2008高考物理总复习资料5
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2008年高考物理一轮复习第5讲 匀变速直线速运动规律应用2——追及和相遇问题知识点拨:1.匀减速物体追赶同向匀速运动物体时,恰能追上或恰追不上的临界条件是:即将靠近时,追赶者的速度等于或小于被追赶者的速度。
当追赶者的速度大于被追赶者的速度时,能追上;当追赶者的速度小于被追赶者的速度时,不能追上。
2.初速度为零的匀加速运动的物体追赶同向匀速运动物体时,追上前者前两者具有最大的间距的条件是追赶者的速度等于被追赶者的速度。
3.解答问题时常常利用函数判别式和V-t 图像等方法,求极值问题。
备考训练:1.汽车甲沿着平直的公路以速度v 做匀速直线运动.当它路过某处的同时,该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车.根据上述的已知条件 ( )A .可求出乙车追上甲车时乙车的速度B .可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程C .可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间D .不能求出上述三者中任何一个2.一个步行者以6.0 m/s 的最大速率跑步去追赶被红灯阻停的公共汽车,当它距离公共汽车25m 时,绿灯亮了,汽车以1m/s 2的加速度匀加速起动前进, 则 ( )A .人能追上汽车,追车过程人共跑了36mB .人不能追上汽车,人和车最近距离为7mC .人能追上汽车,追上车前人共跑了43mD .人不能追上汽车,自车子开动后,人和车相距越来越远3.甲、乙两物体从同一地点沿同一方向做直线运动的速度图像如图5-1所示,则 ( ) A .两个物体两次相遇的时间是2s 和6s B .4s 末甲在乙的后面 C .2s 末两物体相距最远D .甲物体一直向前运动而乙物体向前运动2s ,随后向后运动 图5-14.从某一高度相隔1s 释放两个相同的小球甲和乙,不计空气阻力,它在空中任一时刻 ( ) A .甲、乙两球距离越来越大,甲、乙两球速度之差越来越大 B .甲、乙两球距离始终保持不变,甲、乙两球速度之差保持不变 C .甲、乙两球距离越来越大,但甲、乙两球速度之差保持不变 D .甲、乙两球距离越来越小,甲、乙两球速度之差越来越小5.A 、B 两质点的v -t 图像如图5-2所示,设它们在同一条直线上运动,在t =3s 时它们在中途相遇,由图可知( )A .A 比B 先启程 B .A 比B 后启程C .两质点启程前A 在B 前面4mD .两质点启程前A 在B 后面2m2465 10 t (s ) v (m /s )乙甲图5-26.甲物体以1 m/s的速度做匀速直线运动,出发5s后,另一物体乙从同一地点由静止开始以0.4 m/s2的加速度向同一方向做匀加速直线运动,求:(1)乙物体出发后经几秒钟才能追上甲物体?(2)甲、乙两物体相遇前它们之间的最大距离是多少?7.甲车以10米/秒,乙车以4米/秒的速率在同一直车道中同向前进,若甲车驾驶员在乙车后方距离d 处发现乙车,立即踩刹车使其车获得-2米/秒2的加速度,为使两车不致相撞,d的值至少应为多少?8.在一条平直的公路上,乙车以10m/s的速度匀速行驶,甲车在乙车的后面做初速度为15m/s,加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动,则两车初始距离L满足什么条件时可以使:(1)两车不相遇;(2)两车只相遇一次;(3)两车能相遇两次。
2008届高考物理复习基础题汇编(215题含答案)一、选择题1. 在物理学发展史上,有一些定律或规律的发现,首先是通过推理论证建立理论,然后再由实验加以验证.下列叙述内容符合上述情况的是:( BC )A.爱因斯坦提出了量子理论,后来普朗克用光电效应实验提出了光子说B.牛顿发现了万有引力,经过一段时间后卡文迪许用实验方法测出引力常量的数值,从而验证了万有引力定律C.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在,由赫兹用实验证实了电磁波的存在D.汤姆生提出原子的核式结构学说,后来由卢瑟福用α粒子散射实验给予了验证2.若在“神舟六号”飞船的太空实验室进行以下实验,其中不能顺利完成的是(D)A、将金粉和铜粉混合B、将牛奶加入水中混合C、蒸发食盐水制取食盐晶体D、用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙3.欲使在粗糙斜面上匀速下滑的物体静止,可采用的方法是( B )A .在物体上叠放一重物B .对物体施一垂直于斜面的力C .对物体施一竖直向下的力D .增大斜面倾角4.下列说法正确的(BD )A、一质点受两个力作用且处于平衡状态,这两个力在同一段时间内的冲量一定相同B、一质点受两个力作用且处于平衡状态,这两个力在同一段时间内做的功或者都为0,或者大小相等符号相反C、在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反D、在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一定相反5.如图所示,把一个真空罐放在光滑水平桌面上,假设罐周围空气不流动,当罐的右侧刺破一个小孔时,此时罐所受合力(A)A.方向向右 B.方向向左C.大小为零 D.无法判断6.一辆汽车在恒定的功率牵引下,在平直公路上由静止出发,经4min的时间行驶1.8km,则在4min末汽车的速度( BD )A、等于7.5m/sB、大于7.5m/sC、等于15m/sD、15m/s7.弹性轻绳的一端固定在O点,另一端拴一个物体,物体静止在水平地面上的B点,并对水平地面有压力,O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑杆,如图所示,OA为弹性轻绳的自然长度现在用水平力使物体沿水平面运动,在这一过程中,物体所受水平面的摩擦力的大小的变化情况是( C )A .先变大后变小B .先变小后变大C .保持不变D .条件不够充分,无法确定8.弹簧秤挂在升降机的顶板上,下端挂一质量为2kg 的物体当升降机在竖直方向上运动时,弹簧秤的示数始终是16N.如果从升降机的速度为3m/s时开始计时,则经过1s,升降机的位移可能是(g取10m/s2)( AC )A.2m B.3m C.4m D.8m9.