高考物理第一道大题针对训练
1.如图(甲)所示,A 车原来临时停在一水平路面上,B 车在后面匀速向A 车靠近,A 车司机发现后启动A 车,以A 车司机发现B 车为计时起点(t=0),A 、B 两车的v ﹣t 图象如图(乙)所示.已知B 车在第1s 内与A 车的距离缩短了x 1=12m .
(1)求B 车运动的速度v B 和A 车的加速度a 的大小.
(2)若A 、B 两车不会相撞,则A 车司机发现B 车时(t=0)两车的距离s 0应满足什么条件?
2.有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v =4 m/s ,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m =1kg 的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F =8N ,经过一段时间,小物块上到了离地面高为=2.4 m 的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g 取10 m/s 2, sin37°=0.6,cos37°=0.8).问:
(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?
(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F ,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?
h
3.(13分)完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。在第二十九届北京奥运会比赛中,俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录。设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a=1.25m/s2匀加速助跑,速度达到v=9.0m/s 时撑杆起跳,到达最高点时过杆的速度不计,过杆后做自由落体运动,重心下降h2=
4.05m 时身体接触软垫,从接触软垫到速度减为零的时间t=0.90s。已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg,重力加速度g取10 m/s2,不计空气的阻力。求:
(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离;
(2)假设伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为
零的过程中做匀减速运动,求软垫对她的作用力大
小。
4.(18分)如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s 匀速传动。三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态。滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。滑块C脱离弹簧后以速度v C=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点。已知滑块C与传送带之问的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑块c从传送带右端滑出时的速度大小;
(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能E p;
(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值V m是多少?
5.如图甲所示,固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向,其半径R的大小可以连续调节,轨道上装有压力传感器,其位置N始终与圆心O等高。质量M=1kg、长度L=3m的小车静置在光滑水平地面上,小车上表面与P点等高,小车右端与P点的距离s=2m。一质量m=2kg 的小滑块以v0=6m/s的水平初速度从左端滑上小车,当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。在R取不同值时,压力传感器读数F与的关系如图乙所示。已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ= 0.2,取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)小滑块到达P点时的速度v1的大小;
(2)图乙中a和b的值。
6.为研究运动物体所受的空气阻力,某研究小组的同学找来一个倾角可调、斜面比较长且表面平整的斜面体和一个滑块,并在滑块上固定一个高度可升降的风帆。他们让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,下滑过程帆面与滑块运动方向垂直。假设滑块和风帆总质量为m.
滑块与斜面间动摩擦因数为μ,斜面的
倾角θ,重力加速度为g,帆受到的空气阻力与帆的运动速率的平方成正比,
即
2
f
F kv
=
。
(1)写出滑块下滑过程中加速度的表
达式;
(2)求出滑块下滑的最大速度的表达式;
(3)若2m kg =,斜面倾角30θ=?,g 取2
10/m s ,滑块从静止下滑的速度图象如图所
示,图中的斜线是0t =时v t -图线的切线,由此求出k μ、的值。
7.如图,一个质量为m 的小球(可视为质点)以某一初速度从A 点水平抛出,恰好从圆管BCD 的B 点沿切线方向进入圆弧,经BCD 从圆管的最高点D 射出,恰好又落到B 点。已知圆弧的半径为R 且A 与D 在同一水平线上,BC 弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力。求: (1)小球从A 点做平抛运动的初速度v0的大小; (2)在D 点处管壁对小球的作用力N ;
(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功W 克f 。
8.(计算)如右图所示,光滑曲面AB 与水平面BC 平滑连接于B 点,BC 右端连接内壁光滑、
半径为r 的细圆管CD,管口D 端正下方直立一根劲度系数为k 的轻弹簧,轻弹簧一端固定,
另一端恰好与管口D 端齐平。质量为m 的小球在曲面上距BC 的高度为2r 处从静止开始
下滑,小球与BC 间的动摩擦因数
进入管口C 端时与圆管恰好无作用力,通过CD 后压
缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP 。求: (1)小球达到B 点时的速度大小vB ; (2)水平面BC 的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm 。
1
41
2μ
=
9.如图所示,在竖直边界线O1 O2左侧空间存在一竖直向下的匀强电场.电场强度
E=100N/C,电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB,其倾角为30°,A点距水平地面的高度为h=4m.BC段为一粗糙绝缘平面,其长度为L=m.斜面AB与水平面BC由一段极端的光滑小圆弧连接(图中未标出),竖直边界线O1O2右侧区域固定一半径为R=0.5m的半圆形光滑绝缘轨道,CD为半圆形光滑绝缘轨道的直径,C、D两点紧贴竖直边界线O1O2,位于电场区域的外部(忽略电场对O1O2右侧空间的影响).现将一个质量为m=1kg,带电荷量为q=0.1C的带正电的小球(可视为质点)在A点由静止释放,且该小球与斜面AB和水平BC间的动摩擦因数均为μ=(g取10m/s2).求:
(1)小球到达C点时的速度大小;
(2)小球到达D点时所受轨道的压力大小;
(3)小球落地点距离C点的水平距离.
