2018年高考物理复习4-1
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第4节万有引力与航天1.(2018·河北张家口期末)第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们的研究根底上,得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律.如下说法中正确的答案是( D )A.开普勒通过研究、观测和记录发现行星绕太阳做匀速圆周运动B.太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星C.库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值D.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律解析:开普勒发现行星绕太阳沿椭圆轨道运动,选项A错误;万有引力定律适用于任何可看成质点的两物体之间,选项B错误;卡文迪许测量出了引力常量的数值,选项C错误;牛顿在发现万有引力定律的过程中认为太阳吸引行星,同样行星也吸引太阳,选项D正确.2.(2018·江苏卷,1)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高.今年5月9日发射的“高分五号〞轨道高度约为705 km,之前已运行的“高分四号〞轨道高度约为36 000 km,它们都绕地球做圆周运动.与“高分四号〞相比,如下物理量中“高分五号〞较小的是( A ) A.周期 B.角速度C.线速度D.向心加速度解析:“高分五号〞的运动半径小于“高分四号〞的运动半径,即r五<r四,由万有引力提供向心力得=mr=mrω2=m=ma,如此T=∝,T五<T四,选项A正确;ω=∝,ω五>ω四,选项B错误;v=∝,v五>v四,选项C错误;a=∝,a五>a四,选项D错误.3.(2019·江苏扬州测试)(多项选择)2017年9月25日后,微信启动页面采用“风云四号〞卫星成像图.“风云四号〞是我国新一代静止轨道气象卫星,如此其在圆轨道上运行时( CD )A.可定位在赤道上空任意高度B.线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间C.角速度与地球自转角速度相等D.向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度大解析:同步卫星只能在赤道上空,且高度保持不变,故A错误;第一宇宙速度为人造卫星的最大运行速度,气象卫星的线速度小于第一宇宙速度,故B错误;同步卫星的周期等于地球的自转周期,所以同步卫星绕地球运行的角速度与地球自转的角速度相等,故C正确;同步卫星与月球都是万有引力提供向心力,由=ma可得a=,所以同步卫星绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度大,故D正确.4.(2019·陕西西安模拟)一些星球由于某种原因而发生收缩,假设该星球的直径缩小到原来的四分之一,假设收缩时质量不变,如此与收缩前相比( D )A.同一物体在星球外表受到的重力增大到原来的4倍B.同一物体在星球外表受到的重力增大到原来的2倍C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍解析:当直径缩小到原来的四分之一时,半径也同样缩小到原来的四分之一,重力加速度g=增大到原来的16倍,第一宇宙速度v=增大到原来的2倍.5.(2019·重庆巴蜀中学月考)“嫦娥五号〞卫星预计由长征五号运载火箭发射升空,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球.这次任务的完成将标志着我国探月工程“三步走〞顺利收官.引力常量为G,关于“嫦娥五号〞的运动,以下说法正确的答案是( B )A.“嫦娥五号〞的发射速度小于同步卫星的发射速度B.假设“嫦娥五号〞在月球外表附近做匀速圆周运动的周期,如此可求出月球的密度C.“嫦娥五号〞的发射速度必须大于11.2 km/sD.“嫦娥五号〞在月球外表附近做匀速圆周运动的线速度大小为7.9 km/s解析:“嫦娥五号〞的运行轨道高度大于同步卫星的运行轨道高度,故“嫦娥五号〞的发射速度大于同步卫星的发射速度,故A错误;由G=m()2r和M=πR3ρ可得ρ=()3,当在月球外表时,r=R,只需知道周期T,就可以求出月球的密度,故B正确;“嫦娥五号〞的发射速度小于11.2 km/s,故C错误;“嫦娥五号〞在月球外表附近绕月球做匀速圆周运动的线速度v=,g和R均比地球的要小,故v<7.9 km/s,故D错误.6.(2019·安徽六校教育研究会第一次联考)地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为R1和R2(公转轨道近似为圆),如果把行星与太阳连线扫过的面积与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率,如此地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是( B )A. B.C. D.解析:根据开普勒第三定律有==k,天体公转的角速度ω=,一定时间内扫过的面积S==,所以扫过的面积速率之比等于单位时间内的面积比,代入角速度可得面积速率之比为.7.(2019·江苏连云港模拟)对于环绕地球做圆周运动的卫星来说,它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化,某同学根据的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T关系作出如下列图图像,如此可求得地球质量为(引力常量为G)( A )A. B.C. D.解析:由=m r可得=,结合图线可得,=,故M=.8.(2019·河北石家庄质检)(多项选择)如下列图为某飞船从轨道Ⅰ经两次变轨绕火星飞行的轨迹图,其中轨道Ⅱ为圆轨道,轨道Ⅲ为椭圆轨道,三个轨道相切于P点,P,Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点,S是轨道Ⅱ上的点,P,Q,S三点与火星中心在同一直线上,且PQ=2QS,如下说法正确的答案是( AC )A.飞船在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要减速B.飞船在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间是飞船在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间的1.5倍C.飞船在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点的加速度大小相等D.飞船在轨道Ⅱ上S点的速度大小小于在轨道Ⅲ上P点的速度大小解析:飞船在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要做减速运动,选项A正确;因为PQ=2QS,所以飞船在轨道Ⅱ上运行的轨道半径R2==1.5QS,飞船在轨道Ⅲ上运动轨迹的半长轴R3==QS,由开普勒第三定律=k知,==1.84,选项B错误;由牛顿第二定律知G=ma,解得a=,由于飞船在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点到火星中心的距离相等,故飞船在两点的加速度大小相等,选项C正确;飞船在轨道Ⅱ上S点的速度大小等于在轨道Ⅱ上P点的速度大小,飞船在P点由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需要减速运动,故飞船在轨道Ⅱ上S点的速度大小大于在轨道Ⅲ上P点的速度大小,选项D错误.9.(2019·安徽合肥测试)宇航员在月球外表上做自由落体实验,将铁球由距月球外表高h处静止释放,经时间t落在月球外表.引力常量为G,月球的半径为R.求:(1)月球外表的重力加速度g.(2)月球的质量M.(3)月球的“第一宇宙速度〞的大小v.解析:(1)由自由落体运动的规律可知h=gt2解得月球外表重力加速度g=.(2)在月球外表,万有引力近似与重力相等G=mg得月球的质量M=(3)万有引力提供向心力,即G=m解得v=.答案:(1)(2)(3)10.(2018·山东泰安一模)由中国科学家设计的空间引力波探测工程“天琴计划〞,采用三颗全同的卫星(SC1,SC2,SC3)构成一个边长约为地球半径27倍的等边三角形,阵列如下列图.地球恰好处于三角形中心,卫星在以地球为中心的圆轨道上运行,对一个周期仅有 5.4分钟的超紧凑双白星(RXJ0806.3+1527)产生的引力波进展探测.假设贴近地球外表的卫星运行速率为v0,如此三颗全同卫星的运行速率最接近( B )v0000解析:由几何关系可知,等边三角形的几何中心到各顶点的距离等于边长的,所以卫星的轨道半径r与地球半径R的关系为r=27×R=9R;根据v=可得=≈0.25,如此v同=0.25v0,故B正确.11.(2019·吉林第二次调研)(多项选择)轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星,它运行时能到达南、北极地区的上空,需要在全球范围内进展观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道.如下列图,假设某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟,如此( AB )A.该卫星的运行速度大小一定小于7.9 km/sB.该卫星的轨道半径与同步卫星的轨道半径之比为1∶4C.该卫星的加速度大小与同步卫星的加速度大小之比为2∶1D.该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能解析:由题意可知,卫星的周期 T=×45 min=180 min=3 h;由于卫星的轨道半径大于地球的半径,如此卫星的线速度小于第一宇宙速度,即卫星的线速度大小小于7.9 km/s,选项A正确;由万有引力提供向心力得G=m()2r,解得r=,该卫星的轨道半径与同步卫星的轨道半径之比===,选项B正确;由牛顿第二定律得G=ma,解得a=,该卫星的加速度大小与同步卫星的加速度大小之比==2=,选项C错误;由于不知该卫星与同步卫星的质量关系,故无法比拟其机械能大小,选项D错误.12.