2004年至2014年天津高考物理试题分类——力学综合计算题
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2004高考力学题【湘鄂、全国】18.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上。
②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用。
③中弹簧的左端拴一上物块,物块在光滑的桌面上滑动。
④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。
若认为弹簧的质量都为零,以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量,则有【D 】A .l 2>l 1 B.l 4>l 3 C.l 1>l 3 D.l 2=l 4【上海】5.物体B 放在物体A 上,A 、B 的上下表面均与斜面平行(如图),当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时【C 】(A )A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向上。
(B )A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下。
(C )A 、B 之间的摩擦力为零。
(D )A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质。
【两广】7.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为030和060,则 ac 绳和bc 绳中的拉力分别为【A 】 A1,2mg B.12mg C1,2mg D.12mg 【新课程】32.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同。
现用大小相同的外力F 沿图示方向分别作用在1和2上,用21F 的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动,令a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度,则【C 】A .a 1=a 2=a 3B .a 1= a 2,a 2>a 3C .a 1>a 2,a 2<a 3D .a 1>a 2,a 2>a 3【山西】15.如图所示,ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上, a 为圆周的最高点,d为最低点。
每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从 a 、b 、c 处释放(初速为0),用t 1、、、t 2、、t 3依次表示m各滑环到达d 所用的时间,则【D 】A .t 1=、t 2、=t 3B .t 1、>、t 2、>t 3C .t 3 > t 1、>t 2、、D .t 1、、<t 2、<t 3【两广】9.一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s 抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有四个球,将球的运动看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取210/g m s =)【C 】A . 1.6mB . 2.4mC .3.2mD .4.0m【湘鄂、全国】21.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时t 的关系和物块速度υ与时间t 的关系如图所示。
2014年天津市高考物理试卷一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.(6分)质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同2.(6分)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S3.(6分)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时,假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A.距地面的高度变大B.向心加速度变大C.线速度变大D.角速度变大4.(6分)如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷,一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么()A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加5.(6分)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100m/s,平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分别为x P=3.5m,x Q=﹣3m,当S位移为负且向﹣y方向运动时,P、Q两质点的()A.位移方向相同,速度方向相反B.位移方向相同,速度方向相同C.位移方向相反,速度方向相反D.位移方向相反,速度方向相同二、不定项选择题(每小题6分,共18分)6.(6分)下列说法正确的是()A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同7.(6分)如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a,b所示,则()A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V8.(6分)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光()A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大三、实验题9.(4分)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h=,圆盘转动的角速度大小ω=.10.(8分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等,组装的实验装置如图所示.(1)若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些.(2)实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,他这样做的目的是下列的哪个(填字母代号)A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:.(4)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的(填字母代号).A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力.11.(6分)现要测量一个未知电阻R x的阻值,除Rx外可用的器材有:多用电表(仅可使用欧姆档);一个电池组E(电动势6V)一个滑动变阻器R(0﹣20Ω,额定电流1A);两个相同的电流表G(内阻R g=1000Ω,满偏电流I g=100μA);两个标准电阻(R1=29000Ω,R2=0.1Ω);一个电键S、导线若干.(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆档粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是(填字母代号).A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量D.如需进一步测量可换“×1k”挡,调零后测量(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.四、计算题12.(16分)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量m A=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量m B=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到v t=2m/s,求(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)A的上表面长度l。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)物理部分试题详解 1.质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,该质点() A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒末加速度方向发生了改变 C.在前2秒内发生的位移为零 D.第3秒末和第5秒末的位置相同 【解析】根据v-t图像,第1秒末速度方向没变,加速度方向改变,A错。
第2秒末加速度方向没变,速度方向改变,B错。
前2秒内位移为图像围成三角形面积2m,C错。
第3秒末的位移与第5秒的位移同为1m,D正确。
【答案】D 2.如图所示,电路中均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器的极板水平放置.闭合电键,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是() A.增大的阻值B.增大的阻值 C.增大两板间的距离D.断开电键 【解析】如果油滴不动,则平行板电容器中电场强度不能变。
增大阻值,因为电源内阻不能忽略,所以分压增大,电容器电压增大,电场变强,A错。
增大阻值,因为电容器是断路,所以不影响电容器两端电压,电场不变,B对。
增大两板间距离,因为电容器两端电压不变,根据,电场变小,C错。