物体从粗糙斜面的底端,以平行于斜面的初速度υ0沿斜面向上( B )A .斜面倾角越小,上升的高度越大 B.斜面倾角越大,上升的高度越大C .物体质量越小,上升的高度越大 D.物体质量越大,上升的高度越大10.如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经过a、b、c、d到达最高点e,已知ab = bd = 6m,bc = 1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s.设小球经b、c时的速度分别为υb、υc ,则( ABD )A.υb = 10m/s B.υc = 3m/sC.de=5m D.从d到e所用时间为4s11.如图,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时,由于球对杆有作用,使杆发生了微小形变,关于杆的形变量与球在最高点时的速度大小关系,正确的是( C )A.形变量越大,速度一定越大B.形变量越大,速度一定越小C.形变是为零,速度一定不为零D.速度为零,可能无形变12.如图所示,一小球沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动,圆环的半径为R.关于小球的运动情况,下列说法中正确的是( ACD )A.小球的线速度的方向时刻在变化,但总在圆周切线方向上B.小球的加速度的方向时刻在变化,但总是指向圆心的C.小球的线速度的大小总大于或等于RgD.小球通过轨道最低点的加速度的大小一定大于g13.如图所示为杂技“顶杆”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为(B)A.(M+m)g B.(M+m)g-maC.(M+m)g+ma D.(M-m)g14.如右图所示,轻绳一端系在质量为m的物件A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点O,使物件A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是(D)A.F1保持不变,F2逐渐增大B.F1逐渐增大,F2保持不变C.F1逐渐减小,F2保持不变D.F1保持不变,F2逐渐减小15.如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数相同,物体滑至斜面底部C 点时的动能分别为E1和E2,下滑过程中克服摩擦力所做功分别为W1和W2,则(D)A.1E>2E,1W<2WB.1E=2E,1W>2WC.1E<2E,1W>2WD.1E>2E,1W=2W16.甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别P1=5kg.m/s,P2=7kg.m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10 kg.m/s,则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪种?(C)A.m1=m2 B.2m1=m2 C.4m1=m2 D.6m1=m217.如图10-1所示,在光滑的水平支撑面上,有A、B两个小球。
黄冈市2008届高三物理一轮复习备考会材料汇编目录1.团结协作集体攻坚、精心备考、科学训练黄梅一中商胜平2.2008届高考物理备考方案及探究案例黄冈中学丁汝辉3.2007年湖北省高考理综物理阅卷体会浠水一中陈智4.2007届高三物理备考总结武穴中学郑锦彪梅先锋5.自信·努力·成功蕲春一中张春芳6.07届高三物理备考教学体会黄梅三中邹美满7.07届高三备考经验08届复习计划措施安排蕲春三中高三物理组8.《曲线运动》备考计划和具体实施安排黄梅三中王恩新9.《万有引力定律》复习设计李时珍中学吴保生廖大勇陈源涛胡刚王健勇10.《机械能》复习方案武穴中学涂冰俊11.关于《动量》的分析蕲春一中叶禾生12.《机械振动机械波》备考计划及具体实施安排浠水一中高三备课组冯爱国执笔13.找共同规律分版块复习――热学复习构想英山一中佘运建14.电场部分复习课教学设计罗田一中郭智鹏15.《电场》第一轮复习方案罗田一中高开贵汤俊明16.电场的力的性质《教案》罗田一中高开贵彭金泉17.浅谈类比法在电场学习中的渗透罗田一中郭智鹏翟华义18.《恒定电流》一轮复习实施纲要黄州中学殷银华陈军19.《磁场》复习计划麻城一中高三物理组刘立初20.2008届高三《电磁感应》复习教学设计红安一中高三物理组21.交变电流电功的求法探索罗田一中胡烈霞翟华义阎云鹏22.2008届高考物理《光学》备考计划及具体实施安排团风中学高三备课组23.2008届《原子物理》复习备考方案黄州区一中汪斌24.高考物理复习重在落实考纲中五种能力的培养红安一中李绍宝25.高中物理能力培养教学探讨胜利中学晏家启26.例析安培力做功的三种情况罗田一中周志文晏佳宜27.谈高考物理实验的考查罗田一中李勇28.07年压轴题有备而来麻城二中吴树文29.提升学生能力,迎接高考挑战胜利中学金程30.物理习题教学中的思维变通性训练胜利中学陶爱民31.相对运动思维在运动学中应用李时珍中学胡刚32.有关简谐运动应注意的几个问题蕲春四中方贵林33.中学物理教学中创新教育的思考与尝试英山县理工中专汪美玲34.中学物理教学中使用模型教学培养学生创新能力蕲春四中王明星35.用v—t图象巧解高考题浠水团陂高中王文亮36. 巧解两物体间分离临界问题麻城二中王值锋37.一道物理问题的多种解法麻城二中王值锋38.从问题解决看提高学生思维起点的教学总路咀中学包建明39.《力物体的平衡》第一论复习方案红安一中金子庆40.近几年高考物理实验命题特点及2008年实验备考思想罗田一中肖新洲周志文41.《物理极值问题》求解的规律团风中学陈晓兵42.深入学习大纲认真分析考题优化教学方法全面规划复习市教科院黄干生团结协作集体攻坚精心备考科学训练黄梅一中物理教研组商胜平2007年高考揭晓,黄梅一中理科综合夺得全市第一名的成绩这已成为过去,而2008年的高考备考工作已经开始,下面就我校2008年的高考管理工作和物理教学工作做三个方面的简单汇报。
2008年高考试题分类汇编之《动量与机械能》(全国卷1)24.(18分)图中滑块和小球的质量均为m ,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O 由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l 。
