浙江省2009届高三物理第一轮复习单元试题圆
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绝密★启用前2009年普通高等学校招生统一考试理综试题物理部分(浙江卷)试卷副标题xxx注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题1.空间存在匀强电场,有一电荷量q ()0>q 、质量m 的粒子从O 点以速率0v 射入电场,运动到A 点时速率为02v 。
现有另一电荷量q -、质量m 的粒子以速率02v 仍从O 点射入该电场,运动到B 点时速率为03v 。
若忽略重力的影响,则 A .在O 、A 、B 三点中,B 点电势最高B .在O 、A 、B 三点中,A 点电势最高C .OA 间的电势差比BO 间的电势差大D .OA 间的电势差比BA 间的电势差小第II 请点击修改第II 卷的文字说明 二、综合题2沿水平直线轨道运动L 后,出B 继续在光滑平直轨道上运动到C 以额定功率P =1.5W 的阻力均可不计。
图中L =10.00m3.如图所示,x 轴正方向水平向右,y 轴正方向竖直向上。
在xOy 平面内有与y 轴平行的匀强电场,在半径为R 的圆内还有与xOy 平面垂直的匀强磁场。
有相同质量m 、电荷量q (q >0)0<y <2R (1)从A 点射出的带电微粒平行于(2)请指出这束带电微粒与x (3)若这束带电微粒初速度变为2v 由。
A参考答案1.AD【来源】09高考浙江理综物理部分【解析】正电荷由O 到A ,动能变大,电场力做正功,电势能减小,电势也减小,O 点电势较高;负电荷从O 到B 速度增大,电场力也做正功,电势能减小,电势升高,B 点电势比O点高。
所以B 点最高,A 对;()()q mv q v m v m q W U OA OA2321221202020=-== ()()qmv q v m v m q W U OB OB25221321202020-=--=-=,故D 对 2.2.53s【来源】圆周运动及其应用【解析】设赛车越过壕沟需要的最小速度为v 1,由平抛运动的规律知t v S 1=,221gt h =,解得v 1= hgS2=3m/s 并设赛车刚好过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为,最低点速度为,有牛顿运动定律及机械能守恒得R v m mg 22=,R mg mv mv 221212223⨯+=,解得s m gR v /453==,所以赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的最小速度为v =4m/s 设电动机工作时间至少为t ,则根据功能原理得221mv fL Pt =- 带入数据解得t =2.53s【答案】见解析【来源】带电粒子在电场中运动 压轴大题 【解析】(1)带电微粒平行于x 轴从C 点进入磁场,说明带电微粒 所受重力和电场力的大小相等,方向相反。
一.必备知识1.常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即v A=v B。
(2)摩擦(齿轮)传动:如图丙所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即v A=v B。
(3)同轴转动:如图丁所示,两轮固定在一起绕同一转轴转动,两轮转动的角速度大小相等,即ωA=ωB。
2.解决传动问题的关键(1)确定属于哪类传动方式,抓住传动装置的特点。
①同轴转动:固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同;②皮带传动、齿轮传动和摩擦传动:齿轮传动和不打滑的摩擦(皮带)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。
(2)结合公式v=ωr,v一定时ω与r成反比,ω一定时v与r成正比,判定各点v、ω的比例关系。
假设判定向心加速度a n的比例关系,可巧用a n=ωv这一规律。
二.传动模型例题及对点演练〔一〕例题例1如下图的皮带传动装置中,右边两轮连在一起同轴转动。
图中三轮半径的关系为:r1=2r2,r3=1.5r1,A、B、C三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑,那么A、B、C三点的线速度之比为________;角速度之比为________;周期之比为________。
思维引导:(1)A 、B 两点位于两轮边缘靠皮带传动,那么v A 与v B 有什么关系?ωA 与ωB 有什么关系?提示:v A =v B ,ωA ωB =r 2r 1。
(2)B 、C 为同轴转动的两点,v B 与v C 、ωB 与ωC 的关系是什么? 提示:v B v C =r 2r 3,ωB =ωC 。
案答: 1∶1∶3__1∶2∶2__2∶1∶1解析:因为两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内A 、B 两点转过的弧长相等,即v A=v B ,由v =ωr 知ωA ωB =r 2r 1=12,又B 、C 是同轴转动,相等时间内转过的角度相等,即ωB =ωC ,由v =ωr 知v B v C =r 2r 3=12r 11.5r 1=13。
2009年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)理科综合 物理部分一、选择题(在每小题给出的四个选项中,都只有一个选项正确)14.如图所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。
已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为o 30,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为A .mg 23和mg 21B .mg 21和mg 23 C .mg 21和mg μ21 D .mg 23和mg μ23 15.氮原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力、库伦力和核力,则3种力从大到小的排列顺序是A .核力、万有引力、库伦力B .万有引力、库伦力、核力C .库伦力、核力、万有引力D .核力、库伦力、万有引力16.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q ()0>q 的相同小球,小球之间用劲度系数均为0k 的轻质弹簧绝缘连接。
当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为0l 已知静电力常量为k ,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A .20225l k kq l +B .202l k kq l -C .20245l k kq l -D .20225l k kq l - 17.如图所示,在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m 、阻值为R 的闭合矩形金属线框abcd 用绝缘轻质细杆悬挂在O 点,并可绕O 点摆动。
金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。
则线框中感应电流的方向是A .a d c b a →→→→B .d a b c d →→→→C .先是d a b c d →→→→,后是a d c b a →→→→D .先是a d c b a →→→→,后是d a b c d →→→→二、选择题(本题共4小题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
