2020年高考物理复习专题—力学
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2020年高考物理复习力学大题集训(一)1.如图所示,右边传送带长L=15m、逆时针转动速度为v0=16m/s,左边是光滑竖直半圆轨道(半径R=0.8m),中间是光滑的水平面AB(足够长).用轻质细线连接甲、乙两物体,中间为一压缩的轻质弹簧,弹簧与甲、乙两物体不拴连.甲的质量为m1=3kg,乙的质量为m2=1kg,甲、乙均静止在光滑的水平面上.现固定甲物体,烧断细线,乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为S m=12m.传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6,重力加速度g取10m/s2,甲、乙两物体可看作质点.(细线烧断后,可认为弹簧势能全部转化为物体的动能)(1)若固定乙物体,烧断细线,甲物体离开弹簧后进入半圆轨道,求通过D点时轨道对甲物体的压力大小;(2)若甲、乙两物体均不固定,烧断细线以后,问甲物体和乙物体能否再次在AB面上发生水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞前瞬间甲、乙两物体的速度;若不会碰撞,说明原因.2.足够长光滑斜面BC的倾角α=53°,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m=2kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成α=53°的恒力F作用,如图(a)所示,小物块在AB段运动的速度﹣时间图象如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:(1)小物块所受到的恒力F;(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间;(3)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离.3.如图甲所示,一水平放置的圆形套筒由两个靠得很近的同心圆筒组成,一质量m=0.2kg 的小滑块从轨道(截面图如图乙所示)的最低点A,以v0=9m/s的初速度向右运动,小滑块第一次滑到最高点时速度v=1m/s.滑块的尺寸略小于两圆筒间距,除外筒内壁的上半部分BCD粗糙外,其余部分均光滑.小滑块运动轨道的半径R=0.3m,求:(1)小滑块第一次滑到最高点时轨道对其的弹力?(2)小滑块从开始到第一次滑至最高点这段时间内,它克服摩擦力做的功是多少?(3)从开始经过足够长的时间,小滑块减少的机械能是多少?4.如图所示,物块A、C的质量均为m,B的质量为2m,都静止于光滑水平台面上,A、B 间用一不可伸长的轻质短细线相连。
高考回归复习—力学实验之验证动量守恒定律1.如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。
但是,可以通过仅测量________(选填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度hB.利用秒表精确测量小球从抛出点到落地的时间tC.小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。
实验时,先让球1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。
然后,把被碰小球2静置于轨道的水平部分末端,再将入射球1从斜轨上S位置静止释放,与小球2相碰,并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)。
A.用天平测量两个小球的质量1m、2mB.测量球1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到球1、球2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______________________(用(2)中测量的量表示)若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为______________________(用(2)中测量的量表示)。
2.国庆同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中,所用装置如图甲所示,已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。
回答以下问题:(1)为了完成本实验,下列必须具备的实验条件或操作步骤是___________;A .斜槽轨道末端的切线必须水平B .入射球和被碰球半径必须相同C .入射球和被碰球的质量必须相等D .必须测出桌面离地的高度HE.斜槽轨道必须光滑(2)国庆同学在实验中正确操作,认真测量,得出的落点情况如图乙所示,则入射小球质量和被碰小球质量之比为____________;(3)为了完成本实验,测得入射小球质量m 1,被碰小球质量m 2,O 点到M 、P 、N 三点的距离分别为y 1、y 2、y 3,若两球间的碰撞是弹性碰撞,应该有等式_______成立。
专题十五力学实验高考物理试题中,实验是必考内容,且近年来越来越受到重视.高考实验题除了对教材原有学生实验进行考查外,还把考查内容延伸到演示实验中,甚至拓展到迁移类实验、应用性实验、设计性实验以及“研究性学习”类实验.要求学生利用所学知识,对实验仪器或实验方法重组,将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到情景新颖的实验中去.高考物理实验题具有以下几个特点:1.重视对实验操作能力的考查.如实验步骤的排序、纠错;实验器材的选择,包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择;实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据;实验结论的总结及误差分析;实验方案的改进创新等.2.重视对基本仪器的读数、构造原理、重要实验方法及电学实验中的故障分析的考查,如游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等的读数.3.设计性实验是考查的热点.在近几年的各地高考中设计性的实验题比较多,此类实验能够综合考查考生创造性地应用已学知识、方法、原理,灵活处理陌生实验问题的能力,要求学生有较高的知识迁移能力、实验设计能力.预测高考力学实验题:以打点计时器为主要实验仪器,涉及位移、速度测量的基本力学实验,分值较少,难点不大,命题形式为填空题(或选择性填空).知识点一、测量读数类仪器使用1.游标卡尺(1)各种游标卡尺的有关参数如下表所示:游标尺(mm)精确度(mm)刻度格数刻度总长度(mm)每小格与1毫米差(mm)1090.10.120190.050.0550490.020.02与主尺上的某一刻度线(此某一刻度线不需读出)对齐,由游标上对齐的刻度数(即格数)乘以游标卡尺的精确度得出毫米以下的小数;③总的读数为毫米整数加上毫米以下的小数.【特别提醒】(1)游标卡尺的精确度可根据游标尺刻度格数的倒数计算,单位为mm.如50分度的游标卡尺精确度为150mm=0.02mm.(2)游标卡尺的读数不需要估读.2.螺旋测微器(千分尺)量程一般为0~25mm ,精确度是0.5mm÷50=0.01mm.螺旋测微器的读数方法:①从固定标尺上读出整毫米数,要注意半毫米刻度线是否露出,如果露出再加上0.5mm.②0.5mm 以下的读数则等于与固定标尺上横线对准的可动圆周上的读数(要估读一位)乘以精度0.01mm.③测量长度为上述二者之和.如图所示读数为6mm +0.5mm +20.2×0.01mm =6.702mm.【特别提醒】螺旋测微器的使用要注意两点:(1)半毫米刻度线;(2)估读,末位估读的“0”不要漏掉.知识点二、力学实验1.“纸带类”实验(1)打点计时器打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它接在频率为50Hz 的交流电源上使用时,每隔0.02s 打一次点,因此,纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置.通过研究纸带上点迹间的距离,就可以确定物体的运动情况.(2)纸带的应用①利用纸带计算瞬时速度测出与n 点相邻的前、后两段相等时间T 内的距离s n 和s n +1,由公式v n =s n +s n +12T 算出.(如图所示),在验证机械能守恒定律实验中,就是根据此法求得物体瞬时速度的.②当物体做匀速直线运动时,某段时间内的平均速度等于各个时刻的瞬时速度.在“探究动能定理”实验中,就是据此求得物体最终获得的速度大小.因此要选取纸带上打点间隔基本相等的部分进行测量.③利用纸带计算加速度a .利用a =Δs T 2求解:在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下可利用Δs =s n +1-s n =aT 2求加速度a ,为了减小实验误差可用“逐差法”,s n -s m =(n -m )aT 2.b .图象法利用v n=s n+s n+12T算出相应时刻点的速度,画出v-t图象,根据图线的斜率计算加速度.2.“胡克定律类”实验(1)原理:利用橡皮条或弹簧在弹性限度内、力与形变量成正比,计算(测量)其长度的变化分析力的变化情况或建立F-x坐标系,描点画图研究力的变化规律.(2)应用①根据平行四边形定则验证力的合成与分解.②探究弹力和弹簧伸长量的关系.知识点三、实验误差1.偶然误差和系统误差从性质和来源看,误差分为偶然误差和系统误差两种.(1)偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差.减小偶然误差的方法就是通过多次测量求平均值.(2)系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的.要减小系统误差,必须校准仪器,或改进实验方法,或完善实验原理.2.有效数字(1)测量既然总有误差,测量的数值就只能是近似数,如“174.2mm”最末的一位数字“2”是不可靠数字,但它仍有意义不能舍,因为它代表了一个大概数量关系,比如这里174.2与174.8相比是接近174还是175就显而易见了.像174.2mm这种带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字,有效数字的最后一位为误差所在位.在实验中,测量时要按有效数字的规则来读数.(2)确定有效数字时,应注意以下问题:①有效数字的位数与小数点的位置无关.有效数字的位数与单位无关.②关于“0”在有效数字中的特殊性:0在前时,从左往右数第一个不为零的数字才是有效数字.0在后时,计入有效数字.③乘方不算有效数字;比如3.020×10-3m/s中的-3不是有效数字,10也不是.3.减小实验误差的方法(1)多次测量求平均值.(2)累积法.(3)图象法.高频考点一纸带类实验1.打点计时器系列五个实验力学实验中用到打点计时器的实验有5个,分别是用打点计时器测速度,探究小车速度随时间变化的规律,探究加速度与力、质量的关系,探究做功与速度变化的关系及验证机械能守恒定律.2.纸带数据的处理方法3.平衡摩擦力的两个实验及方法探究加速度与力、质量的关系及探究做功与速度变化的关系两个实验均需平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法是垫高有打点计时器的一端,给小车一个初速度,小车能匀速下滑.4.三个关键点(1)区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点.计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点.要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的.(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源,打点稳定后,再释放纸带.(3)实验数据处理可借助图象,充分利用图象斜率、截距等的物理意义.例1、(2019·新课标全国Ⅰ卷)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。
2020年高考物理专题:力学综合大题主编:宁永辉题型一:2020年高考物理新课标Ⅰ卷第24题:我国自主研制了运-20重型运输机。
飞机获得的升力大小F 可用2kv F =描写,k 为系数;v 是飞机在平直跑道上的滑行速度,F 与飞机所受重力相等时的v 称为飞机的起飞离地速度。
已知飞机质量为kg 51021.1⨯时,起飞离地速度为s m /66;装载货物后质量为kg 51069.1⨯,装在货物前后起飞离地时的k 值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行m 1521起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用时间。
本题解答:(1)飞机质量为kg 51021.1⨯时,起飞离地速度为s m /66。
mg F =,27866101021.125222≈⨯⨯==⇒=⇒=v mg k mg kv kv F 。
装载货物后质量为kg 51069.1⨯。
mg F =,s m v k mg v mg kv kv F /786084278101069.15222=⇒≈⨯⨯==⇒=⇒=。
所以:飞机装载货物后的起飞离地速s m /78。
(2)位移:m x 1521=;初速度:0;末速度:s m v /78=;加速度:a ;时间:t 。
22222/2304260841521278202s m x v a v ax ==⨯==⇒-=;s a v a v a v t 392780===-=∆=。
所以:飞机在滑行过程中加速度的大小2/2s m a =,所用时间s t 39=。
题型二:2020年高考物理新课标Ⅱ卷第25题:如图,一竖直圆管质量为M ,下端距水平地面的高度为H ,顶端塞有一质量为m 的小球。
圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,管始终保持竖直。
已知m M 4=,球与管之间的滑动摩擦力大小为mg 4,g 为重力加速度的大小,不计空气阻力。
2020年高考物理复习力学大题集训(五)1.总质量为80kg 的跳伞运动员从离地500m 的直升机上跳下,经过2s 拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v -t 图像,其中前2s 内的图像为直线,根据图像求:(g 取10m/s 2)(1) t =1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小。