开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止。
现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点。
求(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小。
解析:(1)对系统,设小球在最低点时速度大小为v 1,此时滑块的速度大小为v 2,滑块与挡板接触前由系统的机械能守恒定律:mgl = 12mv 12 +12mv 22 ··················································································· ①由系统的水平方向动量守恒定律:mv 1 = mv 2 ························································································· ② 对滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量为: I = mv 2 ·························································································································································· ③ 联立①②③解得I = m gl 方向向左 ········································································································ ④(2)小球释放到第一次到达最低点的过程中,设绳的拉力对小球做功的大小为W ,对小球由动能定理:mgl +W = 12mv 12 ········································································································································· ⑤联立①②⑤解得:W =-12mgl ,即绳的拉力对小球做负功,大小为12mgl 。
动量、能量守恒2008年高考题一、选择题1.(08天津理综20)一个静止的质点,在0~4 s 时间内受到力F 的作用,力的 方向始终在同一直线上,力F 随时间t 的变化如图所示,则质点在 ( )A.第2 s 末速度改变方向B.第2 s 末位移改变方向C.第4 s 末回到原出发点D.第4 s 末运动速度为零答案D解析 由图象知物体在前2 s 内加速,2~4 s 内减速,因为前2 s 与后2 s 受力情况是大小相等、方向相反,所以第4 s 末速度为零.物体前4 s 内始终沿一个方向运动. 二、非选择题2.(08江苏12C)场强为E 、方向竖直向上的匀强电场中有两个小球A 、B,它们的质量分别为m 1、m 2,电荷量分别为q 1、q 2,A 、B 两个小球由静止释放,重力加速度为g,则小球A 和B 组成的系统动量守恒应满足的关系式为 .答案 (q 1+q 2)E=(m 1+m 2)g解析 动量守恒的条件是系统不受外力或受的合外力为零,所以动量守恒满足的关系式为(q 1+q 2)E=(m 1+m 2)g 3.(08全国I24)图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自 由滑动,小球与滑块上的悬点O 由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l.开始时,轻绳处于 水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚 好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆 动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点.求:(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量. (2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小. 答案 (1)-m gl (2)21mgl 解析 (1)设小球第一次到达最低点时,滑块和小球速度的大小分别为v 1、v 2,由机械能守恒定律得21mv 12+21mv 22=mgl ①小球由最低点向左摆动到最高点时,由机械能守恒定律得21mv 22=mgl(1-cos 60°) ②联立①②式得v 1=v 2=gl③设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I,规定动量方向向右为正,有 I =0-mv 1解得I =-m gl④(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中,设绳的拉力对小球做功为W,由动能定理得 mgl+W=21mv 22⑤联立③⑤式得 W=-21mgl 小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小为21mgl 4.(08北京理综24)有两个完全相同的小滑块A 和B,A 沿光滑水平面以速度v 0与 静止在平面边缘O 点的B 发生正碰,碰撞中无机械能损失.碰后B 运动的轨迹为 OD 曲线,如图所示.(1)已知小滑块质量为m,碰撞时间为Δt,求碰撞过程中A 对B 平均冲力的大小;(2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速度下滑的运动,特制做一个与B 平抛轨迹完全相同的光滑轨道,并将该轨道固定在与OD 曲线重合的位置,让A 沿该轨道无初速下滑(经分析,A 下滑过程中不会脱离轨道). a.分析A 沿轨道下滑到任意一点的动量p A 与B 平抛经过该点的动量p B 的大小关系;b.在OD 曲线上有一点M,O 和M 两点连线与竖直方向的夹角为45°.求A 通过M 点时的水平分速度和竖直分速度. 