第20题-2018年浙江学考物理选考复习备考分题汇编：(真题+全真模拟)含解析

1、2018浙江学考选考复习备考分题汇编“ 4+6”(真题+全真模拟)第20题浙江学考选考真涯1、【2017年11月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题】如图1所示是游乐园的过山车，其局部可简化为如图 2所示的示意图，倾角。二37的两平行倾斜轨道 BC、DE的下端与水平半圆 形轨道CD顺滑连接，倾斜轨道 BC的B端高度h=24m ,倾斜轨道DE与圆弧EF相切于E点， 圆弧EF的圆心。1,水平半圆轨道 CD的圆心O2与A点在同一水平面上，D O1的距离L=20m,质量m=1000kg的过山车(包括乘客)从 B点自静止滑下，经过水平半圆轨道后，滑上另一倾斜 轨道，到达圆弧顶端 F时，乘客对座椅的压力

2、为自身重力的0.25倍。已知过山车在 BCDE段运动时所受的摩擦力与轨道对过山车的支持力成正比，比例系数“二：,EF段摩擦不计，整个运动过程空气阻力不计。(sin370=0.6, cos370=0.8)(1)求过山车过F点时的速度大小(2)求从B到F整个运动过程中摩擦力对过山车做的功(3)如图过D点时发现圆轨道 EF段有故障，为保证乘客安全，立即触发制动装置，使过山车不能到达EF段并保证不再下滑，则过山车受到的摩擦力至少多大？【答案】(1):八:“卜口人用:-7.5 k iclj(3)卜加%【解析】3)由于已知F点乘客受到的支持力，谩圆周运动半径为门根据向心力公式“RTJ 2呻二m解得“=3*

3、,附内(2)由动能定理可钳从B点到F点，1*-口二n(hr) + %解得h = -八5 * 10*】(3)从 D 到 F 过程中一昭第一ft tigcos 9 - fLroq 白)=:严触发制动后恰好能到达 E点对应的摩擦力为I,；,则-卜”口口万二,1-崎解得要使过山车停在倾斜轨道上的摩擦力为 综合考虑可知=朋)州2、【2017年4月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题】图中给出一段形单行盘山公路的示意图，弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧， 圆心分别为上，弯道中心线 半径分别为r1- 1口曜加磊,弯道2比弯道1高左二12 ,有一直道与两弯道圆弧相切。 质 量用=12口口上目的汽车

4、通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑。(sin37=0.6, sin53 = 0.8)(1)求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度 叼；(2)汽车以窜进入直道，以Ft 30点炉的恒定功率直线行驶了 2 =,进入弯道2,此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功；(3)汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道，设路宽方=1口删，求此最短时间(A、B两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点)。【答案】(1)V=55刑/ (2)= -2.1x10*

5、7 (3)【考点】本题主要考察知识点：水平面内圆周运动临街问题，能量守恒【解折】弯道1的最大速度vij有：= m 得耳二小而二5石“。5(3)蜚道2的最大速度vif有:市“g二w 得 =/暗:=5jlbn S直道上由动能定理有：/ 一匕1.-何！代入数据可得匚 -,-.，一, -； J可知r增大v增大，r最大，切弧长最小，对应时间最短，所以轨迹设计应如下图所示(V由图可以得到片3=厂,+4_(_勺代入数据可以得到r =12.5m汽车沿着该路线行驶的最大速度 讨=限？ = 12 Ws 则时应的圆心角度26 = 1Q6，由si口 3 =5三0.区线路长度s =理工力/= 33.1m最短时间，=-

6、= 1.苫5 o P13、【2016年10月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题】如图 1所示，游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，可抽象为图2的模型，倾角为45。的直轨道AB、半径R=10cm的光滑竖直圆轨道和倾角为37。的直轨道EF,分别通过水平光滑衔接轨道BC、CE平滑连接，另有水平减速直轨道 FG与EF平滑连接，EG间的水平距离l=40cm。现有质量 m=500kg的过山 车，从高h=40m处的A点静止下滑，经 BCDbEF最终彳在G点，过山车与轨道 AB , EF的动摩擦因数均为 *1=0.2,与减速直轨道 FG的动摩擦因数上二0.75,过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，