(2) 估算14s 内运动员下落的高度(3) 估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
2.设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S 成正比,与雨点下落的速度v 的平方成正比,即f=kSv 2(其中k 为比例系数).雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度为g .若把雨点看做球形,其半径为r ,球的体积为34πr 3,设雨点的密度为ρ,求:(1)每个雨点最终的运动速度v m (用ρ、r 、g 、k 表示); (2)雨点的速度达到21v m 时,雨点的加速度a 为多大(用g 表示)?3.图中给出一段“”形单行盘山公路的示意图,弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧,圆心分别为,弯道中心线半径分别为,弯道2比弯道1高,有一直道与两弯道圆弧相切。
质量的汽车通过弯道时做匀速圆周运动,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍,行驶时要求汽车不打滑。
(sin37°=0.6,sin53°=0.8)(1)求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度;(2)汽车以进入直道,以的恒定功率直线行驶了,进入弯道2,此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度,求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功;(3)汽车从弯道1的A点进入,从同一直径上的B点驶离,有经验的司机会利用路面宽度,用最短时间匀速安全通过弯道,设路宽,求此最短时间(A、B两点都在轨道的中心线上,计算时视汽车为质点)。
4.游船从码头沿直线行驶到湖对岸,小明对过程进行观察,记录数据如下表,运动过程运动时间运动状态匀加速运动初速度;末速度匀速运动匀减速运动靠岸时的速度(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小,及位移大小;(2)若游船和游客总质量,求游船匀减速运动过程中所受合力的大小F;(3)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小。
力学综合计算题1、如图甲所示,半径为R =0.8m 的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,A 为轨道最高点,和圆心等高;B 为轨道最低点。
在光滑水平面上紧挨B 点有一静止的平板车,其质量M =3kg ,小车足够长,车的上表面与B 点等高,平板车上表面涂有一种特殊材料,物块在上面滑动时,动摩擦因数随物块相对小车左端位移的变化图象如图乙所示。
物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点A 由静止释放,其质量m =1kg ,g 取10m/s 2。
(1) 求物块滑到B 点时对轨道压力的大小; (2) 物块相对小车静止时距小车左端多远?2、如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5 m ,物块A 以0 6 /v m s =的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q ,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞,碰后粘在一起运动,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.1 m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A 、B 的质量均为m =1 kg(重力加速度g 取210 /m s ;A 、B 视为质点,碰撞时间极短).(1)求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ; (2)若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值;(3)求碰后AB 滑至第n 个(n <k )光滑段上的速度 n v 与n 的关系式.3、如图所示,质量1kg m =的小球P 位于距水平地面高 1.6m H =处,在水平地面的上方存在厚度0.8m h =的“相互作用区”,如图中阴影部分所示,小球P 进入“相互作用区” 后将受到竖直方向的恒定作用力F ,将小球P 由静止释放,已知从被释放到运动至“相互作用区”底部用时0.6s t =,小球一旦碰到区域底部就会粘在底部.不考虑空气阻力,g 取210m/s ,请完成下列问题:1.求小球刚进入“相互作用区”时的速度大小及在 “相互作用区”所受作用力F 的大小和方向;2.若要小球从静止释放后还能返回释放点,作用力F 的大小和方向应满足什么条件?3.在小球能返回释放点的情况中,小球从释放到返回释放点的时间不会超过多少秒? 4、如图,光滑轨道PQO 的水平段2QO h=,轨道在O 点与水平地面平滑连接。
高考物理二轮选择题专题复习——力学选择题专练(共28题,有答案)1.2019年5月,我国第45颗北斗卫星发射成功。
已知该卫星轨道距地面的高度约为36000km,是“天宫二号”空间实验室轨道高度的90倍左右,则()A.该卫星的速率比“天宫二号”的大B.该卫星的周期比“天宫二号”的大C.该卫星的角速度比“天宫二号”的大D.该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大2.国际单位制(缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。
例如,由m和s可以导出速度单位m•s﹣1.历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒。
但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。
1967年用铯﹣133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率△v=9192631770Hz定义s;1983年用真空中的光速c=299792458m •s﹣1定义m。
2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s对应△v,m对应c)。
新SI自2019年5月20日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响。
下列选项不正确的是()A.7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性B.用真空中的光速c(m•s﹣1)定义m,因为长度l与速度v存在l=vt,而s已定义C.用基本电荷e(C)定义安培(A),因为电荷量q与电流I存在I=q/t,而s已定义D.因为普朗克常量h(J•s)的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位3.汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶。
前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为8m/s2.从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为()A.10m B.20m C.25m D.50m4.从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
范文2020年高考物理全册基础知识点梳理总结(超强)1/ 72020 年高考物理全册基础知识点梳理总结(超强)Ⅰ。
力的种类:(13 个性质力)这些性质力是受力分析不可少的“是受力分析的基础” 力的种类:(13 个性质力)有 18 条定律、2 条定理 1 重力: G = mg (g 随高度、 1 万有引力定律 B 纬度、不同星球上不同) 2 胡克定律 B 2 弹力:F= Kx 3 滑动摩擦定律 B 3 滑动摩擦力:F 滑 = ?N A 4 牛顿第一定律 B B 5 牛顿第二定律 B 力学 6 牛顿第三定律 B 4 静摩擦力: O? f 静? fm (由运 7 动量守恒定律 B 动趋势和平衡方程去判断) 8 机械能守恒定律 B 5 浮力: F 浮= ?gV 排 9 能的转化守恒定律. 6 压力: F= PS = ?ghs 10 电荷守恒定律 7 万有引力: F 引=G m1m r2 2 11 真空中的库仑定律 12 欧姆定律 8 库仑力: F=K q1q2 (真空中、点 r2 13 电阻定律 B 电电荷) 学 9 电场力: F 电=q E =q u d 14 闭合电路的欧姆定律 B 10 安培力:磁场对电流的作用力 15 法拉第电磁感应定律 F= BIL (B?I) 方向: 16 楞次定律 B 左手定则 17 反射定律11 洛仑兹力:磁场对运动电荷的 18 折射定律 B 作用力定理:f=BqV (B?V) 方向:①动量定理 B 左手定则②动能定理 B 做功跟动能改变的 12 分子力:分子间的引力和斥力关系同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快.。
13 核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。
5 种基本运动模型 1 静止或作匀速直线运动(平衡态问题);2 匀变速直、曲线运动(以下均为非平衡态问题);3 类平抛运动;4 匀速圆周运动;5 振动。
受力分析入手(即力的大小、方向、力的性质与特征,力的变化及做功情况等)。
考点11机械能守恒定律1、奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示。
下列说法不正确的是( )A.加速助跑过程中,运动员的动能增加B.起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增加C.起跳上升过程中,运动员的重力势能增加D.越过横杆后下落过程中,运动员的重力势能减少动能增加2、如图所示,一物块以某一初速度沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动.在此过程中,物块始终受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用,这时物块加速度的大小为4 2m s,方向沿斜面/向下.那么在物块向上运动的过程中,下列说法正确的是( )A.物块的机械能一定增加B.物块的机械能一定减少C.物块的机械能有可能不变D.物块的机械能可能增加也可能减少3、如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以地面为参考平面,且不计空气阻力,则下列选项正确的是()A.物体落到海平面时的势能为mghB.物体在最高点处的机械能为2012mv C.物体在海平面上的机械能为201()2mv mgh D.物体在海平面上的动能为2012mv 4、如图所示,地面上竖直放一根轻弹簧,其下端和地面连接,一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落,则( )A.物体和弹簧接触时,物体的动能最大B.与弹簧接触的整个过程,物体的动能与弹簧弹性势能的和不断增加C.与弹簧接触的整个过程,物体的动能与弹簧弹性势能的和先增加后减小D.物体在反弹阶段,动能一直增加,直到物体脱离弹簧为止5、如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁。
现让一小球自左端槽口A 点的正上方由静止开始下落,从A 点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是( )A.点的正上方由静止开始下落,从A 点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是( ) A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统在水平方向上动量守恒B.小球从A 点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态C.小球从A 点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒6、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中, A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A.动量守恒,机械能守恒B.动量不守恒,机械能守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.无法判定动量、机械能是否守恒7、如图所示,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍。
专题18力学实验一、直线运动1.(1)用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。
测量方法正确的是_____(选填“甲”或“乙”)。
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,此示数为_______mm。
(3)在“用打点计时器测速度”的实验中,交流电源频率为50Hz,打出一段纸带如图所示。
纸带经过2号计数点时,测得的瞬时速度v=____m/s。