答案 (1)tm ∆0v (2)a.p A <p B b.v Ax =552v 0v Ay =554v 0 解析 (1)滑块A 与B 正碰,满足 mv A +mv B =mv 0①21mv A 2+21mv B 2=21mv 02②由①②,解得v A =0,v B =v 0,根据动量定理,滑块B 满足F·Δt=mv 0解得F=t∆0v m . (2)a.设任意点到O 点竖直高度差为d.A 、B 由O 点分别运动至该点过程中,只有重力做功,所以机械能守恒. 选该任意点为势能零点,有 E kA =mgd,E kB =mgd+21mv 02 由于p=K 2mE ,有12220K K <+==gdgdE E p p B A B Av 即p A <p B故A 下滑到任意一点的动量总是小于B 平抛经过该点的动量.b.以O 为原点,建立直角坐标系xOy,x 轴正方向水平向右,y 轴正方向竖直向下,则对B 有x=v 0t,y=21gt 2B 的轨迹方程 y=22v g x 2在M 点x=y,所以y=g202v③因为A 、B 的运动轨迹均为OD 曲线,故在任意一点,两者速度方向相同.设B 水平和竖直分速度大小分别为 v Bx 和v By ,速率为v B ;A 水平和竖直分速度大小分别为v Ax 和v Ay ,速度为v A ,则B Bx A v v v v Ax =,BByA Ay v v v v =④B 做平抛运动,故v Bx =v 0,v By =gy 2,v B =gy 220+v ⑤ 对A 由机械能守恒得v A =gy 2⑥由④⑤⑥得v Ax =gygy 22200+v v ,v Ay =gygy 2220+v 将③代入得v Ax =552v 0 v Ay =554v 0 5.(08四川理综25)如图所示,一倾角为θ=45°的斜面固定于地面,斜面顶端离地 面的高度h 0=1 m,斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板,在斜面顶端自由释放一 质量m=0.09 kg 的小物块(视为质点).小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2.当小物块与挡板碰撞后,将以原速返回.重力加速度g 取10 m/s 2.在小物块与挡板的前4次碰撞过程中,挡板给予小物块的总冲量是多少? 答案 0.4(3+6) N·s解析 解法一:设小物块从高为h 处由静止开始沿斜面向下运动,到达斜面底端时速度为v,由功能关系得:mgh=21mv 2+μmgcos θθsin h ①以沿斜面向上为动量的正方向.按动量定理,碰撞过程中挡板给小物块的冲量为: I =mv-m(-v)②设碰撞后小物块所能达到的最大高度为h′,则21mv 2=mgh′+μmgcos θθsin h ' ③同理,有mgh′=21mv′2+μmgcos θθsin h '④ I ′=mv′-m(-v′)⑤式中,v′为小物块再次到达斜面底端时的速度,I ′为再次碰撞过程中挡板给小物块的冲量. 由①②③④⑤式得I ′=k I ⑥ 式中k=μθμθ+-tan tan⑦由此可知,小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数,首项为 I 1=2m )cot 1(20θμ-gh⑧总冲量为I =I 1+I 2+I 3+I 4=I 1(1+k+k 2+k 3) ⑨ 由1+k+k 2+…+k n-1=kk n--11⑩得I =)cot 1(221104θμ---gh m kk代入数据得I =0.4(3+6) N·s解法二:设小物块从高为h 处由静止开始沿斜面向下运动,小物块受到重力,斜面对它的摩擦力和支持力,小物块向下运动的加速度为a,依牛顿第二定律得mgsin θ-μmgcos θ=ma①设小物块与挡板碰撞前的速度为v,则: v 2=2aθsin h②以沿斜面向上为动量的正方向.按动量定理,碰撞过程中挡板给小物块的冲量为 I =mv-m(-v)③由①②③式得I =2m )cot 1(2θμ-gh④设小物块碰撞后沿斜面向上运动的加速度大小为a′,依牛顿第二定律有: mgsin θ+μmgcos θ=ma′⑤小物块沿斜面向上运动的最大高度为h′=a '22v sin θ⑥由②⑤⑥式得 h′=k 2h⑦ 式中k =μθμθ+-tan tan⑧同理,小物块再次与挡板碰撞所获得的冲量为: I ′=2m )cot 1(2θμ-'h g ⑨ 由 ④⑦⑨式得I ′=k I⑩由此可知,小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数,首项为 I 1=2m )cot 1(20θμ-gh总冲量为I =I 1+I 2+I 3+I 4=I 1(1+k+k 2+k 3)由1+k+k 2+…+k n-1=kkn--11得I =kk --1142m )cot 1(20θμ-gh代入数据得I =0.4(3+6) N·s6.(08天津理综24)光滑水平面上放着质量m A =1 kg 的物块A 与质量m B =2 kg 的 物块B,A 与B 均可视为质点,A 靠在竖直墙壁上,A 、B 间夹一个被压缩的轻弹簧 (弹簧与A 、B 均不拴接),用手挡住B 不动,此时弹簧弹性势能E P =49 J.在A 、B 间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B 向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B 冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5 m,B 恰能到达最高点C.取g=10 m/s 2,求(1)绳拉断后瞬间B 的速度v B 的大小;(2)绳拉断过程绳对B 的冲量I 的大小; (3)绳拉断过程绳对A 所做的功W. 答案 (1)5 m/s(2)4 N·s(3)8 J解析 (1)设B 在绳被拉断后瞬间的速度为v B ,到达C 时的速度为v C ,有m B g=m B R c 2v① 21m B v B 2=21m B v C 2+2m B gR ② 代入数据得v B =5 m/s`③(2)设弹簧恢复到自然长度时B 的速度为v 1,取水平向右为正方向,有E p =21m B v 12④ I =m B v B -m B v 1⑤代入数据得I =-4 N·s,其大小为4 N·s⑥(3)设绳断后A 的速度为v A ,取水平向右为正方向,有m B v 1=m B v B +m A v A ⑦W=21m A v A 2⑧代入数据得W=8 J ⑨7.