2009年浙江省高考物理试卷一、选择题(本题共4小题.每题6分,满分24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1. 如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30∘,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A √32mg和12mg B 12mg和√32mg C 12mg和12μmg D √32mg和√32μmg2. 氢原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力,则3种从大到小的排列顺序是()A 核力、万有引力、库仑力B 万有引力、库仑力、核力C 库仑力、核力、万有引力 D 核力、库仑力、万有引力3. 如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为()A l+5kq22k0l2 B l−kq2k0l2C l−5kq24k0l2D l−5kq22k0l24. 如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中应电流的方向是()A a→b→c→dB d→c→b→a→dC 先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD 先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d二、选择题(本题共4小题.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)5. 如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F 点.已知入射方向与边AB的夹角为θ=30∘,E、F分别为边AB、BC的中点,则()A 该棱镜的折射率为√3B 光在F点发生全反射C 光从空气进入棱镜,波长变小 D 从F点出射的光束与入射到E点的光束平行6. 在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道.已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍.关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力,以下说法正确的是()A 太阳引力远大于月球引力B 太阳引力与月球引力相差不大C 月球对不同区域海水的吸引力大小相等D 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异7. 空间存在匀强电场,有一电荷量q(q>0),质量m的点电荷从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷为−q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响,则()A 在O、A、B三点中,B点电势最高B 在O、A、B三点中,A点电势最高C OA间的电势差比BO间的电势差大D OA间的电势差比BA间的电势差小8. 一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向的播处x1=1m和x2=2m的两质点A、B的振动图像如图所示.由此可知()A 波长为4m B 波速为1m/s C 3s末A、B两质点的位移相同 D 1s末A点的振动速3度大于B点的振动三、实验题9. (I)(1)如图甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.(2)某同学从标称为“220V25W”“220V300W”“220V500W”的3只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示.该灯泡的阻值是________Ω,标称的额定功率为________W.(II)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,两位同学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)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示.光敏电阻与某一自动记录相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示,则该单摆的振动周期为________.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”),图乙中的△t将________(填“变大”、“不变”或“变小”).四、解答题(共3小题,满分54分)10. 如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板.有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止.若某一时,小物块与金属板只发生了一次碰撞,碰撞后刻在金属板A、B间加一电压U AB=−3μmgd2qq,并以与碰前大小相等的速度反方向弹回.已知小物块与绝缘平板间的动电荷量变为−12摩擦因数为μ,若不计小物块电量对电场的影响和碰撞时间.则(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少?(2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动?停在何位置?11. 某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟.已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5W工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不计.图中L=10.00m,R=0.32m,ℎ=1.25m,S=2.50m.问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10m/s2)12. 如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xOy平面内与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场.在圆的左边放置一带电微粒发射装置,它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q(q>0)和初速度v的带电微粒.发射时,这束带电微粒分布在0<y<2R的区间内.已知重力加速度大小为g.(1)从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域,并从坐标原点O沿y轴负方向离开,求电场强度和磁感应强度的大小与方向.(2)请指出这束带电微粒与x轴相交的区域,并说明理由.(3)在这束带电磁微粒初速度变为2V,那么它们与x轴相交的区域又在哪里?并说明理由.2009年浙江省高考物理试卷答案1. A2. D3. C4. B5. A,C6. A,D7. A,D8. A9. 160,25,乙,2t0,变大,变大10. (1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是√μgl;(2)小物块碰撞后经过4√1μg停止运动,停在2l处或距离A板为2l.11. 解:设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1,由平抛运动的规律s=v1tℎ=12gt2解得v1=s√g2ℎ=2.5×√102×1.25=5m/s设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为v2,最低点的速度为v3,由牛顿第二定律及机械能守恒定律mg=m v22R1 2mv32=12mv22+mg(2R)解得:v3=√5gR=√5×10×0.32=4m/s由于B点以后的轨道均为光滑,故轨道最低点速度应该等于平抛的初速度,通过分析比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是:v min=5m/s设电动机工作时间至少为t,根据功能原理pt−fL=12mv min2由此可得:t=2.83s即要使赛车完成比赛,电动机至少工作2.83s的时间.12. 解:本题考查带电粒子在复合场中的运动.带电粒子平行于x轴从C点进入磁场,说明带电微粒所受重力和电场力平衡.设电场强度大小为E,由mg=qE可得E=mgq方向沿y轴正方向.带电微粒进入磁场后,将做圆周运动.且r=R如图(a)所示,设磁感应强度大小为B.由qvB=mv2R得B=mvqR方向垂直于纸面向外(2)一:从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动,其圆心位于其正下方的Q点,如图b所示,这束带电微粒进入磁场后的圆心轨迹是如图b的虚线半圆,此圆的圆心是坐标原点.二:从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动.如图b 示,高P 点与O′点的连线与y 轴的夹角为θ,其圆心Q 的坐标为(−Rsinθ, Rcosθ),圆周运动轨迹方程为(x +Rsinθ)2+(y −Rcosθ)2=R 2得x =0 或 x =−Rsinθ,y =0 或y =R(1+cosθ)可得带电微粒做圆周运动的轨迹与磁场边界的交点为{x =0y =0,求{x =−Rsinθy =R(1+cosθ),坐标为后者的点就是P 点,须舍去,可见,这束带电微粒都是通过坐标原点离开磁场的.(3)带电微粒初速度大小变为2v ,则从任一点P 水平进入磁场的带电微粒在磁场中做匀速圆周运动的半径r′为2mv Bq带电微粒在磁场中经过一段半径为r′的圆弧运动后,将在y 轴的右方(x >0)的区域离开磁场并做匀速直线运动, 如图c 所示.靠近圆磁场上边发射出来的带电微粒在恰好没有磁场力,则会射向x 轴正方向的无穷远处, 靠近圆磁场下边发射出来的带电微粒会在靠近原点之处穿出磁场.所以,这束带电微粒与x 轴相交的区域范围是x >0;答案:(1)mvqR ;方向垂直于纸面向外;(2)通过坐标原点离开磁场的;(3)与x 同相交的区域范围是x >0.。