【答案】甲6.7000.362.在做“研究匀变速直线运动”的实验中:(1)如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02 s,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.26 cm.下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度_______; _______.(2)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线_________.(3)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a=________m/s2.【答案】0.864 m/s0.928 m/s图像:0.65 m/s2.【解析】(1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知(2)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线(33.一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号.如图所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻.摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v4=________ m/s,小球运动的加速度a = ________ m/s2(结果保留小数点后面两位有效数字)【答案】(0.18m/s)、20.12/m s综上所述本题答案是:40.18m/sv=20.12m/sa=4.如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T=0.1 s.(1)在图所示的坐标系中作出小车的v-t图线__________.(2)将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是______ cm/s ,此速度的物理意义是_______________. (3)小车的加速度为______________(保留有效数字3位)【答案】11.60表示A 点的瞬时速度0.496【解析】根据图中数据计算出各点的速度,建立v t ~坐标系,然后利用描点连线做出图像,如下图所示:从图像上可以看出:将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是11.60cm/s ,此速度的物理意义是表示A 点的瞬时速度,在v t ~图像中斜率表示加速度的大小,求得加速度20.496m/s a =5.某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律.实验装置如图所示,打点计时器的电源为50 Hz 的交流电.(1)下列实验操作中,不正确的有________. A .将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图所示..(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是_______________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.【答案】(1)CD(2)39.0(3)逐渐增大到39.8 cm/s且增加的越来越慢;逐渐增大到等于重力6.(1)在“用打点计时器测速度”的实验中,下列器材中必须要用的是(多选)_______A. B. C. D.(2)在探究加速度与力、质量的关系的实验时,打出一条纸带如图所示,已知A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点间还有4个打点,每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s,则小车在C点的速度v=________m/s,小车运动的加速度a=________m/s2.(结果保留三位有效数字)【答案】(1)AC(2)1.246.22【解析】(1)“用打点计时器测速度”的实验需要用到的器材是:打点计时器、纸带、刻度尺、交流电源等,打点计时器本身具有计时功能,无需秒表,也不用弹簧测力计测什么力,故选AC。
高考回归复习—力学实验之探究弹簧弹力与形变量的关系1.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,如图甲,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=10m/s2。
回答下列问题。
(1)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为___________N/m;(2)另一同学在做该实验时有下列做法,其中错误的是___________。
(填选项前的字母)A.刻度尺没有竖直放置B.实验中未考虑小盘的重力C.在弹簧指针上下运动过程中读取指针位置2.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知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长度的关系实验。
(1)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码的质量m,横轴是弹簧的形变量x。
由图可知:弹簧的劲度系数k _______N/m(结果保留2位有效数字,重力加速度g取10m/s2);(2)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的关系图象。
则下列说法中正确的是________。
A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.弹力与弹簧长度成正比3.小明同学利用如图所示实验装置探究弹簧弹力与形变量的关系,他的实验步骤如下,请按实验操作的先后顺序,将各步骤的序号写在横线上:________________A .解释函数表达式中常数的物理意义B .以弹簧弹力F (弹簧下端所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧伸长的长度x (x =0L L )为横坐标,用描点法作图,画出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线C .依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记录钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度L ,然后取下钩码D .以弹簧伸长量为自变量,写出弹力F 与弹簧伸长量x 的关系式E .记下弹簧自由下垂时,其下端在刻度尺上的刻度L 0F .将铁架台固定于水平桌面上,如图所示安装好实验装置4.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F 和弹簧长度L 的关系如图所示,则由图线可知:(1)弹簧的劲度系数为______________。
2020届高考物理 力学综合题专项练习(含答案)1. 地面上物体在变力F 作用下由静止开始竖直向上运动,力F 随高度x 的变化关系如图所示,物体能上升的最大高为h ,h <H 。
当物体加速度最大时其高度为 ,加速度的最大值为 。
【答案】0或h ; 2ghH h2. 如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称。
忽略空气阻力。
由此可知( ) A. Q 点的电势比P 点高B. 油滴在Q 点的动能比它在P 点的大C. 油滴在Q 点的电势能比它在P 点的大D. 油滴在Q 点的加速度大小比它在P 点的小 答案:AB3. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。
摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。
下列叙述正确的是 A .摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变 B .在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力 C .摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零 D .摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变 【答案】D4. 某砂场为提高运输效率,研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系,建立如图所示的物理模型。
竖直平面内有一倾角θ=37°的直轨道AB ,其下方右侧放置一水平传送带,直轨道末端B 与传送带间距可近似为零,但允许砂粒通过。
转轮半径R=0.4m 、转轴间距L=2m 的传送带以恒定的线速度逆时针转动,转轮最低点离地面的高度H=2.2m 。
现将一小物块放在距离传送带高h 处静止释放,假设小物块从直轨道B 端运动到达传送带上C 点时,速度大小不变,方向变为水平向右。
已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5。
(sin37°=0.6)F 0(1)若h=2.4m,求小物块到达B端时速度的大小;(2)若小物块落到传送带左侧地面,求h需要满足的条件(3)改变小物块释放的高度h,小物块从传送带的D点水平向右抛出,求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件。
高考押题专练1.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤:①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.②如图所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示:③找出②中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O′,橡皮筋的拉力记为F O O′.④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为F OA,OB段的拉力记为F OB.完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在图坐标纸上画出Fl图线,根据图线求得l0=________cm.(2)测得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则F OA的大小为________N.(3)根据给出的标度,在图中作出F OA和F OB的合力F′的图示.(4)通过比较F′与________的大小和方向,即可得出实验结论.【答案】(1)见解析图甲10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70~1.90均正确)(3)见解析图乙(4)F OO′【解析】(1)作出Fl图象,如图甲所示,求得直线的横截距即为l0,可得l0=10.0 cm(2)可计算橡皮筋的劲度系数k=FΔx=2.50.05N/m=50 N/m若OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则橡皮筋的弹力为F1=kΔx1=50×(6.00+7.60-10.00)×10-2 N=1.80 N则此时F OA=F1=1.80 N(3)F OB=F OA=1.80 N,两力的合力F′如图乙所示.(4)F OO′的作用效果和F OA、F OB两个力的作用效果相同,F′是F OA、F OB两个力的合力,所以通过比较F′和F OO′的大小和方向,可得出实验结论.2.某同学利用如图所示的装置验证动能定理.将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置,在木板上依次固定好白纸、复写纸.将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H ,并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y .改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:高度H (h 为单位长度)h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 竖直位移y /cm30.015.010.07.56.04.33.83.3(1)表格中空缺的数据应为________.(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x ,小球在离开斜槽后的竖直位移为y ,不计小球与槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,若动能定理成立,则应满足的关系式是________________.(3)若仅仅换一形状完全相同,但摩擦不能忽略的斜槽(其余装置、位置均不变),表格中竖直位移y 的数值与上表相比会________(填“变大”“变小”或“不变”).【答案】(1)5.0 (2)H =x 24y(3)变大【解析】(1)根据表格中的数据规律可以发现,Hy =30h ,是个定值,则当H =6h 时,y =5.0 cm. (2)设小球离开斜槽时的速度为v ,根据平抛运动的规律得:x =vt ,y =12gt 2联立得:v =xg 2y小球在斜槽上滑下过程中,不计小球与槽之间的摩擦,只有重力做功,则有: mgH =12mv 2,解得:H =x 24y(3)若摩擦不能忽略,则有:W =mgH -μmg cos θ·H sin θ=mgH (1-μtan θ)若动能定理成立,则有:mgH (1-μtan θ)=12mv 2,解得:H =x 241-μ1tan θy由于1-μ1tan θ<1,H 、x 均不变,所以表格中竖直位移y 的数值与上表相比会变大.3.某兴趣小组利用如图所示弹射装置将小球竖直向上抛出来验证机械能守恒定律.一部分同学用游标卡尺测量出小球的直径为d ,并在A 点以速度v A 竖直向上抛出;另一部分同学团结协作,精确记录了小球通过光电门B 时的时间为Δt ,用刻度尺测出光电门A 、B 间的距离为h .已知小球的质量为m ,当地的重力加速度为g ,完成下列问题:(1)小球在B 点时的速度大小为________________; (2)小球从A 点到B 点的过程中,动能减少量为________;(3)在误差允许范围内,若等式____________成立,就可以验证机械能守恒(用题目中给出的物理量符号表示).【答案】(1)d Δt (2)12mv 2A -12md 2Δt 2(3)gh =12[v 2A-d 2Δt2]【解析】(1)小球在B 点的瞬时速度大小v B =dΔt.(2)小球从A 点到B 点,动能的减小量ΔE k =12mv 2A -12mv 2B =12mv 2A -12md 2Δt 2.(3)重力势能的增加量为mgh ,若mgh =12mv 2A -12md 2Δt2.即gh =12[v2A -d 2Δt2],机械能守恒.4.某同学利用图所示装置,验证以下两个规律:①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳分速度相等; ②系统机械能守恒.P 、Q 、R 是三个完全相同的物块,P 、Q 用细绳连接,放在水平气垫桌上.物块R 与轻质滑轮连接,放在正中间,a 、b 、c 是三个光电门,调整三个光电门的位置,能实现同时遮光,整个装置无初速度释放.(1)为了能完成实验目的,除了记录P 、Q 、R 三个遮光片的遮光时间t 1、t 2、t 3外,还必需测量的物理量有________;A.P 、Q 、R 的质量MB.