(08广东19)如图(a )所示,在光滑绝缘水平面的AB 区域内存在水平向右的电场,电场强度E 随时间的变化如图(b )所示,不带电的绝缘小球P 2静止在O 点.t=0时,带正电的小球P 1以速度v 0从A 点进入AB 区域,随后与P 2发生正碰后反弹,反弹速度大小是碰前的32倍,P 1的质量为m 1,带电荷量为q,P 2的质量m 2=5m 1,A 、O 间距为L 0,O 、B 间距L=340L .已知0v L 32102m qE ,T=00v L .(1)求碰撞后小球P 1向左运动的最大距离及所需时间. (2)讨论两球能否在OB 区间内再次发生碰撞. 答案 (1)31L 0 T (2)能再次发生碰撞 解析 (1)因为T=v L ①所以0~T 时间内P 1做匀速直线运动,T s 末恰好到达O 点,与P 2发生正碰.假设碰撞后P 1向左移动时始终处在匀强电场中,向左运动的最大距离为s,时间为t.根据动能定理得 -qE 0s=0-21m 1(32v 0)2② s=31L 0<L 0③根据匀变速直线运动的规律知 s=21·32v 0·t ④t=v L =T<4T ⑤由③⑤知,题意假设正确,P 1向左运动的最大距离为31L 0,所需时间为T. (2)设P 1、P 2碰撞后P 2的速度为v,以向右为正方向,根据动量守恒定律得 m 1v 0=m 1(-32v 0)+5m 1v⑥则v=31v 0⑦假设两球能在OB 区间内再次发生碰撞,设P 1、P 2从第一次碰撞到再次碰撞的时间为t′(碰后P 2做匀速直线运动) -32v 0t′+2110m qE ·t′2=31v 0 t′ ⑧则t′=3v L =3T<4T ⑨P 1、P 2从O 点出发到再次碰撞时的位移 s 1=31v 0t′=31v 0·003v L =L 0<L ⑩由⑨⑩知,题意假设正确,即两球在OB 区间内能再次发生碰撞. 8.(08广东20)如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U 形滑板N, 滑板两端为半径R=0.45 m 的1/4圆弧面,A 和D 分别是圆弧的端点,BC 段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑块P 1和P 2的质量均为m,滑板的质量M=4m.P 1和P 2与BC 面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,开始时滑板紧靠槽的左端,P 2静止在粗糙面的B 点.P 1以v 0=4.0 m/s 的初速度从A 点沿弧面自由滑下,与P 2发生弹性碰撞后,P 1处在粗糙面B 点上,当P 2滑到C 点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P 2继续滑动,到达D 点时速度为零,P 1与P 2可视为质点,取g=10 m/s 2.问:(1)P 2在BC 段向右滑动时,滑板的加速度为多大?(2)BC 长度为多少?N 、P 1和P 2最终静止后,P 1与P 2间的距离为多少? 答案 (1)0.8 m/s 2 (2)1.9 m 0.695 m解析 (1)将N 、P 1看作整体,根据牛顿第二定律得: μ2mg=(M+m )a① a=5104.0422⨯=+=+mm m g mM m g μμ m/s 2=0.8 m/s 2②(2)设P 1到达B 点的速度为v,P 1从A 点到达B 点的过程中,根据动能定理有: mgR=21mv 2-21mv 02 `③ 代入数据得v=5 m/s④因P 1、P 2质量相等且发生弹性碰撞,所以碰后P 1、P 2交换速度,即碰后P 2在B 点的速度为: v B =5 m/s⑤设P 2在C 点的速度为v C ,P 2从C 点到D 点过程中根据动能定理得: -mgR=-21mv C 2⑥代入数据得v C =3 m/s⑦P 2从B 点到C 点的过程中,N 、P 1、P 2作为一个系统所受合外力为零,系统动量守恒,设P 2到达C 点时N 和P 1的共同速度为v′.根据动量守恒定律得: mv B =mv C +(M+m)v′⑧v′为滑板与槽的右端粘连前滑板和P 1的共同速度.由动能定理-μ2mgL 2=21mv C 2-21mv B 2⑨μ2mgL N =21(M+m)v′2⑩L 2和L N 分别为P 2和滑板对地移动的距离,联立⑧⑨⑩得BC 长度 l=L 2-L N =1.9 m滑板与槽粘连后,P 1在BC 上移动的距离为l 1 -μ1mgl 1=0-21mv 12P 2在D 点滑下后,在BC 上移动的距离l 2 mgR=μ2mgl 2联立 得系统完全静止时P 1与P 2的间距Δl=l -l 1-l 2=0.695 m.。
2008年全国统一高考物理试卷(Ⅱ)一、选择题(本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1. 对一定量的气体,下列说法正确的是()A 气体的体积是所有气体分子的体积之和B 气体分子的热运动越激烈,气体的温度就越高 C 气体对器壁的压强是由大量分子对器壁的碰撞产生的 D 当气体膨胀时,气体分子之间的势能减少,因而气体的内能减少2. 一束单色光斜射到一厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离,在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是()A 红光以30∘的入射角入射B 红光以45∘的入射角入射C 紫光以30∘的入射角入射 D 紫光以45∘的入射角入射3. 如图,一固定斜面上两个质量相同的小滑块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面间的动摩擦因数是B与斜面间的动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α,B与斜面间的动摩擦因数是()A 23tanα B 23cotα C tanα D cotα4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,振动为A,t=0时,平衡位置在x=0处的质元位于y=0处,且向y轴负方向运动,此时平衡位置在x=0.15m处的质元位于y=A处,该波的波长可能等于()A 0.60mB 0.20mC 0.12mD 0.086m5. 如图,一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面,b球质量为3m,用手托住,高度为ℎ,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,a可能到达的最大高度为()A ℎB 1.5ℎC 2ℎD 2.5ℎ6. 一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴.油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为−U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是()A 2v、向下B 2v、向上C 3v、向下D 3v、向上7. 中子和质子结合成氘核时,质量亏损为△m,相应的能量△E=△mc2=2.2MeV是氘核的结合能。