单元评估检测(三) 牛顿运动定律(90分钟100分)一、选择题(此题共10小题,每一小题4分,共40分)1.关于牛顿第一定律的理解错误的答案是( )A.牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动D.飞跑的运动员,由于遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态【解析】选C。
牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动状态或静止状态,A、B正确;牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态,飞跑的运动员,遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了运动状态,C错误,D正确。
2.(2019·杭州模拟)如下的运动图象中,物体所受合外力不为零的是 ( )【解析】选D。
选项A表示物体静止,其合外力为零;选项B、C表示物体做匀速直线运动,其合外力为零;选项D表示物体做匀变速直线运动,其合外力不为零,所以此题应选D。
3.如下列图,一同学在水平桌面上将三个形状不规如此的石块成功叠放在一起,保持平衡,如下说法正确的答案是( )A.石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B.石块c对b的支持力一定等于b受到的重力C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力D.石块c对b的作用力一定竖直向上【解析】选D。
石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力,跟a受到的重力是平衡力,A 错误;石块c对b的支持力与石块c对b摩擦力的合力一定等于石块a和b受到的重力,B错误;以三块作为整体研究,如此石块c不会受到水平桌面的摩擦力,C错误;选取石块a、b作为整体研究,根据平衡条件,如此石块c对b的作用力与其重力平衡,如此石块c对b的作用力一定竖直向上,D正确。
2009年浙江普通高中会考物理真题及答案本试卷分第I 卷(选择题),第II 卷(非选择题)。
满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:1.考生考前必须将自己的姓名、报考证号、考试科目按要求分别涂写在答题卡上,将会考证号、报考证号、姓名、考区等填写在第II 卷密封线左边的空格内。
2.本试卷分为两卷。
第I 卷为选择题,第II 卷为非选择题。
第I 卷的答案必须涂写在答题卡上,答在试卷上无效;第II 卷的答案写在试卷上。
3.考试结束后。
将本试卷和答题卡一并收回。
监考老师将第II 卷按要求装订。
第I 卷 (选择题 共50分)1..用弹簧拉着木块在水平面上做匀速直线运动,弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是 A.一对作用力和反作用力 B.一对平衡力C.大小相等,方向相同,作用在一条直线上D.大小相等,方向相反,作用在同一物体上 2.一个物体从长度是l 、高度是h 的光滑斜面顶端A 由静止开始下滑,如图所示,物体滑到斜面下端B 时速度的大小为A. glB. 2glC. ghD. 2gh3.物体在做以下各种运动的过程中,运动状态保持不变的是 A .匀速直线运动 B .简谐运动 C .自由落体运动 D .平抛运动4.大小分别为15N 和20N 的两个力,同时作用在一个物体上,对于合力F 大小的估计,正确的说法是A.15N ≤F ≤20NB.5N ≤F ≤35NC.0N ≤F ≤35ND.15N ≤F ≤35N5.一辆汽车在4s 内做匀加速直线运动,初速为2m/s ,末速为10m/s ,在这段时间内 (A.汽车的加速度为2m/s 2B.汽车的加速度为8m/s 2C.汽车的平均速度为6m/sD.汽车的平均速度为10m/s 6.如图为同一实验室中两个单摆的振动图像。
从图像可以知道它们的A.摆长相等B.振幅相等C.摆球同时改变速度方向D.摆球质量差1倍7.关于运动和力的关系,下列说法正确的是 A .当物体所受合外力不变时,运动状态一定不变h Al BB.当物体所受合外力为零时,速度大小一定不变C.当物体运动轨迹为直线时,所受合外力一定为零D.当物体速度为零时,所受合外力一定为零8.汽车发动机的额定功率为80kW,它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s。
45分钟单元能力训练卷(三)[考查范围:第三单元分值:120分]一、选择题(每小题6分,共48分)1.下列说法中正确的是( )A.物体在不受外力作用时,保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿运动定律又叫惯性定律B.牛顿第一定律仅适用于宏观物体,只可用于解决物体的低速运动问题C.牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例D.伽利略根据理想实验推出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去2.下列关于力的说法正确的是( )A.作用力和反作用力作用在同一物体上B.太阳系中的行星均受到太阳的引力作用C.运行的人造地球卫星所受引力的方向不变D.伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因3.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图D3-1所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处.在实验操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是( )A.增多每次运送瓦的块数B.减少每次运送瓦的块数C.增大两杆之间的距离D.减小两杆之间的距离图D3-1图D3-24.物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别为m A、m B,与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB,用水平拉力F拉物体A、B,所得加速度a与拉力F关系图线如图D3-2中A、B所示,则( )A.μA=μB,m A>m B B.μA>μB,m A<m BC.μA>μB,m A=m B D.μA<μB,m A>m B5.如图D3-3所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动.某时刻突然撤去拉力F,此时A 和B的加速度为a1和a2,则( )图D3-3A .a 1=a 2=0B .a 1=a ,a 2=0C .a 1=m 1m 1+m 2a ,a 2=m 2m 1+m 2a D .a 1=a ,a 2=-m 1m 2a 6.如图D3-4所示是一种升降电梯的示意图,A 为载人箱,B 为平衡重物,它们的质量均为M ,由跨过滑轮的钢索系住,在电动机的牵引下使电梯上下运动.