四川省广安市武胜县2018届高考物理课外辅导讲义13含解析

PAGE1-四川省广安市武胜县2018届高考物理课外辅导讲义（13）多项选择你能过关吗？(2017·山东省泰安市高三第二轮复习质量检测)密度均匀的球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示，物体到行星表面的距离用h表示．a随h变化的图象如图所示．图中a1、h1、a2、h2及万有引力常量G均为已知．根据以上数据可以计算出()A．该行星的半径B．该行星的质量C．该行星的自转周期D．该行星同步卫星离行星表面的高度解析：选AB.A.球形行星对其周围质量为m的物体的万有引力：F＝ma＝eq\f(GMm,R＋h2)所以：a1＝eq\f(GM,R＋h12)，a2＝eq\f(GM,R＋h22)，联立可得：R＝eq\f(h1\r(\f(a1,a2))－h2,1－\r(\f(a1,a2)))，A正确；B.将R＝eq\f(h1\r(\f(a1,a2))－h2,1－\r(\f(a1,a2)))代入加速度的表达式a1＝eq\f(GM,R＋h12)即可求出该行星的质量，B正确；C.由题目以及相关的公式的物理量都与该行星转动的自转周期无关，所以不能求出该行星的自转周期，C错误；D.由于不能求出该行星的自转周期，所以也不能求出该行星同步卫星离行星表面的高度，D错误；故选A、B.一、选择题1．如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则()A．物体一定受3个力的作用B．物体可能受3个力的作用C．物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力的作用D．物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力的作用解析：选B.以物体为研究对象受力分析如图，若Fcosθ＝Gsinθ时，物体在水平推力、重力、斜面支持力三力作用下处于平衡状态，则物体受三个力作用；若Fcosθ＞Gsinθ(或Fcosθ＜Gsinθ)时，物体仍可以静止在斜面上，但物体将受到沿斜面向下(或沿斜面向上)的静摩擦力，综上所述B对．2．(2017·安阳二模)如图所示，一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起，使绳与竖直方向的夹角为θ＝30°，且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为()A.eq\f(mg,2) B.eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(\r(3),3)mg D.eq\r(3)mg解析：选A.如图，建立直角坐标系对沙袋进行受力分析：由平衡条件有：Fcos30°－FTsin30°＝0，FTcos30°＋Fsin30°－mg＝0，联立可解得：F＝eq\f(mg,2)，故选A.3．(2017·哈尔滨市第九中学高三二模)如图所示，在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b，a球质量为2m、带电量为＋q，b球质量为m、带电量为＋2q，两球相距较远且相向运动．某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v，由于静电斥力的作用，它们不会相碰．则下列叙述正确的是()A．两球相距最近时，速度大小相等、方向相反B．a球和b球所受的静电斥力对两球始终做负功C．a球一直沿原方向运动，b球要反向运动D．a、b两球都要反向运动，但b球先反向解析：选D.本题利用动量守恒和功能关系求解比较简单，由于地面光滑，系统所受合外力为零，满足动量守恒条件，当两球速度相等，系统损失机械能最大，两球相距最近．水平方向系统动量守恒，由完全非弹性碰撞的知识可知，当两球速度相等时，系统损失机械能最大，两球相距最小，故A错误；由题意可知，a球动量大于b球动量，因此系统动量水平向右，故b球运动过程中将反向运动而静电斥力一直存在，a球速度减小为0后，也将反向(或者根据牛顿第二定律分析，此时a、b速度大小一样，而b的减速的加速度大，故b先减为零，然后反向加速运动)，因此静电斥力对b球先做负功后做正功，故BC错误，D正确．4．(2017·武汉武昌模拟)(多选)质量M＝3kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动．质量为m＝2kg的小球(视为质点)通过长L＝0.75m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，开始时滑块静止，轻杆处于水平状态．现给小球一个v0＝3m/s的竖直向下的初速度，取g＝10m/s2.则()A．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.3mB．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向左移动了0.3mC．