断开电键则电容器中间电场变为0,D错。
【答案】B 3.研究表明,地球自转在逐渐变慢,亿年前地球自转的周期约为22小时.假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比() A.距地面的高度变大B.向心加速度变大 C.线速度变大D.角速度变大 【解析】3亿年前地球自转周期22小时,现在为24小时,趋势为变大,所以未来同步卫星与现在相比周期变大,而万有引力不变。
由万有引力提供向心力,可知,轨道半径变大,则卫星距地面高度变大,A正确。
轨道半径变大,向心力变小,向心加速度变小,B错。
同时,线速度和角速度都减小,C和D错。
【答案】A 4.如图所示,平行金属板水平正对放置,分别带等量异号电荷.一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么() A.若微粒带正电荷,则板一定带正电荷 B.微粒从点运动到点电势能一定增加 C.微粒从点运动到点动能一定增加 D.微粒从点运动到点机械能一定增加 【解析】如题图,带电粒子所受电场力为竖直方向,又因为运动轨迹向下偏转,所以粒子所受合外力方向向下。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
理科综合物理部分
【答案】A
的砝码);④在此实验中,根据牛顿第二定律可知,钩码的重力大于细绳的拉力,而实验中用重力代替拉力会导致拉力做功大于小车动能增量;如果实验未平衡摩擦力也会导致拉力做功大于动能增量,故选项CD正确;
A 从
开始运动到与B 发生碰撞前,由动能定理得: 221A A v m Fl = ⑥ 联立④⑤⑥式,代入数据解得:
m 45.0=l ⑦
【答案】(1)
q
mU
R
B
2
1
1
=
;(2)m
nqU
R
qU
P
n2
π
=
;(3)见解析;
解析:
(1)设A经电场第1次加速后速度为v1,由动能定理得
(3)A 图能定性地反映A 、B 运动的轨迹。
A 经地n 加速后,设其对应的磁感应 强度为Bn ,A 、B 的周期分别为n T 、T ',综合②⑤式并分别应用A 、B 的数据得 n n qB m T π2=
k T kqB m T n n =='π2 由上可知,n T 是T '的k 倍,所以A 每绕得1周,B 就绕行k 周。
由于电场只在A 通过时存在,故B 仅在与
A 同时进入电场时才被加速。
经n 次加速后,A 、
B 的速度分别为
n v 、n v ',结合④式有。
2004年至2014年天津高考物理试题分类——力光实验(2005年)22.(16分)现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光光源C 、单缝D 和透红光的滤光片E 等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将白光光源C 放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C 、 、A 。
(2)本实验的步骤有:①取下遮光简左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意 和 。
(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示。
然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数 mm ,求得相邻亮纹的间距△x 为 mm 。
(4)已知双缝间距d 为2.0×10-4m ,测得双缝到屏的距离l 为0.700m ,由计算式 =λ ,求得所测红光波长为 nm 。
答案22.(1)E D B(2)单缝和双缝间距5cm~10cm使单缝与双缝相互平行(3)13.870 2.310 (4)∆ld x 6.6×102(2006年)(1)用半径相同的两小球A 、B 的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图,斜槽与水平槽圆滑连接。
实验时先不放B 球,使A 球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。
再把B 球装置于水平槽前端边缘处,让A 球仍从C 处由静止滚下,A 球和B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。
记录纸上的O 点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O 点的距离:cm OM 68.2=,cm OP 62.8=,cm ON 50.11=,并知A 、B 两球的质量比为1:2,则未放B 球时A 球落地点是记录纸上的 点,系统碰撞前总动量p 与碰撞后总动量p '的百分误差='-p p p %(结果保留一位有效数字)。
2004高考力学题【湘鄂、全国】18.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上。
②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用。
③中弹簧的左端拴一上物块,物块在光滑的桌面上滑动。
④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。
若认为弹簧的质量都为零,以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量,则有【D 】A .l 2>l 1 B.l 4>l 3 C.l 1>l 3 D.l 2=l 4【上海】5.物体B 放在物体A 上,A 、B 的上下表面均与斜面平行(如图),当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时【C 】(A )A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向上。
(B )A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下。
(C )A 、B 之间的摩擦力为零。
(D )A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质。
【两广】7.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为030和060,则 ac 绳和bc 绳中的拉力分别为【A 】 A1,2mg B.12mg C1,2mg D.12mg 【新课程】32.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同。
现用大小相同的外力F 沿图示方向分别作用在1和2上,用21F 的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动,令a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度,则【C 】A .a 1=a 2=a 3B .a 1= a 2,a 2>a 3C .a 1>a 2,a 2<a 3D .a 1>a 2,a 2>a 3【山西】15.如图所示,ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上, a 为圆周的最高点,d为最低点。
每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从 a 、b 、c 处释放(初速为0),用t 1、、、t 2、、t 3依次表示m各滑环到达d 所用的时间,则【D 】A .t 1=、t 2、=t 3B .t 1、>、t 2、>t 3C .t 3 > t 1、>t 2、、D .t 1、、<t 2、<t 3【两广】9.一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s 抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有四个球,将球的运动看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取210/g m s =)【C 】A . 1.6mB . 2.4mC .3.2mD .4.0m【湘鄂、全国】21.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时t 的关系和物块速度υ与时间t 的关系如图所示。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)物理部分试题详解1.质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,该质点( )A .在第1秒末速度方向发生了改变B .在第2秒末加速度方向发生了改变C .在前2秒内发生的位移为零D .第3秒末和第5秒末的位置相同【解析】根据v -t 图像,第1秒末速度方向没变,加速度方向改变,A 错。
第2秒末加速度方向没变,速度方向改变,B 错。
前2秒内位移为图像围成三角形面积2m ,C 错。
第3秒末的位移与第5秒的位移同为1m ,D 正确。
【答案】D 2.如图所示,电路中12R R 、均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C 的极板水平放置.闭合电键S ,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )A .增大1R 的阻值B .增大2R 的阻值C .增大两板间的距离D .断开电键S【解析】如果油滴不动,则平行板电容器中电场强度不能变。
增大1R 阻值,因为电源内阻不能忽略,所以1R 分压增大,电容器电压增大,电场变强,A 错。
增大2R 阻值,因为电容器是断路,所以不影响电容器两端电压,电场不变,B 对。
增大两板间距离,因为电容器两端电压不变,根据UE d=,电场变小,C 错。
断开电键则电容器中间电场变为0,D 错。
【答案】B3.研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时.假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( ) A .距地面的高度变大 B .向心加速度变大 C .线速度变大 D .角速度变大【解析】3亿年前地球自转周期22小时,现在为24小时,趋势为变大,所以未来同步卫星与现在相比周期变大,而万有引力不变。
