高三物理尖子生辅导材料【有答案】

高三物理尖子生指导资料（一）机械能、动量专题三、典型习题：12003夏天高考物理广东卷）图1所示为一根竖直悬挂的不行伸长的轻绳，下端拴一小物块，上端固定在C点且与一能丈量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内（未穿透），接着二者一同绕C点在竖直面内做圆周运动，在各样阻力都可忽视的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示。已知子弹射入的时间极短，且图2中t＝0为、B开始以相同速度运动的时刻，依据力学规律和题中（包含图）供给的信息，对反应悬挂系统自己性质的物理量（比如A的质量）及、B一同运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果22000夏天高考物理广东卷）在原子核物理中，研究核子与核子关系的最有效门路是“双电荷互换反响”,这种反响的前半部分过程和下述力学模型近似。两个小球A和B用轻质弹簧相连,在圆滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左侧有一垂直于轨道的固定挡板P,右侧有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如下图。C与B发生碰撞并马上结成一个整体。在它们持续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度忽然被锁定，不再改变。而后,A球与挡板P发生碰撞，碰后、D都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，忽然解锁定(锁定及排除锁定均无机械能损失)。已知、、C三球的质量均为。（）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。（）求在A球走开挡板P以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。尖子生指导资料（一）答案1：由图2可直接看出，、B一同做周期性运动，运动的周期＝t0①令m表示A的质量，l表示绳长.v表示B堕入A内时即t0时、B的速度（即圆周1运动最低点的速度），v表示运动到最高点时的速度，F1表示运动到最低点时绳的拉力，22表示运动到最高点时绳的拉力，依据动量守恒定律，得0v(mm)v②001在最低点和最高点处运用牛顿定律可得2v1()()1③00Fmmgmml2v2()()④002Fmmgmml依据机械能守恒定律可得11mmgmmvmmv⑤(0)()()22010222由图2可知F0⑥21F⑦m由以上各式可解得，反应系统性质的物理量是mFm⑧m06gl22v0025Fmg⑨、B一同运动过程中的守恒量是机械能，若以最低点为势能的零点，则12E⑩(m0)v12223v⑾m由②⑧⑩式解得g00EFm：高三物理尖子生指导资料（二）牛顿运动定律专题（0915分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞翔器，其质量m=2㎏，动力系统供给的恒定升力F=28N。试飞时，飞翔器从地面由静止开始竖直上涨。设飞翔器飞翔时所受的阻力大小不变，g取10m/s。（1）第一次试飞，飞翔器飞翔t1=8s时抵达高度H=64m。求飞翔器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞翔器飞翔t2=6s时遥控器出现故障，飞翔器马上失掉升力。求飞翔器能达到的最大高度3）为了使飞翔器不致坠落到地面，求飞翔器从开始着落到恢复升力的最长时间t3。(04广东综合）如下图,三个完整相同的物块,13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12F的外力沿水平方向作用在3上,使三者做加快运动,令1、2、3分别代表物块1、、3的加快度,则()=a3=a,a2>a3>a2,a2<a3>a,a2>a3如下图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为°。现小球在=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为36。试求：（）小球运动的加快度1；（）若F作用后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离；（）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为的B点。、(2013·江苏卷，14)如图3－－9所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板快速抽出，砝码的挪动很小，几乎察看不到，这就是大家熟习的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为1和，各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加快度为.