(2019·河北邯郸质检)2017年10月中国科学院国家天文台宣布FAST天文望远镜首次发现两颗太空脉冲星,其中一颗的自转周期为T(实际测量为1.83 s,距离地球1.6万光年).假设该星球恰好能维持自转不瓦解,令该星球的密度ρ与自转周期T的相关量为q星,同时假设地球同步卫星离地面的高度为地球半径的6倍,地球的密度ρ0与自转周期T0的相关量为q 地,如此( A )A.q地=q星B.q地=q星C.q地=q星D.q地=7q星解析:星球恰好能维持自转不瓦解,对该星球赤道外表的物体m有=m R,密度ρ=,可得q星==,同理对地球同步卫星有=m0··7R0,ρ0=,可得q地==,所以q地=q星.13.(2019·某某南宁二中月考)石墨烯是近年发现的一种新材料,其超高强度与超强导电、导热等非凡的物理性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化.科学家们设想,用石墨烯制作超级缆绳,搭建“太空电梯〞,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换.地球的半径为R,自转周期为T,地球外表重力加速度为g,如下说法正确的答案是( B )A.“太空电梯〞上各点的角速度不一样B.乘“太空电梯〞匀速上升时乘客对电梯仓内地板的压力逐渐减小C.当电梯仓停在距地面高度为处时,仓内质量为m的乘客对电梯仓内地板的压力为零D.“太空电梯〞的长度L=解析:“太空电梯〞上各点在相等的时间内转过的角度相等,故角速度一样,A错误.由牛顿第二定律有G-F N=mω2r,随着r的增大,F N逐渐减小,由牛顿第三定律可知B正确.当电梯仓停在距地面高度为处时,有G-F N=G-F N=mω2(+R),F N一定不等于零,由牛顿第三定律可知C错误.“太空电梯〞的长度为同步卫星到地面的距离,由万有引力提供向心力得G=m r,由r=R+L,GM=gR2(黄金代换),得L=-R,D错误.14.(2018·湖南衡阳一模)(多项选择)据报道,一个国际研究小组借助于智利的天文望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动,如下列图,假设此双星系统中体积较小的成员能“吸食〞另一颗体积较大星体的外表物质,导致质量发生转移,在演变过程中两者球心之间的距离保持不变,双星平均密度可视为一样.如此在最初演变的过程中( BC )A.它们间万有引力大小保持不变B.它们做圆周运动的角速度不变C.体积较大的星体做圆周运动轨迹的半径变大,线速度变大D.体积较大的星体做圆周运动轨迹的半径变小,线速度变大解析:设体积较小的星体质量为m1,轨道半径为r1,体积较大的星体质量为m2,轨道半径为r2,双星间的距离为L,转移的质量为Δm.如此它们之间的万有引力为F=G,根据数学知识得知,随着Δm的增大,F先增大后减小,故A错误.对m1星体有G=(m1+Δm)ω2r1,对m2星体有G=(m2-Δm)ω2r2,得ω=,总质量m1+m2不变,两者距离L不变,如此角速度ω不变,故B正确.ω2r2=,由于ω,L,m1均不变,当Δm增大时,如此r2增大,即体积较大星体圆周运动轨迹半径变大;又由v=ωr2可知线速度v也增大,故C正确,D错误.15.(多项选择)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动.当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日〞.据报道,2014年各行星冲日时间分别是:1月6日木星冲日;4月9日火星冲日;5月11日土星冲日;8月29日海王星冲日;10月8日天王星冲日.地球与各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,如此如下判断正确的答案是( BD )地球火星木星土星天王星海王星轨道半径1.0 1.5 5.2 9.5 19 30(AU)A.各地外行星每年都会出现冲日现象B.在2015年内一定会出现木星冲日C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D.地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短解析:金星运动轨道半径小于地球运动轨道半径,运行周期小于地球,因此可能发生凌日现象而不会发生冲日现象,选项A错误;地球周期T地=1年,如此ω地=,同理得T木=年,如此ω木=,木星于2014年1月6日冲日,如此(ω地-ω木)·t=2π,解得t=年≈1年,明确2015年内一定会出现木星冲日现象,B选项正确;根据开普勒第三定律,天王星周期年,远大于地球周期,说明天王星相邻两次冲日间隔近似一年,同理土星周期为年,也会出现类似情况,故C错误;周期越长,相邻两次冲日间隔越接近一年,D项正确.。
入冬以来,全国多地多次发生雾霾天气,能见度不足乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前、甲在后同向行驶.某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车.两辆车刹车时的v的质点在直角坐标系xOy所在的平面内运动,v22g.若物块做加速运动,地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向左的向心加速度等于地球表面重力加速度g示数的比值减小.ΔI1小于ΔI2x=-r处固定有带电荷量为+的负点电荷,a、b两点的坐标分别为<x<2r,c、d点间距与请根据题目所给的器材,将控制电路部分的电路图补充完整;控制电路部分的滑动变阻器应该选择________;在测量过程中滑动变阻器调整到某一位置时,该同学发现两只表头指针偏转的角度完________(结果保留两位有效数字如图所示,竖直平面内,长为L=2 m的水平传送带AB,斜面倾角θ=37°,顶点C与传送带右端点固定一挡板.一轻弹簧下端与挡板相连,上端自然伸长至在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场,水平部分导轨上原来放有一根金属杆13.(15分)(1)(5分)下列说法正确的是________.(选对一个得2分,选对两个得4分,选对三个得5分,选错一个扣3分,最低得0分)A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数B.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显C.在使两个分子间的距离由很远(r>10-9 m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大;分子势能不断增大D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大E.一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大(2)(10分)如图所示,内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7 ℃的环境中,左侧管上端开口,并用轻质活塞封闭有长l1=14 cm的理想气体,右侧管上端封闭,管上部有长l2=24 cm的理想气体,左右两管内水银面高度差h=6 cm.若把该装置移至温度恒为27 ℃的房间中(依然竖直放置),大气压强恒为p0=76 cmHg.不计活塞与管壁间的摩擦.分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度.14.(15分)(1)(5分)一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时刻质点P的速度为v,经过1.0 s 它的速度大小、方向第一次与v相同,再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同,则下列判断中正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.波沿x轴负方向传播,波速为5 m/sB.波沿x轴正方向传播,波速为5 m/sC.若某时刻质点M到达波谷处,则质点P一定到达波峰处D.质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反E.从图示位置开始计时,在2.0 s时刻,质点P的位移为20 cm如图所示,一束截面为圆形(半径R=1 m)上形成一个圆形亮区.屏幕k,带电r2点场强为零,C项正确;kQ r -l 2-k9Q r -l2=kQ r -l2-kk9Qr +l2-kr +l2=kkr +l2,根据E =k Qx2作出E -图象,由图象可知,E c 大于等于点电荷Q 电场中距场源-l )和⎭⎪⎫r -l 3.解题思路:①根据题意,要确保压力传感器的示数为零,因此弹簧要从压缩状态到伸的质量m ;②要刚释放C 时,弹簧的压缩量mg ;不论C 的质量如何,要使压力传感器示数为零,则I R1+gIRR =R1+g R2R=答案:(1)B C(每空1分点的速度沿水平与竖直方向分解,则p 0-h l 2S T =p 0-x l 2+x S T ′其中=76 cmHg , 6 cmHg解得=1 cm (2分①紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点,由全反射的知识得。