10.如图所示,一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连,另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连,直杆上有A、B、C三点,且B为A、C的中点,AO与竖直杆的夹角θ=53°,B点与滑轮O在同一水平高度,滑轮与竖直杆相距为L,重力加速度为g,设直杆足够长,圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰.现将圆环由A点静止开始释放(已知sin53=0.8,cos53=0.6).求:
(1)重物下降到最低点时圆环的速度大小v1为多少?
(2)圆环能下滑的最大距离h为多少?
(3)圆环下滑到C点时的速度大小v2为多少?
11.如图所示,空间有场强E=1.0×103
V/m 竖直向下的电场,长L=0.4m 不可伸长的轻绳固定于O 点,另一端系一质量m=0.05kg 带电q=5×10﹣4
C 的小球,拉起小球至绳水平后在A 点无初速度释放,当小球运动至O 点的正下方B 点时,绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=30°、无限大的挡板MN 上的C 点.试求: (1)绳子至少受多大的拉力才能被拉断; (2)A 、C 两点的电势差;
(3)当小球刚要运动至C 点时,突然施加一恒力F 作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移动3.2m ,若小球仍能垂直打在档板上,所加恒力F 的方向的取值范围.
12.如图所示.小球A 从倾角37°足够长的斜面上的顶点处开始沿斜面匀速下滑,速度大小v1=6m/s ,经过时间Δt 后,从斜面顶点处以速度v2=4m/s 水平抛出一个飞镖,结果飞镖恰好在斜面上某处击中小球A 。不计飞镖运动过程中的空气阻力,可将飞镖和小球视为质点。已知重力加速度为g ,试求: (1)飞镖是以多大的速度击中小球的?
(2)两个物体开始运动的时间间隔Δt 应为多少?
13.如图所示,在直角坐标系xoy 的第三、四象限区域内存在两个有界匀强磁场,匀强磁场I 分布在x 轴和MN 之间,方向垂直纸面向外,PQ 边界下方分布足够大垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ,MN 、PQ 均与x 轴平行,C 、D 分别为磁场边界MN 、PQ 和y 轴的交点,且OC =CD =L .在第二象限存在沿x 轴正向的匀强电场.一质量为m 带电量为+q 的带电粒子从电场中坐标为(-L ,-2L )的A 点以速度v 0沿y 负方向射出,
sin370.6,cos370.8.=
=
恰好经过原点O 处射入磁场区域I (粒子的重力忽略不计)。 (1)求第二象限匀强电场场强E 的大小;
(2)要使粒子不能进入磁场区域Ⅱ,则区域Ⅰ内磁场的磁感应强度B 1大小是多少; (3)若粒子恰从C 点射出磁场区域Ⅰ,然后经过磁场Ⅱ能再次回到原点O ,问磁场区域Ⅱ的磁感应强度B 2大小为多少.