由万有引力提供向心力222()Mm G m r r Tπ=,可知2324GMTr π=,轨道半径变大,则卫星距地面高度变大,A 正确。
2014年天津市高考物理试卷一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.(6分)质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同2.(6分)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值1C.增大两板间的距离D.断开电键S3.(6分)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时,假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A.距地面的高度变大B.向心加速度变大C.线速度变大D.角速度变大4.(6分)如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷,一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么()A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加5.(6分)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100m/s,平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分别为x P=3.5m,x Q=﹣3m,当S位移为负且向﹣y方向运动时,P、Q两质点的()A.位移方向相同,速度方向相反2B.位移方向相同,速度方向相同C.位移方向相反,速度方向相反D.位移方向相反,速度方向相同二、不定项选择题(每小题6分,共18分)6.(6分)下列说法正确的是()A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同7.(6分)如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a,b所示,则()A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:33C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V8.(6分)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光()A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大三、实验题9.(4分)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA 方向恰好与v的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h=,圆盘转动的角速度大小ω=.410.(8分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等,组装的实验装置如图所示.(1)若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些.(2)实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,他这样做的目的是下列的哪个(填字母代号)A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:.(4)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的(填字母代号).A.在接通电源的同时释放了小车5B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力.11.(6分)现要测量一个未知电阻R x的阻值,除Rx外可用的器材有:多用电表(仅可使用欧姆档);一个电池组E(电动势6V)一个滑动变阻器R(0﹣20Ω,额定电流1A);两个相同的电流表G(内阻R g=1000Ω,满偏电流I g=100μA);两个标准电阻(R1=29000Ω,R2=0.1Ω);一个电键S、导线若干.(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆档粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是(填字母代号).A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量6D.如需进一步测量可换“×1k”挡,调零后测量(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.四、计算题12.(16分)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量m A=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A 的最右端,B的质量m B=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到v t=2m/s,求(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)A的上表面长度l。
2004年普通高等学校夏季招生考试理综天津卷(新课程)一、选择题 ( 本大题共 8 题, 共计 48 分)1、(6分) 14.在静电场中,将一电子从A点移到B点,电场力做了正功,则A.电场强度的方向一定是由A点指向B点B.电场强度的方向一定是由B点指向A点C.电子在A点的电势能一定比在B点高D.电子在B点的电势能一定比在A点高2、(6分) 15.下列说法正确的是A.热量不能由低温物体传递到高温物体B.外界对物体做功,物体的内能必定增加C.第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化3、(6分) 16.公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。
一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T。
取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,即t=0,其振动图象如图所示,则A.t=T时,货物对车厢底板的压力最大B.t=T时,货物对车厢底板的压力最小C.t=T时,货物对车厢底板的压力最大D.t=T时,货物对车厢底板的压力最小4、(6分) 17.中子内有一个电荷量为+e的上夸克和两个电荷量为-e的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上,如图1所示。
图2给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是图25、(6分) 18.一台理想降压变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流。
已知两个线圈的匝数比为40∶1,则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是A.5 A,250 V,50 kWB.5 A,10 kV,50 kWC.200 A,250 V,50 kWD.200 A,10 kV,2×103 kW6、(6分) 19.激光散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理。
用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝,待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距。
2014年天津市高考物理试卷2014年天津市高考物理试卷一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.(6分)质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同2.(6分)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S3.(6分)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时,假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A.距地面的高度变大B.向心加速度变大C.线速度变大 D.角速度变大4.(6分)如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷,一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V8.(6分)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光()A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大三、实验题9.(4分)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA 方向恰好与v的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h= ,圆盘转动的角速度大小ω=.10.(8分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等,组装的实验装置如图所示.(1)若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些.