五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点曲线运动和运动的合成与分解201920182卷19题1卷18题1.曲线运动的理解和特征2.小船渡河模型3.绳和杆的牵连问题4.水平面内的圆周运动5.圆周运动的临界问题平抛运动2018201720153卷17题1卷15题1卷18题竖直面内的圆周运动的两类模型问题2017201620152卷14题2卷16题,3卷20、24题1卷17题平抛与圆周运动的多过程问题201720162卷17题2卷25题开普勒三定律的理解20172卷19题万有引力定律的理解和应用201920182卷14题,3卷15题2卷16题卫星运行参量的分析2018201720163卷15题3卷14题1卷17题双星和多星问题20181卷20题天体的追及与变轨问题20151卷21题1.考查方式:本章内容可能单独考查,特别是万有引力与航天部分,常以选择题形式出现;也可能与其他专题相结合,与能量知识综合考查,以计算题形式出现.2.命题趋势:本章内容与实际应用和生产、生活、科技相联系命题,或与其他专题综合考查,曲线运动问题由原来的选择题变为在计算题中考查,万有引力与航天仍然以选择题形式出现,单独考查的可能性更大.第1讲 曲线运动 运动的合成与分解一、曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.3.运动的条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.4.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧.判断正误 (1)做曲线运动的物体加速度方向一定变化.( × ) (2)物体在恒力作用下不可能做曲线运动.( × ) (3)物体在变力作用下可以保持速率不变.( √ ) 二、运动的合成与分解 1.遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止. (2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响. (3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果. 3.运动性质的判断⎩⎨⎧加速度(或合外力)⎩⎪⎨⎪⎧ 变化:非匀变速运动不变:匀变速运动加速度(或合外力)方向与速度方向⎩⎪⎨⎪⎧共线:直线运动不共线:曲线运动4.两个直线运动的合运动性质的判断标准:看合初速度方向与合加速度方向是否共线.两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动匀速直线运动 一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v合与a合共线,为匀变速直线运动如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动自测(2019·广东深圳市4月第二次调研)2018珠海航展,我国五代战机“歼20”再次闪亮登场.表演中,战机先水平向右,再沿曲线ab向上(如图1),最后沿陡斜线直入云霄.设飞行路径在同一竖直面内,飞行速率不变.则沿ab段曲线飞行时,战机()图1A.所受合外力大小为零B.所受合外力方向竖直向上C.竖直方向的分速度逐渐增大D.水平方向的分速度不变[参考答案]C[试题解析] 战机在同一竖直面内做曲线运动,且运动速率不变,由于速度方向是变化的,则速度是变化的,故战机的加速度不为零,根据牛顿第二定律可知,战机所受的合外力不为零,故A错误;战机在同一竖直面内做匀速率曲线运动,则所受合外力与速度方向垂直,由于速度方向时刻在变,则合外力的方向也时刻在变化,并非始终都竖直向上,故B错误;由以上分析可知,战机所受合外力方向始终与速度方向垂直,对合外力和速度在竖直方向和水平方向上进行分解可知,竖直方向上做加速运动,水平方向上做减速运动,故竖直方向分速度逐渐增大,水平方向分速度逐渐减小,故C正确,D错误.1.条件物体受到的合外力方向与速度方向始终不共线.2.特征(1)运动学特征:做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化,即曲线运动一定为变速运动.(2)动力学特征:由于做曲线运动的物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在同一条直线上(做曲线运动的条件).合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向,合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小.(3)轨迹特征:曲线运动的轨迹始终夹在合外力的方向与速度的方向之间,而且向合外力的一侧弯曲.(4)能量特征:如果物体所受的合外力始终和物体的速度垂直,则合外力对物体不做功,物体的动能不变;若合外力不与物体的速度方向垂直,则合外力对物体做功,物体的动能发生变化. 例1(2020·江西上饶市重点中学六校第一次联考)下列关于运动和力的叙述中,正确的是()A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B.物体做圆周运动,所受的合力一定是向心力C.物体所受合力恒定,该物体速率随时间一定均匀变化D.物体运动的速率在增加,所受合力一定做正功[参考答案]D[试题解析] 做曲线运动的物体,其加速度方向不一定是变化的,例如平抛运动,选项A错误;物体做匀速圆周运动时,所受的合力一定是向心力,选项B错误;物体所受合力恒定,该物体速率随时间不一定均匀变化,例如平抛运动,选项C错误;根据动能定理可知,物体运动的速率在增加,所受合力一定做正功,选项D正确.变式1如图2是某物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图.已知该物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,物体在B点处的速度方向如图所示,则下列说法正确的是()图2A.C点的速率小于B点的速率B.A点的加速度比C点的加速度大C.C点的速率大于B点的速率D.从A点到C点加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小,速率先减小后增大[参考答案]C[试题解析] 物体做匀变速曲线运动,即物体整个运动过程中加速度不变,所以物体经过C点时的加速度与A点相同,故选项B错误;由物体在B点的加速度方向与速度方向垂直可知,物体的加速度方向竖直向下,则由题图可知,B点到C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°,则C 点的速率比B点速率大,故选项A错误,C正确;由题图可知,A点加速度方向与速度方向夹角大于90°,C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°,从A点到C点加速度方向与速度方向的夹角一直减小,物体的速率先减小后增大,故选项D错误.1.基本思路:分析运动的合成与分解问题时,一般情况下按运动效果进行分解.2.解题关键:两个方向上的分运动具有等时性,这常是处理运动分解问题的关键点.3.注意问题:要注意分析物体在两个方向上的受力及运动规律,分别在两个方向上列式求解.例2(2019·江西宜春市第一学期期末)如图3所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t图象.以下判断正确的是()图3A.在0~1 s内,物体做匀速直线运动B.在0~1 s内,物体做匀变速直线运动C.在1~2 s内,物体做匀变速直线运动D.在1~2 s内,物体做匀变速曲线运动[参考答案]C[试题解析] 在0~1 s内,物体水平方向为匀速直线运动,竖直方向为匀加速直线运动,则合运动为匀变速曲线运动,故选项A、B错误;在1~2 s内,物体水平方向初速度为:v0x=4 m/s,加速度为:a x=4 m/s2,竖直方向初速度为:v0y=3 m/s,加速度为:a y=3 m/s2,根据平行四边形定则合成可以得到合速度为v=5 m/s,合加速度为a=5 m/s2,而且二者方向在同一直线上,则根据曲线运动条件可知,合运动为匀变速直线运动,故选项C正确,D错误.变式2(2020·福建厦门市期末调研)如图4所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参照物()图4A.帆船朝正东方向航行,速度大小为vB.帆船朝正西方向航行,速度大小为vC.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为2vD.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v[参考答案]D[试题解析] 以帆板为参照物,帆船具有正东方向的速度v和正北方向的速度v,所以帆船相对帆板的速度v相对=2v,方向为北偏东45°,D正确.1.船的实际运动:是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.2.三种速度:船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v.3.两类问题、三种情景渡河时间最短当船头方向垂直河岸时,渡河时间最短,最短时间t min=dv船渡河位移最短如果v船>v水,当船头方向与上游河岸夹角θ满足v船cos θ=v水时,合速度垂直河岸,渡河位移最短,等于河宽d如果v船<v水,当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时,渡河位移最短,等于d v水v船4.分析思路例3(多选)甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为v0,两船在静水中的速率均为v,甲、乙两船船头均与河岸成θ角,如图5所示,已知甲船恰能垂直河岸到达河正对岸的A 点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为L,则下列判断正确的是()图5A.乙船先到达对岸B.若仅是河水流速v 0增大,则两船的渡河时间都不变C.不论河水流速v 0如何改变,只要适当改变θ角,甲船总能到达正对岸的A 点D.