和物体平衡条件画出力的动态平衡矢量图,分析力的变化情况.此题中给出的重力大小、方向不变,绳OB的拉力方向不变,绳OA的拉力大小和方向都在改变,像这一类问题,用图解法分析较方便直观.(多选)在[例3]中,若作用OA绳上的力F方向始终水平向右,小球在此力的作用下缓慢上升,P始终处于静止状态,则下列各力大小一直增大的是()A.绳OA的拉力B.绳OB的拉力C.地面对斜面体的摩擦力D.地面对斜面体的支持力解析:选ABC.如图所示,小球缓慢上升的过程中,OB与竖直方向的夹角一直增大,绳OA的拉力由F1一直增大到F2,绳OB的拉力由T1一直增大到T2,选项A、B正确;对斜面体和P、Q整体进行分析,地面对斜面体的摩擦力与水平力F一直平衡,也一直增大,选项C正确;地面对斜面体的支持力与斜面体和P、Q的总重力始终平衡,即不变,选项D错误.(多选)(2019·河北衡水中学模拟)如图所示,光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上,一足够长的细绳跨过滑轮,一端悬挂小球b,另一端与套在固定的水平细杆上的小球a连接.已知小球a、b的质量分别为m、2m,小球a与细杆间的动摩擦因数为μ=错误!,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度大小为g.在水平拉力F的作用下,小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动,则下列说法正确的是()A.当细绳aO与细杆的夹角为60°时,拉力F的大小为错误!mg B.支架对轻滑轮的作用力一直增大C.拉力F的大小一直增大D.拉力F的大小先减小后增大[思路点拨]以b为研究对象可得绳子拉力的大小始终保持不变,再以a为研究对象,根据共点力的平衡条件列方程求解摩擦力和拉力F的变化情况.随着a的右移,分析绳子与竖直方向的夹角的变化情况,再分析两段绳子合力的变化情况.[解析] 在a缓慢移动的过程中,两球都处于平衡状态,绳子的拉力T大小恒为2mg,当细绳aO与细杆的夹角为60°时,对a受力分析,如图所示,在水平方向上有F=f+T cos 60°,在竖直方向上有T sin 60°=mg+N,又f=μN,解得F=错误!mg,选项A正确;滑轮受到bO、aO段绳子的拉力和支架的作用力F0而平衡,两段绳子拉力的夹角α一直增大,则F0=2T cos错误!一直减小,选项B错误;令aO绳与杆的夹角为θ,则θ存在一临界值θ0,使θ=θ0时T sin θ0=mg,解得θ0=30°,当θ≥θ0时,N=T sin θ-mg,F=μN+T cos θ,解得F=T (μsin θ+cos θ)-μmg=2mg(tan 30°sin θ+cos θ)-错误!mg=错误! mg cos(θ-30°)-错误!mg,θ减小时F增大;当θ〈θ0时,N=mg-T sin θ,F=μN+T cos θ,解得F=错误!mg cos(θ+30°)+错误!mg,θ减小时F 也增大,因小球向右移动时,θ一直减小,故拉力F一直在增大,选项C正确,D错误.[答案] AC错误!由于思维定势常常会误认为杆对小球a的支持力方向总是竖直向上的,因此没有比较aO绳对小球a拉力的竖直分量T sin θ与mg的大小.实际上,开始阶段T sin θ〉mg,杆的下表面与小球a接触,杆对a的支持力竖直向下,后来T sin θ<mg,杆的上表面与小球a接触,杆对a的支持力竖直向上,当T sin θ=mg时,杆对a的支持力为零.热点2 力的合成与分解问题力的合成法一般用于解决三个共点力作用下的问题.力的正交分解法不仅适用于三个共点力作用下的平衡问题,也适用于三个以上共点力作用下的平衡问题.正交分解时建立坐标系的原则:(1)少分解力和分解容易分解的力;(2)尽量不分解未知力.角度一正交分解法在平衡问题中的应用(2019·河北衡水中学模拟)将一个半球体置于粗糙水平地面上,半球的中央有一个光滑小孔,上端有一光滑的小滑轮,柔软光滑的轻绳绕过滑轮,两端分别系有质量为m1、m2的物体A、B(两物体和滑轮均可看成质点,故可认为轻绳与半球体表面处处平行,B悬于空中)时,整个装置处于静止状态,装置的截面图如图所示.已知此时A与半球的球心O的连线与水平线成53°角(sin 53°=0。
2020年浙江高考物理核心考点新突破考前冲刺卷(一)(基础必刷)学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32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)(共8题)第(1)题如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时,A.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大B.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小C.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大D.