7、求:(1)过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小；(2)过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力；(3)减速直轨道 FG的长度x,(已知sin37 =0.6, cos37=0.8)【答案】(1)%讪/s (2) 700027 ,方向竖直向上(3)支=3。朋【解析】11时山车到达C点的速度为正由朝能定理代人数据可得q=g技(2)过山车到达D点的速度为 匕：1,由机械能守恒定律2哪菸-4-1落由牛顿笫二定律廊皂a-Fd =m工- 我联立代人数据可得：Fd = 7000N由牛顿笫三定律可知.轨道受到的力F d = 7000N(3)过山车从A到达G点.由动能定理可得愕 -也g - x) tan 37

8、 -从幽地cot450-7产工) 外掰自工=。代人数据可得x = 30m考点：考查了动能定理，机械能守恒，牛顿运动定律，圆周运动【名师点睛】应用动能定理应注意的几个问题(1)明确研究对象和研究过程，找出始末状态的速度。(2)要对物体正确地进行受力分析，明确各力做功的大小及正负情况(待求的功除外)。(3)有些力在物体运动过程中不是始终存在的。若物体运动过程中包括几个阶段，物体在不同阶段内的受力情况不同，在考虑外力做功时需根据情况区分对待4、【2016年4月浙江省普通高校招生选考科目考试物理试题】如图所示，装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成.其中轨道I由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC平滑连接，高度

9、差分别是hi=0.2m、h2=0.10m, BC水平距离L=1.00m .轨道n由AE、螺旋圆形 EFG和GB三段光滑轨道 平滑连接而成，且 A点与F点等高.当弹簧压缩量为 d时，恰能使质量 m=0.05kg的滑块沿轨道 I上升到B点；当弹簧压缩量为 2d时，恰能使滑块沿轨道I上升到 C点.(已知弹簧弹性势能 与压缩量的平方成正比)(1)当弹簧压缩量为d时，求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小;(2)求滑块与轨道 BC间的动摩擦因数；(3)当弹簧压缩量为d时，若沿轨道H运动，滑块能否上升到B点？请通过计算说明理由.【答案】(1)当弹簧压缩量为 d时，弹簧的弹性势能是 0.1J,滑块离开

10、弹簧瞬间的速度大小是 2m/s； (2)滑块与轨道BC间的动摩擦因数是 0.5; ( 3)当弹簧压缩量为d时，若沿轨道n运 动，若Rw0.4m,滑块能上升到 B点.若R0.4m滑块不能到达 B点.【考点】功能关系；弹性势能.【分析】(1)当弹簧压缩量为 d时，释放后弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，滑块在轨道I 上升到B点的过程中，滑块的动能转化为重力势能，由机械能守恒定律求解.(2)当弹簧压缩量为2d时，弹簧的弹性势能是弹簧压缩量为d时弹性势能的4倍，对滑块释放到C的整个过程，运用能量守恒定律列式，可求得滑块与轨道BC间的动摩擦因数.(3)若要能使滑块上升到 B点，根据机械能守恒定律分析能否上

11、升到B点.I睥苔】解；(1)当弹蓄压缩量为d时,根据机械能守恒定律得他蓄的弹性势能为；WX0,2J-0.1Jniv=tiigh解得涓块离开弹番瞬间的速度大小为:=7210X0- 2=(2)当弹簧压缩量为2d时，由题可得：弹簧的弹性势能是弹簧压缩量为d时弹性势能的4倍,即为:Ep2=4Epi=0.4J对滑块从弹簧释放后运动到C点的过程，根据能量守恒定律得:Ep2=mg (hi+h2)+mgcos a BC=mg (hi+h2)+ 科 mgL解得：尸0.5(3)滑块恰能圆环最高点应满足的条件是:V|-|mg=m-Rm一一12 1根据机械能守恒定律得：即得Vo=v 联立解得Rm=0.4m若Rw Rm

12、=0.4m滑块能通过圆环最高点.设滑块在EB轨道上上升的最高点离图中虚线的高度为h.根据机械能守恒定律得：Epi=mgh解得：h=0.2m由于h=hi,所以滑块能上升到 B点.若R Rm=0.4m滑块不能通过圆环最高点，会脱离圆形轨道，所以不能到达B点.答：(1)当弹簧压缩量为d时，弹簧的弹性势能是 0.1J,滑块离开弹簧瞬间的速度大小是2m/s；(2)滑块与轨道BC间的动摩擦因数是 0.5;(3)当弹簧压缩量为d时，若沿轨道H运动，若RW0.4m,滑块能上升到 B点.若R0.4m滑块不能到达B点.1、如图为某种鱼饵自动投放器的装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半彳5