若仅是河水流速v 0增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离仍然为L [参考答案]BD[试题解析] 将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,由分运动和合运动具有等时性,知甲、乙两船到达对岸的时间相等,渡河的时间t =dv sin θ,故A 错误;若仅是河水流速v 0增大,渡河的时间t =dv sin θ,则两船的渡河时间都不变,故B 正确;只要甲船速度大于水流速度,不论河水流速v 0如何改变,甲船总能到达河的正对岸A 点,故C 错误;若仅是河水流速v 0增大,则两船到达对岸时间不变,根据速度的分解,船在水平方向相对于静水的分速度仍不变,则两船之间的距离仍然为L ,故D 正确.变式3 如图6所示,河水流动的速度为v 且处处相同,河宽度为a .在船下水点A 的下游距离为b 处是瀑布.为了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去),则( )图6A.小船船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为t =bvB.小船轨迹垂直河岸渡河位移最小,渡河速度最大,最大速度为v max =a 2+b 2vbC.当小船沿轨迹AB 渡河时,船在静水中的最小速度为v min =a vb D.当小船沿轨迹AB 渡河时,船在静水中的最小速度为v min =a v a 2+b 2[参考答案]D[试题解析] 小船船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为t =av 船,故选项A 错误;小船轨迹垂直河岸渡河,位移最小,大小为a ,但船头必须指向上游,合速度不是最大,故选项B 错误;小船沿轨迹AB 运动,船在静水中的速度最小时,速度方向与AB 垂直,可得v min =a v a 2+b 2,故选项C 错误,D正确.1.模型特点沿绳(杆)方向的速度分量大小相等. 2.思路方法合速度→绳(杆)拉物体的实际运动速度v分速度→⎩⎪⎨⎪⎧其一:沿绳(杆)的速度v 1其二:与绳(杆)垂直的速度v 2方法:v 1与v 2的合成遵循平行四边形定则. 3.解题原则把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解.常见的模型如图7所示.图7模型1 绳端速度分解模型例4 质量为m 的物体P 置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P 与小车,P 与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v 水平向右做匀速直线运动,重力加速度为g .当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图8),下列判断正确的是( )图8A.P 的速率为vB.P 的速率为v cos θ2C.绳的拉力等于mg sin θ1D.绳的拉力小于mg sin θ1 [参考答案]B[试题解析] 将小车速度沿绳子和垂直绳子方向分解为v 1、v 2,P 的速率v P =v 1=v cos θ2,A 错误,B 正确;小车向右做匀速直线运动,θ2减小,P 的速率增大,绳的拉力大于mg sin θ1,C 、D 错误. 变式4 A 、B 两物体通过一根跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳相连放在水平面上,现物体A 以v 1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时,如图9所示,物体B 的运动速度为(绳始终有拉力)( )图9A.v 1sin αsin βB.v 1cos αsin βC.v 1sin αcos βD.v 1cos αcos β [参考答案]D[试题解析] 设物体B 的运动速度为v B ,速度分解如图甲所示,则有v B =v 绳B cos β①物体A 的合运动对应的速度为v 1,它的速度分解如图乙所示,则有v 绳A =v 1cos α② 由于对应同一根绳,其长度不变,故v 绳B =v 绳A ③ 联立①②③式解得v B =v 1cos αcos β,选项D 正确.模型2 杆端速度分解模型例5 (2019·山东济南市3月模拟)曲柄连杆结构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件,如图10所示,连杆下端连接活塞Q ,上端连接曲轴P .在工作过程中,活塞Q 在汽缸内上下做直线运动,带动曲轴绕圆心O 旋转,若P 做线速度大小为v 0的匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )图10A.当OP 与OQ 垂直时,活塞运动的速度等于v 0B.当OP 与OQ 垂直时,活塞运动的速度大于v 0C.当O 、P 、Q 在同一直线时,活塞运动的速度等于v 0D.当O 、P 、Q 在同一直线时,活塞运动的速度大于v 0 [参考答案]A[试题解析] 当OP 与OQ 垂直时,设∠PQO =θ,此时活塞的速度为v ,将P 的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度;将活塞的速度v 分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度,则此时v 0cos θ=v cos θ,即v =v 0,选项A 正确,B 错误;当O 、P 、Q 在同一直线时,P 沿杆方向的速度为零,则活塞运动的速度等于0,选项C 、D 错误.变式5 (2019·陕西宝鸡市高考模拟检测(二))如图11所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动.连杆AB 、OB 可绕图中A 、B 、O 三处的转轴转动,连杆OB 在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB 使滑块在水平横杆上左右滑动.已知OB 杆长为L ,绕O 点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω,当连杆AB 与水平方向夹角为α,AB 杆与OB 杆的夹角为β时,滑块的水平速度大小为( )图11A.ωL sin βsin αB.ωL cos βsin αC.ωL cos βcos αD.ωL sin βcos α[参考答案]D[试题解析] 设滑块的水平速度大小为v ,A 点的速度的方向沿水平方向,如图将A 点的速度分解,根据运动的合成与分解可知,沿杆方向的分速度:v A 分=v cos α,B 点做圆周运动,实际速度是圆周运动的线速度,可以分解为沿AB 杆方向的分速度和垂直于AB 杆方向的分速度,如图,设B 的线速度为v ′,则:v B 分=v ′cos θ=v ′cos (β-90°)=v ′cos (90°-β)=v ′sin β,v ′=ωL , 又二者沿杆方向的分速度是相等的,即:v A 分=v B 分 联立可得:v =ωL sin βcos α,故D 正确.1.下列关于力与运动的叙述中正确的是()A.物体所受合力方向与运动方向有夹角时,该物体速度一定变化,加速度也变化B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心C.物体运动的速率在增加,所受合力方向与运动方向夹角小于90°D.物体在变力作用下有可能做曲线运动,做曲线运动物体一定受到变力作用[参考答案]C[试题解析] 物体所受合力方向与运动方向有夹角时,该物体速度一定变化,但加速度不一定变化,如平抛运动,A错误;若物体做变速圆周运动,则存在一个切向加速度,合力不指向圆心,B错误;合力方向与运动方向夹角小于90°时合力做正功,速度增大,C正确;如果变力与速度方向不共线,则做曲线运动,但做曲线运动的物体受到的合力可以为恒力,如平抛运动,D错误.2.如图1所示,长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动,另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上,当直杆与竖直方向夹角为θ时,直杆端点A的线速度为()图1A.vsin θ B.v sin θ C.vcos θ D.v cos θ[参考答案]C[试题解析] 将直杆端点A的线速度进行分解,如图所示,由图中的几何关系可得:v0=vcos θ,选项C正确,选项A、B、D错误.3.(多选)(2020·广东韶关市质检)在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a 的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图2所示.关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是()图2A.相对地面的运动轨迹为直线B.相对地面做匀加速曲线运动C.t时刻猴子相对地面速度的大小为v0+atD.t时间内猴子相对地面的位移大小为x2+h2[参考答案]BD[试题解析] 猴子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,合速度与合加速度不在同一条直线上,所以猴子运动的轨迹为曲线,故A错误.猴子在水平方向上的加速度为零,在竖直方向上有恒定的加速度,根据运动的合成,知猴子做曲线运动的加速度不变,做匀加速曲线运动,故B正确.t时刻猴子在水平方向上的分速度为v0,在竖直方向上的分速度为at,所以合速度v=v02+(at)2,故C错误.在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的分位移分别为x和h,根据运动的合成,知合位移大小为x2+h2,故D正确.4.(2019·福建厦门市第一次质量检查)在演示“做曲线运动的条件”的实验中,有一个在水平桌面上向右做直线运动的小铁球,第一次在其速度方向上放置条形磁铁,第二次在其速度方向上的一侧放置条形磁铁,如图3所示,虚线表示小铁球的运动轨迹.观察实验现象,以下叙述正确的是()图3A.第一次实验中,小铁球的运动是匀变速直线运动B.第二次实验中,小铁球的运动类似平抛运动,其轨迹是一条抛物线C.该实验说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向D.