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文档简介
2020年全国各地物理试题分章汇编(力学)高中物理共点力平衡〔09天津卷〕1.物块静止在固定的斜面上,分不按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍旧静止,那么物块所受的静摩擦力增大的是D【解析】四个图中差不多上静摩擦。A图中fA=Gsinθ;B图中fB=Gsinθ;C图中fC=(G-F)sinθ;D图中fC=(G+F)sinθ。GGfFNGfFNGfFNGfFN〔09山东卷〕16.如下图,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为F2。OF与水平方向的夹角为0。以下关系正确的选项是A. B.F=tan0C. D.FN=mgtan0答案:A考点:受力分析,正交分解或三角形定那么解析:对小滑块受力分析如下图,依照三角形定那么可得,,因此A正确。提示:支持力的方向垂直于接触面,即指向圆心。正交分解列式求解也可。〔09江苏理综卷〕14.如下图,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为,斜面的倾角为,那么斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分不为A.mg和mgB.mg和mgC.mg和mgD.mg和mg答案A【解析】受力如下图,,〔09海南卷〕1.两个大小分不为和〔〕的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F满足A. B.C. D.〔09海南卷〕3.两刚性球a和b的质量分不为和、直径分不为个(>)。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内,如下图。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分不为和,筒底所受的压力大小为.重力加速度大小为g。假设因此接触差不多上光滑的,那么 A. B. C. D.〔09江苏物理卷〕2.用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,绳能承担的最大张力为,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为〔取〕A.B.C.D.A【解析】熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律,是解决此题的全然;一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大。题中当绳子拉力达到F=10N的时候,绳子间的张角最大,即两个挂钉间的距离最大;画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图。绳子与竖直方向的夹角为θ,绳子长为L0=1m,那么有,两个挂钉的间距离,解得m,A项正确。〔09广东理基卷〕4.建筑工人用图2所示的定滑轮装置运送建筑材料,质量为的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0的建筑材料以0.500m/的加速度拉开忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,那么工人对地面的压力大小为A.510NB.490NC.890ND.910N答案.B【解析】对建筑材料进行受力分析依照牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平稳的知识得,得FN=490N,依照牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B对.力与直线运动〔09宁夏卷〕14.在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了奉献。关于科学家和他们的奉献,以下讲法正确的选项是A.伽利略发觉了行星运动的规律B.卡文迪许通过实验测出了引力常量C.牛顿最早指出力不是坚持物体运动的缘故D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了奉献答案BD。【解析】行星运动定律是开普勒发觉的A错误;B正确;伽利略最早指出力不是坚持物体运动的缘故,C错误;D正确。〔09宁夏卷〕20.如下图,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相关于水平面的运动情形为A.物块先向左运动,再向右运动B.物块向右运动,速度逐步增大,直到做匀速运动C.木板向右运动,速度逐步变小,直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐步变小,直到为零答案BC.【解析】关于物块由于运动过过程中与木板存在相对滑动,且始终相对木板向左运动,因此木板对物块的摩擦力向右,因此物块相对地面向右运动,且速度不断增大,直至相对静止而做匀速直线运动,B正确;关于木板由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力作用,那么木板的速度不断减小,明白二者相对静止,而做直线运动,C正确;由于水平面光滑,因此可不能停止,D错误。〔09海南卷〕11.在下面括号内列举的科学家中,对发觉和完善万有引力定律有奉献的是。〔安培、牛顿、焦耳、第谷、卡文迪许、麦克斯韦、开普勒、法拉第〕11.第谷〔1分〕开普勒〔1分〕牛顿〔1分〕卡文迪许〔1分〕评分讲明:每选错1个扣1根,最低得分为0分。〔09广东理基卷〕2.做以下运动的物体,能当作质点处理的是A.自传中的地球B.旋转中的风力发电机叶片C.在冰面上旋转的花样滑冰运动员D.匀速直线运动的火车答案.B【解析】ABC选项中对所研究的咨询题,物体各部分的运动情形不一样因此不能看作质点,D能够.〔09广东理基卷〕3.图1是甲、乙两物体做直线以及能动的图像以下表述正确的选项是A.乙做匀加速直线运动B.内甲和乙的位移相等C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的小答案.A【解析】甲乙两物体在速度图象里的图形差不多上倾斜的直线讲明两物体差不多上匀变速直线,乙是匀加速,甲是匀减速,加速度方向不同A对C错.依照在速度图象里面积表示位移的方法可知在0一ls内甲通过的位移大于乙通过的位移.B错.依照斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度,D错.〔09北京卷〕18.如下图,将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。假设滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,那么A.将滑块由静止开释,假如>tan,滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度,假如<tan,滑块将减速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,假如=tan,拉力大小应是2mgsinD.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,假如=tan,拉力大小应是mgsin【解析】对处于斜面上的物块受力分析,要使物块沿斜面下滑那么mgsinθ>μmgcosθ,故μ<tanθ,故AB错误;假设要使物块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑,由平稳条件有:F-mgsinθ-μmgcosθ=0故F=mgsinθ+μmgcosθ,假设μ=tanθ,那么mgsinθ=μmgcosθ,即F=2mgsinθ故C项正确;假设要使物块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动,由平稳条件有:F+mgsinθ-μmgcosθ=0那么F=μmgcosθ-mgsinθ假设μ=tanθ,那么mgsinθ=μmgcosθ,即F=0,故D项错误。