(2)实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,他这样做的目的是下列的哪个(填字母代号)A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:.(4)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的(填字母代号).A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力.11.(6分)现要测量一个未知电阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:多用电表(仅可使用欧姆档);一个电池组E(电动势6V)一个滑动变阻器R(0﹣20Ω,额定电流1A);两个相同的电流表G(内阻Rg =1000Ω,满偏电流Ig=100μA);两个标准电阻(R1=29000Ω,R2=0.1Ω);一个电键S、导线若干.(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆档粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是(填字母代号).A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量D.如需进一步测量可换“×1k”挡,调零后测量(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.四、计算题12.(16分)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s,求(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)A的上表面长度l.13.(18分)如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4m,导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为MN,Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小为B=0.5T,在区域Ⅰ中,将质量m1=0.1kg,电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑,然后,在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑,cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g=10m/s2,问(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向;(2)ab刚要向上滑动时,cd的速度v多大;(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab上产生的热量Q是多少.14.(20分)同步加速器在粒子物理研究中有重要的作用,其基本原理简化为如图1所示的模型.M、N为两块中心开有小孔的平行金属板,质量为m、电荷量为+q的粒子A(不计重力)从M板小孔飘入板间,初速度可视为零.每当A进入板间,两板的电势差变为U,粒子得到加速,当A离开N板时,两板的电荷量均立即变为零,两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场,A在磁场作用下做半径为R的圆周运动,R远大于板间距离,A经电场多次加速,动能不断增大,为使R保持不变,磁场必须相应的变化,不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射,不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应,求(1)A运动第1周时磁场的磁感应强度B1的大小;(2)在A运动第n周的时间内电场力做功的平均功率;(3)若有一个质量也为m、电荷量为+kq(k为大于1的整数)的粒子B(不计重力)与A同时从M板小孔飘入板间,A、B初速度均可视为零,不计两者间的相互作用,除此之外,其他条件均不变,图2中虚线、实线分别表示A、B的运动轨迹,在B的轨迹半径远大于板间距离的前提下,请指出哪个图能定性地反映A、B的运动轨迹,并经推导说明理由.2014年天津市高考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.(6分)(2014•天津)质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同【分析】速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移,速度的正负表示速度的方向,只要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变;只要总面积仍大于0,位移方向就仍沿正方向;【解答】解:A、0﹣2s内速度图象在时间轴的上方,都为正,速度方向没有改变.故A错误;B、速度时间图象的斜率表示加速度,由图可知1﹣3s图象斜率不变,加速度不变,方向没有发生改变,故B错误;C、根据“面积”表示位移可知,0﹣2s内的位移为:x=×2×2m=2m.故C错1误;D、根据“面积”表示位移可知,0﹣3s内的位移为:x=×2×2﹣m=1m,1=×2×1m=1m,所以第3秒末和第5秒末的位置相同.故0﹣5s内的位移为:x2D正确.故选:D.2.(6分)(2014•天津)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S【分析】分析清楚电路结构,求出极板间的电场强度,求出油滴受到的电场力,然后根据电场力的表达式分析答题.【解答】解:根据图示电路图,由欧姆定律可得:电容器两端电压:U=IR1=R1==,油滴受到的电场力:F=qE=q=开始时油滴静止不动,F=mg,要使油滴保持静止不动,则电场力应保持不变;A、增大R1的阻值,电场力:F=变大,电场力大于重力,油滴受到的合力向上,油滴向上运动,故A错误;B、增大R2的阻值,电场力:F=不变,电场力与重力仍然是一对平衡力,油滴静止不动,故B正确;C、增大两板间的距离,极板间的电场强度减小,电场力减小,小于重力,油滴受到的合力向下,油滴向下运动,故C错误;D、断开电键S,极板间的电场强度为零,电场力为零,油滴受到重力作用,油滴向下运动,故D错误.故选:B.3.(6分)(2014•天津)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时,假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A.距地面的高度变大B.向心加速度变大C.线速度变大 D.角速度变大【分析】卫星受到的万有引力充当向心力,根据公式即可分析同步卫星的各物理量的变化情况.【解答】解:A、因地球的周期在增大;故未来人类发射的卫星周期也将增大;根据万有引力公式可知:=m则有:R=;故卫星离地高度将变大;故A正确;B、由=ma可知,因半径增大,则加速度减小;故B错误;C、由=m可知,v=,故线速度变小;故C错误;D、由=mRω2可知,ω=;故角速度减小;故D错误.故选:A.4.(6分)(2014•天津)如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷,一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么()A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加【分析】微粒在平行金属板间受到重力与电场力的作用,根据微粒运动轨迹与微粒受到的重力与电场力间的关系分析答题.【解答】解:微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用,由图示微粒运动轨迹可知,微粒向下运动,说明微粒受到的合力竖直向下,重力与电场力的合力竖直向下;A、如果微粒带正电,A板带正电荷,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下,A板带负电,但如果电场力小于重力,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下,则A板既可以带正电,也可能带负电,故A错误;B、如果微粒受到的电场力向下,微粒从M点运动到N点过程中电场力做正功,微粒电势能减小,如果微粒受到的电场力向上,则电势能增加,故B错误;C、微粒受到的合力向下,微粒从M点运动到N点过程中合外力做正功,微粒的动能增加,故C正确;D、微粒从M点运动到N点过程动能增加,重力势能减小,机械能不一定增加,故D错误.故选:C.5.(6分)(2014•天津)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100m/s,平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分别为xP =3.5m,xQ=﹣3m,当S位移为负且向﹣y方向运动时,P、Q两质点的()A.位移方向相同,速度方向相反B.位移方向相同,速度方向相同C.位移方向相反,速度方向相反D.位移方向相反,速度方向相同【分析】首先据题意和波速公式得出波长、周期;在画出波形图,结合PQ两点的坐标,分析判断两点的振动情况.【解答】解:据题境和波速V=λf 得:λ=2m,T=0.02s,Q关于y轴的对称点Q1,据题境可知两点的振动情况相同,则Q1P两点的距离之差为;质点P据波源的距离为时,波源S位移为负且向﹣y方向运动时,所以质点P的位移为负且向上运动;由因为Q1P两点的距离之差为,所以Q1的位移为正且向上运动,即PQ两点的位移方向相反,振动方向沿y轴的正方向,故ABC错误,D正确.故选:D.二、不定项选择题(每小题6分,共18分)6.(6分)(2014•天津)下列说法正确的是()A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同【分析】卢瑟福α粒子散射实验提出原子核式结构模型,紫外线可以使荧光物质发出荧光,γ射线不能在电场或磁场中发生偏转,多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的.