14.如图所示,一个板长为L ,板间距离也是L 的平行板容器上极板带正电,下极板带负电。有一对质量均为m ,重力不计,带电量分别为+q 和-q 的粒子从极板正中水平射入(忽略两粒子间相互作用),初速度均为v0。若-q 粒子恰能从上极板边缘飞出,求 ⑴两极板间匀强电场的电场强度E 的大小和方向 ⑵-q 粒子飞出极板时的速度v 的大小与方向
⑶在极板右边的空间里存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,为使得+q 粒子与-q 粒子在磁场中对心正碰(碰撞时速度方向相反),则磁感应强度B 应为多少?并画出运动轨迹图。
15.如图所示,在直角坐标系xOy 平面内有一矩形区域MNPQ ,矩形区域内有水平向右的匀强电场,场强为E ;在y 0的区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场,半径为R 的光滑绝缘空心半圆管ADO 固定在坐标平面内,半圆管的一半处于电场中,圆心O 1为MN 的中点,直径AO 垂直于水平虚线MN ,一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子(重力不计)从半圆管的O 点由静止释放,进入管内后从A 点穿出恰能在磁场中做半径为R 的匀速圆周运动。求 (1)该粒子带哪种电荷?匀强磁场的磁感应强度B 的大小为多少;
(2)若粒子再次进入矩形区域MNPQ 时立即撤去磁场,此后粒子恰好从QP 的中点C 离开电场。求矩形区域的边长MQ 与R 的关系。
(3)在满足(2)的基础上,求从A 点运动到C 点的时间。
16.如图所示,在xOy 坐标系中有虚线OA ,OA 与x 轴的夹角θ=300,OA 与y 轴之间的区域有垂直纸面向外的匀强磁场,OA 与x 轴之间的区域有沿x 轴正方向的匀强电场,已知匀强磁场的磁感应强度B=0.25 T ,匀强电场的电场强度E=5×105 N/C 。现从y 轴上的P 点沿与y 轴正方向夹角600的方向以初速度v 0=5×105 m/s 射入一个质量m=8×10-26
kg 、电荷量
q=+8×10
-19
C 的带电粒子,粒子经过磁场、电场后最终打在x 轴上的Q 点,已知P 点到O
的距离为m(带电粒子的重力忽略不计)。求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径; (2)粒子从P 点运动到Q 点的时间; (3)Q 点的坐标.
17.如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距L =0.50 m ,左端接一电阻
R =0.20 Ω,磁感应强度B =0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,长也为
0.50 m 的导体棒ac 垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.当ac 棒以v =4.0 m/s 的速度水平向右匀速滑动时,求: (1)ac 棒中感应电动势的大小; (2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ac 棒做匀速运动的水平外力的大小和方向.
18.如图所示, 和
为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端间
接有阻值为
=导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金
属轨道。导轨间距,电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量
、电阻=的金属棒以=
速度进入磁场区域,离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点,运动中金属棒始
MN PQ MP 1R 2Ω0.5m r =0.4m L =abcd 0.5T B =0.4m 0.6kg m =2R 1ΩAB 0v
6m/s
终与导轨保持良好接触。已知重力加速度
=。求:
(1)金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小; (2)金属棒滑过磁场区的过程中,导线
中产生的热量。
试卷答案
1.解:(1)在t 1=1s 时A 车刚启动,两车缩短的距离为:x 1=v B t 1, 代入数据解得B 车的速度为:v B =12m/s ;
速度图象的斜率表示加速度,则A 车的加速度为: a=
;
(2)两车的速度达到相等时,两车的距离达到最小,对应于v ﹣t 图象的t 2=5s ,此时两车已发生的相对位移为梯形的面积为: s=
=36m ,
因此,A 、B 两车不会相撞,距离s 0应满足条件为: s 0>36m .
答:(1)B 车运动的速度为12m/s ,A 车的加速度a 的大小为3m/s 2.