2008年山东省高考物理试卷二、选择题(本题包括7小题,每小题结出的四个选项中有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0)1. 如图所示,弹簧一端系一质量为m的物块,另一端固定在长木板上,缓慢抬起木板的一端,物块与木板始终保持相对静止.当木板与水平面成θ=30∘,物块与木板间恰好没有摩擦力.当木板与水平面成θ=60∘时物块所受摩擦力()A 等于零B 大小为√32mg,方向沿斜面向上 C 大小为大小为√3−12mg,方向沿斜面向上 D 大小为√3+12mg,方向沿斜面向上2. 质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v−t图像如图所示,由此可求()A 前25s内汽车的平均速度B 前10s内汽车的加速度C 前10s内汽车所受的阻力 D 15−25s内合外力对汽车所做的功3. 据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77∘赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是()A 运行速度大于7.9km/sB 离地面高度一定,相对地面静止C 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等4. 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是()A 箱内物体对箱子底部始终没有压力B 箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C 箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D 若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”5. 图1、图2分别表示两种电压的波形,其中图1所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是()A 图1表示交流电,图2表示直流电B 两种电压的有效值相等C 图1所示电压的瞬时值表达式位u=311sin100πtVD 图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后,频率变为原来的1106. 如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷−Q,且CO=OD,∠ADO=60∘.下列判断正确的是()A O点电场强度为零B D点电场强度为零C 若将点电荷+q从O移向C,电势能增大 D 若将点电荷−q从O移向C,电势能增大7. 两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则()A 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB 金属棒向下运动时,流过电阻R电流方向为a→b C 金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为F=B 2L2vRD 电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少二、(必做部分)8. 2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家.材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验.(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路图,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6∼1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下:A 磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150ΩB 滑动变阻器R,全电阻约20ΩC 电流表A,量程2.5mA,内阻约30Ω D 电压表V,量程3V,内阻约3KΩ E 直流电源E,电动势3V,内阻不计 F 开关S,导线若干(2)正确连线后,将磁敏电阻置于待测磁场中,测量数据如下表:根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B=________,结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=________T.(3)试结合图1简要回答,磁感应强度B在0∼0.2T和0.4∼1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?9. 某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切.弹射装置将一个小物体(可视力质点)以v a=5m/s的水平初速度由c点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出.小物体勺地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失.