该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上[参考答案]D[试题解析] 第一次实验中,小铁球受到沿着速度方向的引力作用,做直线运动,并且引力随着距离的减小而变大,加速度变大,则小铁球的运动是非匀变速直线运动,选项A错误;第二次实验中,小铁球所受的磁铁的引力方向总是指向磁铁,是变力,故小球的运动不是类平抛运动,其轨迹也不是一条抛物线,选项B错误;该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上,但是不能说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向,选项C错误,D正确.5.如图4所示,在灭火抢救过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间,消防队员沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退,则关于消防队员的运动,下列说法正确的是()图4A.消防队员做匀加速直线运动B.消防队员做匀变速曲线运动C.消防队员做变加速曲线运动D.消防队员水平方向的速度保持不变[参考答案]B[试题解析] 根据运动的合成,知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,其合加速度的方向、大小不变,所以消防队员做匀变速曲线运动,故A、C错误,B正确.将消防队员的运动分解为水平方向和竖直方向,知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度,因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变,所以消防队员水平方向的速度在变,故D错误.6.如图5所示,河水由西向东流,河宽为800 m,河中各点的水流速度大小为v水,各点到较近河岸的距离为x,v水与x的关系为v水=3400x(m/s)(x的单位为m),让小船船头垂直河岸由南向北渡河,小船划水速度大小恒为v船=4 m/s,则下列说法中正确的是()图5A.小船渡河的轨迹为直线B.小船在河水中的最大速度是5 m/sC.小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度D.小船渡河的时间是160 s[参考答案]B[试题解析] 小船在南北方向上为匀速直线运动,在东西方向上先加速,到达河中间后再减速,速度与加速度不共线,小船的合运动是曲线运动,A错.当小船运动到河中间时,东西方向上的分速度最大,为3 m/s,此时小船的合速度最大,最大值v m=5 m/s,B对.小船在距南岸200 m处的速度等于在距北岸200 m处的速度,C错.小船的渡河时间t=800 m4 m/s=200 s,D错.7.(2019·山东烟台市期中)在一光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x-t图象和v y-t图象分别如图6甲、乙所示,求:图6(1)运动后4 s 内质点的最大速度的大小;(2)4 s 末质点离坐标原点的距离.[参考答案](1)2 5 m/s (2)8 m[试题解析] (1)由题图可知,质点沿x 轴正方向做匀速直线运动,速度大小为v x =x 1t 1=2 m/s ,在运动后4 s 内,沿y 轴方向运动的最大速度为v y m =4 m/s,则运动后4 s 内质点运动的最大速度为v m =v x 2+v y m 2=2 5 m/s.(2)0~2 s 内质点沿y 轴正方向做匀加速直线运动,2~4 s 内先沿y 轴正方向做匀减速直线运动,再沿y 轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动,此过程加速度大小为a =Δv Δt =62m/s 2=3 m/s 2则质点沿y 轴正方向做匀减速运动的时间t 2=v 1a =23s 则由题图乙可知,运动后的4 s 内沿y 轴方向的位移y =12×2×⎝⎛⎭⎫2+23 m -12×4×(2-23) m =0 因此4 s 末质点离坐标原点的距离等于沿x 轴方向的位移由题图甲可知,4 s 末质点离坐标原点的距离s =x 1=8 m.。
重庆市达标名校2018年高考四月仿真备考物理试题一、单项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30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.秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站,它为中国核电事业的发展奠定了基础.秦山核电站的能量来自于A.天然放射性元素衰变放出的能量B.人工放射性同位素衰变放出的能量C.重核裂变放出的能量D.轻核聚变放出的能量2.高铁是中国“新四大发明之一,有一段视频,几年前一位乗坐京泸高铁的外国人,在最高时速300公里行驶的列车窗台上,放了一枚直立的硬币,如图所示,在列车行驶的过程中,硬币始终直立在列车窗台上,直到列车横向变道进站的时候,硬币才倒掉,这一视频证明了中国高铁的极好的稳定性。
关于这枚硬币,下列判断正确的是()A.硬币直立过程可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用B.硬币直立过程一定只受重力和支持力而处于平衡状态C.硬币倒掉是因为受到风吹的原因D.列车加速或减速行驶时,硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用3.如图所示,一个圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的竖直轴匀速转动角速度为ω,盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动,已知物块到转轴的距离为r,下列说法正确的是()A.物块受重力、弹力、向心力作用,合力大小为mω2rB.物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用,合力大小为mω2rC.物块受重力、弹力、摩擦力作用,合力大小为mω2rD.物块只受重力、弹力作用,合力大小为零4.如图所示,质量为M的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T。
若用一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为T′。
则()A.a′>a,T′=T B.a′=a,T′=T C.a′<a,T′>T D.a′<a,T′<T5.如图所示为单摆的振动图像,根据此振动图像不能确定的物理量是()A.摆长B.回复力C.频率D.振幅6.一辆汽车遇到险情紧急刹车,刹车过程做匀减速运动,刹车后第1s内的位移为16m,最后1s内的位移为8m,则汽车的刹车时间为A.1s B.1.5s C.2 s D.2.5s二、多项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,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7.如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g。
专题强化四牛顿运动定律的综合应用(二)专题解读1.本专题是动力学方法在两类典型模型问题中的应用,高考常以计算题压轴题的形式命题.2.通过本专题的学习,可以培养同学们审题能力、建模能力、分析推理能力和规范表达等物理学科素养,针对性的专题强化,通过题型特点和解题方法的分析,能帮助同学们迅速提高解题能力.3.用到的相关知识有:匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、相对运动的有关知识.命题点一“传送带模型”问题传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题.1.水平传送带问题求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.2.倾斜传送带问题求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.例1如图1所示,足够长的水平传送带,以初速度v0=6m/s顺时针转动.现在传送带左侧轻轻放上m=1 kg的小滑块,与此同时,启动传送带制动装置,使得传送带以恒定加速度a=4 m/s2减速直至停止;已知滑块与传送带的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.滑块可以看成质点,且不会影响传送带的运动,g=10m/s2.试求:图1(1)滑块与传送带共速时,滑块相对传送带的位移;(2)滑块在传送带上运动的总时间t.①传送带以恒定加速度减速直至停止;②滑块与传送带共速.答案 (1)3m (2)2s解析 (1)对滑块,由牛顿第二定律可得:μmg =ma 1 得:a 1=2 m/s 2 设经过时间t 1滑块与传送带达到共同速度v ,有: v =v 0-at 1 v =a 1t 1解得:v =2 m/s ,t 1=1 s 滑块位移为x 1=v t 12=1 m传送带位移为x 2=(v 0+v )t 12=4 m故滑块与传送带的相对位移Δx =x 2-x 1=3 m(2)共速之后,设滑块与传送带一起减速,则滑块与传送带间的静摩擦力为f ,有: f =ma =4 N >μmg =2 N 故滑块与传送带相对滑动. 滑块做减速运动,加速度仍为a 1. 滑块减速时间为t 2,有: t 2=0-v -a 1=1 s故:t =t 1+t 2=2 s.例2 如图2所示为货场使用的传送带的模型,传送带倾斜放置,与水平面夹角为θ=37°,传送带AB 足够长,传送皮带轮以大小为v =2m /s 的恒定速率顺时针转动.一包货物以v 0=12 m/s 的初速度从A 端滑上倾斜传送带,若货物与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5,且可将货物视为质点.