(2)若A 、B 两车不会相撞,则A 车司机发现B 车时两车的距离s 0应满足s 0>36m . 【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的图像. 【专题】计算题;定量思想;方程法;牛顿运动定律综合专题.
g 210m/s AB cd v 1R
Q
【分析】(1)B 做匀速直线运动,根据x 1=v B t 1求解速度大小;根据图象的斜率表示加速度求解A 的加速度大小;
(2)两车的速度达到相等时,两车的距离达到最小,计算出图象中梯形的面积即可. 2.(1);(2)
试题分析:(1)对物块受力分析可知,物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速为零的匀加速运动,直至速度达到传送带的速度,由牛顿第二定律:
,
计算得:
加速时间:,加速距离: 物块达到与传送带同速后,对物块受力分析发现,物块受的摩擦力的方向改向, 因为而下滑力和最大摩擦力之和为。故不能相对斜面向上加速。 故得: 匀速运动时间: 到平台所用的时间: (2)若达到同速后撤力F ,对物块受力分析,因为, 故减速上行,得 物块还需离开传送带,离开时的速度为,则
,, 考点:牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系
3.解析:
(1)设助跑距离为x ,由运动学公式v 2=2ax (2分)
解得 x ==32.4m (2分)
1.33s
2.3/m s 00137sin 37cos mg mg F ma -+=μ2
1/6s m a =s a v t 3211==m a v x 3
4
2121==8F N =10N 02=a s v x x t 3
2
12=-=
124
1.333
s t t t s ==+=
37cos 37sin mg mg μ>0
337cos 37sin mg mg ma μ-=2
3/2s m a =t 't v 23222x a v v t =-s m s m v t /3.2/334==
s a v v t t 85.03
3
223≈-='-=a
v 22
(2)运动员过杆后做自由落体运动,设接触软垫时的速度为v',由运动学公式有 v'2=2gh 2 (2分)
设软垫对运动员的作用力为F ,由牛顿第二定律得 F-mg =ma (3分)
由运动学公式a = (2分)
解得 F =1300 N (2分) 4.解析:
(1)滑块C 滑上传送带后做匀加速运动,设滑块C 从滑上传送带到速度达到传送带的速度v 所用的时间为t ,加速度大小为a ,在时间t 内滑块C 的位移为x 。
根据牛顿第二定律和运动学公式 μmg=ma v =v C +at
解得 x=1.25m <L
即滑块C 在传送带上先加速,达到传送带的速度v 后随传送带匀速运动,并从右端滑出,则滑块C 从传道带右端滑出时的速度为v=3.0m/s 。
(2)设A 、B 碰撞后的速度为v 1,A 、B 与C 分离时的速度为v 2,由动量守恒定律 mv 0=2mv 1 2 mv 1=2mv 2+mv C
由能量守恒规律
解得E P =1.0J
(3)在题设条件下,若滑块A 在碰撞前速度有最大值,则碰撞后滑块C 的速度有最大值,它减速运动到传送带右端时,速度应当恰好等于传递带的速度v 。
设A 与B 碰撞后的速度为,分离后A 与B 的速度为,滑块C 的速度为,由能量守恒规律和动量守恒定律 mv m =2mv 1′
2mv 1′=mv C ′+2mv 2′
v t
'
22
1at t v s C +
=2
2
2
121
112222
2
P C E mv mv mv +?=
?+
'1v '2v '
C v
由能量守恒规律 由运动学公式
解得: v m =7.1m/s 说明:其他方法解答正确也给分 5.(1)4m/s (2)a=1.25,b=40
试题分析:
(1)小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动,小车将做匀加速直线运动;算出到两者速度相等时,小车及滑块的位移;发现速度相等时,小物块恰到小车的最右端且此时车与墙相碰,可得小滑块到达P 点时的速度;
(2)据机械能守恒求得小滑块到N 点的速度,再对小滑块在N 点时受力分析,据牛顿第二定律求出