【解答】解:(1)A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型,故A错误;B、紫外线可以使荧光物质发出荧光,利用这一特性对钞票或商标进行有效的防伪措施,故B正确;C、天然放射现象中产生的γ射线不能在电场或磁场中发生偏转,故C错误;D、当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,间距变小,观察者接收的频率增大,如果二者远离,间距变大,观察者接收的频率减小.故D正确.故选:BD.7.(6分)(2014•天津)如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a,b所示,则()A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V【分析】根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等.【解答】解:A、在t=0时刻,线圈一定处在中性面上;故A正确;B、由图可知,a的周期为4×10﹣2s;b的周期为6×10﹣2s,则由n=可知,转速与周期成反比,故转速之比为:;故B错误;C、曲线a的交变电流的频率f==25Hz;故C正确;D、由Em =NBSω可知===,所以Emb=Ema=10V,曲线b表示的交变电动势有效值为U==5V;故D错误;故选:AC.8.(6分)(2014•天津)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光()A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大【分析】根据光线的偏折程度判断折射率的大小,即可判断出光束频率的大小;根据v=分析光束在介质中传播的速度大小;根据公式sinC=分析临界角的大小.根据干涉条纹的间距关系可确定条纹间距;由光电效应方程可确定光电子的动能.【解答】解:由图可知,a光的偏折角大于b光的偏折角,故说明a光的折射率大于b光的折射率;故说明a光的频率大于b光的频率,a光的波长小于b光,在介质中a光的波速小于b光;A、垂直穿过同一块玻璃时,不会发生折射,则经过的距离相同;因a光的波速小;故a光所用的时间长;故A正确;B、由sinC=可知,a光的临界角要小于b光的临界角;故B正确;C、由x=λ可知,a光的干涉条纹小于b光的干涉条纹;故C错误;D、由EK =hγ﹣W;由于b光的频率小,故b光光子能量小,则b光照射时逸出的光电子最大初动能要小;故D错误.故选:AB.三、实验题9.(4分)(2014•天津)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A 为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h= ,圆盘转动的角速度大小ω=(n=1、2、3…).【分析】小球做平抛运动,小球在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,根据水平位移求出运动的时间,根据竖直方向求出高度.圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等,在这段时间内,圆盘转动n圈.【解答】解:小球做平抛运动,小球在水平方向上做匀速直线运动,则运动的时间t=,竖直方向做自由落体运动,则h=根据ωt=2nπ得:(n=1、2、3…)故答案为:;(n=1、2、3…).10.(8分)(2014•天津)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等,组装的实验装置如图所示.(1)若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些刻度尺、天平(包括砝码).(2)实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,他这样做的目的是下列的哪个 D (填字母代号)A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:可在小车上加适量的砝码.(4)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的CD (填字母代号).A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力.【分析】(1、2)根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析,平衡摩擦力作用后,进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离,用天平测出小车的质量,需要改变砝码的质量来代替小车的拉力.(2)、(3)根据W=mgs求出砂桶及砂的总重力做功,根据匀变速直线运动的平均速度等于中点时刻的瞬时速度求A、B的速度,即可得到动能的变化量,从而写出探究结果表达式,根据此表达式分析所需要的测量仪器.【解答】解:(1)、根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量,通过研究纸带来研究小车的速度,利用天平测量小车的质量,利用砝码的重力代替小车的合外力,所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量,即还需要刻度尺,天平(带砝码).故答案为:刻度尺;天平(带砝码)(2)、实验过程中,为减少误差,提高实验的精确度,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,目的是消除摩擦带来的误差,即平衡摩擦力后,使细绳的拉力等于小车的合力,故ABC错误,D正确.故选:D.(3)平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,即小车的加速度大,所以应减少小车的加速度,当小车的合力一定的情况下,据牛顿第二定律可知,适当增大小车的质量,即在小车上加适量的砝码.故答案为:在小车上加适量的砝码(4)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,从功能关系看出:该实验一定有转化为内能的,即试验中有存在摩擦力没有被平衡掉;还有该实验要求,只有当小车的质量远大于砝码的质量时,小车的拉力才近似等于砝码的重力,故AB错误,CD正确.故选:CD.11.(6分)(2014•天津)现要测量一个未知电阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:多用电表(仅可使用欧姆档);一个电池组E(电动势6V)一个滑动变阻器R(0﹣20Ω,额定电流1A);两个相同的电流表G(内阻Rg =1000Ω,满偏电流Ig=100μA);两个标准电阻(R1=29000Ω,R2=0.1Ω);一个电键S、导线若干.(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆档粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是AC (填字母代号).A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量D.如需进一步测量可换“×1k”挡,调零后测量(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.【分析】(1)用多用电表的欧姆档粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,说明档位太大,应改用小倍率档位,选档位后,重新欧姆调零(2)利用提供的器材改装成电流表和电压表,要求电路能耗较小,结合电阻较小特点,故采用限流接法【解答】解:(1)A、用多用电表的欧姆档粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,此时的刻度盘示数较小,故总阻值较小,故A正确.B、由A分析知,B错误.C、应改用小倍率档位,选档位后,重新欧姆调零进行测量,故C正确.D、由C分析知,D错误.故选:AC;(2)利用提供的器材R2和G改装成电流表,用R1和G改装成电压表;要求电路能耗较小,结合电阻较小特点,故采用限流接法,电路如图:故答案为:(1)AC;(2)四、计算题12.(16分)(2014•天津)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A 运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s,求(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)A的上表面长度l.【分析】(1)由牛顿第二定律可以求出加速度;(2)由动量定理求出碰撞后的速度;(3)由动量守恒定律与动能定理可以求出A上表面的长度.【解答】解:(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律得:F=mAa,代入数据得:a=2.5m/s2;(2)A、B碰撞后共同运动过程中,选向右的方向为正,由动量定理得:Ft=(mA +mB)vt﹣(mA+mB)v,代入数据解得:v=1m/s;(3)A、B碰撞过程动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mA vA=(mA+mB)v,A从开始运动到与B发生碰撞前,由动能定理得:Fl=mA vA2﹣0,联立并代入数据得:l=0.45m;答:(1)A开始运动时加速度a的大小为2.5m/s2;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小为1m/s;(3)A的上表面长度为0.45m.。
xtt 1 t 2t 3t 4 O近几年高考物理试题一、机械振动与机械波1.(2004年天津理综16)公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。
一段时间内货物在坚直方向的振动可视为简谐运动,周期为T 。