【答案】C〔09广东物理卷〕1.物理学的进展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。以下表述正确的选项是A.牛顿发觉了万有引力定律B.洛伦兹发觉了电磁感应定律C.光电效应证实了光的波动性D.相对论的创立讲明经典力学已不再适用【答案】A。【解析】电磁感应定律是法拉第发觉的,B错误;光电效应证实了光的粒子性,C错误;小队论和经典力学研究的领域不同,不能讲相对论的创立讲明经典力学已不再适用,D错误。正确答案选A。〔09山东卷〕17.某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示,据此判定图乙〔F表示物体所受合力,x表示物体的位移〕四个选项中正确的选项是vt/s图甲图乙vt/s图甲图乙答案:B考点:v-t图象、牛顿第二定律解析:由图甲可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动,因此前两秒受力恒定,2s-4s做正方向匀加速直线运动,因此受力为负,且恒定,4s-6s做负方向匀加速直线运动,因此受力为负,恒定,6s-8s做负方向匀减速直线运动,因此受力为正,恒定,综上分析B正确。提示:在v-t图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动,加速度恒定,受力恒定。速度——时刻图象特点:①因速度是矢量,故速度——时刻图象上只能表示物体运动的两个方向,t轴上方代表的〝正方向〞,t轴下方代表的是〝负方向〞,因此〝速度——时刻〞图象只能描述物体做〝直线运动〞的情形,假如做曲线运动,那么画不出物体的〝位移——时刻〞图象;②〝速度——时刻〞图象没有时刻t的〝负轴〞,因时刻没有负值,画图要注意这一点;③〝速度——时刻〞图象上图线上每一点的斜率代表的该点的加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向;④〝速度——时刻〞图象上表示速度的图线与时刻轴所夹的〝面积〞表示物体的位移〔09广东物理卷〕3.某物体运动的速度图像如图1,依照图像可知A.0-2s内的加速度为1m/s2B.0-5s内的位移为10mC.第1s末与第3s末的速度方向相同D.第1s末与第5s末加速度方向相同【答案】AC。【解析】v-t图像反映的是速度v随时t的变化规律,其斜率表示的是加速度,A正确;图中图像与坐标轴所围成的梯形面积表示的是0-5s内的位移为7m,在前5s内物体的速度都大于零,即运动方向相同,C正确;0-2s加速度为正,4-5s加速度为负,方向不同。〔09广东物理卷〕7.某缓冲装置可抽象成图4所示的简单模型。图中为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧。以下表述正确的选项是A.缓冲成效与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变【答案】BD。【解析】不同弹簧的缓冲成效与弹簧的劲度系数有关,A错误;在垫片向右运动的过程中,由于两个弹簧相连,那么它们之间的作用力等大,B正确;由于两弹簧的劲度系数不同,由胡克定律可知,两弹簧的型变量不同,那么两弹簧的长度不相等,C错误;在垫片向右运动的过程中,由于弹簧的弹力做功,那么弹性势能将发生变化,D正确。〔09广东物理卷〕8.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重,至时刻段内,弹簧秤的示数如图5所示,电梯运行的v-t图可能是〔取电梯向上运动的方向为正〕【答案】A。【解析】由图5可知,在t0-t1时刻内,弹簧秤的示数小于实际重量,那么处于失重状态,现在具有向下的加速度,在t1-t2时期弹簧秤示数等于实际重量,那么既不超重也不失重,在t2-t3时期,弹簧秤示数大于实际重量,那么处于超重状态,具有向上的加速度,假设电梯向下运动,那么t0-t1时刻内向下加速,t1-t2时期匀速运动,t2-t3时期减速下降,A正确;BD不能实现人进入电梯由静止开始运动,C项t0-t1内超重,不符合题意。〔09海南卷〕8.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如下图,图中和的面积分不为和.初始时,甲车在乙车前方处。 A.假设,两车可不能相遇 B.假设,两车相遇2次 C.假设,两车相遇1次 D.假设,两车相遇1次〔09江苏物理卷〕7.如下图,以匀速行驶的汽车立即通过路口,绿灯还有2s将熄灭,现在汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度大小为,减速时最大加速度大小为。此路段承诺行驶的最大速度为,以下讲法中正确的有A.假如赶忙做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B.假如赶忙做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C.假如赶忙做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D.假如距停车线处减速,汽车能停在停车线处AC【解析】熟练应用匀变速直线运动的公式,是处理咨询题的关键,对汽车运动的咨询题一定要注意所求解的咨询题是否与实际情形相符。假如赶忙做匀加速直线运动,t1=2s内的位移=20m>18m,现在汽车的速度为12m/s<12.5m/s,汽车没有超速,A项正确;假如赶忙做匀减速运动,速度减为零需要时刻s,此过程通过的位移为6.4m,C项正确、D项错误。〔09广东理基卷〕15.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为;假设保持力的方向不变,大小变为2F时候,物体的加速度为,那么A.BC.D答案.D【解析】当为F时有,当为2F时有,可知,D对.〔09安徽卷〕17.为了节约能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得专门慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如下图。那么以下讲法中正确的选项是A.顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下答案:CFNmgfFNmgfa〔09安徽卷〕22.〔14分〕在2018年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,表达了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如下图。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时,试求〔1〕运动员竖直向下拉绳的力;〔2〕运动员对吊椅的压力。答案:440N,275N解析:解法一:(1〕设运动员受到绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如下图,那么有:FF(FF(m人+m椅)ga由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力〔2〕设吊椅对运动员的支持力为FN,对运动员进行受力分析如下图,那么有:Fm人Fm人gaFN由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力也为275N解法二:设运动员和吊椅的质量分不为M和m;运动员竖直向下的拉力为F,对吊椅的压力大小为FN。依照牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力为FN。分不以运动员和吊椅为研究对象,依照牛顿第二定律=1\*GB3①=2\*GB3②由=1\*GB3①=2\*GB3②得〔09海南卷〕15.一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以的速度匀速行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。