图2(1)求货物刚滑上传送带时加速度为多大?(2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同?这时货物相对于地面运动了多远? (3)从货物滑上传送带开始计时,货物再次滑回A 端共用了多少时间?(g =10m/s 2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)①恒定速率顺时针转动;②货物的速度和传送带相同;③再次滑回A 端.答案 (1)10m/s 2,方向沿传送带向下 (2)1s 7m (3)(2+22) s解析 (1)设货物刚滑上传送带时加速度为a 1,货物受力如图所示:根据牛顿第二定律得 沿传送带方向:mg sin θ+f =ma 1 垂直传送带方向:mg cos θ=N 又f =μN由以上三式得:a 1=g (sin θ+μcos θ)=10×(0.6+0.5×0.8)=10 m/s 2,方向沿传送带向下.(2)货物速度从v 0减至传送带速度v 所用时间设为t 1,位移设为x 1,则有: t 1=v -v 0-a 1=1 s ,x 1=v 0+v 2t 1=7 m(3)当货物速度与传送带速度相等时,由于mg sin θ>μmg cos θ,此后货物所受摩擦力沿传送带向上,设货物加速度大小为a 2,则有mg sin θ-μmg cos θ=ma 2, 得:a 2=g (sin θ-μcos θ)=2 m/s 2,方向沿传送带向下.设货物再经时间t 2,速度减为零,则t 2=0-v-a 2=1 s沿传送带向上滑的位移x 2=v +02t 2=1 m则货物上滑的总距离为x =x 1+x 2=8 m.货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑,下滑加速度大小等于a 2.设下滑时间为t 3,则x =12a 2t 23,代入解得t 3=2 2 s.所以货物从A 端滑上传送带到再次滑回A 端的总时间为t =t 1+t 2+t 3=(2+22) s.1.如图3所示为粮袋的传送装置,已知A 、B 两端间的距离为L ,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v ,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A 端将粮袋放到运行中的传送带上.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g .关于粮袋从A 到B 的运动,以下说法正确的是( )图3A .粮袋到达B 端的速度与v 比较,可能大,可能小也可能相等B .粮袋开始运动的加速度为g (sin θ-μcos θ),若L 足够大,则以后将以速度v 做匀速运动C .若μ≥tan θ,则粮袋从A 端到B 端一定是一直做加速运动D .不论μ大小如何,粮袋从Α到Β端一直做匀加速运动,且加速度a ≥g sin θ 答案 A解析 若传送带较短,粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B 端时的速度小于v ;若传送带较长,μ≥tan θ,则粮袋先做匀加速运动,当速度与传送带的速度相同后,做匀速运动,到达B 端时速度与v 相同;若μ<tan θ,则粮袋先做加速度为g (sin θ+μcos θ)的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度为g (sin θ-μcos θ)的匀加速运动,到达B 端时的速度大于v ,选项A 正确;粮袋开始时速度小于传送带的速度,相对传送带的运动方向是沿传送带向上,所以受到沿传送带向下的滑动摩擦力,大小为μmg cos θ,根据牛顿第二定律得加速度a =mg sin θ+μmg cos θm =g (sin θ+μcos θ),选项B 错误;若μ≥tan θ,粮袋从A 到B 可能是一直做匀加速运动,也可能先匀加速运动,当速度与传送带的速度相同后,做匀速运动,选项C 、D 均错误.2.如图4所示为一水平传送带装置示意图.A 、B 为传送带的左、右端点,AB 长L =2m ,初始时传送带处于静止状态,当质量m =2kg 的煤块(可视为质点)轻放在传送带A 点时,传送带立即启动,启动过程可视为加速度a =2m /s 2的匀加速运动,加速结束后传送带立即匀速运动.已知煤块与传送带间动摩擦因数μ=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g 取10 m/s 2).图4(1)如果煤块以最短时间到达B 点,煤块到达B 点时的速度大小是多少? (2)上述情况下煤块运动到B 点的过程中在传送带上留下的痕迹至少多长? 答案 (1)2m/s (2)1m解析 (1)为了使煤块以最短时间到达B 点,煤块应一直匀加速从A 点到达B 点 μmg =ma 1得a 1=1 m/s 2 v 2B =2a 1L v B =2 m/s(2)传送带加速结束时的速度v =v B =2 m/s 时,煤块在传送带上留下的痕迹最短 煤块运动时间t =v Ba 1=2 s传送带加速过程: v B =at 1得t 1=1 s x 1=12at 21得x 1=1 m传送带匀速运动过程:t2=t-t1=1 sx2=v B t2得x2=2 m故痕迹最小长度为Δx=x1+x2-L=1 m.命题点二“滑块-木板模型”问题1.模型特点涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.2.两种位移关系滑块由木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板同向运动,位移大小之差等于板长;反向运动时,位移大小之和等于板长.设板长为L,滑块位移大小为x1,木板位移大小为x2同向运动时:如图5所示,L=x1-x2图5反向运动时:如图6所示,L=x1+x2图63.解题步骤例3 (2015·新课标Ⅱ·25)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害.某地有一倾角为θ=37°(sin37°=35)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图7所示.假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为38,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点;在第2s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变.已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l =27m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小g =10m/s 2.求:图7(1)在0~2s 时间内A 和B 加速度的大小; (2)A 在B 上总的运动时间.①μ1<μ2,可分析A 、B 受力;②第2s 末,B 的上表面突然变为光滑.答案 (1)3m /s 2 1 m/s 2 (2)4s解析 (1)在0~2s 时间内,A 和B 的受力如图所示,其中F f1、F N1是A 与B 之间的摩擦力和正压力的大小,F f2、F N2是B 与C 之间的摩擦力和正压力的大小,方向如图所示.由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得F f1=μ1F N1① F N1=mg cos θ② F f2=μ2F N2③F N2=F N1′+mg cos θ④规定沿斜面向下为正.设A 和B 的加速度分别为a 1和a 2,由牛顿第二定律得mg sin θ-F f1=ma 1⑤mg sin θ-F f2+F f1′=ma 2⑥联立①②③④⑤⑥式,并代入题给条件得 a 1=3m/s 2⑦ a 2=1m/s 2⑧(2)在t 1=2s 时,设A 和B 的速度分别为v 1和v 2,则 v 1=a 1t 1=6m/s ⑨ v 2=a 2t 1=2m/s ⑩2s 后,设A 和B 的加速度分别为a 1′和a 2′.此时A 与B 之间摩擦力为0,同理可得a 1′=6m/s 2⑪ a 2′=-2m/s 2⑫由于a 2′<0,可知B 做减速运动.设经过时间t 2,B 的速度减为0,则有 v 2+a 2′t 2=0⑬ 联立⑩⑫⑬式得t 2=1s在t 1+t 2时间内,A 相对于B 运动的距离为x =⎝⎛⎭⎫12a 1t 21+v 1t 2+12a 1′t 22-⎝⎛⎭⎫12a 2t 21+v 2t 2+12a 2′t 22=12m <27m ⑭ 此后B 静止不动,A 继续在B 上滑动.设再经过时间t 3后A 离开B ,则有 l -x =(v 1+a 1′t 2)t 3+12a 1′t 23⑮ 可得t 3=1s(另一解不合题意,舍去)⑯ 设A 在B 上总的运动时间为t 总,有 t 总=t 1+t 2+t 3=4s3.(多选)如图8所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面,若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )图8A .桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B .鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C .若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D .若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面 答案 BD解析 桌布对鱼缸摩擦力的方向向右,A 项错误;各接触面间的动摩擦因数均为μ,设鱼缸的质量为m ,由牛顿第二定律可得鱼缸在桌布和桌面上滑动的加速度大小相同,均为a =μg ,鱼缸离开桌布时的速度为v ,则鱼缸在桌布上和在桌面上滑动时间均为t =vμg ,B 项正确;猫增大拉力时,鱼缸受到的摩擦为f =μmg 不变,C 项错;若猫减小拉力,鱼缸在桌布上加速运动的时间变长,离开桌布时的速度v =μgt 增大,加速运动的位移x 1=12μgt 2增大,且鱼缸在桌面上减速滑行的位移x 2=v 22μg也增大,则鱼缸有可能滑出桌面,D 项对.4.