小球m相对于初始位置可以上升的最大高度为0.27mD．小球m从初始位置到第一次到达最大高度的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.54m解析：选AD.可把小球和滑块水平方向的运动看做人船模型，设滑块M在水平轨道上向右运动了x，由滑块和小球系统在水平方向时动量守恒，有eq\f(m,M)＝eq\f(x,L－x)，解得：x＝0.3m，选项A正确B错误．根据动量守恒定律，小球m相对于初始位置上升到最大高度时小球和滑块速度都为零，由能量守恒定律可知，小球m相对于初始位置可以上升的最大高度为0.45m，选项C错误．根据动量守恒定律，在小球上升到轨道高度时，滑块速度为零，由系统的能量守恒定律可知，小球m相对于初始位置可以到达的最大高度为h＝0.45m，与水平面的夹角为cosα＝0.8，设小球从最低位置上升到最高位置过程中滑块M在水平轨道上又向右运动了x′，由滑块和小球系统在水平方向时动量守恒，有eq\f(m,M)＝eq\f(x′,Lcosα－x′)，解得：x′＝0.24m．小球m从初始位置到第一次到达最大高度的过程中，滑块在水平轨道上向右移动了x＋x′＝0.3m＋0.24m＝0.54m，选项D正确．5．关于物理学的研究方法，以下说法不正确的是()A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比D．“合力与分力”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法解析：选C.伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，即理想实验，选项A正确；扭秤实验装置应用了放大法，选项B正确；在定义电场强度时应用了比值法，因而电场强度与电场力和试探电荷的电量无关，选项C错误；等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法，合力与分力、总电阻、交流电的有效值用的是“等效替代”的方法，选项D正确．6．如图所示，倾角为θ的斜面正上方有一小球以初速度v0水平抛出．若小球到达斜面的位移最小，重力加速度为g，则飞行时间t为()A．t＝v0tanθ B．t＝eq\f(2v0cotθ,g)C．t＝eq\f(v0cotθ,g) D．t＝eq\f(2v0tanθ,g)解析：选B.过抛出点作斜面的垂线AB，如图所示：当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向：x＝v0t竖直方向：y＝eq\f(1,2)gt2.根据几何关系有eq\f(x,y)＝tanθ则eq\f(v0t,\f(1,2)gt2)＝tanθ解得：t＝eq\f(2v0,gtanθ)＝eq\f(2v0cotθ,g).故B正确，ACD错误．故选B.二、非选择题1．(2017·河南高考预测卷)如图甲所示，相距L＝1m、电阻不计的两根长金属导轨，各有一部分在同一水平面上，另一部分在同一竖直面内．质量均为m＝50g、电阻均为R＝1.0Ω的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数μ＝0.5.整个装置处于磁感应强度B＝1.0T、方向竖直向上的匀强磁场中，ab杆在水平拉力F作用下沿导轨向右运动，cd杆固定在某位置．现在释放cd杆并开始计时，cd杆的vcd－t图象如图乙所示，已知在0～1s和2～3s内，图线为直线．取g＝10m/s2.(1)求在0～1s内通过cd杆中的电流；(2)若已知ab杆在1s～2s内做匀加速直线运动，求1s～2s时间内拉力F随时间t变化的关系式．解析：(1)在0～1s内，cd杆的vcd－t图线为倾斜直线，因此cd杆做匀变速直线运动，加速度为：a1＝eq\f(vt－v0,t)＝4.0m/s2因此cd杆受向上的摩擦力作用，其受力图如图所示．根据牛顿第二定律，有：mg－Ff＝ma其中Ff＝μFN＝μFA＝μBIL因此回路中的电流为：I＝eq\f(mg－a,μBL)＝0.6A(2)在0～1s内，设ab杆产生的电动势为E，则：E＝BLv1由闭合电路欧姆定律知：I＝eq\f(E,2R)v1＝eq\f(2IR,BL)＝1.2m/s则ab杆的速度为：v1＝eq\f(2IR,BL)＝1.2m/s在2～3s内，由图象可求出cd杆的加速度为：a2＝－4m/s2同理可求出ab杆的速度：v2＝eq\f(2mg－a2R,μB2L2)＝2.8m/s在1～2s内，ab杆做匀加速运动，则加速度为：a＝eq\f(v2－v1,t)＝1.6m/s2I′＝eq\f(BLv,2R)对ab杆，根据牛顿第二定律有：F－μmg－BI′L＝maab杆在t时刻的速度：v＝v1＋a(t－1)回路中的电流：I′＝eq\f(BLv,2R)联立可得：F＝0.8t＋0.13答案：(1)在0～1s内通过cd杆中的电流0.6A(2)这段时间内拉力F随时间t变化的关系式为：F＝0.8t＋0.132．某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动________到F靠近小球，再转动_______