某时刻,车厢脱落,并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱落后,司机才发觉并紧急刹车,刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。15.设卡车的质量为M,车所受阻力与车重之比为;刹车前卡车牵引力的大小为,卡车刹车前后加速度的大小分不为和。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有设车厢脱落后,内卡车行驶的路程为,末速度为,依照运动学公式有⑤⑥⑦式中,是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为,有⑧卡车和车厢都停下来后相距⑨由①至⑨式得eq\o\ac(○,10)带入题给数据得eq\o\ac(○,11)评分参考:此题9分。①至⑧式各1分,eq\o\ac(○,11)式1分〔09江苏物理卷〕13.〔15分〕航模爱好小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2㎏,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。〔1〕第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m。求飞行器所阻力f的大小;〔2〕第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器显现故障,飞行器赶忙失去升力。求飞行器能达到的最大高度h;〔3〕为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到复原升力的最长时刻t3。13.〔1〕第一次飞行中,设加速度为匀加速运动由牛顿第二定律解得〔2〕第二次飞行中,设失去升力时的速度为,上升的高度为匀加速运动设失去升力后的速度为,上升的高度为由牛顿第二定律解得〔3〕设失去升力下降时期加速度为;复原升力后加速度为,复原升力时速度为由牛顿第二定律F+f-mg=ma4且V3=a3t3解得t3=(s)(或2.1s)力与曲线运动运动分解平抛运动〔09广东理基卷〕6.船在静水中的航速为,水流的速度为。为使船行驶到河正对岸的码头,那么相对的方向应为答案.C【解析】依照运动的合成与分解的知识,可知要使船垂直达到对岸即要船的合速度指向对岸.依照平行四边行定那么,C能.〔09江苏物理卷〕4.在无风的情形下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,以下描画下落速度的水平重量大小、竖直重量大小与时刻的图像,可能正确的选项是B【解析】跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力并非为恒力,与速度有关,且速度越大受到的阻力越大,明白速度与所受阻力的规律是解决此题的关键。竖直方向运动员受重力和空气阻力,速度逐步增大,阻力增大合力减小,加速度减小,水平方向只受阻力,速度减小,阻力减小,加速度减小。在v-t图象中图线的斜率表示加速度,B项正确。〔09广东理基卷〕7.滑雪运动员以的速度从一平台水平飞出,落地点与飞出点的高度差3.2m。不计空气阻力,取10m/。运动员飞过的水平距离为s,所用时刻为,那么以下结果正确的是A.BC.D答案.Bw.w.w.k.s.5.u.c.o.m【解析】做平抛运动的物体运动时刻由高度决定,依照竖直方向做自由落体运动得,依照水平方向做匀速直线运动可知,B正确〔09福建卷〕20.〔15分〕如下图,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=100m,子弹射出的水平速度v=200m/s,子弹从枪口射出的瞬时目标靶由静止开始开释,不计空气阻力,取重力加速度g为10m/s2,求:〔1〕从子弹由枪口射出开始计时,经多长时刻子弹击中目标靶?〔2〕目标靶由静止开始开释到被子弹击中,下落的距离h为多少?20.〔15分〕〔1〕子弹做平抛运动,它在水平方向的分运动是匀速直线运动,设子弹经t时刻集中目标靶,那么t=代入数据得t=0.5s〔2〕目标靶做自由落体运动,那么h=代入数据得h=1.25m〔09广东物理卷〕〔1〕为了清理堵塞河道的冰凌,空军实施了投弹爆破,飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行,投掷下炸弹并击中目标。求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小。〔不计空气阻力〕【解析】:⑴炸弹作平抛运动,设炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为x,联立以上各式解得设击中目标时的竖直速度大小为vy,击中目标时的速度大小为v联立以上各式解得圆周运动〔09宁夏卷〕〔1〕〔5分〕常见的传动方式有、、和齿轮传动等。齿轮传动的传动比是主动轮与的转速之比,传动比等于与的齿数之比。〔1〕链传动带传动液压传动从动轮从动轮主动轮〔09安徽卷〕24.〔20分〕过山车是游乐场中常见的设施。以下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分不是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径、。一个质量为kg的小球〔视为质点〕,从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动,A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取,运算结果保留小数点后一位数字。试求〔1〕小球在通过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;〔2〕假如小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距应是多少;〔3〕在满足〔2〕的条件下,假如要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径应满足的条件;小球最终停留点与起点的距离。答案:〔1〕10.0N;〔2〕12.5m(3)当时,;当时,解析:〔1〕设小于通过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1依照动能定理=1\*GB3①小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F,依照牛顿第二定律=2\*GB3②由=1\*GB3①=2\*GB3②得=3\*GB3③〔2〕设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2,由题意=4\*GB3④=5\*GB3⑤由=4\*GB3④=5\*GB3⑤得=6\*GB3⑥〔3〕要保证小球不脱离轨道,可分两种情形进行讨论:=1\*ROMANI.轨道半径较小时,小球恰能通过第三个圆轨道,设在最高点的速度为v3,应满足=7\*GB3⑦=8\*GB3⑧由=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦=8\*GB3⑧得=2\*ROMANII.轨道半径较大时,小球上升的最大高度为R3,依照动能定理解得为了保证圆轨道不重叠,R3最大值应满足解得R3=27.9m综合=1\*ROMANI、=2\*ROMANII,要使小球不脱离轨道,那么第三个圆轨道的半径须满足下面的条件或当时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为L′,那么当时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为L〞,那么〔09广东物理卷〕〔2〕如图17所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分不为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为m的小物块。