若电梯中乘客的质量为m ,匀速上升的速度为v ,在电梯即将到顶层前关闭电动机,靠惯性再经时间t 停止运动卡住电梯,不计空气和摩擦阻力,则t 为( )图D3-4A.v gB.M +m v MgC.M +m v mgD.2M +m v mg7.如图D3-5所示,物体A 的质量为2m ,物体B 的质量为m ,A 与地面间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的摩擦不计.用水平力F 向右推A 使A 、B 一起加速运动,则B 对A 的作用力大小为( )A.F -μmg 3B.F -2μmg 3C.F -3μmg 3D.2F -4μmg 3图D3-5图D3-68.某实验小组的同学在电梯的天花板上竖直悬挂一只弹簧测力计,并在弹簧测力计的钩上悬挂一个重为10 N 的钩码.弹簧测力计的示数随时间变化的规律可通过一传感器直接得出,如图D3-6所示.则下列分析错误的是( )A .从t 1时刻到t 2时刻,钩码处于失重状态B .从t 3时刻到t 4时刻,钩码处于失重状态C .开始电梯可能停在10楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼D .开始电梯可能停在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在10楼二、实验题(共16分)9.(4分)如图D3-7所示是在验证牛顿第二定律实验中根据实验数据描绘出的三条a -F图象,下列说法中正确的是________.图D3-7①三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量相同②三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同③直线1对应的小车和砝码的总质量最大④直线3对应的小车和砝码的总质量最大10.(12分)实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮、小车、小木块、长木板、停表、砝码、弹簧测力计、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.(1)实验中因涉及的物理量较多,必须采用控制变量的方法来完成该实验,即:先保持________不变,验证物体________越小,加速度越大;再保持________不变,验证物体________越大,加速度越大.(2)某同学的做法是:将长木板的一端垫小木块构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用停表记录小车滑到斜面底端的时间.试回答下列问题:①改变斜面倾角的目的是:_____________________________________________.②用停表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所经历的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的原因是:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录小车的运动情况.图D3-8是某同学得到的一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F 共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50 Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻线和计数点O对齐.图D3-8①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表,其中最后两栏他未完成,请你帮他完成.E 点时的速度是________m/s(取三位有效数字).三、计算题(共56分)11.(16分)如图D3-9所示,一轻绳上端系在车的左上角的A点,另一轻绳一端系在车左端B点,B点在A点正下方,A、B距离为b,两绳另一端在C点相接并系一质量为m的小球,绳AC的长度为2b,绳BC的长度为b.两绳能够承受的最大拉力均为2mg.求:(1)绳BC刚好被拉直时,车的加速度是多大?(2)为不拉断轻绳,车向左运动的最大加速度是多大?图D3-912.(20分)如图D3-10所示,有一质量为1 kg 的小球串在长为0.5 m 的轻杆顶部,轻杆与水平方向成θ=37°.由静止释放小球,经过0.5 s 小球到达轻杆底端,试求:(1)小球与轻杆之间的动摩擦因数;(2)在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力,使小球释放后加速度为 2 m/s 2,此恒力大小为多少?图D3-1013.(20分)如图D3-11所示,皮带在轮O 1、O 2带动下以速度v 匀速转动,皮带与轮之间不打滑.皮带AB 段长为L ,皮带轮左端B 处有一光滑小圆弧与一光滑斜面相连接.物体无初速放上皮带右端后,能在皮带带动下向左运动,并滑上斜面.已知物体与皮带间的动摩擦因数为μ,且μ>v 22gL. (1)若物体无初速放上皮带的右端A 处,求其运动到左端B 处所需的时间;(2)若物体无初速放上皮带的右端A 处,求其运动到左端B 处过程中所产生的热量;(3)物体无初速放上皮带的不同位置,则其沿斜面上升的最大高度也不同.设物体放上皮带时离左端B 的距离为x ,物体沿斜面上升的最大高度为h ,请画出h -x 图象.图D3-1145分钟单元能力训练卷(三)1.BD [解析] 牛顿第一定律表明,物体在不受外力作用时,具有保持原有运动状态不变的性质,即惯性,故牛顿第一定律又叫惯性定律,选项A 错误.牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论,在微观、高速的情况下不成立,选项B 正确.牛顿第一定律说明了两点含义,一是所有物体都有惯性,二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动,牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义,选项C 错误.伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础,选项D 正确.2.BD [解析] 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,选项A 错误;太阳系中的所有行星都要受到太阳的引力,且引力方向沿着两个星球的连线指向太阳,选项B 正确,选项C 错误;伽利略理想实验说明力不是维持物体运动的原因,选项D 正确.3.C [解析] 根据题意,瓦在竖直面内受力分析如图甲所示.结合弧形瓦的特点对其截面进行受力分析如图乙所示,F N1=F N2,且F N1与F N2的合力为F N ,而F N =mg cos α.若两杆间的距离不变,F N1与F N2均与瓦的质量成正比,则摩擦力f =2μF N1与质量成正比.为了防止瓦被损坏,应使瓦块下滑的加速度减小,而a =mg sin α-2μF N1m,与质量无关,故选项A 、B 错误.增大两杆间的距离,F N 不变,F N1与F N2将增大,则摩擦力增大,加速度减小,符合题意,选项C 正确.减小两杆间的距离会使加速度增大,选项D 错误.甲 乙4.B [解析] 由牛顿第二定律有F -μmg =ma ,解得a =1m·F -μg ,由此可知:a -F 图象的斜率表示物体质量的倒数,所以m A <m B ,再由纵轴截距截距可得μA >μB ,所以选项B 正确.5.D [解析] 以整体为研究对象,求得拉力F =(m 1+m 2)a .突然撤去F ,以A 为研究对象,由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变,所以A 物体受力不变,其加速度a 1=a .以B 为研究对象,在没有撤去F 时有:F -F ′=m 2a ,而F =(m 1+m 2)a ,所以F ′=m 1a ;撤去F 则有:-F ′=m 2a 2,所以a 2=-m 1m 2a .选项D 正确.6.D [解析] 设钢索对载人箱和人整体拉力大小为T ,对载人箱和人整体应用牛顿第二定律有(M +m )g -T =(M +m )a ,对平衡重物由牛顿第二定律有T -Mg =Ma ,联立解得a =mg 2M +m ,再由运动学规律v =at ,得t =M +m v mg,选项D 正确. 7.B [解析] 对整体:F -μ·2mg =3ma ,对物体B :F ′=ma ,联立得F ′=F -2μmg 3,选项B 正确.8.BD [解析] 由图可知:从t 1时刻到t 2时刻,弹力小于钩码重力,钩码处于失重状态,A 项正确;从t 3时刻到t 4时刻,弹力大于钩码重力,钩码处于超重状态,B 项错误;根据题目的情景,电梯可能是先加速向下运动,加速度向下,失重,再匀速向下运动,加速度为零,最后减速向下运动,加速度向上,超重,所以选项C 正确,选项D 错误.9.