13、为R的四分之一圆弧弯管，管口C处切线水平，AB管内有原长为 R、下端固定的轻质弹簧.在弹簧上端放置一粒质量为m的鱼饵，解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去.投饵时，每次总将弹簧长度压缩到 0.5R后锁定，此时弹簧的弹性势能为6mgR (g为重力加速度).不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，求：(1)鱼饵到达管口 C时的速度大小vi：(2)鱼饵到达管口 C时对管子的作用力大小和方向：(3)已知地面比水面高出 1.5R,若竖直细管的长度可以调节，圆孤弯道管BC可随竖直细管-起升降.求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO之间的最大距离Lmax.【答案】(1)鱼饵到达管口 C时的速度大小为 J造；(2)鱼饵

14、到达管口 C时对管子的作用力 大小为6mg,方向向上；(3)鱼饵到达水面的落点与 AB所在竖直线OO之间的最大距离为 9R.【考点】机械能守恒定律；平抛运动.【分析】(1)根据能量守恒定律求出鱼饵到达管口C时的速度大小.(2)根据牛顿第二定律求出管口对鱼饵的作用力大小，从而结合牛顿第二定律求出鱼饵对管子 的作用力大小和方向.(3)根据机械能守恒定律求出平抛运动的初速度，结合平抛运动的规律求出水平位移的表达式，通过数学知识得出鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO之间的最大距离.【睇苔】解： 鱼饵到达管口 C的过程中弹瞽的睥性势能转优为鱼饵的重力势能弥砌熊， 有：6mgR=2. 5咽R+m炉 J

15、,解得力二师.(2)设C处管子对鱼饵的作用力向下，大小设为 F,2根据牛顿第二定律有：加酎产土斯3，R解得F=6mg,由牛顿第三定律可得鱼饵对管子的作用力F =6mg方向向上.G)谀AB长度为比时应平抛水平距离为小I由机械恒定律有t 6m&R=mKR+h- 0. 5R)gm45由平抛运动的规津得，工f3 2.5R+h=；gl.解得5R- h)2t2-27(5. 5R-h)(2, 5R+hX当h=L5R时，x的最大值Xuul&Kf则 Lxur=JMnxiR=?R *答：(1)鱼饵到达管口 C时的速度大小为 面；(2)鱼饵到达管口 C时对管子的作用力大小为 6mg,方向向上；(3)鱼饵到达水面的落

16、点与 AB所在竖直线 OO之间的最大距离为 9R.2、如图所示，半径 R=3m的四分之一粗糙圆弧轨道 AB置于竖直平面内，轨道的 B端切线水平, 且距水平地面高度为 =3.2m ,现将一质量 院=0.8kg的小滑块从A点由静止释放，小滑块着地时 的速度大小10m/s (M取10m/s2).求：Ll/T7 /(1)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小和方向；(2)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功；【答案】(1)压力大小为17.6N,方向竖直向下(2) 叼 =-9.6J【解析】(1)滑块过B点后作平抛运动，设着地时竖直速度为炉？，根据平抛运动规律有:4 - 2gh - 5用/svr =-

17、Sm/s滑块沿圆弧轨道运动至 B点的速度水平飞出速度 / = 产二孑=6m旧对B点的滑块进行受力分析，设轨道对滑块的支持力为必，由牛顿第二定律有:解得 / = 17.6N由牛顿第三定律知滑块对B的压力大小为17.6N,方向竖直向下.(2)设小滑块沿圆瓠轨道运动过程中所受摩墉力做的功为%,应用动能定理研究A点到B点有:解得 H；=_9 6J3、如图1所示为单板滑雪 U型池的比赛场地，比赛时运动员在 U形滑道内边滑行边利用滑道做各种旋转和跳跃动作，裁判员根据运动员的腾空高度、完成的动作难度和效果评分。图2为该U型池场地的横截面图，AB、CD为半径R=4m的四分之一光滑圆弧雪道，BC为水平雪道且与圆