求eq\o\ac(○,1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;eq\o\ac(○,2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度。⑵①当筒不转动时,物块静止在筒壁A点时受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平稳,由平稳条件得摩擦力的大小支持力的大小②当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,物块在筒壁A点时受到的重力和支持力作用,它们的合力提供向心力,设筒转动的角速度为有由几何关系得联立以上各式解得万有引力定律天体咨询题〔09全国Ⅰ卷〕19.天文学家新发觉了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的4.7倍,质量是地球的25倍。某一近地卫星绕地球运动的周期约为104小时,引力常数G=6.67×10-11N·m2/kg2,,由此估算该行星的平均密度为A.1.8×103kg/m3B.5.6×103C.1.1×104kg/m3D.2.9×10答案D【解析】此题考查天体运动的知识.第一依照近地卫星饶地球运动的向心力由万有引力提供,可求出地球的质量.然后依照,可得该行星的密度约为2.9×104kg〔09重庆卷〕17.据报道,〝嫦娥一号〞和〝嫦娥二号〞绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分不约为200Km和100Km,运动速率分不为v1和v2,那么v1和v2的比值为〔月球半径取1700Km〕A.B.C,D.答案:C解析:〝嫦娥一号〞和〝嫦娥二号〞绕月作圆周运动,由万有引力提供向心力有=可得V=〔M为月球质量〕,它们的轨道半径分R1=1900Km、R2=1800Km,那么v1:v2=。〔09四川卷〕15.据报道,2009年4月29日,美国亚利桑那州一天文观测机构发觉一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星,代号为2018HC82。该小行星绕太阳一周的时刻为3.39年,直径2~3千米,其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动,那么小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为A. B. C. D.答案:A解析:小行星和地球绕太阳作圆周运动,差不多上由万有引力提供向心力,有=,可知小行星和地球绕太阳运行轨道半径之比为R1:R2=,又依照V=,联立解得V1:V2=,=,那么V1:V2=。〔09福建卷〕14.〝嫦娥一号〞月球探测器在围绕月球运行过程中,设探测器运行的轨道半径为r,运行速率为v,当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时A.r、v都将略为减小B.r、v都将保持不变C.r将略为减小,v将略为增大D.r将略为增大,v将略为减小答案C【解析】当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时,引力变大,探测器做近心运动,曲率半径略为减小,同时由于引力做正功,动能略为增加,因此速率略为增大〔09海南卷〕6.近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分不为T1和,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分不为、,那么 A. B. D. D.〔09江苏理综卷〕19.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。太阳质量约为月球质量的倍,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,以下讲法正确的选项是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答案AD【解析】,代入数据可知,太阳的引力远大于月球的引力;由于月心到不同区域海水的距离不同,因此引力大小有差异。〔09江苏物理卷〕3.英国«新科学家〔NewScientist〕»杂志评选出了2018年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发觉的最小黑洞位列其中,假设某黑洞的半径约45km,质量和半径的关系满足〔其中为光速,为引力常量〕,那么该黑洞表面重力加速度的数量级为A.B.C.D.C【解析】处理此题要从所给的材料中,提炼出有用信息,构建好物理模型,选择合适的物理方法求解。黑洞实际为一天体,天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力,对黑洞表面的某一质量为m物体有:,又有,联立解得,带入数据得重力加速度的数量级为,C项正确。〔09安徽卷〕15.2009年2月11日,俄罗斯的〝宇宙-2251”卫星和美国的〝铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会阻碍太空环境。假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道差不多上圆,甲的运行速率比乙的大,那么以下讲法中正确的选项是A.甲的运行周期一定比乙的长B.甲距地面的高度一定比乙的高C.甲的向心力一定比乙的小D.甲的加速度一定比乙的大答案:D解析:由可知,甲的速率大,甲碎片的轨道半径小,故B错;由公式可知甲的周期小故A错;由于未知两碎片的质量,无法判定向心力的大小,故C错;碎片的加速度是指引力加速度由得,可知甲的加速度比乙大,故D对。〔09安徽卷〕16.大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬时外,在演化至今的大部分时刻内,宇宙差不多上是匀速膨胀的。上世纪末,对1A型超新星的观测显示,宇宙正在加速膨胀,面对那个出人意料的发觉,宇宙学家探究其背后的缘故,提出宇宙的大部分可能由暗能量组成,它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。假如真是如此,那么标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系,大致是下面哪个图像?答案:C解析:图像中的纵坐标宇宙半径R能够看作是星球发生的位移x,因而其切线的斜率确实是宇宙半径增加的快慢程度。由题意,宇宙加速膨胀,其半径增加的速度越来越大。应选CP地球Q轨道1轨道2〔09山东卷〕18.2008年9月25日至28日我国成功实施了〝神舟〞七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点P地球Q轨道1轨道2A.飞船变轨前后的机械能相等B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C.飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度答案:BC考点:机械能守恒定律,完全失重,万有引力定律解析:飞船点火变轨,前后的机械能不守恒,因此A不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力,航天员出舱前后都处于失重状态,B正确。飞船在此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时,依照可知,飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度,C正确。飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度,变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度,因此相等,D不正确。提示:假设物体除了重力、弹性力做功以外,还有其他力(非重力、弹性力)不做功,且其他力做功之和不为零,那么机械能不守恒。