两个定滑轮的距离dC.R 的遮光片到c 的距离HD.遮光片的宽度x(2)根据装置可以分析出P 、Q 的速度大小相等,验证表达式为________;(3)若要验证物块R 与物块P 的沿绳分速度相等,则验证表达式为________________; (4)若已知当地重力加速度g ,则验证系统机械能守恒的表达式为________________. 【答案】(1)BCD (2)t 1=t 2 (3)t 3t 1=2H4H 2+d 2(4)gH =x 22t 23+x 22t 22+x 22t21【解析】(1)为了能完成实验目的,除了记录P 、Q 、R 三个遮光片的遮光时间t 1、t 2、t 3外,还必需测量的物理量有:两个定滑轮的距离d ;R 的遮光片到c 的距离H ;遮光片的宽度x ;故选B 、C 、D.(2)根据装置可以分析出P 、Q 的速度大小相等,根据v =xΔt 可知,验证表达式为t 1=t 2.(3)P 经过遮光片时的速度v P =x t 1;R 经过遮光片时的速度v R =xt 3,若要验证物块R 与物块P 的沿绳分速度相等,则需验证v R cos θ=v RHH 2+(d 2)2=v P ,整理可得t 3t 1=2H 4H 2+d 2.(4)验证系统机械能守恒的表达式为mgH =12mv 2P +12mv 2Q +12mv 2R ,其中v P =x t 1,v Q =x t 2,v R =x t 3,联立解得gH =x 22t 23+x 22t 22+x 22t21. 5.在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m 、直径为d 的金属小球在一定高度h 由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t ,改变小球下落高度h ,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径d =________mm ; (2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图象________; A.h -t 图象 B.h -1t 图象C.h -t 2图象D.h -1t2图象(3)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量12mv 2总是稍小于重力势能减少量mgh ,你认为增加释放高度h 后,两者的差值会________(填“增大”“缩小”或“不变”).【答案】(1)17.806(17.804~17.808均可) (2)D(3)增大【解析】(1)螺旋测微器的读数为d =17.5 mm +30.6×0.01 mm =17.806 mm(2)减小的重力势能若全部转化为动能,则有mgh =12mv 2,小球通过计时器时的平均速度可近似看做瞬时速度,故v =d t ,联立可得h =12g (d t )2,故作h -1t2图象,D 正确.(3)由于实验中存在空气阻力,所以发现小球动能增加量12mv 2总是稍小于重力势能减少量mgh ,若增加释放高度h ,则阻力做功增大,系统损失的机械能增加,所以两者的差值会增大.6.在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时,小明选择一条较为满意的纸带,如图甲所示.他舍弃前面密集的点,以O 为起点,从A 点开始选取纸带上连续点A 、B 、C ……,测出O 到A 、B 、C ……的距离分别为h 1、h 2、h 3…….电源的频率为f .(1)为减少阻力对实验的影响,下列操作可行的是________. A.选用铁质重锤B.安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C.释放纸带前,手应提纸带上端并使纸带竖直D.重锤下落中手始终提住纸带上端,保持纸带竖直 (2)打B 点时,重锤的速度v B 为________.(3)小明用实验测得数据画出的v 2-h 图象如图乙所示.图线不过坐标原点的原因是________.(4)另有四位同学在图乙的基础上,画出没有阻力时的v 2-h 图线,并与其比较,其中正确的是________.【答案】(1)ABC (2)(h 3-h 1)f2(3)打下O 点时重锤速度不为零 (4)B【解析】(1)为了减小阻力的影响,实验时重锤选择质量大一些的,体积小一些的,故A 正确;安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上,从而减小阻力的影响,故B 正确;释放纸带前,手应提纸带上端并使纸带竖直,可以减小阻力,故C 正确;重锤下落过程中,手不能拉着纸带,故D 错误.(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,B 点的瞬时速度v B =h 3-h 12T =(h 3-h 1)f2. (3)图线不过原点,h =0时,速度不为零,可知打下O 点时重锤速度不为零.(4)不论有无阻力,释放点的位置相同,即初速度为零时,两图线交于同一点,故B 正确,A 、C 、D 错误.7.用如图甲所示的实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒,m 2从高处由静止开始下落,打点计时器频率为50 Hz ,m 1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点.每相邻两计数点之间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m 1=50 mg ,m 2=150 mg.(结果均保留两位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度v =________ m/s.(2)在打下第0个点到第5点的过程中系统动能的增量ΔE k =________ J ,系统势能减少ΔE p =________ J(当地重力加速度g 约为9.8 m/s 2)(3)若某同学作出12v 2-h 图象如图丙所示,则当地的重力加速度g =________ m/s 2.【答案】(1)2.4 (2)0.58 0.59 (3)9.7【解析】(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T =0.1 s ,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度:v 5=x 462T =0.216 0+0.264 02×0.1 m/s=2.4 m/s.(2)在0~5过程中系统动能的增量ΔE k =12(m 1+m 2)v 25=12×0.2×2.42 J≈0.58 J.系统重力势能的减小量为(m 2-m 1)gx 5=0.1×9.8×(0.384 0+0.216 0) J≈0.59 J. (3)本题中根据机械能守恒可知,(m 2-m 1)gh =12(m 1+m 2)v 2,即有:12v 2=m 2-m 1m 1+m 2gh ,所以12v 2-h 图象中图象的斜率不表示重力加速度,由图可知,斜率k =5.821.20=4.85,故当地的实际重力加速度g =9.7 m/s 2.8.某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.实验时把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度x ,数据记录如表所示.(1)根据表中数据在图甲中作出F -x 图线;(2)根据F -x 图线可以求得弹簧的劲度系数为________N/m ; (3)估测弹簧弹力为5 N 时弹簧的弹性势能为________ J.(4)一位同学做此实验时得到如图乙所示的F -x 图线,说明此同学可能出现了哪种错误?________.【答案】(1)见解析图 (2)50 (3)0.25 (4)已超出了弹簧的弹性限度 【解析】(1)根据描点法可得出对应的F -x 图象,如图所示;(2)根据胡克定律可知,图象的斜率表示劲度系数,则可知k =70.14N/m =50 N/m(3)根据图象的性质以及W =Fx 可知,图象与横坐标围成的面积表示弹力所做的功,根据功能关系可知,等于弹簧的弹性势能,故E p =12×5×0.099 5 J≈0.25 J ;(4)由图可知,当力达到某一值时,图象发生了弯曲,说明此时已超出了弹簧的弹性限度. 9.用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系.实验时保持小车(含车中重物)的质量M 不变,细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F ,用打点计时器测出小车运动的加速度a .(1)关于实验操作,下列说法正确的是________.A.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行B.平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D.实验时应先接通打点计时器电源,后释放小车(2)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A 、B 、C 、D 、E ,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A 点间的距离.已知所用电源的频率为50 Hz ,打B 点时小车的速度v B =________ m/s ,小车的加速度a =________ m/s 2.(3)改变细线下端钩码的个数,得到a -F 图象如图丙所示,造成图线上端弯曲的原因可能是________. 【答案】(1)AD (2)0.316 0.93 (3)随所挂钩码质量m 的增大,不能满足M ≫m .【解析】(1)调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A 正确;在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时,不应悬挂钩码,故B 错误;由于平衡摩擦力之后有Mg sin θ=μMg cos θ,故tan θ=μ.所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车所受的拉力,不需要重新平衡摩擦力,故C 错误;打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放小车,而当实验结束时应先控制小车停下再停止打点计时器,故D 正确;(2)已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为 T =5×0.02 s =0.1 s. 根据Δx =aT 2可得:x CE -x AC =a (2T )2,小车运动的加速度为a =x CE -x AC 4T 2=0.163 6-0.063 2-0.063 20.04 m/s 2=0.93 m/s 2B 点对应的速度:v B =x AC 2T =0.063 20.2m/s =0.316 m/s ;(3)随着力F 的增大,即随所挂钩码质量m 的增大,不能满足M ≫m ,因此图线上端出现弯曲现象. 10.如图所示,利用DIS 实验系统探究加速度与力的关系.一端带有定滑轮的长木板调至水平后固定在桌面上,另一端安装位移传感器(接收器),绕过定滑轮和动滑轮的细线将装有位移传感器(发射器)的小车和力传感器连接起来,动滑轮下挂有质量可以改变的小重物.将位移传感器、力传感器与数据采集器相连,打开计算机中操作软件,放开小车使之运动.不计滑轮、托盘和细线的质量,忽略滑轮与转轴间的摩擦.(1)实验中力传感器的示数F 与小重物的重力mg 的关系为( ) A.F =mg2B.F >mg 2C.F <mg 2D.无法确定(2)保持小车(含发射器)的质量M 不变,改变小重物的质量m ,重复进行多次实验.记下每次力传感器的示数F ,利用DIS 测出每次实验中小车的加速度a ,将得到的a 、F 数据绘制成a -F 图象.以下图象可能的是( )(3)在本实验中不计滑轮的质量,忽略滑轮与转轴间的摩擦,除此之外请写出一种减少实验误差的主要方法:______________________________________________________________________________.【答案】(1)C (2)A (3)减小小车与长木板之间的摩擦【解析】(1)小重物做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:mg -2F =ma ,解得:F =mg -ma 2<mg 2,故C 正确. (2)根据实验装置可知,本实验没有平衡摩擦力,所以当F ≠0时,a =0,即在F 轴上有截距,绳子的拉力减去摩擦力等于小车受到的合外力,即F -F f =ma ,a =1m F -F f m,是一条倾斜的直线,故A 正确,B 、C 、D 错误.(3)减小小车与长木板之间的摩擦可以减小实验误差.11.某实验小组利用图所示装置进行“探究动能定理”的实验,实验步骤如下:A.挂上钩码,调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;B.打开速度传感器,取下轻绳和钩码,保持A 中调节好的长木板倾角不变,让小车从长木板顶端静止下滑,分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小v 1和v 2;C.重新挂上细绳和钩码,改变钩码的个数,重复A 到B 的步骤.回答下列问题:(1)按上述方案做实验,长木板表面粗糙对实验结果是否有影响?________(填“是”或“否”);(2)若要验证动能定理的表达式,还需测量的物理量有________;A.悬挂钩码的总质量mB.长木板的倾角θC.两传感器间的距离lD.小车的质量M(3)根据实验所测的物理量,动能定理的表达式为:__________________________.(重力加速度为g )【答案】(1)否 (2)ACD (3)mgl =12Mv 22-12Mv 21 【解析】(1)小车在重力、斜面弹力、摩擦力、细线拉力作用下处于平衡状态,挂上钩码后小车的合外力等于钩码的重力,所以长木板表面粗糙对实验结果没有影响.(2)(3)根据动能定理可知,合外力对小车做的功等于小车动能的变化量,则有:mgl =12Mv 22-12Mv 21, 所以要测量悬挂钩码的总质量m 、两传感器间的距离l 和小车的质量M .12.某实验小组为了探究功与动能变化的关系,利用如图所示的装置.在竖直墙上的A 点安装一个拉力传感器,用不可伸长的柔软轻绳一端与质量为1.00 kg 的小球C 连接,另一端绕过小滑轮B (可以忽略滑轮大小)与传感器连接,定滑轮B 与A 等高,BD 为水平参考线,测出BC 间绳长L =0.80 m.实验中,使绳始终处于绷直状态,将小球从距离BD 线高h 处由静止开始释放,从拉力传感器记录的拉力变化图线中读出拉力的最大值为F .