18、弧雪道相切，BC长为4.5m,质量为60kg的运动员(含滑板)以 5m/s的速度从A点滑下，经U型雪道从D点竖直向上飞出，在 D点上方完成动作的时间为 t=0.8s,然后又从D点返回U型雪 道，忽略空气阻力，运动员可视为质点，求：图1图2(1)运动员与BC雪道间的动摩擦因数；(2)运动员首次运动到 C点时对雪道的压力；(3)运动员最后距离B点多远处停下。【答案】(1) 0.1 (2) 2040N (3)在B点右侧1.5m处停下【解析】(1)设运动员从 D点向上飞出的速度为 VD,则，-11m/s运动员从A点到D点的过程，由动能定理得,12 12_pmg%c解得产0.1。(2)运动员从C点运动到

19、D点的过程中，由动能定理得-12L2-rngR = 2mv-?rnv,*设运动员首次运动到 C点时对雪道的压力为 N,由牛顿第二定律知N-Eg = Er联立得N=2040N,方向竖直向上(3)设运动员运动的全过程在水平雪道上通过的路程为x,由动能定理得mgR(1 mg x0一品 v：解得 x= 52.5m所以运动员在水平雪道上运动了5.5个来回后到达 C点左侧3m处，故最后在 B点右侧1.5m处停下。点啃:此趟是务过程物理何题；止磷送行受力分斯和运动过程分机,然后灵活选取相应的榭理规律.是解决问他的关强.4、目前，我国的高铁技术已处于世界领先水平，它是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不 带动

20、力的车厢(拖车)组成一个编组，称为动车组。若每节动车的额定功率均为1.35M04kw,每节动车与拖车的质量均为5X104kg ,动车组运行过程中每节车厢受到的阻力恒为其重力的0.075倍。若已知1节动车加2节拖车编成的动车组运行时的最大速度vo为466.7km/h。我国的沪昆高铁是由2节动车和6节拖车编成动车组来工作的，其中头、尾为动车，中间为拖车。当列车高速 行驶时会使列车的 抓地力”减小不易制动，解决的办法是制动时，常用机械制动”与风阻制动”配合使用，所谓 风阻制动”就是当检测到车轮压力非正常下降时，通过升起风翼(减速板)调节 其风阻，先用高速时的风阻来增大抓地力”将列车进行初制动，当速度

21、较小时才采用机械制动。(所有结果保留2位有效数字)求：(1)沪昆高铁的最大时速 v为多少km/h?(2)当动车组以加速度1.5m/s2加速行驶时，第3节车厢对第4节车厢的作用力为多大？(3)沪昆高铁以题(1)中的最大速度运行时，测得此时风相对于运行车厢的速度为100m/s,已知横截面积为1m2的风翼上可产生1.29M04N的阻力，此阻力转化为车厢与地面阻力的效率为90%。沪昆高铁每节车厢顶安装有2片风翼，每片风翼的横截面积为1.3m2,求此情况下 风阻制动”的最大功率为多大？【答案】(1) 3.5X 102km/h 1.1X105N (3) 2.3X 107N 【解析】试题分析：(1)由 P=

22、3kmgvo 2P=8kmgv 解之得：v=0.75v 0=3.5 x 102km/h ；(2)设各动车的牵引力为 F牵，第3节车对第4节车的作用力大小为 F,以第1、2、3节车箱为 研究对由牛顿第二定律得：F -3kniff-F =3 ma以动车组整体为研究对象，由牛顿第二定律得：州f-gmig曰皿由上述西式得；F=Amg+MM=二十jkq = L1：10JV(3)由风阻带来的列车与地面的阻力为；FkL29M104XL3X2X8Mg.9N=2.4XlQ“飕制动”的最大功率为产=r% = 2 4幻0装器甲=2 3/10 W3o00考点：牛顿第二定律的应用；功率【名师点睛】本题运用牛顿第二定律和运动学公式结合求解动力学问题，关键是正确选择研究对象，也可以运用动能定理求解。5、如图所示，竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。小滑块(可视为质点)沿水平面向左滑动，经过A点时的速度 % =4厨/$。已知半圆形轨道光滑，半径 R=0.40m ,滑块从C点水平飞出后，落到 A点。已知：AB段长x=1.6m,重 力加速度g=10m/s2。求：(1)滑块运动到B点时速度的大小v