依照万有引力等于卫星做圆周运动的向心力可求卫星的速度、周期、动能、动量等状态量。由得,由得,由得,可求向心加速度。〔09宁夏卷〕15.地球和木星绕太阳运行的轨道都能够看作是圆形的。木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍,那么木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为A.0.19B.0.44C.2.3D.5.2答案B。【解析】天体的运动满足万有引力充当向心力即可知,可见木星与地球绕太阳运行的线速度之比,B正确。〔09广东理基卷〕10.关于地球的第一宇宙速度,以下表述正确的选项是A.第一宇宙速度又叫围绕速度B.第一宇宙速度又叫脱离速度C.第一宇宙速度跟地球无关D.第一宇宙速度跟地球的半径无关答案.A【解析】第一宇宙速度又叫围绕速度A对,B错.依照定义有可知与地球的质量和半径有关.CD错.〔09广东理基卷〕11.宇宙飞船在半径为的轨道上运行,变轨后的半径为。宇宙飞船绕地球作匀速圆周运动,那么变轨后宇宙飞船的A.线速度变小B角速度变小C.周期变大D向心加速度变大答案.D【解析】依照得,可知变轨后飞船的线速度变大,A错.角速度变大B错.周期变小C错.向心加速度在增大D正确.〔09广东物理卷〕5.发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场一样选择在尽可能靠近赤道的地点,如图2.如此选址的优点是,在赤道邻近A.地球的引力较大B.地球自转线速度较大C.重力加速度较大D.地球自转角速度较大【答案】B。【解析】由于发射卫星需要将卫星以一定的速度送入运动轨道,在靠进赤道处的地面上的物体的线速度最大,发射时较节能,因此B正确。〔09全国Ⅱ卷〕26(21分)如图,P、Q为某地区水平地面上的两点,在P点正下方一球形区域内储藏有石油,假定区域周围岩石平均分布,密度为。石油密度远小于,可将上述球形区域视为空腔假如没有这一空腔,那么该地区重力加速度,〔正常值〕沿竖直方向,当存在空腔时,该地区重力加速度的大小和方向会与正常情形有微小偏高,重力回速度在原坚直方向〔即PO方向〕上的投影相关于正常值的偏离叫做〝重力加速度反常〞为了探寻石油区域的位置和石油储量,常利用P点到邻近重力加速度反常现象,引力常数为G设球形空腔体积为F,球心深度为d远小于地球半径R,PQ=x求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常假设在水平地面上半径L的范畴内发觉,重力加速度反常值在S与KS,K>1之间变化,且重力加速度反常的最大值显现在半为L的范畴的中心,假如这种反常是于地下存在某一球形空腔造成的,试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积答案〔1〕〔2〕,【解析】此题考查万有引力部分的知识.(1)假如将近地表的球形空腔填满密度为的岩石,那么该地区重力加速度便回到正常值.因此,重力加速度反常可通过填充后的球形区域产生的附加引力………①来运算,式中的m是Q点处某质点的质量,M是填充后球形区域的质量,……………②而r是球形空腔中心O至Q点的距离………③在数值上等于由于存在球形空腔所引起的Q点处重力加速度改变的大小.Q点处重力加速度改变的方向沿OQ方向,重力加速度反常是这一改变在竖直方向上的投影………④联立以上式子得,…………⑤(2)由⑤式得,重力加速度反常的最大值和最小值分不为……⑥……………⑦由提设有、……⑧联立以上式子得,地下球形空腔球心的深度和空腔的体积分不为,〔09北京卷〕22.〔16分〕地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的阻碍。推到第一宇宙速度v1的表达式;假设卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T。【解析】〔1〕设卫星的质量为m,地球的质量为M,在地球表面邻近满足得①卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力②①式代入②式,得到〔2〕考虑式,卫星受到的万有引力为③由牛顿第二定律④③、④联立解得〔09天津卷〕12.〔20分〕2018年12月,天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞〝人马座A*〞的质量与太阳质量的倍数关系。研究发觉,有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50102天文单位〔地球公转轨道的半径为一个天文单位〕,人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上。观测得到S2星的运行周期为15.2年。假设将S2星的运行轨道视为半径r=9.50102天文单位的圆轨道,试估算人马座A*的质量MA是太阳质量Ms的多少倍(结果保留一位有效数字);黑洞的第二宇宙速度极大,处于黑洞表面的粒子即使以光速运动,其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚。由于引力的作用,黑洞表面处质量为m的粒子具有势能为Ep=-G(设粒子在离黑洞无限远处的势能为零),式中M、R分不表示黑洞的质量和半径。引力常量G=6.710-11N·m2/kg2,光速c=3.0108m/s,太阳质量Ms=2.01030kg,太阳半径Rs=7.0108m,不考虑相对论效应,利用上咨询结果,在经典力学范畴内求人马座A*的半径RA与太阳半径之比应小于多少〔结果按四舍五入保留整数〕。答案〔1〕,〔2〕【解析】此题考查天体运动的知识。其中第2小题为信息题,如〝黑洞〞〝引力势能〞等生疏的知识都在题目中给出,考查学生提取信息,处理信息的能力,表达了能力立意。 〔1〕S2星绕人马座A*做圆周运动的向心力由人马座A*对S2星的万有引力提供,设S2星的质量为mS2,角速度为ω,周期为T,那么=1\*GB3①=2\*GB3②设地球质量为mE,公转轨道半径为rE,周期为TE,那么=3\*GB3③综合上述三式得 式中TE=1年=4\*GB3④rE=1天文单位=5\*GB3⑤ 代入数据可得=6\*GB3⑥ 〔2〕引力对粒子作用不到的地点即为无限远,现在料子的势能为零。〝处于黑洞表面的粒子即使以光速运动,其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚〞,讲明了黑洞表面处以光速运动的粒子在远离黑洞的过程中克服引力做功,粒子在到达无限远之前,其动能便减小为零,现在势能仍为负值,那么其能量总和小于零,那么有=7\*GB3⑦依题意可知,可得=8\*GB3⑧代入数据得=9\*GB3⑨ =10\*GB3⑩w.k.s.5.u.c.o.m机械能动量动量守恒定律的应用〔09广东理基卷〕8.游乐场中的一滑梯如图3所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,那么A.下滑过程中支持力对小朋友做功B.下滑过程中小朋友的重力势能增加C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒D.在水平华东过程中摩擦力对小朋友做负功答案.D【解析】在滑动的过程中,人受三个力重力做正功,势能降低B错,支持力不做功,摩擦力做负功,因此机械能不守恒,AC皆错.D正确.〔09广东理基卷〕9.物体在合外力作用下做直线运动的图像如图4所示A.在0—1s内,合外力做正功B.在0—2s内,合外力总是做负功C.在1—2s内,合外力不做功D.在0—3s内,合外力总是做正功答案.A【解析】依照物体的速度图象可知,物体0-1s内做匀加速合外力做正功,A正确.1-3s内做匀减速合外力做负功.依照动能定理0到3s内,1—2s内合外力做功为零..〔09宁夏卷〕21.水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为,如图,在从0逐步增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,那么A.F先减小后增大B.F一直增大C.F的功率减小D.F的功率不变答案AC。