(2016·四川理综·10)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图9所示竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面.一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止.已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍.货物与货车分别视为小滑块和平板,取cosθ=1,sin θ=0.1,g=10 m/s2.求:图9(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;(2)制动坡床的长度.答案(1)5m/s2方向沿制动坡床向下(2)98m解析(1)设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢的动摩擦因数μ=0.4,受摩擦力大小为f,加速度大小为a1,则f+mg sinθ=ma1①f=μmg cosθ②联立①②并代入数据得a1=5m/s2③a1的方向沿制动坡床向下.(2)设货车的质量为M,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38m的过程中,用时为t,货物相对制动坡床的运动距离为s1,在车厢内滑动的距离s=4m,货车的加速度大小为a2,货车相对制动坡床的运动距离为s2.货车受到制动坡床的阻力大小为F,F是货车和货物总重的k倍,k=0.44,货车长度l0=12m,制动坡床的长度为l,则Mg sin θ+F -f =Ma 2④F =k (m +M )g ⑤s 1=v t -12a 1t 2⑥ s 2=v t -12a 2t 2⑦ s =s 1-s 2⑧l =l 0+s 0+s 2⑨联立①~⑨并代入数据得l =98m.“传送带”模型的易错点 典例 如图10所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v 0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m 的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )图10答案 D解析 开始阶段,小木块受到竖直向下的重力和沿传送带向下的摩擦力作用,做加速度为a 1的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma 1,所以a 1=g sin θ+μg cos θ.小木块加速至与传送带速度相等时,由于μ<tan θ,则小木块不会与传送带保持相对静止而做匀速运动,之后小木块继续加速,所受滑动摩擦力变为沿传送带向上,做加速度为a2的匀加速直线运动,这一阶段由牛顿第二定律得mg sinθ-μmg cosθ=ma2,所以a2=g sinθ-μg cosθ.根据以上分析,有a2<a1,所以,本题正确选项为D.易错诊断本题的易错点在于没有注意到关键条件“μ<tan θ”,没有准确分析小木块所受摩擦力的方向,想当然地认为传送带足够长,小木块最后总会达到与传送带相对静止而做匀速运动,从而错选C选项.理解μ与tan θ关系的含义,正确分析小木块所受摩擦力方向是解题关键.变式拓展(1)若将“μ<tanθ”改为“μ>tanθ”,答案应选什么?提示若改为μ>tan θ,则小木块加速到速度与传送带速度相等后,滑动摩擦力突然变为静摩擦力,以后与传送带相对静止而做匀速运动,故应选C选项.(2)若将传送带改为水平呢?提示若将传送带改为水平,则小木块加速到速度与传送带速度相等后,摩擦力突然消失,以后与传送带保持相对静止而做匀速运动,仍然是C选项正确.题组1“传送带模型”问题1.如图1所示,为传送带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=37°,A、B两端相距L=5.0m,质量为M=10kg的物体以v0=6.0m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5.传送带顺时针运转的速度v=4.0 m/s,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:图1(1)物体从A点到达B点所需的时间;(2)若传送带顺时针运转的速度可以调节,物体从A 点到达B 点的最短时间是多少? 答案 (1)2.2s (2)1s解析 (1)设物体速度大于传送带速度时加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得Mg sin θ+μMg cos θ=Ma 1①设经过时间t 1物体的速度与传送带速度相同,t 1=v 0-v a 1② 通过的位移x 1=v 20-v 22a 1③ 设物体速度小于传送带速度时物体的加速度为a 2Mg sin θ-μMg cos θ=Ma 2④由μ<tan θ=0.75知,物体继续减速,设经时间t 2到达传送带B 点L -x 1=v t 2-12a 2t 22⑤ 联立得①②③④⑤式可得:t =t 1+t 2=2.2s(2)若传送带的速度较大,物体沿AB 上滑时所受摩擦力一直沿传送带向上,则所用时间最短,此种情况加速度大小一直为a 2,L =v 0t ′-12a 2t ′2 t ′=1s(t ′=5s 舍去).2.车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图2所示,绷紧的传送带始终保持v =1m /s 的恒定速率运行,AB 为水平传送带部分且足够长,现有一质量为m =5 kg 的行李包(可视为质点)无初速度地放在水平传送带的A 端,传送到B 端时没有被及时取下,行李包从B 端沿倾角为37°的斜面滑入储物槽,已知行李包与传送带间的动摩擦因数为0.5,行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8,g 取10 m/s 2,不计空气阻力(sin37°=0.6,cos37°=0.8).图2(1)求行李包相对于传送带滑动的距离;(2)若B 轮的半径为R =0.2m ,求行李包在B 点对传送带的压力;(3)若行李包滑到储物槽时的速度刚好为零,求斜面的长度.答案 (1)0.1m (2)25N ,方向竖直向下 (3)1.25m解析 (1)行李包在水平传送带上加速时μ1mg =ma 1若行李包达到水平传送带的速度所用时间为t ,则v =a 1t行李包前进距离x 1=12a 1t 2 传送带前进距离x 2=v t行李包相对传送带滑动的距离Δx =x 2-x 1=0.1 m(2)行李包在B 点,根据牛顿第二定律,有mg -N =m v 2R解得:N =25 N根据牛顿第三定律可得:行李包在B 点对传送带的压力为25 N ,方向竖直向下.(3)行李包在斜面上时,根据牛顿第二定律:mg sin 37°-μ2mg cos 37°=ma 2行李包从斜面滑下过程:0-v 2=2a 2x解得:x =1.25 m.题组2 “滑块-木板模型”问题3.如图3所示,水平传送带以v =12m /s 的速度顺时针做匀速运动,其上表面的动摩擦因数μ1=0.1,把质量m =20 kg 的行李包轻放上传送带,释放位置距传送带右端4.5 m 处.平板车的质量M =30 kg ,停在传送带的右端,水平地面光滑,行李包与平板车上表面间的动摩擦因数μ2=0.3,平板车长10 m ,行李包从传送带滑到平板车过程速度不变,行李包可视为质点.(g =10 m/s 2)求:图3(1)行李包在平板车上相对于平板车滑行的时间是多少?(2)若要想行李包不从平板车滑出,求行李包释放位置应满足什么条件?答案 (1)0.6s (2)见解析解析 (1)行李包放上传送带做匀加速直线运动.a 1=μ1gv 2=2a 1x解得:v =3 m/s因v =3 m /s <12 m/s ,符合题意行李包滑上平板车后,行李包减速,平板车加速.a 2=μ2g =3 m/s 2a 3=μ2mg M=2 m/s 2 v -a 2t =a 3t解得:t =0.6 s相对位移x =v t -12a 2t 2-12a 3t 2=0.9 m <10 m ,符合题意. (2)当行李包刚好滑到平板车右端时,行李包与平板车的相对位移等于车长.设行李包刚滑上平板车时速度为v 0,L 为平板车长,则v 0-a 2t ′=a 3t ′v 0t ′-12a 2t ′2-12a 3t ′2=L 解得v 0=10 m /s <12 m/s故行李包在传送带上一直做匀加速直线运动v 20=2a 1x ′解得:x ′=50 m所以行李包释放位置距离传送带右端应不大于50 m.4.一平板车,质量M =100kg ,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h =1.25m ,一质量m =50kg 的小物块置于车的平板上,它到车尾的距离b =1m ,与车板间的动摩擦因数μ=0.2,如图4所示,今对平板车施加一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落,物块刚离开车板的时刻,车向前行驶距离x 0=2.0m ,求物块落地时,落地点到车尾的水平距离x (不计路面摩擦,g =10m/s 2).图4答案 1.625m解析 设小物块在车上运动时,车的加速度为a 1,物块的加速度为a 2.则a 2=μmg m=μg =0.2×10 m /s 2=2 m/s 2. 由x =12at 2得: x 0=12a 1t 2,x 0-b =12a 2t 2. 故有a 1a 2=x 0x 0-b =22-1=21, a 1=2a 2=4 m/s 2.对车,由牛顿第二定律得:F -μmg =Ma 1.F =Ma 1+μmg =100×4 N +0.2×50×10 N =500 N.小物块滑落时车速v 1=2a 1x 0=2×4×2 m /s =4 m/s ,小物块速度v 2=2a 2(x 0-b )=2×2×1 m /s =2 m/s物块滑落后,车的加速度a ′=F M =500100m /s 2=5 m/s 2 小物块落地时间t ′=2h g =2×1.2510s =0.5 s. 车运动的位移x 车′=v 1t ′+12a ′t 2=4×0.5 m +12×5×0.52 m =2.625 m. 小物块平抛的水平位移x 物′=v 2·t ′=2×0.5 m =1 m.物块落地时,落地点与车尾的水平位移为:x =x 车′-x 物′=2.625 m -1 m =1.625 m.。