对应的函数表达式,从而求出图乙中a 和b 的值。
解:(1) 小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动,小车将做匀加速直线运动,设小滑块的加速度大小为,小车加速度的大小为,由牛顿第二定律得: 对小滑块,则
对小车
,则
设小车与滑块经时间速度相等,则:
滑块的位移
小车的位移 代入数据解得:、
、
由于、
,说明小滑块恰到小车的最右端时,车与墙相碰,即小滑块到达P 点的速度
(2)设小滑块到达N 点的速度为,对N 点的滑块受力分析,由牛顿第二定律可得:
对小滑块从P 点到N 点过程,应用机械能守恒定律可得:
2
22
121
1
1222
22
P C E mv mv mv '''+?=
?+aL v v C
222
=-'
联立解得: 则图乙中的 图线斜率
,解得:
6.解:(1)22
sin cos sin cos mg g kv a m
kv g g m θμθθμθ--=
=--
(4分)
(2)当0a =时速度最大,
max v =
3分)
(3)当0v =时,2
sin cos 3a g g m s θμθ=-=
,解得
15μ=
0.23=(3分)
最大速度2/v m s =,
max 2v m s
=
=,解得 1.5/k kg m =(2分)
7.解:(1)小球从A 到B :竖直方向 =2gR (1+cos60°)=3gR (2分) 则vy=
(1分)
在B 点,由速度关系
v0== (2分)
(2)小球从D 到B :竖直方向 R (1+cos60°)=gt2 /2 (2分)
解得:t=
(1分
)
则小球从D 点抛出的速度 vD=
=
/2 (2分)
在D 点,由向心力公式得:
mg ﹣N=m (2分)
解得:N=3mg/4 (1分) 方向竖直向上 (1分) (3)从A 到D 全程应用动能定理: ﹣W 克
=
﹣
(2分)
解得:W 克=3mgR /8 (2分)
8.(1)2gr (2)3r (3)m
2E -k 2mg 3gr P
2
9.
12
12
答: 解:(1)以小球为研究对象,由A 点至C 点的运动过程中,根据动能定理可得: (mg+Eq )h ﹣μ(mg+Eq )cos30°?
﹣μ(mg+Eq )L=mv C 2
﹣0
则得:v C =
=
m/s
(2)以小球为研究对象,在由C 点至D 点的运动过程中,根据机械能守恒定律可得: m
=m
+mg ?2R
在最高点以小球为研究对象,根据牛顿第二定律可得:
F N +mg=m
联立解得:F N =m ﹣5mg=1×﹣50=30N
v D =
=
m/s=2
m/s
(3)小球做类平抛运动的加速大小为a ,根据牛顿第二定律可得:mg+qE=ma 则得:a=g+
=10+
=20(m/s 2
)
应用类平抛运动的规律列式可得: x=v D t ,2R=at 2
联立得:x=v D
=2
×
m=
m
答:(1)小球到达C 点时的速度大小为2m/s ;(2)小球到达D 点时所受轨道的压力大小为30N ;(3)
离C 点的水平距离为
m .
10.
解答:解:(1)圆环在B点时重物在最低点,
由
解得
(2)圆环下滑最大距离时,圆环在最低点,重物在最高点,速度大小都为0,由mgh=5mg△H,
解得
(3)由,并且物体的速度v物=v2cos53°=0.6v2
联立解得
答:(1)重物下降到最低点时圆环的速度大小v1为;
(2)圆环能下滑的最大距离h为;
(3)圆环下滑到C点时的速度大小v2为.
11.
(1)绳子至少受3N的拉力才能被拉断;
(2)A、C两点的电势差为1600V;
(3)当小球刚要运动至C点时,突然施加一恒力F作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移动3.2m,若小球仍能垂直打在档板上,所加恒力F与竖直向上的夹角α(以顺时针为正)范围为﹣15°≤α<150°.
考点:带电粒子在匀强电场中的运动.
分析:(1)由动能定理及圆周运动知识求得绳受到的拉力大小;
(2)绳断后小球做类平抛运动,根据类平抛运动知识求得小球在C点的速度,再由动能定理求得电场力在AC过程中做的功,从而得出AC两点间的电势;
(3)根据几何关系知,挡板水平移动3.2m,则小球在速度方向运动1.6m,根据几何关系分析小球受力的方向取值范围.