【解析】由于木箱的速度保持不变,因此木箱始终处于平稳状态,受力分析如下图,那么由平稳条件得:,两式联立解得,可见F有最小值,因此F先减小后增大,A正确;B错误;F的功率,可见在从0逐步增大到90°的过程中tan逐步增大,那么功率P逐步减小,C正确,D错误。〔09宁夏卷〕17.质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时刻t的关系如下图,力的方向保持不变,那么A.时刻的瞬时功率为B.时刻的瞬时功率为C.在到这段时刻内,水平力的平均功率为D.在到这段时刻内,水平力的平均功率为答案BD。【解析】0-2t0内物体的加速度为,2t0时刻的速度为,在3t0时刻的瞬时速度,那么时刻的瞬时功率为,A错误;B正确;在到这段时刻内,由动能定理可得,那么这段时刻内的平均功率,D正确。〔09海南卷〕7.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时刻的变化如下图。设该物体在和时刻相关于动身点的位移分不是和,速度分不是和,合外力从开始至时刻做的功是,从至时刻做的功是,那么 A. B. C. D.〔09全国Ⅱ卷〕20、以初速度竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。重力加速度为g,那么物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分不为A、和B、和C、和D、和 答案A【解析】此题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力做负功,由动能定理得,,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有,解得,A正确〔09全国Ⅰ卷〕21.质量为M的物块以速度V运动,与质量为m的静止物块发生碰撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M/m可能为A.2B.3C答案AB【解析】此题考查动量守恒.依照动量守恒和能量守恒得设碰撞后两者的动量都为P,那么总动量为2P,依照,以及能量的关系得得,因此AB正确.〔09全国Ⅱ卷〕15、两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时刻内的v-t图象如下图。假设仅在两物体之间存在相互作用,那么物体甲与乙的质量之比和图中时刻t1分不为A.和0.30sB.3和0.30sC.和0.28sD.3和0.28s答案B【解析】此题考查图象咨询题.依照速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.依照得,依照牛顿第二定律有,得,由,得t=0.3s,B正确.〔09福建卷〕〔2〕一炮艇总质量为M,以速度匀速行驶,从船上以相对海岸的水平速度沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为,假设不计水的阻力,那么以下各关系式中正确的选项是。〔填选项前的编号〕①②③④〔2〕动量守恒定律必须相关于同量参考系。此题中的各个速度差不多上相关于地面的,不需要转换。发射炮弹前系统的总动量为Mv0;发射炮弹后,炮弹的动量为mv0,船的动量为〔M-m〕v′因此动量守恒定律的表达式为正确选项为①〔09全国Ⅰ卷〕25.(18分)如下图,倾角为θ的斜瓶上静止开释,质量均为m的木箱,相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最小面的木箱使之上滑,逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都站在一起运动。整个过程中工人的推力不变,最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。木箱与斜面向的动摩擦因数为p,重力加速度为g.设碰撞时刻极短,求工人的推力;三个木箱均速运动的速度;碰撞中缺失的机械能。答案〔1〕〔2〕〔3〕【解析】(1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力.依照平稳的知识有(2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1,加速度依照运动学公式或动能定理有,碰撞后的速度为V2依照动量守恒有,即碰撞后的速度为,然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V3从V2到V3的加速度为,依照运动学公式有,得,跟第三个木箱碰撞依照动量守恒有,得确实是匀速的速度.(3)设第一次碰撞中的能量缺失为,依照能量守恒有,带入数据得.〔09四川卷〕23.(16分)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a=0.2m/s2,当起重机输出功率达到其承诺的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动。取g=10m/s2起重机承诺输出的最大功率。重物做匀加速运动所经历的时刻和起重机在第2秒末的输出功率。23.〔16分〕解:设起重机承诺输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力。P0=F0m①P0=mg②代入数据,有:P0=5.1×104W③讲明:①式2分,②③式各1分。匀加速运动终止时,起重机达到承诺输出的最大功率,设现在重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时刻为t1,有:P0=Fv1④F-mg=ma⑤V1=at1⑥由③④⑤⑥,代入数据,得:t1=5s⑦t=2s时,重物处于匀加速运动时期,设现在速度为v2,输出功率为P,那么=at⑧P=F⑨由⑤⑧⑨,代入数据,得:P=2.04×104W⑩讲明④⑤⑥⑦⑧⑨式各2分,⑦⑩式各1分。〔09广东物理卷〕19.〔16分〕如图19所示,水平地面上静止放置着物块B和C,相距=1.0m。物块A以速度=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬时C的速度=2.0m/s。A和B的质量均为m,C的质量为A质量的k倍,物块与地面的动摩擦因数=0.45.〔设碰撞时刻专门短,g取10m/s2〕〔1〕运算与C碰撞前瞬时AB的速度;〔2〕依照AB与C的碰撞过程分析k的取值范畴,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。【解析】⑴设AB碰撞后的速度为v1,AB碰撞过程由动量守恒定律得设与C碰撞前瞬时AB的速度为v2,由动能定理得联立以上各式解得⑵假设AB与C发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得代入数据解得现在AB的运动方向与C相同假设AB与C发生弹性碰撞,由动量守恒和能量守恒得联立以上两式解得代入数据解得现在AB的运动方向与C相反假设AB与C发生碰撞后AB的速度为0,由动量守恒定律得代入数据解得总上所述得当时,AB的运动方向与C相同当时,AB的速度为0当时,AB的运动方向与C相反〔09北京卷〕24.〔20分〕如图1所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接。质量为的小球从高位处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为的小球发生碰撞,碰撞后两球两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能缺失。求碰撞后小球的速度大小;〔2〕碰撞过程中的能量传递规律在屋里学中有着广泛的应用。为了探究这一规律,我们才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能缺失的恶简化力学模型。如图2所示,在固定光滑水平轨道上,质量分不为、……的假设干个球沿直线静止相间排列,给第1个球初能,从而引起各球的依次碰撞。定义其中第个球通过依次碰撞后获得的动能与之比为第1个球对第个球的动能传递系数a求b假设为确定的量。求为何值时,值最大【解析】24.