图－－9(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中，＝kg，2＝kg，μ＝，砝码与纸板左端的距离＝m，取g＝10m/s.若砝码挪动的距离超出l＝m，人眼就能感知．为保证实验成功，纸板所需的拉力起码多大尖子生指导资料（二）答案、分析：（1）第一次飞翔中，设加快度为a，匀加快运动1H122at11由牛顿第二定律Fmgfma1解得f4(N)（）第二次飞翔中，设失掉升力时的速度为1，上涨的高度为1匀加快运动1s122at12设失掉升力后的速度为a，上涨的高度为22由牛顿第二定律mgfma21at122v1s22a2解得42()h1sm2（aa4v33由牛顿第二定律mgfma3，4且22vv332a2a34h3=3t3解得t=322(s)(或2、分析由牛顿定律F合=maa=Fcos60NFcos60(mgFsin60)mm1FmgFm2=32a=Fcos60NFcos60(mgFsin60)mm=12FmgFm32a=121FN2mmFmg比较上述三式可知a1>a,a2<a,应选C.、分析：（）在力F作用时有：（F-mg）sin30-（F-mg）30ma1a=m/s2（4分）（2）刚撤去F时，小球的速度v=at=3m/s小球的位移s1=v12t1=（1分）撤去力F后，小球上滑时有：30+mgcos30ma22=m/s2（1分）所以小球上滑时间t=v1a2=上滑位移s==v12t2=（1分）则小球上滑的最大距离为s=（1分）（3）在上滑阶段经过B点：AB-s=v1t-12t32经过B点时间t=s，另t3=（舍去）（3分）小球返回时有：30-mgcos30ma33=m/s2（1分）所以小球由顶端返回B点时有：s-SAB=12at42t4=35（1分）经过经过B点时间t+t=2+35s、分析(1)砝码对纸板的摩擦力f＝μm1，桌面对纸板的摩擦力f2＝μ(＋)，f＝f＋f，解得f＝μ(2＋).(2)设砝码的加快度为1，纸板的加快度为a，则，f1＝1，－f－f＝a，发生相对运动aa1,解得μ(＋)g(3)纸板抽出前，砝码运动的距离x＝12at12.纸板运动的距离＋x＝at221.纸板抽出后，1砝码在桌面上运动的距离x＝3t222，l＝x＋x2由题意知a＝，t＝at2解得＝μ＋＋dlm2g代入数据得＝N.答案(1)μ(21＋)g(2)μ(＋)g(3)N高三物理尖子生指导资料（三）多运动过程剖析专题、如下图，有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板，还有三个木块、B和，它们的质量分别为mAB=mC=3m.此中木块A连结一轻弹簧放于斜面上，并经过轻弹簧与挡板M相连，如下图.开始时，木块A静止在P处，弹簧处于自然伸长状态.木块B在Q点以初速度v0向下运动，、Q间的距离为L.已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A相碰后马上一同向下运动，但不粘连，它们抵达一个最低点后又向上运动，木块B向上运动恰巧能回到Q点.若木块A静止于P点，木块C从Q点开始以初速度23v向下运动，经历相同过程，最后木块C停在斜面上的R0点，求、R间的距离′的大小。．如下图，在特别高的圆滑、绝缘水平高台边沿，静置一个不带电的小金属块，还有一与B完整相同的带电量为+q的小金属块A以初速度0向B运动，、B的质量均为。A与B相碰撞后，两物块马上粘在一同，并从台上飞出。已知在高台边沿的右边空间中存在水平向左的匀强电场，场强盛小mg/q。求：（）、B一同运动过程中距高台边沿的最大水平距离（）、B运动过程的最小速度为多大（）从开始到、B运动到距高台边沿最大水平距离的过程A损失的机械能为多大、如下图，ABCDE为固定在竖直平面内的轨道，ABC为直轨道，AB圆滑，粗拙，CDE为圆滑圆弧轨道，轨道半径为，直轨道与圆弧轨道相切于C点，此中圆心O与BE在同一水平面上，OD竖直，∠COθ，且θ＜°。现有一质量为的小物体(能够看作质点)从斜面上的A点静止滑下，小物体与BC间的动摩擦因数为，现要使小物体第一次滑入圆弧轨道即恰巧做简谐运动(重力加快度为)。求：(1)小物体过D点时对轨道的压力大小；(2)直轨道部分的长度S尖子生指导资料（三）答案．木块B下滑做匀速直线运动，有mgsinθ=μθB和A相撞前后，总动量守恒,mv0=2mv1，所以v1=v02设两木块向下压缩弹簧的最大长度为s,两木块被弹簧弹回到P点时的速度为v2，则μ2mgcosθ·2s=11222mv1222两木块在P点处罚开后，木块B上滑到Q点的过程：（mgsinθμmgcosθ）L=1222mv3木块C与A碰撞前后，总动量守恒，则3m·v04mv1，所以2v′1=24v0设木块C和A压缩弹簧的最大长度为s′,两木块被弹簧弹回到P点时的速度为v',2则μ4mgcosθ·2s′=124mv1224mv222木块C与A在P点处罚开后，木块C上滑到R点的过程：（3mgsinθμ3mgcosθ）L′=123mv22在木块压缩弹簧的过程中，重力对木块所做的功与摩擦力对木块所做的功大小相等，因此弹簧被压缩而拥有的最大弹性势能等于开始压缩弹簧时两木块的总动能.1122所以，木块B和A压缩弹簧的初动能E,k·木块C与A压缩弹簧的初12mvmv10241122动能E,k2mvmv即E1024kE1k2所以，弹簧前后两次的最大压缩