已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01kg,g=10m/s2.求:(1)小物体从P点抛出后的水平射程.(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向.10. 两块足够大的平行金属板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场,变化规律分别如图1、图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向).在t=0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力).若电场强度E0、磁感应强度B0、粒子的比荷q/m均已知,且t0=2πm,两板间距ℎ=qB010π2mE0.qB02(1)求粒子在0∼t0时间内的位移大小与极板间距ℎ的比值.(2)求粒子在两极板间做圆周运动的最大半径(用ℎ表示).(3)若板间电场强度E随时间的变化仍如图1所示,磁场的变化改为如图3所示,试画出粒子在板间运动的轨迹图(不必写计算过程).11. 喷雾器内有10L水,上部封闭有Iatm的空气2L.关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L(没外界环境温度-定,空气可看作理想气体)。
08届高三物理复习备考5第五章机械能及其守恒定律教材分析:[内容标准]1.举例说明功是能量变化的量度,理解功和功率。
关心生活和生产中常见机械的功率的大小及其意义。
2.通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系。
理解动能和动能定理。
用动能定理解释生活和生产中的现象。
3.理解重力势能。
知道重力势能的变化与重力做功的关系。
4.通过实验验证机械能守恒定律。
理解机械能守恒定律。
用机械能守恒定律分析生活和生产中的问题。
5.了解自然界中存在多种形式的能量。
知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。
6.通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要性。
了解能源与人类生存和社会发展的关系,知道可持续发展的重大意义。
比较体会:1、关于“功和能”讲述旧教材的理解与处理先定义功及计算式(定义功是为了定义能)⇓物体能对外做功,就说它具有能⇓各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中守恒(无直接根据)⇓做功的过程就是能量转化的过程。
作了多少功,就有多少能量发生转化。
功是能量变化的量度新教材的理解与处理追寻运动中“什么是守恒量”的认识中发展能量的概念(能量并不是由功定义的)⇓能量是一个守恒量⇓建立功的概念表示力在空间的积累作用(认识能的过程中)⇓功的概念表示受力物体在运动过程中,力在空间的积累作用⇓功可以决定能量的变化(奠定了能量转化的定量分析的基础)说明:新课程提倡以事实为基础的理性思维,守恒关系是自然界中十分重要的关系。
新教材的处理强调科学观念和科学方法的教育,同时加强了学生对守恒关系的认识。
2、关于弹性势能的探究 旧教材的理解与处理定性分析弹性势能的影响因素,未提及具体表达式。
新教材的理解与处理思路根据——既然功是能量变化的量度,既然重力势能表达式是通过重力做功的分析得来,那么自然会想到:通过弹力做功的分析可以得到弹性势能表达式。
前面所展示的极限思想派上了用场。
重在过程与方法,对于221kx Ep =无任何要求。
五----万有引力定律复习要点1.万有引力定律及其应用2.人造地球卫星3.宇宙速度4.天体的圆运动分析二、难点剖析1.开普勒行星运动三定律简介第一定律:所有行星都在椭圆轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上;第二定律:行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等;第三定律:行星轨道半长轴的立方与其周期的平方成正比,即23T r=k开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟答的大量观测数据的基础上概括出的,给出了行星运动的规律。
2.万有引力定律及其应用(1)定律的表述:宇宙间的一切物体都是相互吸引的两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。
F=221r m Gm(2)定律的适用条件:用于计算引力大小的万有引力公式一般只适用于两质点间引力大小的计算,如果相互吸引的双方是标准的均匀球体,则可将其视为质量集中于球心的质点。
(3)定律的应用:在中学物理范围内,万有引力定律一般用于天体在圆周运动中的动力学问题或运动学问题的分析,当天体绕着某中心天体做圆周运动时,中心天体对该天体的引力充当其做周围运动所需的向心力,据此即可列出方程定量的分析。
3.人造地球卫星各运动参量随轨道半径的变化关系。
这里特指绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,实际上大多数卫星轨道是椭圆,而中学阶段对做椭圆运动的卫星一般不作定量分析。
由于卫星绕地球做匀速圆周运动,所以地球对卫星的引力充当卫星所需的向心力,于是有2r GmM=m 向a=m r v 2=m rw 2=mr 22T 4由此可知:绕地球做匀速圆周运动的卫星各个参量随轨道半径r 的变化情况分别如下:(1)向心加速度向a 与r 的平方成反比.向a =2r GM当r 取其最小值时,向a 取得最大值.a 向max =2R GM=g=9.8m/s 2(2)线速度v 与r 的平方根成反比v =r GM当r 取其最小值地球半径R 时,v 取得最大值.v max =R GM =Rg =7.9km/s(3)角速度ω与r 的三分之三次方成百比ω=3r GM当r 取其最小值地球半径R 时,ω取得最大值.ωmax =3R GM =R g ≈1.23×10-3rad/s (4)周期T 与r 的二分之三次方成正比.T=2GM r 3π当r 取其最小值地球半径R 时,T 取得最小值.T min =2GM R 3π=2g Rπ≈84 min4.宇宙速度及其意义.(1)三个宇宙速度的值分别为v 1=7.9 km/sv 2=11.2 km/sv 3=16.9 km/s(2)宇宙速度的意义当发射速度v 与宇宙速度分别有如下关系时,被发射物体的运动情况将有所不同①当v <v 1时,被发射物体最终仍将落回地面;②当v 1≤v <v 2时,被发射物体将环境地球运动,成为地球卫星;③当v 2≤v <v 3时,被发射物体将脱离地球束缚,成为环绕太阳运动的“人造行星”;④当v ≥v 3时,被发射物体将从太阳系中逃逸。