②④ [解析] 由牛顿第二定律得:F =ma ,a =1m·F ,直线的斜率等于质量的倒数,三条直线的斜率不同,说明三条直线所对应的小车和砝码的总质量不同,由图可知,直线1的斜率最大,所对应的总质量最小;直线3的斜率最小,所对应的总质量最大.10.(1)合外力 质量 质量 所受合外力 (2)①改变小车所受的合外力 ②记录更准确(或:更容易记录,记录误差会更小,时间更容易记录,方便记录,方便计时,位置很难记录等类似答案均正确)(3)①表一或表二②0.23311.(1)g (2)3g[解析] (1)绳BC 刚好被拉直时,小球受力如图甲所示.因为AB =BC =b ,AC =2b ,故绳BC 与AB 垂直,θ=45°.由牛顿第二定律有 mg tan θ=ma解得a =g .甲 乙(2)小车向左加速度增大,AB 、BC 绳方向不变,所以AC 绳拉力不变,BC 绳拉力变大,BC 绳拉力最大时,小车向左加速度最大,小球受力如图乙所示.由牛顿第二定律有T m +mg tan θ=ma m因T m =2mg ,所以最大加速度为a m =3g .12.(1)0.25 (2)8 N 或24 N[解析] 对小球,由牛顿第二定律mg sin θ-μmg cos θ=ma又x =12at 2 联立解得μ=0.25(2)若F 垂直杆向下,则mg sin θ-μ(F +mg cos θ)=ma ′解得F =8 N若F 垂直杆向上,则mg sin θ-μ(F -mg cos θ)=ma ′解得F =24 N13.(1)L v +v 2μg (2)12mv 2 (3)如图所示[解析] (1)由μ>v 22gL 可得12mv 2<μmgL 说明物体到达B 之前就与传送带共速,设其加速度为a ,则由牛顿第二定律有 μmg =ma加速阶段的时间为t 1=v a加速阶段的位移 x 1=v 22a匀速阶段的时间t 2=L -x 1v总时间t =t 1+t 2联立解得t =L v +v 2μg(2)物体在加速阶段与传送带的相对位移Δx =vt 1-12vt 1 产生的热量Q =μmg Δx联立解得Q =12mv 2 (3)如图所示。
浙江省2009届高三物理第一轮复习单元试题共点力作用下物体的平衡1.如图1-4-10所示,物体m 放在斜面上恰好沿斜面匀速下滑,现用一个力F 作用在m 上,F 过m 的重心,且竖直向下,则 [ ](A )斜面对物体压力增大了 (B )斜面对物体的摩擦力增大了 (C )物体将沿斜面加速下滑 (D )物体仍保持匀速下滑【解析】物体在斜面上沿斜面匀速下滑,则物体受到的压力为θ=cos mg F N ,受到的摩擦力为θθμsin cos F f mg mg ==,现有一个力F 作用在物体上且通过重心,方向是竖直向下,相当于物体的重力变大,因此物体受到的压力和摩擦力都增大了,μ没变,所以物体仍能匀速下滑【答案】 ABD2.物体受共点力F 1、F 2、F 3作用而做匀速直线运动,则这三个力大小的可能值是: (A )15N ,5N ,6N (B )3N ,6N ,4N (C )1N ,2N ,10N (D )1N ,6N ,3N【解析】两个力的合力的最大值为F 1+ F 2,最小值为21F -F ,另一个力只要在这个范围内三个力的合力就可能为零 【答案】 B3.如图1-4-11所示,用一根长为L 的细绳一端固定在O 点,另一端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球A 处于静止,则需对小球施加的最小力等于( )A.mg 3B.m g 23 C.mg 21 D.m g 33【解析】小球A 受到重力、沿绳收缩方向的张力F T 和拉力F 的作用处于平衡状态,绳的张力和拉力的合力大小等于重力,方向竖直向上,所以不变,F T 方向不变,因此它的受力示意图如右图,由右图可知拉力的最小值为θsin mg .【答案】 C4.轻绳一端系在质量为m 的物体A 上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN 的圆环上.现用水平力F 拉住绳子上一点O ,使物体A 从图1-4-12中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力F 1和环对杆的压力F 2的变化情况是( )A .F 1保持不变,F 2逐渐增大B .F 1逐渐增大,F 2保持不变C .F 1逐渐减小,F 2保持不变D .F 1保持不变,F 2逐渐减小【解析】将圆环和物体A 看成一个整体,则这个整体受到四个力,整个系统的重力,水平拉力F ,平衡状态则2F F =,杆对环的压力大小等于F 2,杆对环的摩擦力大小等于F 1,系统处于()g M m A +=1F 当物体A 从实线位置缓慢下降到虚线位置时绳与竖直方向夹角变小,分析O 点有,θtan F g m A =,所以F减小. 【答案】D图1-4-125. 如图1-4-13所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O 的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A 点,另一端绕过定滑轮.今缓慢拉绳使小球从A 点滑到半球顶点,则此过程中,小球对半球的压力F N 及细绳的拉力F 大小变化情况是( )A.F N 变大,F 变大B. F N 变小,F 变大C.F N 不变,F 变小D.F N 变大,F 变小【解析】 对小球进行受力分析小球受到三个力,重力、拉力和支持力.由图可得,三角形ABC 与三角形CDO 相似,可得N R F mg F H CD== 在拉动过程中,R 、H 、mg 保持不变,所以得到F N 不变,F 变小【答案】C二.填空题6.重G 的均匀绳两端悬于水平天花板上的A 、B 两点,如图1-4-14所示.静止时绳两端的切线方向与天花板成α角.则绳的A 端所受拉力F 1= ;绳中点C 处的张力F 2= .【解析】:以AC 段绳为研究对象,根据平衡条件,虽然AC 所受的三个力的作用点不同,但它们必为共点力.设它们延长线的交点为O ,用平行四边形定则作图可得:ααtan 2,sin 221GF G F ==【答案】ααtan 2,sin 221GF G F ==7.如图1-4-15所示,两个完全相同的小球,重力大小为G ,两物体与地面间的动摩擦因数均为μ,一根轻绳的两端固定在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳的夹角为θ,则当F = 时,两球将会发生相对滑动? 【解析】 先以结点为研究对象可得,球对结点的拉力2cos2F F 1θ=再以小球为研究对象G =+2cosF F 1N θ2tan 22sin2cos22sin1θθθθF F F F f =⋅== 两球发生相对滑动 1cos cos 2222cos2f N F F F F G F G G θθμμμμθ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎛⎫==-=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ⎪⎝⎭μθμμθ+=∴⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∴2tan22tan 2F G F F G图1-4-14F 1F N图1-4-15A【答案】 μθμ+=2tan 2G F8.光滑轻杆的支架放置在光滑的水平面上,夹角为θ,分别套有两轻环(以绳子相连),当以外力F 如图1-4-16所示拉其中一轻环,结果将使两轻环均处于平衡状态,试求绳的拉力大小.【解析】:轻杆光滑所以环不受摩擦力,又由于是轻环,可认为环不受重力,因此上面那个轻环受到两个力垂直于杆的支持力和绳的拉力,这两个力平衡所以绳的拉力垂直于轻杆,对下面环进行受力分析如图所示:θ=sin FF T 9.如图 1-4-17所示,斜面的倾角为θ,物块A 、B 的质量分别为m 1和m 2,A 与斜m 1和m 2的大小满足什么关系时,面间的动摩擦因数为μ,滑轮的摩擦作用不计,试问系统才能保持静止状态不变?(细绳与斜面平行) 【解析】当B 最小时,对A 有:12121sin cos (sin cos )m g m g m g m m θμθθμθ≤+∴≥-当B 最大时,对A 有:11221sin cos (sin cos )m g m g m g m m θμθθμθ+≥∴≤+【答案】m 1(sin θ-μcos θ)≤m 2≤m 1(sin θ+μcos θ)10.如图1-4-18所示,物体的质量为2kg ,两根轻细绳AB 和AC 一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平成θ=60°的拉力,若要使绳都能伸直,求拉力F 的大小范围?解:(1) 假设AC 绳刚好伸直且F AC =0,则 mg mg F mg 33sin 221sin F ==⇒=θθ 若力F 小于上述值,则AC 绳弯曲,所以mg 33F >(2) 假设AB 绳刚好伸直且F AB =0,则mg mg F mg 332sin sin F ==⇒=θθ 若力F 大于上述值,则AB 绳弯曲,所以mg F 332<因此力F 的范围是: mg F mg 33233<<图1-4-16图1-4-18图1-4-17。