取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,即0=t ,其振动图象如图所示,则( )A. T t 41=时,货物对车厢底板的压力最大B. T t 2=时,货物对车厢底板的压力最小C. T t 43=时,货物对车厢底板的压力最大D. T t 43=时,货物对车厢底板的压力最小OxTT 2y2.(2006年天津理综卷17)一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是( )A .t 1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小B .t 2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小C .t 3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大D .t 4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大3.(2006年全国理综卷Ⅰ.19.)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。
匀速转动把手时, 曲杆给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动。
把手匀速 转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速转动的速度 就可以改变驱动力的周期。
若保持把手不动,给砝码一向下 的初速度,砝码便做简谐运动,振动图线如图2所示。
当把手 以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图线 如图3所示。
若用T 0表示弹簧振子的固有周期,T 表示驱动力的周期,Y 表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则( )图1A .由图线可知T 0=4sB .由图线可知T 0=8sC .当T 在4s 附近时,Y 显著增大;当T 比4s 小得多或大得多时,Y 很小D .当T 在8s 附近时,Y 显著增大;当T 比8s 小得多或大得多时,Y 很小4.(2006年重庆理综卷18)图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t =0时的波形。
2014年高考天津卷理科综合(物理部分)试题解析一、单项选项题(每小题6分,共30分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,[学科网该质点A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒和第5秒末的位置相同[学科网2.如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略。
平行板电容器C的极板水平放置。
闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。
如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是[学科网A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S【答案】B【解析】3.研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。
假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A.距地面的高度变大B.向心加速度变大B.线速度变大D.角速度变大[学-科-网4.如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷。
一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加[学科-网D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加5.平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100m/s ,平衡位置在x 轴上的P 、Q 两个质点随波源振动着,P 、Q 的x 轴坐标分别为m 3m 5.3-==Q P x x 、,当S 位移为负且向-y 方向运动时,P 、Q 两质点的A .位移方向相同、速度方向相反B .位移方向相同、速度方向相同C .位移方向相反、速度方向相反D .位移方向相反、速度方向相同二、不定项选择题(每小题6分,共18分。
每小题给出 的四个选项中,都有多个选项是正确的。
2014天津高考理综试题及答案解析绝密★启封前机密★使用完毕前2014年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(天津卷)物理部分1.下列说法正确的是A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B. α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关2.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面.并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则A·甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C,甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功3.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd.ab边长大于bc边长,8.固定的半圆形玻璃砖的横截面如图.O点为圆心,OO’为直径MN的垂线。
足够大的光屏PQ紧靠玻瑞砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO’夹角θ较小时,光屏NQ区城出现两个光斑·逐渐增大θ角.当θ=α时,光屏NQ区城A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的大C.α<θ<β时,光屏上只有1个光斑D.β<θ<π/2时,光屏上只有1个光斑第二卷9(1)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段己经完成。
设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,己知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a=线速度 v=(2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系.①下列做法正确的是(填字母代号)A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要盆新调节木板倾斜度②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量木块和木块上硅码的总质量(填远大于,远小于,或近似于)③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线·设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲,μ乙,由图可知,m甲m乙μ甲μ乙(填“大于”、“小于”或“等于”)(3)要测绘一个标有“3V,0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由,零逐渐增加到3V,并便于操作。
2014年天津市高考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.(6分)(2014•天津)质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示,该质点()×=﹣×2.(6分)(2014•天津)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是(),F=F=F=3.(6分)(2014•天津)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时,假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与=mR=;故卫星离地高度将变大;故、由、由=m可知,v=、由=mR4.(6分)(2014•天津)如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷,一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么()5.(6分)(2014•天津)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50Hz 的简谐横波向x轴正、负两个方向传播,波速均为100m/s,平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分别为x P=3.5m,x Q=﹣3m,当S位移为负且向﹣y两点的距离之差为;质点据波源的距离为时,两点的距离之差为二、不定项选择题(每小题6分,共18分)7.(6分)(2014•天津)如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a,b所示,则()可知,转速与周期成反比,故转速之比为:f==25Hz==U==58.(6分)(2014•天津)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光()v=分析sinC=可知,λ三、实验题9.(4分)(2014•天津)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h=,圆盘转动的角速度大小ω=(n=1、2、3…).t=,故答案为:;10.(8分)(2014•天津)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等,组装的实验装置如图所示.