5.同步卫星的两个特征(1)轨道平面必与赤道平面重合;(2)高度为确定的值。
6.地球自转对地表物体重力的影响。
如图所示,在纬度为ϕ的地表处,物体所受的万有引力为F=2R GmM而物体随地球一起绕地轴自转所常的向心力为F 向=mRcos ϕ·w 2方向垂直于地轴指向地轴,这是物体所受到的万有引力的一个分力充当的,而万有引力的另一个分力就是通常所说的重力mg ,严格地说:除了在地球的两个极点处,地球表面处的物体所受的重力并不等于万有引力,而只是万有引力的一个分力。
由于地球自转缓慢,所以大量的近似计算中忽略了自转的影响,在此基础上就有:地球表面处物体所受到的地球引力近似等于其重力,即2R GmM≈mg这是一个分析天体圆运动问题时的重要的辅助公式。
三、典型例题例1.某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变,每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。
某次测量卫星的轨道半径为r 1,后来变为r 2,r 2<r 1,以E k1、E k2表示卫星在这两个轨道上的动能,T 1、T 2表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期,则A .E k2<E k1,T 2<T 1B .E k2<E k1,T 2>T 1C .E k2>E k1,T 2<T 1D .E k2>E k1,T 2>T 1分析:常会有同学因为考虑到有阻力作用,就简单地判断动能将减小,其实这样的分析是不周密的,结论也是错误的,因为有阻力作用的同时,半经减小,引力将做正功。
解答:由于引力充当向心力,所以有2r GmM =r mv 2=mr 22T 4π于是可得动能和周期分别为:E k =21m v 2=r 2GmM T=2GM r 3π可见:当阻力作用使轨道半径从r 1减小为r 2时,其动能将从E k1增大为E k2,周期将从T 1减小为T 2,即E k2>E k1,T 2<T 1,应选C.例2.地核体积约为地球体积的16%,地球质量约为地球质量的34%,引力常量取G=6.7×10-11Nm 2/kg 2,地球半径取R=6.4×106m ,地球表面重力加速度取g=9.8m/s 2,试估算地核的平均密度(结果取2位有效数字)。
分析:利用gm 表达式进行估算解答:地表处物体所受引力约等于重力,于是有2R GmM=mg地球的平均密度为ρ =v M =3R34Mπ 由此可得ρ=GR 4g3π=611104.6107.614.348.93⨯⨯⨯⨯⨯⨯-kg/m 3=5.5×103kg/m 3地核的平均密度为o ρ=V %16M %34=817ρ=1.2×104kg/m 3例3.在天体运动中,将两颗彼此距离较近,且相互绕行的行星称为双星。
已知两行星质量分别为M 1和M 2,它们之间距离为L ,求各自运转半径和角速度为多少?分析:在本题中,双星之间有相互吸引力而保持距离不变,则这两行星一定绕着两物体连线上某点做匀速圆周运动,设该点为O ,如图所示,M 1OM 2始终在一直线上,M 1和M 2的角速度相等,其间的引力充当向心力解答:引力大小为F=221L MGM引力提供双星做圆周运动的向心力F=M 1r 1w 2= M 2r 2w 2而r 1+r 2=L由此即可求得r 1=212M M LM + r 2=211M M LM + ω=321L /)M M (G +例4.已知地球与月球质量比为8:1,半径之比为3.8:1,在地球表面上发射卫星,至少需要7.9km/s 的速度,求在月球上发现一颗环绕月球表面运行的飞行物需要多大的速度?分析:地球上卫星需要的向心力来自地球的引力,月球上的飞行物需要的向心力是月球对它的引力. 解答:;发射环绕地球表面运行的飞行物时,有2R GmM地地=m 地地R v 2发射环绕月球表面运行的飞行物时,只有2R GmM月月= m 月月R v 2由此即可得:v 月=月地地月R R M M ⋅·v 地=8.31181⨯×7.9×103m/s =1.71×103m/s例5.宇宙飞船以a =21g=5m/s 2的加速度匀速上升,由于超重现象,用弹簧秤测得质量为10kg 的物体重量为75N ,由此可求飞船所处位置距地面高度为多少?(地球半径R=6400km)分析:质量10kg 的物体在地面处重力大小约100N ,而弹簧秤示数F=75N ,显然飞船所在处物体所受到的重力mg 1应小于F .解答:由牛顿第二定律,得F -mg 1=m a而2R G m M =mg 2)h R (GmM+=mg 1 由此即可解得h=R=6.4×106m例6.阅读下列材料,并结合材料解题开普勒从1909年——1919年发表了著名的开普勒行星三定律:第一定律:所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动,太阳在这个椭圆的一个焦点上 第二定律:太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等实践证明,开普勒三定律也适用于人造地球卫星的运动,如果人造地球卫星沿半径为r 的圆形轨道绕地球运动,当开动制动发动机后,卫量速度降低并转移到与地球相切的椭圆轨道,如图问在这之后,卫星经过多长时间着陆?空气阻力不计,地球半径为R ,地球表面重力加速度为g ,圆形轨道作为椭圆轨道的一种特殊形式。
分析:此题所求实质是星体做椭圆运动的周期,仅凭中学物理知识难以解决,但再利用题中信息所示原理,则可方便求解。
解答:提供的信息中有如下几条对解题有用(1)开氏第一定律(2)开氏第二定律(3)开氏第三定律 a 3/T 2=常量(4)开氏第三定律适用于人造卫量(5)圆轨道是椭圆轨道的特例,半长轴与半短轴等长,均为半径。
于是由开氏第三定律可得2O 3T r =23T a其中a =21(R+r)另外又有2r GmM =mr 2O 2T 4π 2RGmM=mg 考虑到椭圆轨道的对称性,考虑到开氏第二定律,不难得 t =21T于是解得t =2123Rg )2r R (+π。