改变h 的值,记录下相应的最大拉力F ,取H =L -h ,g =9.80 m/s 2,实验中得到的部分数据如下表所示.(1)当H =0.60 m 时,小球的最大动能为________ J ,此过程中外力做功为________ J ;(2)实验结论是:______________________________________________________(3)根据实验结论,推导出F 与H 之间的关系为:__________________.【答案】见解析【解析】(1)根据实验中得到的数据可知,H =0.60 m ,F =24.45 N ,小球运动到最低点时,动能最大,受到的拉力最大,在最低点,根据牛顿第二定律得:F -mg =m v 2L 解得:12mv 2=5.86 J , 此过程中外力做功为W =mg (L -h )=1.00×9.80×0.60 J =5.88 J.(2)实验结论为在实验误差允许的范围内,外力所做的功等于物体动能的增量.(3)根据实验结论可知,F -mg =m v 2L ,12mv 2=mg (L -h ),解得:F =2mg LH +mg , 代入数据得:F =24.5H +9.8.13.如图甲所示的装置可以探究外力做功和物体速度变化的关系.光滑斜槽轨道固定在水平桌面上,将斜槽从底端开始分成长度相等的五等份,使AB =BC =CD =DE =EF ,让小球每次从不同等分点处释放,最后落在水平地面上.(1)实验中,若小球从F 点释放运动至斜槽水平位置的过程中,重力做的功为W ,则小球从B 点释放运动至斜槽水平位置的过程中,重力做的功为________.(2)实验中,小球每次在斜槽上运动的长度记作L ,小球做平抛运动的水平位移记作x ,通过五组数据描点作出的L -x 2图象是一条过原点的直线,如图乙所示.设小球运动到斜槽底端时的速度为v ,可以判断,外力做功W 与________(填v 、v 2或v )成正比,若斜槽的倾角为θ,小球抛出点距地面的高度为H ,则图象的斜率为________(用H 、θ表示).【答案】(1)W 5 (2)v 2 14H sin θ【解析】(1)根据几何关系可知,h F A =5h BA ,对小球从F 到A 和B 到A 的两个过程,根据动能定理得:W =mgh F A ,W ′=mgh BA ,解得:W ′=W 5(2)小球从A 点抛出后做平抛运动,下落的高度相等,则运动时间相等,则小球运动到斜槽底端时的速度v =x t① 时间相等,所以v 与x 成正比,而根据图象可知,L 与x 2成正比,所以L 与v 2成正比,又W 与L 成正比,故W 与v 2成正比小球抛出点距地面的高度为H,则运动时间t=2H g②根据动能定理得:mgL sin θ=12mv2③由①②③解得:L=x24H sin θ则L-x2图象的斜率k=14H sin θ.14.某同学利用电火花打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在气垫导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.(1)下面是实验的主要步骤:①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;②向气垫导轨通入压缩空气;③把电火花打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;⑥先________,然后________,让滑块带动纸带一起运动;⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图乙所示;⑧测得滑块1的质量为310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.完善实验步骤⑥的内容.(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点.通过计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字).(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________________________________________________________________________________.【答案】见解析【解析】(1)先接通打点计时器的电源,后释放滑块1;(2)放开滑块1后,滑块1做匀速运动,跟滑块2发生碰撞后跟滑块2一起做匀速运动,根据纸带的数据得:碰撞前滑块1的动量为p 1=m 1v 1=0.310×0.20.1kg·m/s =0.620 kg·m/s ,滑块2的动量为零,所以碰撞前的总动量为0.620 kg·m/s ;碰撞后滑块1、2速度相等,所以碰撞后总动量为:(m 1+m 2)v 2=(0.310+0.205)×0.1680.14kg·m/s =0.618 kg·m/s. (3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用.14.如图甲为测量重力加速度的实验装置,C 为数字毫秒表,A 、B 为两个相同的光电门,C 可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔.开始时铁球处于A 门的上边缘,当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时,数字毫秒表开始计时,落到B 门时停止计时,毫秒表显示时间为铁球通过A 、B 两个光电门的时间间隔t ,测量A 、B 间的距离x .现将光电门B 缓慢移动到不同位置,测得多组x 、t 数值,画出x t随t 变化的图线为直线,如图乙所示,直线的斜率为k ,则由图线可知,当地重力加速度大小为g =________;若某次测得铁球经过A 、B 门的时间间隔为t 0,则可知铁球经过B 门时的速度大小为________,此时两光电门间的距离为________.【答案】2k 2kt 0 kt 20【解析】根据x =12gt 2可得,x t =12gt ,则12g =k ,解得g =2k ;若某次测得铁球经过A 、B 门的时间间隔为t 0,则可知铁球经过B 门时的速度大小为v =gt 0=2kt 0,此时两光电门间的距离为x =v 2t 0=kt 20. 15.在研究“弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系”实验中,弹簧长度的改变量可利用刻度尺直接测量得到,而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量.现有两组同学分别按图甲(让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面)和图乙(让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使滑块在气垫导轨上向右运动,通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量.请写出图甲方案中弹性势能与小球质量m 及图中各量之间的关系E p =________;图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量是________;两种设计方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为________的测量.【答案】mgs 24h滑块的质量 动能 【解析】甲方案中,钢球做平抛运动,由水平与竖直位移可求出平抛初速度,则v =s g 2h,所以弹簧的弹性势能为:E p =mgs 24h;乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外,还要直接测量滑块的质量.上述两种方案均是将弹性势能的测量转化为动能的测量.16.某同学用如图甲所示的装置测滑块与长木板间的动摩擦因数,将木板水平固定在桌面上,木板左端固定挡板上连接一轻质弹簧,长木板上A 、B 两点安装有光电门,滑块放在长木板上,靠近轻质弹簧.(1)用游标卡尺测出挡光片的宽度,读数如图乙所示,则挡光片的宽度d =________ mm.(2)在滑块上装上挡光片,用手推动滑块向左移动压缩弹簧,将弹簧压缩到适当的程度松手,滑块在弹簧弹力的作用下向右滑去,滑块离开弹簧后分别通过A 、B 两点的光电门,与光电门相连的计时器分别记录下滑块上挡光片通过A 、B 两点光电门的时间Δt 1和Δt 2,则滑块通过A 点的速度为________,通过B 点的速度为________(用物理量的字母表示).(3)通过改变滑块压缩弹簧的程度大小进行多次实验,测出多组滑块通过A 点和B 点的速度v A 和v B ,作出v 2A -v 2B 图象,若图象与v 2A 轴的交点为a ,重力加速度为g ,要求出动摩擦因数,还需要测出________,若此需要测出的物理量用x 表示,则滑块与长木板间的动摩擦因数为________(用题中给出的字母表示).【答案】(1)2.60 (2)d Δt 1 d Δt 2 (3)AB 间的距离 a 2gx【解析】(1)主尺读数为2 mm ,游标尺读数为12,由图知该游标尺为二十分度的卡尺,精度为0.05 mm ,故测量结果为:d =2 mm +12×0.05 mm =2.60 mm.(2)根据公式v =x t 可知:A 点的速度为v A =d Δt 1,B 点的速度为v 2=d Δt 2. (3)根据速度位移公式v 2A -v 2B =2μgx 可知,v 2A =v 2B +2μgx ,因此还需要测量AB 间的距离.由题意知2μgx =a ,解得μ=a 2gx. 17.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验,由实验得到弹簧伸长量x 与弹簧受到的拉力F 的关系如图(a)所示,由图求得弹簧乙的劲度系数为________N/m.若要在两根弹簧中选用一根来制作精确程度较高的弹簧秤,应选弹簧________;用制作好的弹簧秤来测量物体的重力,如图(b)所示,物体重________N.【解析】由弹簧伸长量x 与弹簧受到的拉力F 的关系图象可求得弹簧乙的劲度系数k =200 N/m ;要制作精确程度较高的弹簧秤,应选在同样力作用下弹簧伸长量大的甲弹簧.图(b)所示的物体重4.00 N.【答案】200 甲 4.0018.如图甲所示为做“探究外力做功和速度变化的关系”的实验装置图.甲(1)本实验平衡摩擦力时,小车应________(填“拖着”或“不拖”)纸带.(2)某同学在实验中得到了如图乙所示的纸带,测得AB =1.44 cm ,BC =1.64 cm ,CD =1.64 cm ,DE =1.59 cm.已知相邻两点的打点时间间隔为0.02 s ,应选择________段计算小车的最大速度,小车的最大速度为v =______m/s.。
2019-2020年高三物理第二轮专题复习专题一力和运动教案人教版一、考点回顾1.物体怎么运动,取决于它的初始状态和受力情况。
牛顿运动定律揭示了力和运动的关系,关系如下表所示:2.力是物体运动状态变化的原因,反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。
从物体的受力情况去推断物体运动情况,或从物体运动情况去推断物体的受力情况,是动力学的两大基本问题。
3.处理动力学问题的一般思路和步骤是:①领会问题的情景,在问题给出的信息中,提取有用信息,构建出正确的物理模型;②合理选择研究对象;③分析研究对象的受力情况和运动情况;④正确建立坐标系;⑤运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。
4.在分析具体问题时,要根据具体情况灵活运用隔离法和整体法,要善于捕捉隐含条件,要重视临界状态分析。
二、经典例题剖析1.长L的轻绳一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球在竖直平面内作圆周运动,小球通过最低点和最高点时所受的绳拉力分别为T1和T2(速度分别为v0和v)。
5求证:(1)T1-T2=6mg(2)v0≥gL证明:(1)由牛顿第二定律,在最低点和最高点分别有:T1-mg=mv02/L T2+mg=mv2/L由机械能守恒得:mv02/2=mv2/2+mg2L以上方程联立解得:T1-T2=6mg(2)由于绳拉力T2≥0,由T2+mg=mv2/L可得v≥gL5代入mv02/2=mv2/2+mg2L得:v0≥gL点评:质点在竖直面内的圆周运动的问题是牛顿定律与机械能守恒应用的综合题。
加之小球通过最高点有极值限制。
这就构成了主要考查点。
2.质量为M 的楔形木块静置在水平面上,其倾角为α的斜面上,一质量为m 的物体正以加速度a 下滑。
求水平面对楔形木块的弹力N 和摩擦力f 。
解析:首先以物体为研究对象,建立牛顿定律方程: N 1‘=mgcosα mgsinα-f 1’=ma ,得:f 1‘=m(gsinα-a) 由牛顿第三定律,物体楔形木块有N 1=N 1’,f 1=f 1‘然后以楔形木块为研究对象,建立平衡方程:N =mg +N 1cosα+f 1sinα=Mg +mgcos 2α+mgsin 2α-masinα =(M +m)g -masinαf =N 1sinα-f 1cosα=mgcosαsinα-m(gsinα-a)cosα=macosα 点评:质点在直线运动问题中应用牛顿定律,高考热点是物体沿斜面的运动和运动形式发生变化两类问题。