2018年普通高等学校招生全国统一考试高三物理仿真卷四2018年普通高等学校招生全国统一考试高三物理仿真卷(四)本试卷共30页,38题(含选考题)。
全卷满分300分。
考试用时150分钟。
★祝考试顺利★注意事项:1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Zn 65第Ⅰ卷二、选择题:本题共8小题,每题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一个选项符合题目要求。
第19~21题有多选项符合题目要求。
全部答对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.利用图象来描述物理过程、探寻物理规律是常用的方法,如图是描述某个物理过程的图象,对相应物理过程分析正确的是A.若该图象为质点运动的速度—时间图象,则前2秒内质点的平均速率等于0B.若该图象为一条电场线上电势随坐标变化的图象,则可能是点电荷电场中的一条电场线C.若该图象为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图象,则该闭合线圈内一定产生恒定的电动势D.若该图象为质点运动的位移—时间图象,则质点运动过程速度一定改变了方向【解析】若为速度—时间图象,则图象与时间轴围成的面积表示位移,时间轴以上表示位移为正,时间轴以下表示位移为负,前2秒内位移为0,平均速度为0,但是对应的路程不等于0,平均速率为路程与时间之比,所以平均速率不等于0,选项A 错误;若为一条电场线上电势随坐标变化的图象,则图象的斜率ΔφΔx=E ,由于斜率不变,所以可能为匀强电场,不可能是点电荷的电场线,选项B 错误;若为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图象,则斜率ΔB Δt 是定值,根据感应电动势E =n ΔB ΔtS ,可判断感应电动势恒定,选项C 正确;若为位移—时间图象,则图象的斜率表示速度,可知质点运动过程速度方向不变,选项D 错误。
四川省达标名校2018年高考四月物理模拟试卷一、单项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30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.质量为m 的篮球从某一高处从静止下落,经过时间1t 与地面接触,经过时间2t 弹离地面,经过时间3t 达到最高点。
重力加速度为g ,忽略空气阻力。
地面对篮球作用力冲量大小为( )A .123++mgt mgt mgtB .123+-mgt mgt mgtC .123-+mgt mgt mgtD .123--mgt mgt mgt2.利用引力常量G 和下列某一组数据,不能计算出地球质量的是( )A .地球的半径及地球表面附近的重力加速度(不考虑地球自转的影响)B .人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C .月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D .地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离3.如图所示,在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环,圆环处于静止状态。
上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中,规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示。
t=0时刻,悬线的拉力为F 。
CD 为圆环的直径,CD=d ,圆环的电阻为R 。
下列说法正确的是( )A .4T 时刻,圆环中有逆时针方向的感应电流 B .34T 时刻,C 点的电势低于D 点 C .悬线拉力的大小不超过2304B d F TR π+D .0~T 时间内,圆环产生的热量为224032B d RT π4.2019年4月10日,世界上第一张黑洞照片诞生了,证实了神秘天体黑洞的存在。
黑洞是宇宙中质量巨大的一类天体,连光都无法逃脱它的引力束缚。
取两天体相距无限远时引力势能为零,引力势能表达式为p GMmEr=-,已知地球半径R=6400km,光速c=3x108m/s。
设想把地球不断压缩(保持球形不变),刚好压缩成一个黑洞时,地球表面的重力加速度约为()A.7×109m/s2B.7×1010m/s2C.1.4×1010m/s2D.1.4×1011m/s25.如图,光滑斜劈A上表面水平,物体B叠放在A上面,斜面光滑,AB静止释放瞬间,B的受力图是()A.B.C.D.6.如图所示,用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,在相同的水平外力F作用下,三根导线均向右做匀速运动,某一时刻撤去外力F,已知三根导线接入导轨间的长度关系满足l ab<l cd<l ef,且每根导线与导轨的两个触点之间的距离均相等,则下列说法中正确的是()A.三根导线匀速运动的速度相同B.三根导线产生的感应电动势相同C.匀速运动时,三根导线的热功率相同D.从撤去外力到三根导线停止运动,通过导线ef的电荷量最大二、多项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,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7.如图所示为“感知向心力”实验示意图,细绳一端拴着一个小砂桶,用手在空中抡动细绳另一端,使小砂桶在水平面内做圆周运动,体会绳子拉力的大小,则下列说法正确的是()A .细绳所提供的力就是向心力B .只增大砂桶的线速度,则细绳上拉力将会增大C .只增大旋转角速度,则细绳上拉力将会增大D .突然放开绳子,小砂桶将做直线运动8.如图2所示是电子电路中经常用到的由半导体材料做成的转换器,它能把如图1所示的正弦式交变电压转换成如图3所示的方波式电压,转換规则:输入的交变电压绝对值低于2m U ,输出电压为0;输入的交变电压包对值大于、等于2m U ,输出电压恒为2m U .则A .输出电压的頻率为50HzB .输出电压的颜率为100HzC .输出电压的有效值为6m UD .输出电压的有效值为3m U 9.对一定质量的理想气体,下列说法正确的是__________。
济宁市达标名校2018年高考四月仿真备考物理试题一、单项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30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.下列说法正确的是A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B.气体温度不变,运动速度越大,其内能越大C.温度降低物体内每个分子动能一定减小D.用活塞压缩气缸里空气,对空气做功4.5×105J,空气内能增加了3.5×105J,则空气向外界放出热量1×105J 2.将两个负电荷A、B(带电量Q A=20C和Q B=40C)分别从无穷远处移到某一固定负点电荷C产生的电场不同位置M和N,克服电场力做功相同,则将这两电荷位置互换后(即将电荷A移至位置N,电荷B移至位置M,规定无穷远处为零势面,且忽略电荷A、B对点电荷C的电场分布影响),此时电荷A、B分别具有的电势能E A和E B关系描述正确的是()A.E A<E B B.E A=E B C.E A>E B D.无法确定3.根据爱因斯坦的“光子说”可知()A.“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B.只有光子数很多时,光才具有粒子性C.一束单色光的能量可以连续变化D.光的波长越长,光子的能量越小4.友谊的小船说翻就翻,假如你不会游泳,就会随着小船一起沉入水底。
从理论上来说,你和小船沉入水底后的水面相比于原来()A.一定上升B.一定下降C.一定相等D.条件不足,无法判断5.1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上,中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。
速度为零开始加速,最后从出口处飞出。
D形盒的半径为R,下列说法正确的是()A .粒子在出口处的最大动能与加速电压U 有关B .粒子在出口处的最大动能与D 形盒的半径无关C .粒子在D 形盒中运动的总时间与交流电的周期T 有关D .粒子在D 形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关6.关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )A .运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用B .通电导线在磁场中一定受到安培力作用C .洛伦兹力一定对运动电荷不做功D .安培力一定对通电导线不做功二、多项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,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7.如图是倾角θ=37°的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图。