(1)若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些刻度尺、天平(包括砝码).(2)实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,他这样做的目的是下列的哪个D(填字母代号)A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:可在小车上加适量的砝码.(4)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的CD(填字母代号).A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力.11.(6分)(2014•天津)现要测量一个未知电阻R x的阻值,除Rx外可用的器材有:多用电表(仅可使用欧姆档);一个电池组E(电动势6V)一个滑动变阻器R(0﹣20Ω,额定电流1A);两个相同的电流表G(内阻R g=1000Ω,满偏电流I g=100μA);两个标准电阻(R1=29000Ω,R2=0.1Ω);一个电键S、导线若干.(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆档粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是AC (填字母代号).A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量D.如需进一步测量可换“×1k”挡,调零后测量(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.四、计算题12.(16分)(2014•天津)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量m A=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量m B=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到v t=2m/s,求(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)A的上表面长度l.13.(18分)(2014•天津)如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4m,导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为MN,Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小为B=0.5T,在区域Ⅰ中,将质量m1=0.1kg,电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑,然后,在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑,cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g=10m/s2,问(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向;(2)ab刚要向上滑动时,cd的速度v多大;(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab上产生的热量Q是多少.m14.(20分)(2014•天津)同步加速器在粒子物理研究中有重要的作用,其基本原理简化为如图1所示的模型.M、N为两块中心开有小孔的平行金属板,质量为m、电荷量为+q的粒子A(不计重力)从M板小孔飘入板间,初速度可视为零.每当A进入板间,两板的电势差变为U,粒子得到加速,当A离开N板时,两板的电荷量均立即变为零,两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场,A在磁场作用下做半径为R的圆周运动,R远大于板间距离,A经电场多次加速,动能不断增大,为使R保持不变,磁场必须相应的变化,不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射,不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应,求(1)A运动第1周时磁场的磁感应强度B1的大小;(2)在A运动第n周的时间内电场力做功的平均功率;(3)若有一个质量也为m、电荷量为+kq(k为大于1的整数)的粒子B(不计重力)与A 同时从M板小孔飘入板间,A、B初速度均可视为零,不计两者间的相互作用,除此之外,其他条件均不变,图2中虚线、实线分别表示A、B的运动轨迹,在B的轨迹半径远大于板间距离的前提下,请指出哪个图能定性地反映A、B的运动轨迹,并经推导说明理由.R=判断轨道半径关系.qU==m nqU=的大小为周的时间内电场力做功的平均功率为。
2004年至2014年天津高考物理试题分类——力学综合计算(2004年)24.(18分)质量kg m 5.1=的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行s t 0.2=停在B 点,已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=,物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ,求恒力F 多大。
(2/10s m g =)解:设撤去力F 前物块的位移为1s ,撤去力F 时物块速度为v ,物块受到的滑动摩擦力mg F μ=1对撤去力F 后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t vs s 21=- 对物块运动的全过程应用动能定理011=-s F Fs 由以上各式得222gts mgsF μμ-=代入数据解得F=15N(2005年)24.(18分)如图所示,质量m A 为4.0kg 的木板A 放在水平面C 上,木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24,木板右端放着质量m B 为1.0kg 的小物块B (视为质点),它们均处于静止状态。
木板突然受到水平向右的12N ·s 的瞬时冲量I 作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能E M 为8.0J ,小物块的动能E kB 为0.50J ,重力加速度取10m/s 2,求: (1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0; (2)木板的长度L 。
解:(1)设水平向右为正方向0v m I A = ① 代入数据解得s m v /0.30= ②(2)设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ,B 在A 上滑行的时间为t ,B 离开A 时A 和B 的初速分别为v A 和v B ,有 0)(v m v m t F F A A A CA BA -=+- ③B B AB v m t F = ④其中F AB =F EAg m m F B A CA )(+=μ ⑤设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ,有2022121)(v m v m s F F A A A A CA BA -=+- ⑥ AB B AB E s F = ⑦动量与动能之间的关系为kA A A A E m v m 2= ⑧ kB B A B E m v m 2= ⑨木板A 的长度B A s s L -= ⑩代入数据解得L=0.50m ⑾(2006年)23.(16分)如图所示,坡道顶端距水平面高度为h ,质量为1m 的小物块A 从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A 制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M 处的墙上,另一端与质量为2m 的挡板B 相连,弹簧处于原长时,B 恰位于滑道的末端O 点。
2004年至2014年天津高考物理试题分类——力学综合计算(2004年)24.(18分)质量kg m 5.1=的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行s t 0.2=停在B 点,已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=,物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ,求恒力F 多大。
(2/10s m g =)解:设撤去力F 前物块的位移为1s ,撤去力F 时物块速度为v ,物块受到的滑动摩擦力mg F μ=1对撤去力F 后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t vs s 21=- 对物块运动的全过程应用动能定理011=-s F Fs 由以上各式得222gts mgsF μμ-=代入数据解得F=15N(2005年)24.(18分)如图所示,质量m A 为4.0kg 的木板A 放在水平面C 上,木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24,木板右端放着质量m B 为1.0kg 的小物块B (视为质点),它们均处于静止状态。
木板突然受到水平向右的12N ·s 的瞬时冲量I 作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能E M 为8.0J ,小物块的动能E kB 为0.50J ,重力加速度取10m/s 2,求: (1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0; (2)木板的长度L 。