解答:解:(1)A→B由动能定理及圆周运动知识有:
(mg+qE)?L=mv B2
F﹣(mg+qE)=
代入数据可解得:F=3N
(2)由(1)分析得
m/s=4m/s,
小球离开B点做类平抛运动,到达C点时由水平方向速度保持不变有:
小球垂直撞在斜面上,故满足
根据动能定理有:W电+W G=2qU=mv c2
代入数据可解得:U=1600V
(3)挡板向右移动3.2米,小球沿速度方向运动了1.6米,
若小球做减速运动恰好垂直打到档板,则a=v2/2S=20m/s2=2g,所以要求a≤2g,F合≤2mg 设恒力F与竖直方向的夹角为α,作出小球的受力矢量三角形分析如图所示∴α≤15°(左斜向上)
若小球做匀速直线或匀加速直线运动垂直打在档板上,设恒力F与竖直向上方向的夹角为α,作出小球的受力矢量三角形分析如图所示0≤(α+θ)<180°
0°≤α<150°(如图斜右下方)
综上:恒力F与竖直向上的夹角α(以顺时针为正)范围为﹣15°≤α<150°
答:(1)绳子至少受3N的拉力才能被拉断;
(2)A、C两点的电势差为1600V;
(3)当小球刚要运动至C点时,突然施加一恒力F作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移动3.2m,若小球仍能垂直打在档板上,所加恒力F与竖直向上的夹角α(以顺时针为正)范围为﹣15°≤α<150°.
点评:本题是动能定理、类平抛运动的综合题,理清物体的运动过程中是正确解题问题的关键,中等偏难.
12.:(1)飞镖落在斜面上有tanθ=y/x=gt22/(2v2t2) (3分)
得t2=2v2tanθ/g=0.6s (1分)
vy=gt2=6m/s, (1分)
v=v22+vy2=213m/s (2分)
(2) 飞镖落在斜面上的竖直分位移为y=gt22/2=1.8m (2分)
得合位移s=y/sinθ=3m (1分)
小球的运动时间t1=s/v1=0.5s (2分)
Δt= t2-t1=0.1s
13.
【答案】(1)20
2mv qL
(2
))
11mv B qL
≥
(3)
mv qL
试题分析:(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,则有
由洛伦兹力充当向心力,则有: 2
11
v B qv m r = (1分)
以上联立解得:)
1
1mv B qL
=
(1分)
故粒子不能进入磁场区域Ⅱ必须满足:)
1
1mv B qL
≥
(2分)
(3)由几何知识(如图所示)可得粒子在区域Ⅱ中圆周运动的半径为:
2r =
(1分)
由洛伦兹力充当向心力,则有: 2
22
v B qv m r = (2分)
以上联立解得:0
2mv B qL
=
(2分) 考点:带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动。带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,运用运动的分解法,由牛顿第二定律和运动学公式求解场强E 的大小;带电粒子进入磁场后,由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动.由题意画出轨迹,由几何知识求出轨迹半径,由牛顿第二定律即可求得磁感应强度的大小;当带电粒子恰好能再次回到原点O ,画出在磁场Ⅱ中轨迹由几何知识求出轨迹半径,由牛顿第二定律即可求得磁感应强度的大小。
14.解:(1)(4分)板间电场强度方向竖直向下 (1分)
2021模拟模拟-选择题专项训练之交变电流 本考点是电磁感应的应用和延伸.高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值;三是突出考查变压器.一般试题难度不大,且多以选择题的形式出现.对于电磁场和电磁波只作一般的了解.本考点知识易与力学和电学知识综合,如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动,交变电路的分析与计算等.同时,本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系,如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等.另外,远距离输电也要引起重视.尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容;对变压器的原理理解的同时,还要掌握变压器的静态计算和动态分析. 北京近5年高考真题 05北京18.正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接,R=10Ω,交流电压表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则( ) A.通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R=2cos100πt (A) B.通过R的电流 i R 随时间t变化的规律是i R=2cos50πt (A) C.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos100πt (V) D.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos50πt (V) 07北京17、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω。合上开关后S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则() A、通过R1的电流的有效值是1.2A B、R1两端的电压有效值是6V C、通过R2的电流的有效值是1.22A D、R2两端的电压有效值是62V 08北京18.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。则() A.流过电阻的电流是20 A B.与电阻并联的电压表的示数是1002V C.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D.变压器的输入功率是1×103 W 北京08——09模拟题 08朝阳二模16.在电路的MN间加一如图所示正弦交流电,负载电阻为100Ω,若不考 虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A.220V,2.20 AB.311V,2.20 AC.220V,3.11A D.311V,3.11A t/×10-2s U/V 311 -311 1 2 3 4 A V M ~ R V 交变电源 ~ 图1 u/V t/×10-2s O U m -U m 12 图2