2020版高考物理复习专题讲义浙江专用版专题一力与运动第1讲力与物体的平衡第2讲力与直线运动第3讲力与曲线运动专题二能量与动量第4讲功和功率功能关系第5讲力学中的动量与能量问题专题三电场与磁场第6讲电场与磁场的理解第7讲带电粒子在复合场中的运动专题四电路与电磁感应第8讲直流电路与交流电路第9讲电磁感应的综合应用第10讲电学中的动量和能量问题专题五方法专题第11讲物理图象问题第12讲应用数学知识和方法处理物理问题专题六选修第13讲机械振动和机械波电磁波第14讲光的折射全反射第15讲波粒二象性原子与原子核专题七实验题题型强化第16讲力学和光学实验第17讲电学实验力与物体的平衡专题定位 1.深刻理解各种性质力的特点,熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法;2.掌握匀变速直线运动的规律及运动图象问题;3.综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题;4.熟练掌握平抛、圆周运动的规律,熟悉解决天体运动问题的两条思路.第1讲力与物体的平衡[相关知识链接]1.受力分析的步骤明确研究对象→隔离物体分析→画受力示意图→验证受力合理性.2.分析受力的思路(1)先数研究对象有几个接触处,每个接触处最多有两个力(弹力和摩擦力).(2)同时注意对场力的分析.(3)假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及其方向的基本方法.3.注意(1)只分析研究对象受到的力.(2)只分析性质力,不分析效果力.(3)善于变换研究对象,分析不能直接判断的力.[规律方法提炼]1.整体法与隔离法在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析;采用整体法进行受力分析时,要注意各个物体的运动状态必须相同.2.共点力平衡的常用处理方法(1)合成法:物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反.(2)效果分解法:物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件.(3)正交分解法:物体受到三个或三个以上共点力的作用而平衡,通过建立平面直角坐标系将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件.(4)力的三角形法:对受三个共点力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据数学知识求解未知力.例1 (2019·浙南名校联盟期末)如图所示,一个质量为4kg 的半球形物体A 放在倾角为θ=37°的斜面B 上静止不动.若用通过球心的水平推力F =10N 作用在物体上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g =10m/s 2,则( )A .地面对斜面B 的弹力不变 B .地面对斜面B 的摩擦力增加8NC .物体A 受到斜面B 的摩擦力增加8ND .物体A 对斜面B 的作用力增加10N 答案 A解析 对A 、B 整体分析,力F 是水平的,竖直方向地面对B 的弹力不变,地面对B 的摩擦力增加10N,故A 项正确,B 项错误;对物体A 分析,加力F 前,斜面B 对物体A 的摩擦力F f =mg sin θ=24N,加力F 后,F f ′+F cos θ=mg sin θ,F f ′=16N,故减小8N,选项C 错误;加F 前A 对B 的作用力大小等于A 的重力,即40N,加F 后,A 对B 的作用力大小为F 2+G 2=102+402N =1017N,故D 项错误.拓展训练1 (2019·绍兴市3月选考)如图所示,攀岩者仅凭借鞋底和背部的摩擦停留在竖直的岩壁间,鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.80和0.60.为了节省体力,他尽可能减小身体与岩壁间的正压力,使自己刚好不下滑.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( )A .攀岩者受到三个力的作用B .鞋子受到的静摩擦力方向竖直向下C .岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持力D .攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的37答案 D解析 对攀岩者分析,受重力、鞋与岩壁间弹力和摩擦力、背部与岩壁间弹力和摩擦力共五个力作用;重力方向竖直向下,鞋子和背部受到的静摩擦力方向竖直向上,故水平方向上两支持力大小相等,方向相反,F N1=F N2,又据平衡μ1F N1+μ2F N2=G ,可得F f2=μ2F N2=37G .拓展训练2 (多选)(2019·全国卷Ⅰ·19)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N ,另一端与斜面上的物块M 相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N ,直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45°.已知M 始终保持静止,则在此过程中( )A .水平拉力的大小可能保持不变B .M 所受细绳的拉力大小一定一直增加C .M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D .M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 答案 BD解析 对N 进行受力分析如图所示,因为N 的重力与水平拉力F 的合力和细绳的拉力F T 是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力F 的大小逐渐增大,细绳的拉力F T 也一直增大,选项A 错误,B 正确;M 的质量与N 的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,由分析可知F Tmin =m N g ,故若m N g ≥m M g sin θ,则M 所受斜面的摩擦力大小会一直增大,若m N g <m M g sin θ,则M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项D 正确,C 错误.1.基本思路化“动”为“静”,“静”中求“动”. 2.两种方法(1)解析法:物体受到三个以上的力,且某一夹角发生变化时,将力进行正交分解,两个方向上列平衡方程,用三角函数表示各个作用力与变化角之间的关系,从而判断各力的变化. (2)图解法:物体一般受三个共点力作用;其中有一个大小、方向都不变的力;还有一个方向不变的力.画受力分析图,作出力的平行四边形或矢量三角形,依据某一参数的变化,分析各边变化从而确定力的大小及方向的变化情况.例2 (2019·江苏省模拟)如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B ,在B 与竖直墙之间放置一光滑小球A ,整个装置处于静止状态.现用水平力F 拉动B 缓慢向右移动一小段距离后,它们仍处于静止状态,在此过程中,下列判断正确的是( )A .小球A 对物体B 的压力逐渐增大 B .小球A 对物体B 的压力逐渐减小C .墙面对小球A 的支持力逐渐减小D .墙面对小球A 的支持力先增大后减小 答案 A解析 解法1 以A 球为研究对象,分析受力情况:受重力G 、墙面支持力F N 、B 的弹力F N B ,由平衡条件知F N 与F N B 的合力与G 大小相等,方向相反,将B 缓慢向右移动,F N 方向不变,F N B 沿逆时针方向缓慢转动,作出转动过程三个位置力的合成图如图甲所示,由图可知,F N 逐渐增大,F N B 逐渐增大,由牛顿第三定律知小球A 对物体B 的压力逐渐增大,故A 正确,B 、C 、D 错误.解法2 对A 球受力分析如图乙,得:竖直方向:F N B cos θ=G水平方向:F N =F N B sin θ 解得:F N B =Gcos θF N =G tan θB 缓慢向右移动一小段距离,A 缓慢下落,则θ增大,所以F N B 增大,F N 增大,由牛顿第三定律知小球A 对物体B 的压力逐渐增大,故A 正确,B 、C 、D 错误.拓展训练3 (2019·广东省“六校”第三次联考)为迎接新年,小明同学给家里墙壁粉刷涂料,涂料滚由滚筒与轻杆组成,示意图如图所示.小明同学缓缓向上推涂料滚(轻杆与墙壁夹角变小),不计轻杆的重力以及滚筒与墙壁的摩擦力.轻杆对涂料滚筒的推力为F 1,墙壁对涂料滚筒的支持力为F 2,以下说法中正确的是( )A .F 1增大B .F 1先减小后增大C .F 2增大D .F 2减小答案 D解析 以涂料滚为研究对象,分析受力情况,如图,F 1与F 2的合力与重力G 总是大小相等、方向相反.小明缓缓向上推涂料滚,F 1与竖直方向夹角减小,由图可知F 1逐渐减小,F 2逐渐减小,故选D.拓展训练4 (2019·温州市联考)2018年9月2号的亚运会中,中国队包揽了跳水项目的全部10金.图示为跳水运动员在走板时,从跳板的a 端缓慢地走到b 端,跳板逐渐向下弯曲,在此过程中,该运动员对跳板的( )A .摩擦力不断增大B .作用力不断减小C .作用力不断增大D .压力不断增大答案 A解析 运动员对跳板的作用力等于重力,故大小不变;摩擦力等于重力沿跳板面方向的分力,不断增大,压力等于重力垂直于跳板方向的分力,不断减小,故A 正确.[相关知识链接] 电场力(1)大小:F =Eq ,F =kq 1q 2r 2. (2)方向:正电荷受电场力的方向与电场强度的方向相同;负电荷受电场力的方向与电场强度的方向相反.[规律方法提炼]1.方法:与纯力学问题的分析方法一样,学会把电学问题力学化. 2.步骤(1)选取研究对象(整体法或隔离法).(2)受力分析,多了个电场力.(3)列平衡方程. 例3 (2018·嘉、丽3月联考)如图所示,水平地面上固定一个绝缘直角三角形框架ABC ,其中∠ACB =θ.质量为m 、带电荷量为q 的小圆环a 套在竖直边AB 上,AB 与圆环的动摩擦因数为μ,质量为M 、带电荷量为+Q 的小滑块b 位于斜边AC 上,a 、b 静止在同一高度上且相距L .圆环、滑块均视为质点,AC 光滑,则( )A .圆环a 带正电B .圆环a 受到的摩擦力为μk Qq L2 C .小球b 受到的库仑力为Mgtan θD .斜面对小球b 的支持力为Mgcos θ答案 D解析 a 、b 静止在同一高度上,故b 受到重力G b 、斜面的支持力F N b 及a 对b 的库仑引力F ,从而处于平衡状态,由于b 带正电,因此环a 带负电,故A 错误;环a 处于静止状态,受到的是静摩擦力,那么其大小为F f =mg ,并不是滑动摩擦力,因此不可能为F f =μk Qq L2,故B 错误;对b 受力分析有:库仑引力F =k Qq L 2,或F =Mg tan θ,而斜面对b 的支持力为F N b =Mgcos θ,故C 错误,D正确.拓展训练5 (2019·全国卷Ⅰ·15)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )A .P 和Q 都带正电荷B .P 和Q 都带负电荷C .P 带正电荷,Q 带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷答案 D解析对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零,所以P、Q必带等量异种电荷,选项A、B错误;对P进行受力分析可知,匀强电场对它的电场力应水平向左,与Q对它的库仑力平衡,所以P带负电荷,Q带正电荷,选项D正确,C错误.拓展训练6(2019·浙江新高考研究联盟二次联考)如图所示,两个带电荷量分别为Q1与Q2的小球固定于相距为5d的光滑水平面上,另有一个带电小球A,悬浮于空中不动,此时A离Q1的距离为4d,离Q2的距离为3d.现将带电小球A置于水平面上某一位置,发现A刚好静止,则此时小球A到Q1、Q2的距离之比为( )A.3∶2B.2∶3C.3∶4D.4∶3答案 B解析小球A悬浮于空中时,Q1对其库仑力F1=k Q1q(4d)2,Q2对其库仑力F2=kQ2q(3d)2,由平衡条件F1=35mg,F2=45mg,得Q1Q2=43.将A置于水平面上Q1、Q2之间静止,则kQ1·qr12=kQ2·qr22,得r1r2=23,故选B.[相关知识链接]1.安培力(1)大小:F=BIL,此式只适用于B⊥I的情况,且L是导线的有效长度,当B∥I时F=0.(2)方向:用左手定则判断,安培力垂直于B、I决定的平面.2.洛伦兹力(1)大小:F洛=qvB,此式只适用于B⊥v的情况.当B∥v时F洛=0.(2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力永不做功.[规律方法提炼]1.立体平面化该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成.这类题目的难点是题图具有立体性,各力的方向不易确定.因此解题时一定要先把立体图转化成平面图,通过受力分析建立各力的平衡关系. 2.带电体的平衡如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动.例4 (2019·台州3月一模)如图所示,在水平绝缘杆上用两条等长的平行绝缘丝线悬挂一质量为m 的通电导体棒.将导体棒放置在蹄形磁铁的磁场中,由于安培力的作用,当两条丝线与竖直方向均成30°角时,导体棒处于平衡状态,若重力加速度为g .则关于导体棒在平衡状态时的说法正确的是( )A .导体棒所在处的磁感应强度处处相等B .导体棒受到的安培力大小一定是12mgC .每条丝线对导体棒的拉力大小一定是33mg D .导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定是mg 答案 D解析 蹄形磁铁靠近两极处的两个磁铁之间才近似可以看作匀强磁场,其余部分不是匀强磁场,所以可知导体棒所在处的磁感应强度不会处处相等,故A 错误;当安培力的方向与细线垂直时,安培力最小,F =mg sin30°=12mg ,所以导体棒受到的安培力大小不一定是0.5mg ,故B 错误;安培力等于0.5mg 时,两条丝线的拉力的和等于32mg ,每条丝线对导体棒的拉力大小都是34mg ,故C 错误;导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定与重力大小相等,方向相反,故D 正确.拓展训练7 均匀带正电的薄圆盘的右侧,用绝缘细线A 、B 悬挂一根水平通电直导线ab ,电流方向由a 到b ,导线平行于圆盘平面.现圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动,细线仍然竖直,与圆盘静止时相比,下列说法正确的是( )A .细线所受弹力变小B .细线所受弹力不变C .细线所受弹力变大D .若改变圆盘转动方向,细线所受弹力变大 答案 C解析 圆盘静止时,通电直导线受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力,两者等大反向,合力为零.当圆盘匀速转动时,根据右手螺旋定则,圆盘产生水平向右的磁场,根据左手定则,通电直导线受到方向向下的安培力,故细线所受的弹力变大,选项A 、B 错误,C 正确;若改变圆盘转动方向,通电直导线受到的安培力方向向上,细线所受的弹力变小,选项D 错误. 拓展训练8 (多选)长方形区域内存在有正交的匀强电场和匀强磁场,其方向如图所示,一个质量为m 且带电荷量为q 的小球以初速度v 0竖直向下进入该区域.若小球恰好沿直线下降,则下列判断正确的是( )A .小球带正电B .电场强度E =mgqC .小球做匀速直线运动D .磁感应强度B =mg qv 0答案 CD解析 小球在复合场内受到自身重力、电场力和洛伦兹力,其中电场力和重力都是恒力,若速度变化则洛伦兹力变化,合力变化,小球必不能沿直线下降,所以合力等于0,小球做匀速直线运动,选项C 正确.若小球带正电,则电场力斜向下,洛伦兹力水平向左,和重力的合力不可能等于0,所以小球不可能带正电,选项A 错误.小球带负电,受到斜向上的电场力和水平向右的洛伦兹力,根据力的合成可得qE =2mg ,电场强度E =2mgq,选项B 错误.洛伦兹力qv 0B =mg ,磁感应强度B =mgqv 0,选项D 正确.专题强化练基础题组1.(2019·福建厦门市上学期期末质检)如图所示,在水平晾衣杆上晾晒床单时,为了使床单尽快晾干,可在床单间支撑轻质小木棍.小木棍的位置不同,两侧床单间夹角θ将不同,设床单重力为G,晾衣杆对床单的作用力大小为F,下列说法正确的是( )A.