解:(1)设水平向右为正方向0v m I A = ① 代入数据解得s m v /0.30= ②(2)设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ,B 在A 上滑行的时间为t ,B 离开A 时A 和B 的初速分别为v A 和v B ,有 0)(v m v m t F F A A A CA BA -=+- ③B B AB v m t F = ④其中F AB =F EAg m m F B A CA )(+=μ ⑤设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ,有2022121)(v m v m s F F A A A A CA BA -=+- ⑥ AB B AB E s F = ⑦动量与动能之间的关系为kA A A A E m v m 2= ⑧kBBABEmvm2=⑨木板A的长度BAssL-=⑩代入数据解得L=0.50m ⑾(2006年)23.(16分)如图所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为1m的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为2m的挡板B相连,弹簧处于原长时,B恰位于滑道的末端O点。
A与B碰撞时间极短,碰后结合在一起共同压缩弹簧,已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求:(1)物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小;(2)弹簧最大压缩量为d时的弹性势能p E(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。
23.(16分)(1)由机械能守恒定律,有21121vmghm=①ghv2=②(2)A、B在碰撞过程中内力远大于外力,由动量守恒,有vmmvm'+=)(211③A、B克服摩擦力所做的功gdmmW)(21+=μ④由能量守恒定律,有gdmmEvmmp)()(2121221++='+μ⑤解得gdmmghmmmEp)(212121+-+=μ⑥(2007年)23.(16分)如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,在最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内。
可视为质点的物块从A点正上方某处无初速度下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道沿街至轨道末端C处恰好没有滑出。
已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。
求(1)物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍;(2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。
(1)设物块的质量为m ,其开始下落处的位置距BC 的竖直高度为h ,到达B 点时的速度为v ,小车圆弧轨道半径为R 。
由机械能守恒定律,有221mv mgh =①根据牛顿第二定律,有Rv m mg mg 29=- ②解得h =4R ③ 即物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的4倍。
(2)设物块与BC 间的滑动摩擦力的大小为F ,物块滑到C 点时与小车的共同速度为v ′,物块在小车上由B 运动到C 的过程中小车对地面的位移大小为s 。
依题意,小车的质量为3m ,BC 长度为10R 。
由滑动摩擦定律,有mg F μ=④ 由动量守恒定律,有'+=v m m mv )3( ⑤对物块、小车分别应用动能定理,有222121)10(mv mv s R F -'=+- ⑥ 0)3(212-'=v m Fs ⑦ 解得3.0=μ⑧(2008年)24.(18分)光滑水平面上放着质量,m A =1kg 的物块A 与质量m B =2kg 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 =49J 。
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 =0.5m, B 恰能到达最高点C 。
取g =10m/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 。
24.(18分)(1)设B 在绳被拉断后瞬间的速度为v B ,到达C 点时的速度为v C ,有m B g =m B Rv C2 ①21m B v 2B =21m B 2C v +2m B gR ②代入数据得v B =5m/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 21v ④ I =m B v B -m B v 1 ⑤代入数据得I =-4N·s ,其大小为4N·s ⑥ (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 ⑦ W =21 m A 2A v ⑧ 代入数据得W =8J ⑨(2009年)10.(16分)如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15 m,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。
物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s 2,求(1) 物块在车面上滑行的时间t;(2) 要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少。
答案:(1)0.24s (2)5m/s【解析】本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。
涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。
(1)设物块与小车的共同速度为v ,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有()2012m v m m v =+ ① 设物块与车面间的滑动摩擦力为F ,对物块应用动量定理有220-F t m v m v =- ② 其中 2F m g μ= ③ 解得 ()1012m v t m m gμ=+代入数据得 0.24s t = ④ (2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v ′,则()2012m v m m v ''=+ ⑤ 由功能关系有()22201221122m v m m v m gL μ''=++ ⑥代入数据解得 =5m/s故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v 0′不能超过5m/s 。
(2010年)10.(16分)如图所示,小球A 系在细线的一端,线的另一端固定在O 点,O 点到水平面的距离为h 。
物块B 质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O 点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。
现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为16h。
小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g ,求物块在水平面上滑行的时间t 。
10.(16分)设小球的质量为m ,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为1v ,取小球运动到最低点重力势能为零,根据机械能守恒定律,有 2121mv mgh =① 得gh v 21=设碰撞后小球反弹的速度大小为1v ',同理有212116v m h mg'= ②得gghv ='1设碰后物块的速度大小为2v ,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律,有2115mv v m mv +'-= ③ 得82ghv =④ 物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小 mg F μ5= ⑤设物块在水平面上滑行的时间为t ,根据动量定理,有250mv Ft -=- ⑥得gght μ42=⑦ (2011年)10.(16分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R ,MN 为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A 以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量与A 相同的小球B 发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N 为2R 。
重力加速度为g ,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t ; (2)小球A 冲进轨道时速度v 的大小。
10.(16分)(1)粘合后的两球飞出轨后做平抛运动,竖直方向分运动为自由落体 运动,有2212gt =①解得gR t 2= ②(2)设球A 的质量为m ,碰撞前速度大小为v 1把球A 冲进轨道最低点时的重力势能为0,由机械能守恒定律知mgR mv mv 22121212+= ③设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v 2,由动量守恒定律知212mv mv =④飞出轨道后做平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,有t v R 22=⑤综合②③④⑤式得gR v 22=⑥(2012年)10、如图所示,水平地面上固定有高为h 的平台,台面上固定有光滑坡道,坡道顶端局台面高也为h ,坡道底端与台面相切。
小球A 从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B 发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。