高考数学解答题常考公式及答题模板 题型一:解三角形 1、正弦定理: R C c B b A a 2sin sin sin === (R 是AB C ?外接圆的半径) 变式①:?????===C R c B R b A R a sin 2sin 2sin 2 变式②:?? ?? ? ???? == = R c C R b B R a A 2sin 2sin 2sin 变式③: C B A c b a sin :sin :sin ::= 2、余弦定理:???????-+=-+==+=C ab b a c B ac c a b A bc c b a cos 2cos 2cos 22222 22222 变式:???? ? ??????-+= -+=-+= ab c b a C ac b c a B bc a c b A 2cos 2cos 2cos 2 22222222 3、面积公式:A bc B ac C ab S ABC sin 2 1 sin 21sin 21=== ? 4、射影定理:?? ? ??+=+=+=A b B a c A c C a b B c C b a cos cos cos cos cos cos (少用,可以不记哦^o^) 5、三角形的内角和等于 180,即π=++C B A 6、诱导公式:奇变偶不变,符号看象限 利用以上关系和诱导公式可得公式:??? ??=+=+=+A C B B C A C B A sin )sin(sin )sin(sin )sin( 和 ??? ??-=+-=+-=+A C B B C A C B A cos )cos(cos )cos(cos )cos( 7、平方关系和商的关系:①1cos sin 22=+θθ ②θ θ θcos sin tan = 奇: 2 π 的奇数倍 偶: 2 π 的偶数倍
2016年高考押题 1.(18分)在竖直平面内,以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场方向竖直向下,大小为E ;匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B 。虚线与水平线之间的夹角为θ=45°,一带负电粒子从O 点以速度v 0水平射入匀强磁场,已知带负电粒子电荷量为q ,质量为m ,(粒子重力忽略不计)。 (1)带电粒子从O 点开始到第1次通过虚线时所用的时间; (2)带电粒子第3次通过虚线时,粒子距O 点的距离; (3)粒子从O 点开始到第4次通过虚线时,所用的时间。 1.(18分)解:如图所示: (1)根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。 2πm T Bq = ……………………………………(2分) 因为θ=45°,根据几何关系,带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周……(1分) 则带电粒子在磁场中运动时间为: 3π2m t Bq = ………………………………………………………………………………………(1分) (2)由qvB=m 2 v r ………………………………………………………(2分) 得带电粒子在磁场中运动半径为:0 mv r Bq = ,…………………………(1分) 带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周,解得0 22OA mv x r Bq ==…………………(1分) 带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为1 4圆周,OA AC x x =所以粒子距O 点的距离0 2222OC mv x r Bq ==………………………………(1 分) (3)粒子从A 点进入电场,受到电场力F=qE ,则在电场中从A 到B 匀减速,再从B 到A 匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为:
高考数学常用公式及结论200条(一) 湖北省黄石二中 杨志明 1. 元素与集合的关系 U x A x C A ∈??,U x C A x A ∈??. 2.德摩根公式 ();()U U U U U U C A B C A C B C A B C A C B == . 3.包含关系 A B A A B B =?= U U A B C B C A ???? U A C B ?=Φ U C A B R ?= 4.容斥原理 ()()card A B cardA cardB card A B =+- ()()card A B C cardA cardB cardC card A B =++- ()()()()card A B card B C card C A card A B C ---+ . 5.集合12{,,,}n a a a 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集有2n –1个;非空的真子集有2n –2个. 6.二次函数的解析式的三种形式 (1)一般式2()(0)f x ax bx c a =++≠; (2)顶点式2()()(0)f x a x h k a =-+≠; (3)零点式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠. 7.解连不等式()N f x M <<常有以下转化形式 ()N f x M <[()][()]0f x M f x N --< ?|()|2 2 M N M N f x +-- ()0() f x N M f x ->- ? 11()f x N M N > --. 8.方程0)(=x f 在),(21k k 上有且只有一个实根,与0)()(21
高考物理第一道大题针对训练 1.如图(甲)所示,A 车原来临时停在一水平路面上,B 车在后面匀速向A 车靠近,A 车司机发现后启动A 车,以A 车司机发现B 车为计时起点(t=0),A 、B 两车的v ﹣t 图象如图(乙)所示.已知B 车在第1s 内与A 车的距离缩短了x 1=12m . (1)求B 车运动的速度v B 和A 车的加速度a 的大小. (2)若A 、B 两车不会相撞,则A 车司机发现B 车时(t=0)两车的距离s 0应满足什么条件? 2.有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v =4 m/s ,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m =1kg 的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F =8N ,经过一段时间,小物块上到了离地面高为=2.4 m 的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g 取10 m/s 2, sin37°=0.6,cos37°=0.8).问: (1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间? (2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F ,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度? h