θ越大,F越大B.θ越大,F越小C.无论θ取何值,都有F=GD.只有当θ=120°时,才有F=G答案 C解析以床单和小木棍整体为研究对象,整体受到重力G和晾衣杆的支持力F,由平衡条件知F =G,与θ取何值无关,故A、B、D错误,C正确.2.(2019·广东珠海市质量监测)区伯伯在海边钓获一尾鱼,当鱼线拉着大头鱼在水中向左上方匀速运动时,鱼受到水的作用力方向可能是( )A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右答案 D解析鱼处于平衡状态,受到竖直向下的重力、斜向左上的拉力、水的作用力,根据受力平衡的条件,结合力的合成可知,鱼受到的水的作用力的方向一定是与拉力和重力的合力的方向相反,故D正确,A、B、C错误.3.(2019·金华十校期末)体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作:运动员两手臂对称支撑,竖直倒立保持静止状态.当运动员两手间距离缓慢增大时,每只手臂对人体的作用力T及它们的合力F的大小变化情况为( )A.T增大,F不变B.T增大,F减小C.T增大,F增大D.T减小,F不变答案 A4.(2019·超级全能生2月联考)打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示.设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,下列说法正确的是( )A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D.要做到“每次只进一张纸”,应要求μ1>μ2答案 D解析第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力F f0,方向向右,第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力F f,方向向左,F f=μ2(mg+F),F为搓纸轮对第1张纸的压力,F f0=F f<μ1F,正常情况F≫mg,故μ1>μ2,A错误,D正确.第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力,根据受力平衡知,大小均为F f,B、C错误.5.(2019·广东深圳市4月第二次调研)如图所示,用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b,再水平移到c,最后竖直下移到d.全过程钢件受到水的阻力大小不变,方向与运动方向相反,所受浮力恒定.则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段,缆绳对钢件拉力F1、F2、F3的大小关系是( )A.F1>F2>F3B.F1>F3>F2C.F2>F1>F3D.F3>F2>F1答案 A解析钢件从a匀速运动到b,对钢件受力分析得到:F1=mg+F f;从b匀速运动到c,有:F2=F f 2+(mg)2;从c匀速运动到d,有:F3=mg-F f;由于F2=F f 2+(mg)2=(F f+mg)2-2mgF f,故F 1>F 2>F 3,故A 正确,B 、C 、D 错误.6.(2019·绍兴诸暨市期末)如图所示为复印机工作原理图:正电荷根据复印图案排列在鼓表面,带负电的墨粉颗粒由于电场作用被吸附到鼓表面,随后转移到纸面上“融化”产生复印图案.假设每个墨粉颗粒质量为8.0×10-16kg,带20个多余电子,已知墨粉颗粒受到的电场力必须超过它自身重力的2倍才能被吸附,则鼓表面电场强度至少为(g 取10m/s 2)( )A .2.5×103N/C B .5.0×103N/C C .5.0×104N/C D .1.0×105N/C答案 B解析 由题意知:qE =2mg ,E =2mg q =2×8×10-16×1020×1.6×10-19N/C =5.0×103 N/C,故选项B 正确.7.(2019·金华十校高三期末)如图所示,a 、b 、c 为真空中三个带电小球,b 球带正电且带电荷量为+Q ,用绝缘支架固定,a 、c 两个小球用绝缘细线悬挂,处于平衡状态时三个小球球心等高,且a 、b 和b 、c 间距离相等,悬挂a 小球的细线向左倾斜,悬挂c 小球的细线竖直,则以下判断正确的是( )A .a 小球带负电且带电荷量为-4QB .c 小球带正电且带电荷量为+4QC .a 、b 、c 三个小球带同种电荷D .a 、c 两小球带异种电荷 答案 A解析 根据受力平衡条件可知,因b 球带正电,要使a 、c 两球平衡,所以a 、c 两球一定带负电,对c 小球进行分析,a 、c 间的距离是b 、c 间的两倍,由库仑定律,则有:k |QQ c |r 2=k |Q a Q c |(2r )2,因a 球带负电,可得:Q a =-4Q ,故A 正确.8.(2019·山东济南市模拟)如图甲所示,用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度.若挂在天平右臂下方的为单匝矩形线圈且通入如图乙所示的电流,此时天平处于平衡状态.现保持边长MN 和电流大小、方向不变,将该矩形线圈改为三角形线圈,挂在天平的右臂下方,如图丙所示.则( )A.天平将向左倾斜B.天平将向右倾斜C.天平仍处于平衡状态D.无法判断天平是否平衡答案 B解析由左手定则分析可知,线圈受到的安培力方向向上,矩形线圈改成三角形线圈,安培力变小,故天平将向右倾斜.9.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中.金属杆ab垂直导轨放置,当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止.则( )A.磁场方向竖直向上B.磁场方向竖直向下C.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上D.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下答案 A解析受力分析如图所示,当磁场方向竖直向上时,由左手定则可知安培力水平向右,金属杆ab受力可以平衡,若磁场方向竖直向下,由左手定则可知安培力水平向左,则金属杆ab受力无法平衡,A正确,B、C、D错误.10.(2019·陕西汉中市3月联考)如图所示,固定的木板与竖直墙面的夹角为θ,重为G的物块静止在木板与墙面之间,不计一切摩擦,则( )A .物块对墙面的压力大小为G tan θB .物块对墙面的压力大小为G sin θcos θC .物块对木板的压力大小为G cos θD .物块对木板的压力大小为Gsin θ答案 D解析 对物块受力分析,根据平行四边形定则可知:物块对墙面的压力大小为F 1′=F 1=G tan θ;物块对木板的压力大小为F 2′=F 2=Gsin θ,故选项A 、B 、C 错误,D 正确. 能力题组11.(2019·河南普通高中高考物理模拟)如图所示,六根原长均为l 的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F 作用下,形成一个稳定的正六边形.已知正六边形外接圆的半径为R ,每根弹簧的劲度系数均为k ,弹簧在弹性限度内,则F 的大小为( )A.k2(R -l )B .k (R -l )C .k (R -2l )D .2k (R -l )答案 B解析 正六边形外接圆的半径为R ,则弹簧的长度为R ,弹簧的伸长量为:Δx =R -l 由胡克定律可知,每根弹簧的弹力为:F 弹=k Δx =k (R -l ),两相邻弹簧夹角为120°,两相邻弹簧弹力的合力为:F 合=F 弹=k (R -l ), 弹簧静止处于平衡状态,由平衡条件可知,F 的大小为:F =F 合=k (R -l ),故B 正确,A 、C 、D 错误.12.(2019·山东烟台市下学期高考诊断)如图所示,质量为M 的斜劈静止在粗糙水平地面上,质量为m 的小物块正在斜面上匀速下滑.现在m 上施加一个水平推力F ,则在m 的速度减小为零之前,下列说法正确的是( )A .加力F 之后,m 与M 之间的摩擦力变小B .加力F 之后,m 与M 之间的作用力不变C .加力F 之后,M 与地面之间产生静摩擦力D .加力F 前后,M 与地面间都没有摩擦力 答案 D解析 加力F 前,m 匀速下滑,则垂直斜面方向:F N =mg cos θ, 滑动摩擦力为F f =μmg cos θ;在m 上加一水平向右的力F ,垂直斜面方向:F N ′=mg cos θ+F sin θ, 滑动摩擦力为F f ′=μF N ′=μ(mg cos θ+F sin θ);对物块,所受支持力增加了F sin θ,摩擦力增加了μF sin θ,即支持力与摩擦力成比例的增加,其合力方向还是竖直向上,大小增大,m 与M 之间的作用力即为其合力,也是增大的,如图所示:则斜面所受的摩擦力与压力的合力方向还是竖直向下,水平方向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故A 、B 、C 错误,D 正确.13.(2019·宁波市3月模拟)在光滑的水平面上建立如图所示的直角坐标系xOy ,现在O 点固定一个带电荷量为Q 的正电荷,在x 轴正半轴上的点N (d,0)固定有带电荷量为8Q 的负电荷,y 轴正半轴位置固定有一根光滑绝缘细杆,细杆上套有带电荷量为+q 的轻质小球,当小球置于M 点时,恰好保持静止,则M 的纵坐标为( )A.12dB.33dC.32d D .d 答案 B解析 设OM 为y ,由平衡条件及数学知识可知kQq y 2=8kQq d 2+y 2·y d 2+y 2,得d 2+y 2=2y ,即y =33d ,故B 正确.14.(2019·广东肇庆市第二次统一检测)如图所示,质量分别为m A 和m B 的物体A 、B 用细绳连接后跨过滑轮,A 静止在倾角为45°的斜面上,B 悬挂着.已知m A =2m B ,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°增大到50°,系统仍保持静止.下列说法中正确的是( )A .绳子对A 的拉力将增大B .物体A 对斜面的压力将增大C .物体A 受到的静摩擦力增大D .物体A 受到的静摩擦力减小 答案 C解析 设m A =2m B =2m ,对物体B 受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到:F T ′=mg ;再对物体A 受力分析,受重力、支持力、拉力F T 和静摩擦力,F T =F T ′,如图,根据平衡条件得到:F f +F T -2mg sin θ=0,F N -2mg cos θ=0,解得:F f =2mg sin θ-F T =2mg sin θ-mg ,F N =2mg cos θ,当θ由45°增大到50°时,F T 不变,F f 不断变大,F N 不断变小,故C 正确,A 、B 、D 错误.。
2020年高考物理一轮复习专题强化卷----力学基础实验与创新实验1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 共7个计数点,图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,打点计时器接频率f =50 Hz 的交流电源.(1)打下E 点时纸带的速度v E =________(用给定字母表示);(2)若测得d 6=65.00 cm ,d 3=19.00 cm ,物体的加速度a =________ m/s 2;(3)如果当时交变电流的频率f >50 Hz ,但当时做实验的同学并不知道,那么测得的加速度值和真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”). 答案:(1)(d 5-d 3)f10(2)3.00 (3)偏小【解析】:(1)由于图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点之间的时间间隔为5T ,利用匀变速直线运动的推论得v E =d 5-d 310T =(d 5-d 3)f 10.(2)根据匀变速直线运动的推论Δx =aT 2可得a =x DG -x AD (3×5T )2=(d 6-d 3)-d 3(3×0.1 s )2=3.00 m/s 2. (3)如果在某次实验中,交流电的频率f >50 Hz ,则实际打点周期变小,根据运动学公式Δx =aT 2得,测量的加速度值和真实的加速度值相比偏小.2、甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。
实验步骤如下:(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端,让木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺。
(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。
若夹住尺子的位置刻度为L 1,重力加速度大小为g ,则乙的反应时间为________(用L 、L 1和g 表示)。
2020年高三物理二轮复习力学专题复习▲不定项选择题1.2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。
着陆前的部分运动过程简化如下:在距月面15km高处绕月做匀速圆周运动,然后减速下降至距月面100m处悬停,再缓慢降落到月面。
己知万有引力常量和月球的第一宇宙速度,月球半径约为1.7×103km,由上述条件不能..估算出()A.月球质量B.月球表面的重力加速度C.探测器在15km高处绕月运动的周期D.探测器悬停时发动机产生的推力2.“民生在勤”,劳动是幸福的源泉。
如图,疫情期间某同学做家务时,使用浸湿的拖把清理地板上的油渍。
假设湿拖把的质量为2kg,拖把杆与水平方向成53°角,当对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为10N 的力F1时,恰好能推动拖把向前匀速运动并将灰尘清理干净。
如果想要把地板上的油渍清理干净,需将沿拖把杆向下的力增大到F2=25N。
设拖把与地板、油渍间的动摩擦因数相等且始终不变(可认为油渍与地板间的附着力等于拖把与地板间的滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6),那么油渍与地板间的附着力约为()A.7.7N B.8.6N C.13.3N D.20N3.如图所示,物块A静止在粗糙水平面上,其上表面为四分之一光滑圆弧。
一小滑块B在水平外力F的作用下从圆弧底端缓慢向上移动一小段距离,在此过程中,A始终静止。
设A对B的支持力为F N,地面对A 的摩擦力为F f,则两力的变化情况是()A.F N减小,F f增大B.F N增大,F f增大C.F N减小,F f不变D.F N增大,F f不变4.如图所示,一轻绳跨过光滑的定滑轮,一端与质量为10kg的吊篮相连,向另一端被站在吊篮里质量为50kg的人握住,整个系统悬于空中并处于静止状态。