〔1〕设碰撞前的速度为,依照机械能守恒定律①设碰撞后m1与m2的速度分不为v1和v2,依照动量守恒定律②由于碰撞过程中无机械能缺失③②、③式联立解得④将①代入得④〔2〕a由④式,考虑到得依照动能传递系数的定义,关于1、2两球⑤同理可得,球m2和球m3碰撞后,动能传递系数k13应为⑥依次类推,动能传递系数k1n应为解得b.将m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得为使k13最大,只需使由25.〔16分〕w.w.w.k.s.5.u.c.o.m〔09福建卷〕〔1〕现代科学技术的进展与材料科学、能源的开发紧密相关,以下关于材料、能源的讲法正确的选项是。〔填选项前的编号〕①化石能源为清洁能源②纳米材料的粒度在1-100μm之间③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间④液晶既有液体的流淌性,又有光学性质的各向同性【解析】〔1〕化石能源燃烧时产生二氧化碳,造成温室气体效应;煤碳和石油中含有硫,燃烧时产生二氧化硫等物质使雨水的酸度增高等等,讲明化石能源不是清洁能源;=1\*GB3①错;纳米材料的粒度在1-100nm,而不是1-100μm,=2\*GB3②错;液晶既有液体的流淌性,又有光学性质的各向异性〔不是同性〕,=4\*GB3④错。正确选项为=3\*GB3③〔09重庆卷〕23.〔16分〕2018年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军,这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如题23图,运动员将静止于O点的冰壶〔视为质点〕沿直线推到A点放手,此后冰壶沿滑行,最后停于C点。冰面各冰壶间的动摩擦因数为,冰壶质量为m,AC=L,=r,重力加速度为g〔1〕求冰壶在A点的速率;〔2〕求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的冲量大小;〔3〕假设将段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为,原只能滑到C点的冰壶能停于点,求A点与B点之间的距离。解析:〔1〕对冰壶,从A点放手到停止于C点,设在A点时的速度为V1,应用动能定理有-μmgL=mV12,解得V1=;〔2〕对冰壶,从O到A,设冰壶受到的冲量为I,应用动量定理有I=mV1-0,解得I=m;〔3〕设AB之间距离为S,对冰壶,从A到O′的过程,应用动能定理,-μmgS-0.8μmg(L+r-S)=0-mV12,解得S=L-4r。〔09宁夏卷〕24.〔14分〕冰壶竞赛是在水平冰面上进行的体育项目,竞赛场地示意如图。竞赛时,运动员从起滑架处推着冰壶动身,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远,运动员能够用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至=0.004.在某次竞赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?〔g取10m/s2〕【解析】设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为,所受摩擦力的大小为:在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为,所受摩擦力的大小为。那么有+=S①式中S为投掷线到圆心O的距离。②③设冰壶的初速度为,由功能关系,得④联立以上各式,解得⑤代入数据得⑥〔09宁夏卷〕〔2〕〔10分〕液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强行各个方向传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结构示意图。大活塞的直径D1=20cm,小活塞B的直径D2=5cm,手柄的长度OC=50cm,小活塞与手柄的连接点到转轴O的距离OD=10cm。现用此千斤顶使质量m=4×103kg的重物升高了h=10cm。g取10m/s2〔i〕假设此千斤顶的效率为80%,在这一过程中人做的功为多少?〔ii〕假设此千斤顶的效率为100%,当重物上升时,人对手柄的作用力F至少要多大?【解析】〔2〕〔10分〕〔i〕将重物托起h需要做的功①设人对手柄做的功为,那么千斤顶的效率为②代入数据可得③(ii)设大活塞的面积为,小活塞的面积为,作用在小活塞上的压力为,当于斤顶的效率为100%时,有④⑤当和F都与杠杆垂直时,手对杠杆的压力最小。利用杠杆原理,有⑥由④⑤⑥式得F=500N⑦〔09重庆卷〕24.〔18分〕探究某种笔的弹跳咨询题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分不为m和4m.笔的弹跃过程分为三个时期:①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面〔见题24图a〕;②由静止开释,外壳竖直上升至下端距桌面高度为时,与静止的内芯碰撞〔见题24图b〕;③碰后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为处〔见题24图c〕。设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力,重力加速度为g。求:〔1〕外壳与碰撞后瞬时的共同速度大小;〔2〕从外壳离开桌面到碰撞前瞬时,弹簧做的功;〔3〕从外壳下端离开桌面到上升至处,笔缺失的机械能。解析:设外壳上升高度h1时速度为V1,外壳与内芯碰撞后瞬时的共同速度大小为V2,(1)对外壳和内芯,从撞后达到共同速度到上升至h2处,应用动能定理有(4mg+m)(h2-h1)=(4m+m)V22,解得V2=;〔2〕外壳和内芯,碰撞过程瞬时动量守恒,有4mV1=(4mg+m)V2,解得V1=,设从外壳离开桌面到碰撞前瞬时弹簧做功为W,在此过程中,对外壳应用动能定理有W-4mgh1=(4m)V12,解得W=mg;〔3〕由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度h2的过程,机械能守恒,只是在外壳和内芯碰撞过程有能量缺失,缺失的能量为=(4m)V12-(4m+m)V22,联立解得=mg(h2-h1)。〔09天津卷〕10.(16分)如下图,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/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=0.5,取g=10m/s2,求物块在车面上滑行的时刻t;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。〔1〕0.24s(2)5m/s【解析】此题考查摩擦拖动类的动量和能量咨询题。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,依照动量守恒定律有=1\*GB3①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=2\*GB3②其中=3\*GB3③解得代入数据得=4\*GB3④〔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′,那么=5\*GB3⑤由功能关系有=6\*GB3⑥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v0′不能超过5m/s。〔09宁夏卷〕〔2〕〔10分〕两质量分不为M1和M2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上,A和B的倾斜面差不多上光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如下图,一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h。