3.(13分)完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。在第二十九届北京奥运会比赛中,俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录。设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a=1.25m/s2匀加速助跑,速度达到v=9.0m/s 时撑杆起跳,到达最高点时过杆的速度不计,过杆后做自由落体运动,重心下降h2= 4.05m 时身体接触软垫,从接触软垫到速度减为零的时间t=0.90s。已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg,重力加速度g取10 m/s2,不计空气的阻力。求: (1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离; (2)假设伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为 零的过程中做匀减速运动,求软垫对她的作用力大 小。 4.(18分)如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s 匀速传动。三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态。滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。滑块C脱离弹簧后以速度v C=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点。已知滑块C与传送带之问的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2。求: (1)滑块c从传送带右端滑出时的速度大小; (2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能E p; (3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值V m是多少?
高考定位 受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题,主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点:弹力、摩擦力)、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析,涉及的思想方法有:整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等.高考试题命题特点:这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少,大多数情况都是同时涉及到几个知识点,而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查,考查时注重物理思维与物理能力的考核. 考题1对物体受力分析的考查 例1如图1所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上,现用大小均为F,方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则() 图1 A.A与B之间不一定存在摩擦力 B.B与地面之间可能存在摩擦力 C.B对A的支持力一定大于mg D.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g 审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以:先对物体A、B整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;A、C选项考察物体A、B之间的受力,应当隔离,物体A受力少,故:隔离物体A受力分析,根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力. 解析对A、B整体受力分析,如图, 受到重力(M+m)g、支持力F N和已知的两个推力,水平方向:由于两个推力的合力为零,故
整体与地面间没有摩擦力;竖直方向:有F N=(M+m)g,故B错误,D正确;再对物体A受力分析,受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f,在沿斜面方向:①当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向下,②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向上,③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时,摩擦力为零,设斜面倾斜角为θ,在垂直斜面方向:F N′=mg cos θ+F sin θ,所以B对A的支持力不一定大于mg,故A正确,C错误.故选择A、D. 答案AD 1.(单选)(2014·广东·14)如图2所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是() 图2 A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上 C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向 答案 A 解析M处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,选项A正确;N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上,故选项B错误;摩擦力与接触面平行,故选项C、D错误. 2.(单选)如图3所示,一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B,用两根细绳悬挂在天花板上,虚线为竖直线,α=θ=30°,β=60°,求轻杆对A球的作用力() 图3 A.mg B.3mg C. 3 3mg D. 3 2mg