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小第(2)题关于机械振动和机械波,下列说法错误的是( )A.机械波的传播一定需要介质B.有机械波一定有机械振动C.汽车的鸣笛声由远及近音调的变化是波的衍射现象D.在波的传播过程中介质中的质点不随波迁移第(3)题车辆超载严重影响行车安全,已知一辆执勤的警车停在公路边,交警发现从旁边驶过的货车严重超载,决定发动汽车追赶,从货车经过警车开始计时,两车的图像如图所示,则( )A.警车的加速度大小为B.时警车能追上货车C.追赶过程中两车的最大距离是D.追上货车时警车的位移是第(4)题有一正方形匀质金属框,其质量为m,边长为L,距离金属框下底边H处有一垂直纸面向里的匀强磁场。
磁场区域上下边界水平,高度为L,左右宽度足够大。
把该金属框在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出(金属框下端保持水平),设置合适的磁感应强度大小B,使其匀速通过磁场,不计空气阻力,重力加速度为g。
下列说法正确的是( )A.通过磁场的过程中,金属框中电流的大小和方向保持不变B.金属框在通过磁场的过程中产生的热量为mgLC.仅改变H,金属框仍能匀速通过磁场D.仅改变,金属框仍能匀速通过磁场第(5)题如图所示,半径为R的绝缘细圆环上均匀分布着电荷量为Q的正电荷,A、B、C三点将圆周三等分。
2020年浙江高考物理核心考点新突破考前冲刺卷(一)(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32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)(共8题)第(1)题物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上。
下列说法正确的是( )A.天然放射现象说明原子具有核式结构B.玻尔通过对氢原子光谱的研究提出了氢原子能量量子化C.电子的发现使人们认识到原子核内部是有结构的D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的第(2)题如图所示,A、B、C、D为圆周上的四个点,AC和BD是相互垂直的两条直径,E、F分别是OA和OC的中点。
在B点固定一个正点电荷,C和D固定一个负点电荷,三个点电荷电荷量相等。
有一个电子在外力作用下从E点沿直线匀速运动到F点,不计电子的重力,则下列说法正确的是( )A.电子在运动过程中,所受的外力大小不变,电势能不变且等于零B.E点处的电场强度方向与F点处的电场强度方向相同C.电子在运动过程中,电场力先做负功后做正功D.电子在运动过程中,外力始终做正功第(3)题如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )A.作用力为B.作用力为C.摩擦力为D.摩擦力为第(4)题制冷机通常是按照如图所示的逆卡诺循环进行工作的,其中1→2、3→4为绝热过程,2→3、4→1为等温过程。
将制冷机中的封闭气体看作理想气体,以下判断正确的是( )A.1→2的过程中气体温度降低B.2→3的过程中气体放热C.3→4的过程中气体内能增加D.1→2→3→4→1的整个循环过程中,气体对外界做正功第(5)题下列四幅图中对应于光的干涉现象场景的是( )A.B.C.D.第(6)题如图甲,某同学将水杯开口向下倒置在水槽中,水槽中的部分水流入杯内,在杯中封闭了一段气体,简化模型如图乙所示。
现缓慢将水杯向上提起一小段高度(杯口始终未露出水面,杯内气体未漏出)。
独孤九剑I浙江2020高考物理尖子生核心素养提升之常见动力学模型(上)滑块滑板问题是高考常考的热点,这类问题对学生的综合分析能力和数学运算能力要求较高, 而且滑块滑板模型常和功能关系、动量守恒等结合,分析过程较复杂。
学生常因为对过程分析不清或计算失误而丢分。
命题点一水平面上的滑块一滑板模型1.两种位移关系滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移大小之和等于板长。
2.解题思路[典例]如图所示,质量m= 1 kg的物块A放在质量M=4kg的木板B的左端,起初A、B静止在水平地面上。
现用一水平向左的力F作用在B上,已知A、B之间的动摩擦因数为〃1= 0.4,地面与B之间的动摩擦因数为〃2=0.1。
假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2。
求:(1)能使A、B发生相对滑动的力F的最小值;(2)若力F =30 N,作用1 s后撤去,要想A不从B上滑落,则B至少多长;从开始到A、B均静止A的总位移是多少。
[规律方法]求解“滑块一滑板”类问题的方法技巧(1)弄清各物体初态对地的运动和相对运动(或相对运动趋势),根据相对运动(或相对运动趋势) 情况,确定物体间的摩擦力方向。
(2)准确地对各物体进行受力分析,并根据牛顿第二定律确定各物体的加速度,结合加速度和速度的方向关系确定物体的运动情况。