45分钟单元能力训练卷(十一)[考查范围:第十一单元分值:120分]一、选择题(每小题6分,共42分)1.将一秒摆(周期为2 s)置于沿圆形轨道绕地球运动的人造地球卫星中,如果卫星的轨道半径为地球半径的2倍,则秒摆的周期变为( )A.4 s B.2 2 sC. 2 s D.无限大2.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时,波传播到x轴上的质点B,在它左边的质点A正在负的最大位移处,如图D11-1所示,在t=0.6 s时,质点A第二次出现在正的最大位移处,则( )图D11-1A.设简谐波的波速等于10 m/sB.t=0.6 s时,质点C在平衡位置处且向上运动C.t=0.6 s时,质点C在平衡位置处且向下运动D.当质点E第一次出现在正的最大位移处时,质点B恰好在平衡位置且向下运动3.两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6 m,它们在空间产生的干涉图样如图D11-2所示,图中实线表示振动加强的区域,虚线表示振动减弱的区域,下列说法正确的是( )图D11-2A.两波源的振动频率一定不相同B.虚线一定是波谷与波谷相遇处C.两列波的波长都为2 mD.两列波的波长都为1 m图D11-34.一列简谐横波以10 m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波的波形如图D11-3所示,则A质点的振动图象为图D11-4中的( )A BC D图D11-45.关于多普勒效应的叙述,下列说法正确的是( )A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B.产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动C.甲、乙两列火车相向行驶,两车均鸣笛,且所发出的笛声频率相同,乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率D.哈勃太空望远镜发现所接收到的来自于遥远星系上的某种原子光谱,与地球上同种原子的光谱相比较,光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移),这说明该星系正在远离我们而去6.如图D11-5所示为两列简谐横波沿同一绳传播在t=0时刻的波形图,已知甲波向左传播,乙波向右传播.请根据图中信息判断以下说法正确的是( )图D11-5A.由于两波振幅不等,故两列波相遇时不会发生干涉现象B.两列波同时传到坐标原点C.x=0.2 cm处的质点开始振动时的方向沿y轴的负方向D.两列波相遇时会发生干涉且x=0.5 cm处为振动加强的点7.如图D11-6甲所示为一根弹性绳,O、A、B为绳上三点,OA=2 m,OB=5 m,t=0时O点和B点同时开始向上振动且振动图象相同,如图乙所示(取向上为正方向).已知振动在绳上传播的速度为5 m/s,则( )甲乙图D11-6A.t=0.6 s时,质点A的速度为负向最大B.t=0.7 s时,质点A的速度为零,位移为-2A0C.t=0.75 s时,质点A的速度为零,位移也为零D.0~0.8 s时间内,质点A通过的路程为2A0二、填空题(共16分)8.(8分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,用刻度尺量得悬点到小球的距离为96.60 cm,用游标卡尺量得小球直径是5.260 cm,测量周期有3次,每次都在摆球通过最低点时按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到计时终止,结果如下表:1 2 3数的次数61 81 71时间(s)60.40 79.80 70.60________m/s2(取三位有效数字).9.(8分)某实验小组拟用如图D11-7甲所示的装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板,以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时单摆垂直于纸带运动方向摆动,漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.(1)在图乙的三条纸带中,________(选填“A”、“B”或“C”)纸带对应的滑块运动的加速度方向与其速度方向相同.(2)用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有:(写出2个即可)__________、______________.甲乙图D11-7三、计算题(共62分)10.(16分)如图D11-8所示,实线为某时刻的波形图,虚线是0.2 s后的波形图.(1)若波向左传播,请在实线波形图上标出此时刻图中P点的振动方向;(2)若波向右传播,求它的最大周期;(3)若波速是35 m/s,求波的传播方向.图D11-811.(22分)(1)如图D11-9所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,波的传播速度v=2 m/s.①写出x=4 m处质点的振动函数表达式.②x=5 m处质点在0~4.5 s内通过的路程为多少?图D11-9(2)如图D11-10所示是一列横波上A、B两质点的振动图象,该波由A传向B,两质点沿波的传播方向上的距离Δx=4.0 m,波长大于3.0 m,求这列波的波速.图D11-1012.(24分)一列简谐横波在x轴线上传播,在t1=0和t2=0.005 s时的波形曲线如图D11-11所示.(1)波长是多大?振幅是多大?(2)设周期大于(t2-t1),如果波向左传播,波速是多大?(3)设周期小于(t2-t1),且波速为6800 m/s,求波的传播方向.图D11-1145分钟单元能力训练卷(十一) 1.D [解析] 单摆的周期公式T =2πL g中的g 应该是等效重力加速度.单摆在沿圆形轨道绕地球运动的人造地球卫星中,处于完全失重状态,不受回复力作用(等效重力加速度为零),不能做简谐振动,所以周期无限大,选项D 正确.2.B [解析] 从t =0到t =0.6 s ,质点A 第二次出现在正的最大位移处,因此振动周期为T =0.61.5 s =0.4 s ,波速为v =λT =20.4m/s =5 m/s ,A 选项错误;C 点起振方向与B 点起振方向相同,t =0.6 s 时,质点C 恰好振动了一个周期,因此是经过平衡位置且向上运动,B 选项正确;质点B 、E 相距32λ,当质点E 第一次出现在正的最大位移处时,质点B 到达负的最大位移处,D 选项错误.3.C [解析] 只有频率相同的两列波相遇,才能产生干涉图样,选项A 错误;波谷与波谷相遇点为加强点,而图中虚线为振动减弱区域,选项B 错误;如图所示的该时刻相邻两实线间的距离为半个波长,由此可知3 λ=6 m ,即λ=2 m ,选项C 正确、D 错误.4.D [解析] 根据题中给出的信息可以求得简谐横波的周期T =0.4 s ,t =0时刻A 质点的运动方向是沿y 轴负方向,所以选项D 正确.5.BD [解析] 由产生多普勒效应的原因可知,选项A 错误、B 正确;观察者和波源靠近,则他所听到的频率变大,故选项C 错误;由v =λf 知,波长变长,则频率变小,由多普勒效应,说明该星系正在远离我们而去,故选项D 正确.6.BD [解析] 两列波的波速、波长相同,所以周期、频率相同,相遇时能够发生干涉现象,选项A 错误;在同一介质中波的传播速度相同,故传播相同距离所用时间相同,即同时传播到坐标原点,选项B 正确;由图线甲可知x =0.5 cm 处的质点向上运动,可知甲波传播过程中引起各点的起振方向向上,选项C 错误;乙波再经过1 cm 传播到x =0.5 cm 处,引起该点向下振动,而甲波也正好引起该点向下振动,所以x =0.5 cm 处为振动加强点,选项D 正确.7.CD [解析] O 点振动激起的波传至A 点历时t O =O Av =25s =0.4 s ,B 点振动激起的波传到A 点历时t B =A B v =35s =0.6 s ,所以t =0.6 s 时,O 波在A 点引起的位移为零,速度为负的最大,B 波在A 点引起的位移也为零,速度为正的最大.