重力加速度g=10m/s2,则该人对吊篮的压力大小为()A.150N B.200N C.300N D.350N5.质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时()A.向心加速度为2vrB.向心力为2vm gr⎛⎫+⎪⎝⎭C.对球壳的压力为2mvrD.受到的摩擦力为mgμ6.如图(a)为某老师在新冠疫情期间上网课时使用的支架,支架上夹有手机。
2020年高考物理真题考点逐个击破-专题4.1 电场的力学性质【专题诠释】1.电场强度三个表达式的比较2.电场线的用途(1)判断电场力的方向——正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同,负电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相反.(2)判断电场强度的大小(定性)——电场线密处电场强度大,电场线疏处电场强度小,进而可判断电荷受力大小和加速度的大小.(3)判断电势的高低与电势降低的快慢——沿电场线的方向电势逐渐降低,电场强度的方向是电势降低最快的方向.(4)判断等势面的疏密——电场线越密的地方,等差等势面越密集;电场线越疏的地方,等差等势面越稀疏. 3.两种等量点电荷的电场【高考领航】【2019·全国卷Ⅲ】如图,电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。
则()A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加【答案】BC【解析】b点距q近,a点距-q近,则b点的电势高于a点的电势,A错误。
如图所示,a、b两点的电场强度可视为E3与E4、E1与E2的合场强。
其中E1∥E3,E2∥E4,且知E1=E3,E2=E4,故合场强E a与E b大小相等、方向相同,B、C正确。
由于φa<φb,负电荷从低电势处移至高电势处的过程中,电场力做正功,电势能减少,D错误。
【2019·新课标全国Ⅱ卷】静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则()A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D .粒子在N 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 【答案】AC【解析】A .若电场中由同种电荷形成即由A 点释放负电荷,则先加速后减速,故A 正确;B .若电场线为曲线,粒子轨迹不与电场线重合,故B 错误。
2020年高考物理复习专题—力学一、基本概念1、力2、重力3、弹力4,、摩擦力5、力的合成力的合成合力:一个力,如果它产生的效果与几个力共同作用时产生效果相同,那么这个力就叫做几个力的合力。
分力:如果一个力作用于某一物体,对物体运动产生的效果相当于另外的几个力同时作用于该物体时产生的效果,则这几个力就是原先那个作用力的分力。
共点力共点力一个物体受到几个外力的作用,如果这几个力有共同的作用点或者这几个力的作用线(或延长线)交于一点,这几个外力称为共点力。
力的合成定义:求几个力的合力的过程。
平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向合成方法图示平行四边形法则三角形法则合力特点①合力与分力是一种等效替代的关系②合力大小范围FFFFF+≤≤-121矢量加减法-三角形法则③两个分力大小不变,夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大6、力的分解力的分解力的分解定义:求一个力的分力的过程。
矢量相加的法则三角形定则把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法。
矢量既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量。
标量只有大小没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量。
合成图示正交分解法三角形、平行四边形法二、基本题型例题1:下列说法中,正确的是 ( )A. 力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B. 没有施力物体和受力物体,力照样可以独立存在C. 有的物体自己就有一个力,这个力不是另外的物体施加的D. 力不能离开施力物体和受力物体而独立存在训练1:关于力这一概念的认识,下列说法正确的是( )A. 只有相互接触的物体之间才会有力的作用B. 弹簧测力计与天平都是用来测量力大小的工具C. 只要物体受到力的作用,运动状态必然发生改变D. 物体受到的每一个力都有它的施力物体训练2:下列说法正确的是()A. 甲用力把乙推到,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用B. 只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受力,不会施力C. 任何一个物体,一定即是受力物体,也是施力物体D.只有施力物体或受力物体的力是存在的训练3:关于力的作用效果的叙述中,正确的是()A. 物体的运动状态发生变化,一定受到力的作用B 物体的运动状态不发生变化,一定不受到力的作用C. 物体受到力的作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D. 力对物体的作用效果完全由力的大小决定训练4:关于力的说法,正确的是()A.有力作用在物体上,其运动状态一定改变B.力是使物体产生形变的原因C.力的三要素相同,作用效果一定相同D.一对互相平衡的力一定是相同性质的力训练5(2019.辽宁模拟):下列关于力的说法正确的是()A. 有的力有施力物体,有的力没有施力物体。
B. 任何物体受到力的作用后形状都发生改变。
C. 两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力。
D. 影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点。
小结:力不能离开物体而独立存在,施力物体与受力物体同时存在,力具有大小,方向,作用点。
力使物体发生形变,或改变物体运动状态。
例题2:关于重力的大小,以下说法正确的是()A.悬挂在竖直绳子上的物体,绳子对它的拉力一定等于其重力B.静止在水平面上的物体对水平面的压力一定等于其重力C.物体所受的重力与它的运动状态无关D.向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的物体所受重力训练1:下面有关物体重力的说法中正确的是()A. 地球上的物体只有静止时才受重力B. 同一物体当它被竖直向上抛出后所受重力较小,而被竖直向下抛出后所受重力较大C. 物体所受重力大小与物体质量有关D. 同一物体在同一位置时,不论它是静止还是运动,所受重力大小是相同的训练2:关于物体的重心,下列说法正确的应是( )A.物体升高或降低时,重心在物体中的位置也随之升高或降低B.物体的形状改变时,它的重心位置必定改变C.物体的重心可以在物体上,也可以在物体的外部空间D.随物体放置方法的不同,重心在物体内的位置也会发生改变训练3:一个空心球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,当水从小孔慢慢流出直至流完的过程中,空心球壳和水的整体的重心将会()小孔A. 一直下降B. 一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高训练4:在弹簧测力计的钩子上竖直悬挂一个静止的小球,下面说法中正确的是()A. 小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力B. 小球所受拉力的施力物体是弹簧C. 小球对弹簧测力计的拉力在数值上等于小球重力的大小D. 小球的重力的施力物体是地球训练5(2019.甘肃模拟):如果重力消失了,将会发生的情况是()A.天不会下雨B.一切物体的质量都没有了C.用天平仍然可以测出物体的质量D.河水不会流动小结:物体的重心与物体的形状和质量分布有关,形状和质量分布发生变化时,将会引起重心的变化。
物体的重力始终竖直向下。
大小等于mg。
例题3:关于弹力, 下列哪几种说法是正确的( )A. 两个物体相互接触就一定会产生弹力B. 物体发生形变是产生弹力的必要条件C. 物体间存在摩擦力时必定存在弹力D. 物体间弹力虽然是成对产生的, 但在时间上存在先后训练1:下列关于弹力的说法正确的是()A.只有弹簧才有可能施加弹力B.施加弹力的物体一定有形变C.物体的形变越大(弹性限度内),产生的弹力也越大D.形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大训练2:下列各种情况中,属于弹性形变的是()A.撑杆跳高运动员起跳中,撑杆的形变B.当你坐在椅子上时,椅面发生的微小形变C.细钢丝被绕制成弹簧D.铝桶被砸扁训练3:小木块放在桌子上,下列说法正确的是( )A.在接触处只有桌子有弹力产生B.在接触处桌面和小木块都有弹力产生C.木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力D.木块对桌子的压力是木块的重力训练4(2019.江西检测):一辆汽车停在水平地面上,下列说法中正确的是()A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了形变;汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力B. 地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了形变;汽车受到了向上的弹力,是因为汽车也发生了形变C. 汽车受到了向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到了向下的弹力,是因为汽车发生了形变D. 以上说法都不正确训练5(广东模拟):下列关于弹力产生的条件的说法中正确的是()A. 只要两个物体接触就一定产生弹力B. 只要两个物体相互吸引就一定产生弹力C. 只要物体发生形变就一定产生弹力D. 只有发生弹性形变的物体才能产生弹力小结:判断弹力时不仅要看物体间是否接触,更需要考虑接触位置是否发生形变,方向看形变恢复的方向。
例题4:关于胡克定律,下列说法正确的是()A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比B. 由k=F/x可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量成反比C. 弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D. 弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小训练1:一根原长为50cm, 劲度系数是200N/m的弹簧被拉长为70cm, 则此时弹簧的弹力大为( )A. 40 NB. 140 NC. 240 ND. 400 N训练2:一弹簧测力计的量程是10 N,刻度的总长度是5 cm,该弹簧测力计上弹簧的劲度系数是()A.200 N/mB.2 N/mC.50 N/mD.5 000 N/m训练3:竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4 N的物体时弹簧长度为12 cm;挂重为6 N的物体时弹簧长度为13 cm,则弹簧原长为__________cm,劲度系数为___________N/m。
训练4:一根弹簧其自由端B在未挂重物时, 指针正对刻度5. 在弹性限度内, 当挂上80 N 重物时, 指针正对刻度45. 若要指针正对刻度20, 应挂重物的重力为()A. 40 NB. 30 NC. 20 ND. 无法计算训练5(2019.广东):一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是()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.测得的弹力与弹簧的长度成正比弹簧劲度系数大,相同的伸长量,F变化越大。
F=kΔx,Δx是伸长量。
做题时一定要注意原长例题5:关于静摩擦力,下列说法正确的是()A. 运动的物体不可能受到静摩擦力的作用B. 静摩擦力总是与物体的相对运动趋势的方向相反C. 受静摩擦力的物体一定是静止的D. 两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用训练1:下列四种情况中,哪种情况下小物块受到静摩擦力?()A.小物块静止在粗糙的水平桌面上B. 用夹子夹住小物块使其静止在空中不下落C. 小物块静止在倾角θ的粗糙斜面上D. 粗糙的水平木板上放着静止的小物块,用一水平恒力拉动木板做匀速直线运动训练2:下列关于滑动摩擦力的说法正确的是()A. 滑动摩擦力一定是阻力B. 滑动摩擦力总是与物体相对运动的方向相反C. 滑动摩擦力方向总是与物体间正压力的方向垂直D. 物体做减速运动,一定是受到滑动摩擦力的作用训练3:如图1所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,有一个力F作用在c物体上,有一个力F作用在c物体上,a、b和c仍保持静止,对下列说法中正确的是()A. 各个接触面间都存在静摩擦力B. 只有b与c间和c与地间有静摩擦力C. 只有c与地面之间存在静摩擦力D. 各个接触面间都无静摩擦力训练4:如右图所示粗糙水平桌面上质量为m的物块在质量为M的长木板上受到水平力F的作用,两物块均相对桌面静止,则地面给长木板:的摩擦力大小为,方向为。
训练5:用手握住一个油瓶,油瓶始终处于竖直方向,如图所示,下列说法中正确的是()A.瓶中油越多,手必须握得越紧B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力就越大C.不管手握的多紧,油瓶受到的摩擦力大小总是一定的D.摩擦力等于油瓶与油的总重力训练6:如右图所示,用水平推力F把重为G=12N的物体紧压在竖直的墙面上恰能静止不动,不计手指与物体之间的摩擦力,此时物体与墙面的静摩擦力大小为,方向为,当把推力增加到2F时,物体所受的摩擦力大小为。
训练7(2019.海南):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v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力为()A.等于零B.不为零,方向向右C.不为零,方向向左D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右小结:记住摩擦力产生的条件,物体平衡状态时静摩擦力大小和使物体发生相对运动趋势的力大小相等,方向总是跟物体的相对运动趋势方向相反。