(3)速度相等是这类问题的临界点,此时往往意味着物体间的相对位移最大,物体的受力和运动情况可能发生突变。
[集训冲关]1.如图所示,光滑水平面上静止放着长为L =1.6 m、质量为M=3 kg的木板,一质量为m = 1 kg 的物块放在木板的最右端,物块与木板之间的动摩擦因数为〃=0.1,对木板施加一水平向右的拉力F,g取10 m/s2。
JH.押口「(1)施力F后,要想把木板从物块的下方抽出来求力F的大小应满足的条件;(2)为使木板从物块的下方抽出来,施加力F后,发现力F作用最短时间/ 0=0.8 s,恰好可以抽出, 求力F的大小。
浙江2020高考物理尖子生核心素养提升之数学与物理方法(下)一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分,每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,不选,多选错选均不得分)1.放在地面上的木块与一水平轻弹簧相连,弹簧处于自由伸长状态。
现用手水平拉弹簧,拉力F 的作用点移动x 1 = 0.2 m 时,木块开始运动,继续拉弹簧,木块又缓慢移动了x 2 = 0.4 m 的位移,其F -x 图象如图所示,则上述过程中拉力所做的功为( )A .12 JB .16 JC .20 JD .24 J2.用如图甲所示的圆弧-斜面装置研究平抛运动,每次将质量为m 的小球从半径为R 的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放,并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F ,已知斜面与水平地面之间的夹角θ=45°,实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x ,最后作出了如图乙所示的F-x 图像,210/g m s =,则由图像可求得圆弧轨道的半径R 为( )A .0.25mB .0.125mC .0.50mD .1.0m3.(2019·山西太原市五中高二10月)均匀带电的球壳在球内空间任意一点产生的场强为零。
如图所示,在半球面AB 上均匀分布正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R ,CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线,在轴线上有M 、N 两点,OM =ON=2R。
已知M 点的场强大小为E ,则N 点的场强大小为( )A .22kq E R -B .24kq RC .24kq E R -D .E4.(自编)图所示为一个内外半径分别为R 1和R 2的圆环状均匀带电平面,其单位面积的带电量为σ.取环面中心O 为原点,以垂直于环面的轴线为x 轴.设轴上任意点P 到O 点的距离为x ,P 点的电场强度大小为E .下面给出E 的四个表达式(式中k 为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的场强E ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性作出判断.根据你的判断,E 的合理表达式应为 ( )A .E =2πkσ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2+R 12-R 2x 2+R 22xB .E =2πkσ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+R 12-1x 2+R 22xC .E =2πkσ⎝⎛⎭⎪⎫R 1x 2+R 12+R 2x 2+R 22 D .E =2πkσ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+R 12+1x 2+R 22x 5.(2019·河南六市第二次联考)如图所示,固定木板AB 倾角θ=60°,板BC 水平,AB 、BC 长度均为2m ,小物块从A 处由静止释放,恰好滑到C 处停下来.若调整BC 使其向上倾斜,倾角不超过90°,小物块从A 处由静止滑下再沿BC 上滑,上滑的距离与BC 倾角有关.不计小物块经过B 处时的机械能损失,小物块与各接触面间的动摩擦因数均相同,则小物块沿BC 上滑的最小距离为( )A .23m B .1m C D 6.(2018黑龙江牡丹江期末)如图所示是某导体的I U -图线,图中=45α︒,下列说法错误的是( )A .通过该导体的电流与其两端的电压成正比B .此导体的电阻 2.0R =ΩC .I U -图线的斜率表示电阻的倒数,所以cot 45 1.0R ︒==ΩD .在该导体两端加6.0V 电压时,每秒通过导体截面的电荷量是3.0C7.(2019·武汉市四月调研测试)如图所示,用两根长度均为l 的轻绳将一重物悬挂在水平的天花板下,轻绳与天花板的夹角为θ,整个系统静止,这时每根轻绳中的拉力为T 。