由波的叠加原理知此时A 点的位移、速度均为零,故A 选项错误;t =0.7 s =74T 时,O 波在A 点引起的位移为负向最大,速度为零,B 波在A 点引起的位移为正向最大,速度为零,此时A 点的实际位移、速度均为零,B 选项错误;如上同样分析可知C 选项正确;经以上分析知,两列波都传至A 后,A 即停止了振动,其振动的时间是在O 波传到之后至B 波传到之前那段时间,即A 振动的时间Δt =t B -t O =0.2 s =T2,故A 点共通过了2A 0的路程,D 选项正确. 8.2.01 9.69[解析] 由图表可知,单摆的周期T 1=60.4061-1/2 s≈2.013 s,T 2=79.8081-1/2s≈1.995 s,T 3=70.6071-1/2 s≈2.017 s,则周期T =T 1+T 2+T 33≈2.01 s.摆长l =l ′+d 2=0.966 m +12×0.0526 m=0.9923 m .由单摆的周期公式T =2πl g得,重力加速度g =4π2l T 2=4×3.142×0.99232.012 m/s 2≈9.69 m/s 2. 9.(1)B (2)摆长的测量误差、漏斗重心变化、痕迹的长度、阻力变化等(填2条即可)[解析] 纸带从右向左运动,当纸带加速度与速度方向相同时,纸带做加速运动,所以符合条件的应该是B .该方法测量滑块加速度的误差的主要来源是痕迹的长度和单摆的周期不准确,摆长的测量引起的周期的测量误差、重心高度变化会引起的周期测量误差,另外运动中阻力变化也会引起误差.10.(1)如图所示 (2)0.8 s (3)向左传播[解析] (1)波向左传播时,图示时刻P 点向y 轴正方向振动(竖直向上),如图所示.(2)当波向右传播时,由图可知:t =nT +14T (n =0,1,2,3,…), 则T =4t 4n +1,当n =0时,T 最大,此时T =4t =0.8 s (3)当v =35 m/s 时,波传播的位移:x =vt =35×0.2 m=7 m =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+34λ,所以波向左传播.11.(1)①x =0.05sin(πt +π) m(或x =-0.05sinπt m)②0.45 m (2)40 m/s 或8 m/s[解析] (1)①由图象知,振幅A =5 cm ,波长λ=4 m ,图示时刻(t =0时)x =4 m 处质点的振动方向为y 轴负方向,所以振动周期T =λv =2 s ,ω=2πT=π rad/s,初相位θ=π,振动函数表达式为x =A sin(ωt +θ)=0.05sin(πt +π) m(或x =-0.05sinπt m).②由t T =2.25=94,故s =9A =0.45m. (2)由振动图象可知,质点振动周期T =0.4 s取t =0时刻分析,质点A 经平衡位置向上振动,质点B 处于波谷,设波长为λ,则Δx=nλ+14λ(n =0,1,2,3…) 所以该波波长为λ=4Δx 4n +1=164n +1m 因为有λ>3.0 m 的条件,所以n =0,1当n =0时,λ1=16 m ,波速v 1=λ1T=40 m/s 当n =1时,λ2=3.2 m ,波速v 2=λ2T =8.0 m/s 因此该列波的波速为40 m/s 或者8 m/s12.(1)8 m 0.2 cm (2)1200 m/s (3)x 轴正方向[解析] (1)由图知振幅A =0.2 cm ,波长λ=8 m.(2)波向左传播Δt =⎝ ⎛⎭⎪⎫n +34T ,其中n 为自然数 解得T =4Δt 4n +3=0.02 s 4n +3当n =0时,T 1=0.023 s ;当n =1时,T 1=0.027s<0.005 s(舍去)所以向左传播的波速v =λT =1200 m/s(3)T =λv =8 m 6800 m/s =1850 s t T =0.005 s 1850 s =4+14 即波传了⎝ ⎛⎭⎪⎫4+14个波长,结合波形曲线可知波的传播方向沿x 轴正方向.。
专题16 圆周运动【总分为:110分 时间:90分钟】 一、选择题(本大题共12小题,每一小题5分,共60分。
在每一小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.如下列图,在倾角θ=30°的光滑斜面上,长为L 的细线一端固定,另一端连接质量为m 的小球,小球在斜面上做圆周运动,A 、B 分别是圆弧的最高点和最低点,假设小球在A 、B 点做圆周运动的最小速度分别为v A 、v B ,重力加速度为g ,如此〔 〕A .0A v =B .A v gL =C .1102B v gL =D .3B v gL =【答案】C2.如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动。
现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度v x 随时间t 的变化关系如图乙所示。
不计空气阻力。
如下说法中正确的答案是A .t 1时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积相等B .t 2时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积相等C .t 1时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积不相等D.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等【答案】A【名师点睛】此题考查图线与圆周运动的综合,确定最高点的位置和最低点的位置是解决此题的关键,知道从最高点经过四分之一圆周,水平分速度先增大后减小。
3.如下列图,光滑的水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,假设小球到达P点时F突然发生变化,如下关于小球运动的说法正确的答案是A.F突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动B.F突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C.F突然变大,小球将沿轨迹pb做离心运动D.F突然变小,小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心【答案】A【解析】在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿P轨道做离心运动,BCD错误。
浙江省2009届高三物理第一轮复习单元试题共点力作用下物体的平衡
1.如图1-4-10所示,物体m 放在斜面上恰好沿斜面匀速下滑,现用一个力F 作用在m 上,F 过m 的重心,且竖直向下,则 [ ]
(A )斜面对物体压力增大了 (B )斜面对物体的摩擦力增大了 (C )物体将沿斜面加速下滑 (D )物体仍保持匀速下滑
【解析】物体在斜面上沿斜面匀速下滑,则物体受到的压力为θ=cos mg F N ,受到的摩擦力为
θθμsin cos F f mg mg ==,现有一个力F 作用在物体上且通过重心,方向是竖直向下,相当于物体的重力变
大,因此物体受到的压力和摩擦力都增大了,μ没变,所以物体仍能匀速下滑 【答案】 ABD
2.物体受共点力F 1、F 2、F 3作用而做匀速直线运动,则这三个力大小的可能值是: (A )15N ,5N ,6N (B )3N ,6N ,4N (C )1N ,2N ,10N (D )1N ,6N ,3N
【解析】两个力的合力的最大值为F 1+ F 2,最小值为21F -F ,另一个力只要在这个范围内三个力的合力就可能为零 【答案】 B
3.如图1-4-11所示,用一根长为L 的细绳一端固定在O 点,另一端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球A 处于静止,则需对小球施加的最小力
等于( )
A.mg 3
B.