量相等，即s=s′综上，得′=L-3220vgsin）由动量守恒定律：υυ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分碰后水平方向：qE=2maEq⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分-2aX=0-υ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分2得：Xm80g⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分（）在t时刻，、B的水平方向的速度为0matgt⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分2竖直方向的速度为υγ=gt⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分合速度为：合22⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分xy解得υ合的最小值：2min04⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3分113（）碰撞过程中A损失的机械能：222Emmm⋯⋯⋯2分100228碰后到距高台边沿最大水平距离的过程中A损失的机械能：E21212qEXm⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分m08从开始到、B运动到距离高台边沿最大水平距离的过程中A损失的机械能为：12Em⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分02、(1)小物体下滑到C点速度为零才能第一次滑入圆弧轨道即恰巧做简谐运动从C到D由机械能守恒定律有：mgR(1-cosθ)=122mvD2D在D点用向心力公式有：-mg=mR解以上二个方程可得：mg-2mgcosθ(2)从A到C由动能定理有：mgsinθ(cotθ)-μmgcosθ·cotθ=0解方程得：=(μcot2θ-cotθ)R高三物理尖子生指导资料（四）曲线运动专题2010年新课标卷）.太阳系中的8大行星的轨道均能够近似当作圆轨道.以下4幅图是用来描绘这些行星运动所遵照的某一规律的图像.图中坐标系的横轴是lg(/)TT，纵轴是Olg(R/O);这里T和R分别是行星绕太阳运转的周期和相应的圆轨道半径，O和0分别是水星绕太阳运转的周期和相应的圆轨道半径.以下4幅图中正确的选项是2010年江苏卷）在游玩节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了议论。如下图，他们将选手简化为质量m=60kg的指点，选手抓住绳由静止开始摇动，此事绳与竖直方向夹角=30o，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加快度2og10m/s，sin530.8oo，cos530.6（1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小；（2）若绳长l=2m,选手摆到最高点时放手落下手中。设水对选手的均匀浮力f1800N，均匀阻力f2700N，求选手落入水中的深度d；（3）若选手摆到最低点时放手，小明以为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请经过计算说明你的看法。2010年安徽卷）(20分)如图，ABD为竖直平面内的圆滑绝缘轨道，此中AB段是水平的，BD段为半径R=的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=×103V/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度υ3V/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度υ0沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=×10-2kg，乙所带电荷量q=×10-5，g取10m/s2。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)（）甲乙两球碰撞后，乙恰能经过轨道的最高点，求乙在轨道上的初次落点到B点的距离；（）在知足(1)的条件下。求的甲的速度υ0；（）若甲仍以速度υ0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的初次落点到B点的距离范围。尖子生指导资料（四）答案、答案：。分析：依据开普勒周期定律：周期平方与轨道半径三次方正比可知23TkR,230kR两式相除后取对数，得：023RTTRlglg2lg3lg，整理得：，选项2T03R0T0R0B正确。此题考察机械能守恒，圆周运动向心力，动能定理，平抛运动规律及求极值问题。（1）机械能守恒12mgl(1cos)mv①22v圆周运动′－mg＝ml解得′＝（3－2cos）mg人对绳的拉力＝′则＝1