物块从静止滑下,然后双滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度。〔2〕〔10分〕设物块到达劈A的低端时,物块和A的的速度大小分不为和V,由机械能守恒和动量守恒得①②设物块在劈B上达到的最大高度为,现在物块和B的共同速度大小为,由机械能守恒和动量守恒得③④联立①②③④式得⑤〔09山东卷〕22.图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时,自动装货装置将质量为m的物资装入木箱,然后木箱载着物资沿轨道无初速滑下,与轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置赶忙将物资卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。以下选项正确的选项是A.m=MB.m=2MC.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度D.在木箱与物资从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能答案:BC考点:能量守恒定律,机械能守恒定律,牛顿第二定律,受力分析解析:受力分析可知,下滑时加速度为,上滑时加速度为,因此C正确。设下滑的距离为l,依照能量守恒有,得m=2M。也能够依照除了重力、弹性力做功以外,还有其他力(非重力、弹性力)做的功之和等于系统机械能的变化量,B正确。在木箱与物资从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能,因此D不正确。提示:能量守恒定律的明白得及应用。〔09山东卷〕24.〔15分〕如下图,某货场而将质量为m1=100kg的物资〔可视为质点〕从高处运送至地面,为幸免物资与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使物资中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=100kg,木板上表面与轨道末端相切。物资与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数=0.2。〔最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s2〕求物资到达圆轨道末端时对轨道的压力。假设物资滑上木板4时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求1应满足的条件。假设1=0。5,求物资滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时刻。解析:〔1〕设物资滑到圆轨道末端是的速度为,对物资的下滑过程中依照机械能守恒定律得,①,设物资在轨道末端所受支持力的大小为,依照牛顿第二定律得,②,联立以上两式代入数据得③,依照牛顿第三定律,物资到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N,方向竖直向下。〔2〕假设滑上木板A时,木板不动,由受力分析得④,假设滑上木板B时,木板B开始滑动,由受力分析得⑤,联立④⑤式代入数据得⑥。〔3〕,由⑥式可知,物资在木板A上滑动时,木板不动。设物资在木板A上做减速运动时的加速度大小为,由牛顿第二定律得⑦,设物资滑到木板A末端是的速度为,由运动学公式得⑧,联立①⑦⑧式代入数据得⑨,设在木板A上运动的时刻为t,由运动学公式得⑩,联立①⑦⑨⑩式代入数据得。【考点】机械能守恒定律、牛顿第二定律、运动学方程、受力分析〔09山东卷〕〔2〕如下图,光滑水平面轨道上有三个木块,A、B、C,质量分不为mB=mc=2m,mA=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B〔2〕设共同速度为v,球A和B分开后,B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。【考点】原子核、动量守恒定律〔09海南卷〕(II)〔7分〕钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子,而铀核激发态赶忙衰变为铀核,并放出能量为的光子。:、和粒子的质量分不为、和〔1〕写出衰变方程;〔2〕衰变放出的光子的动量可忽略,球粒子的动能。〔Ⅱ〕〔1〕衰变方程为或合起来有〔2〕上述衰变过程的质量亏损为放出的能量为这能来那个是轴核的动能、粒子的动能和光子的能量之和由④⑤⑥式得设衰变后的轴核和粒子的速度分不为和,那么由动量守恒有又由动能的定义知.由⑧⑨式得由⑦⑩式得代入题给数据得评分参考:此题7分。第〔1〕咨询2分,①②各1分,假设只写出③式,也给这2分;第〔2〕咨询5分,⑦eq\o\ac(○,11)式各2分;eq\o\ac(○,12)式1分。得的,同样给分。〔09江苏理综卷〕24.〔18分〕某校物理爱好小组决定举行遥控赛车竞赛。竞赛路径如下图,赛车从起点A动身,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,离开竖直圆轨道后连续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟。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记。图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。咨询:要使赛车完成竞赛,电动机至少工作多长时刻?〔取g=10〕答案2.53s【解析】此题考查平抛、圆周运动和功能关系。设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1,由平抛运动的规律解得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解得m/s通过分析比较,赛车要完成竞赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是m/s设电动机工作时刻至少为t,依照功能原理由此可得t=2.53s〔09山东卷〕〔2〕如下图,光滑水平面轨道上有三个木块,A、B、C,质量分不为m4=mc=2m,mg=m,A,B用细绳连接,中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B设共同速度为v,球A和B分开后,B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。【考点】原子核、动量守恒定律〔09江苏物理卷〕9.如下图,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,以下讲法中正确的有A.当A、B加速度相等时,系统的机械能最大B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大C.当A、B的速度相等时,A的速度达到最大D.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大AFF1F1Bvtt2t1v1v2vABBCD【解析】处理此题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析,使用图象处理那么能够使咨询题大大简化。对A、B在水平方向受力分析如图,AFF1F1Bvtt2t1v1v2vAB机械振动与机械波〔09全国Ⅰ卷〕20.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示,图中P、Q两质点的横坐标分不为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。以下四幅图中,O点的振动图像可能是答案BC【解析】此题考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平稳位置向上振动时而Q点现在应处于波峰,B正确.
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