m g 23 C.mg 21 D.m g 3
3
【解析】小球A 受到重力、沿绳收缩方向的张力F T 和拉力F 的作用处于平衡状态,绳的张力和拉力的合力大小等于重力,方向竖直向上,所以不变,F T 方向不变,因此它的
受力示意图如右图,由右图可知拉力的最小值为
θsin mg .
【答案】 C
4.轻绳一端系在质量为m 的物体A 上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN 的圆环上.现用水平力F 拉住绳子上一点O ,使物体A 从图1-4-12中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力F 1和环对
杆的压力F 2
的
图1-4-
11
图1-4-12
变化情况是( )
A .F 1保持不变,F 2逐渐增大
B .F 1逐渐增大,F 2保持不变
C .F 1逐渐减小,F 2保持不变
D .F 1保持不变,F 2逐渐减小
【解析】将圆环和物体A 看成一个整体,则这个整体受到四个力,整个系统的重力,水平拉力F ,杆对环的压力大小等于F 2,杆对环的摩擦力大小等于F 1,系统处于平衡状态则2F F =,()g M m A +=1F 当物体A 从实线位置缓慢下降到虚线位置时绳与竖直方向夹角变小,分析O 点有,θtan F g m A =,所以F 减小. 【答案】D
5. 如图1-4-13所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O 的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A 点,另一端绕过定滑轮.今缓慢拉绳使小球从A 点滑到半球顶点,则此过程中,小球对半球的压力F N 及细绳的拉力F 大小变化情况是( )
A.F N 变大,F 变大
B. F N 变小,F 变大
C.F N 不变,F 变小
D.F N 变大,F 变小
【解析】 对小球进行受力分析小球受到三个力,重力、拉力和支持力.由图可得,三角形ABC 与三角形CDO 相似,可得
N R F mg F
H CD
== 在拉动过程中,R 、H 、mg 保持不变,所以得到F N 不变,F 变小
【答案】C
二.填空题
6.重G 的均匀绳两端悬于水平天花板上的A 、B 两点,如图1-4-14所示.静止时绳两端的切线方向与天花板成α角.则绳的A 端所受拉力F 1= ;绳中点C 处的张力F 2= .
【解析】:以AC 段绳为研究对象,根据平衡条件,虽然AC 所受的三个力的作用点不同,但它们必为共点力.设它们延长线的交点为O ,
用平行四边形定则作图可得:ααtan 2,sin 221G
F G F ==
【答案】α
αtan 2,sin 221G
F G F ==
7.如图1-4-15所示,两个完全相同的小球,重力大小为G ,两物体与地面间的动摩擦因数均为μ,一根轻绳的两端固定在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳的夹角为θ,则当F = 时,两球将会发生相对
滑动?
【解析】 先以结点为研究对象可得,球对结点的拉力2
cos
2F F 1=
图1-4-15
A
再以小球为研究对象
G =+2
cos
F F 1N θ
2
tan 22
sin
2
cos
22
sin
1θθ
θ
θ
F F F F f =
⋅=
= 两球发生相对滑动 1cos cos 2222cos
2f N F F F F G F G G θθμμμμθ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎛
⎫==-=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ⎪⎝⎭
μ
θ
μμθ+=
∴
⎪⎭⎫ ⎝
⎛
-=∴
2
tan
22tan 2F G F F G
【答案】 μ
θ
μ+=
2
tan 2G F
8.光滑轻杆的支架放置在光滑的水平面上,夹角为θ,分别套有两轻环(以绳子相连),当以外力F 如图1-4-16所示拉其中一轻环,结果将
使两轻环均处于平衡状态,试求绳的拉力大小. 【解析】:轻杆光滑所以环不受摩擦力,又由于是轻环,可认为环不受重
力,因此上面那个轻环受到两个力垂直于杆的支持力和绳的拉力,这两个力平衡所以绳的拉力垂直于轻杆,对下面环进行受
力分析如图所示:
θ
=
sin F
F T 9.如图 1-4-17所示,斜面的倾角为θ,物块A 、B 的质量分别为m 1用不计,试问m 1
和m 2,A 与斜面间的动摩擦因数为μ,滑轮的摩擦作和m 2的大小满足什么关系时,系统才能保持静止状态不变?(细绳与斜面平行)
【解析】当B 最小时,对A 有:
12121sin cos (sin cos )
m g m g m g m m θμθθμθ≤+∴≥-
当B 最大时,对A 有:
11221sin cos (sin cos )
m g m g m g m m θμθθμθ+≥∴≤+
【答案】m 1(sin θ-μcos θ)≤m 2≤m 1(sin θ+μcos θ
)
1
F N
图1-4-
16
图1-4-17
10.如图1-4-18所示,物体的质量为2kg ,两根轻细绳AB 和AC 一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平成θ=60°的拉力,若要使绳都能伸直,求拉力F 的大小范围?
解:(1) 假设AC 绳刚好伸直且F AC =0,则 mg mg F mg 3
3sin 221sin F ==⇒=
θθ 若力F 小于上述值,则AC 绳弯曲,所以mg 3
3
F >
(2) 假设AB 绳刚好伸直且F AB =0,则
mg mg F mg 3
3
2sin sin F ==⇒=θθ
若力F 大于上述值,则AB 绳弯曲,所以mg F 3
3
2<
因此力F 的范围是: mg F mg 3
3233<<
图1-4-18。