高考物理试题汇编.docx
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鑫达捷 高中物理学习材料
2008年高考物理试题汇编
力学综合
1.2008年理科综合(北京卷)24.(20分)有两个完全相同的小滑块A和B,A沿光滑水平面以速度v0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)已知滑块质量为m,碰撞时间为t,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下滑的运动,特制做一个与B平抛轨道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pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系;
b.在OD曲线上有一M点,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。
解析:24.(20分)
滑动A与B正碰,满足 mvA-mVB=mv0
①
222111222ABamvmvmv ②
由①②,解得vA=0, vB=v0,
根据动量定理,滑块B满足 F·t=mv0
解得 0mvFt
(2)a.设任意点到O点竖直高度差为d.
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
EA=mgd,EB= mgd+2012mv
由于p=2kmE,有20212AkABkBPPgdPEUgd
即 PA
A下滑到任意一点的动量总和是小于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 & 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &
鑫达捷 x=v0t·y=12gt2
B的轨迹方程 y=222agxv
在M点x=y,所以 y=201vg ③
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Bxv和Byv,速率为vB;A水平和竖直分速度大小分别为Axv和Ayv,速率为vA,则
,AyByAxBxABABvvvvvvvv ④
B做平抛运动,故200,2,2BxByBvvvgyvvgy ⑤
对A由机械能守恒得vA=2gy ⑥
由④⑤⑥得 0220022,22AxAyvgygyvvvgyvgy
将③代入得002545,55AxAyvvvv
2.2008年全国Ⅱ卷理科综合23. ( 15 分)如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v0/2 射出。重力加速度为g。求:
(1)此过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
23. (15分)
(1)设子弹穿过物块后物块的速度为V,由动量守恒得
mv0=m20v+MV ①
解得
V=02vMm ②
系统的机械能损失为 & 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &
鑫达捷 ΔE=21m20v-222021221MVvm ③
由②③式得
ΔE=20381mvMm ④
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌边缘的水平距离为s,则
h=21gt2 ⑤
s=Vt ⑥
由②⑤⑥式得
s=ghMmv20 ⑦
评分参考:第(1)问9分。①③④式各3分。第(2)问6分,⑤⑥⑦式各2分。
3.2008年 (全国I理科综合)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l1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住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:24、(18分)
(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1v、2v,则机械能守恒定律得
mglmvmv22212121……………………………………………………①
小球由最低点向左摆动到最高点时,则机械能守恒定律得
)60cos1(2122mglmv………………………………………………②
联立①②式得
glvv21……………………………………………………………③
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
10mvI
解得 & 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &
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glmI………………………………………………………………④
(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
2221mvWmgl………………………………………………………⑤
联立③⑤式得
mgl21W
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mgl21。
4.2008年高考试题--理综(宁夏卷(2)(9分)某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?
解析:(2)设摆球A、B的质量分别为Am、Bm,摆长为l,B球的初始高度为h1,碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得
1(1cos45)hl ①
2112BBBmvmgh ②
设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2。有
P1=mBvB ③
联立①②③式得12(1cos45)BPmgl ④
同理可得2()2(1cos30)ABPmmgl ⑤
联立④⑤式得211cos301cos45ABBPmmPm ⑥
代入已知条件得2211.03PP ⑦
由此可以推出211PPP≤4% ⑧
所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。
5.2008年高考试题--理综(宁夏卷(2)(10分)一足够长的斜面,最高点为O点,有一长为l=1.00
m的木条AB,A端在斜面上,B端伸出斜面外。斜面与木条间的磨擦力足够大,以致木条不会在斜面上滑动。在木条A端固定一个质量为M=2.00 kg的重物(可视& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &
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(Ⅰ)木条的质量可以忽略不计。
(Ⅱ)木条质量为m′=0.50 kg,分布均匀。
解析: (2)(10分)
(Ⅰ)当木条A端刚刚离开斜面时,受力情况如图a所示。设斜面倾角为,根据力矩平衡条件,若满足条件
coscosOBmgOAMg••>
①
木条就不会脱离斜面。根据题意
lOBOA ②
联立①②并代入已知条件得
m20.0>OA ③
(Ⅱ)设G为木条重心,由题意可知
12AGl ④
当木条A端刚刚离开斜面时,受力情况如图下所示。
由(Ⅰ)中的分析可知,若满足
cosMgOAg>coscosmgOBmgOGgg ⑤
木条就不会脱离斜面。联立②④⑤并代入已知条件得
OA>0.25 m ⑥
6.2008年 (山东卷理科综合)24.(15分)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(可视为质点)以Va=5m/s的水平初速度由a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面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=l.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.0lkg,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。
解析: (1)设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得 & 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &
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小物体自P点做平抛运动,设运动时间为t.水平射程为s,则 ②
s=vt ③
联立①②③式,代入数据解得s=0.8m ④
(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F取竖直向下为正方向 ⑤
联立①⑤式,代入数据解得
F=0.3N ⑥
方向竖直向下
7.2008年(四川卷理科综合)25.(20分)一倾角为θ=45°的斜血固定于地面,斜面顶端离地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg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=10 m/s2。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?