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(完整版)2020年高考物理专题复习-功能关系(含答案)

(完整版)2020年高考物理专题复习-功能关系(含答案)
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2020年高考物理专题训练资料

专题:功能关系

一、单选题

1.如图,不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.用手托住,静置于水平地面,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。b球质量是a球质量的K倍,现将b球释放,则b 球着地瞬间a球的速度大小为,不计阻力,则K=()

A.2 B.3 C.4 D.5

2.一物体以初速度竖直向上抛出,落回原地速度为,设物体在运动过程中所受的阻力大小保持不变,则重力与阻力大小之比为

A.3:1 B.4:3 C.5:3 D.7:5

3.如图所示,一足够长的粗糙斜面固定在水平地面上,一小物块从斜面底端以初速度v0沿斜面上滑至最高点的过程中损失的机械能为E。若小物块以2v0的初速度沿斜面上滑,则滑至最高点的过程中损失的机械能为

A.E B. E C.2E D.4E

4.如图所示,足够长的水平传送带以v=2m/s的速度匀速前进,上方漏斗以每秒25kg 的速度把煤粉均匀、竖直抖落到传送带上,然后随传送带一起运动。己知煤粉与传送带间的动摩擦因数为0.2,欲使传送带保持原来的速度匀速前进,则传送带的电动机应增加的功率为()

A.200W B.50W C.100W D.无法确定

5.如图甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定夹角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环由静止开始运动,已知拉力F及小环速度v 随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是( )

A.小环的质量是2 kg

B.细杆与地面间的夹角是30°

C.前3 s 内拉力F 的最大功率是2.5 W

D.前3 s 内小环机械能的增加量是6.25 J

6.将一物体由地面竖直向上抛出,物体距离地面的高度为h,上升阶段其机械能E随h 的变化关系如图所示,则下落阶段的E﹣h图象是()

A.B.

C.D.

二、多选题

7.如图所示,某段直滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度大小为g.在运动员滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )

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A.运动员受到的摩擦力的大小为mg

B.运动员获得的动能为mgh

C.运动员克服摩擦力做功为mgh

D.运动员减少的机械能为mgh

8.如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数都相同,物体滑到斜面底部C点时重力所做的功分别为W G1和W G2,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则()

A.W G1>W G2B.W G1<W G2C.W1>W2D.W1=W2

9.在高台跳水比赛中,质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()

A.他的重力势能减少了mgh

B.他的动能减少了Fh

C.他的机械能减少了(F﹣mg)h

D.他的机械能减少了Fh

10.如图所示,两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点,小球2恰好运动到自身轨道的最高点,这两点高度相同,此时两小球速度大小相同若两小球质量均为m,忽略空气阻力的影响,则下列说法正确的是

A.此刻两根线拉力大小相同

B.运动过程中,两根线上拉力的差值最大为2mg

C.运动过程中,两根线上拉力的差值最大为10mg

D.若相对同一零势能面,小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能11.如右图所示,光滑斜面的倾角为30°,质量均为m的甲、乙两球球被固定在斜面上的挡板挡住,系统处于静止状态。某时刻给甲球施加一沿斜面向上的拉力,甲球沿斜面向上做匀加速运动,当拉力等于2mg时,乙球刚好离开档板。已知弹簧的劲度系数为k。下列说法正确的是

A.乙球离开挡板之前簧弹力对甲球做负功

B.甲球沿斜面向上运动的加速度大小为

C.乙球刚要离开挡板之时甲球的动能

D.乙球刚要离开挡板之前系统机械能增量

12.如图所示,在某旅游景点的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和AB′(都可看作斜面),一名旅游者乘同一个滑沙橇从A 点由静止出发先后沿AB 和AB′滑道滑下,最后停在水平沙面BC 或B′C 上.设滑沙者保持一定坐姿,滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同.下列说法中正确的是

A.到达B 点的速率等于到达B′点的速率

B.到达B 点时重力的功率大于到达B′时重力的功率

C.沿两滑道AB 和AB′滑行的时间一定不相等

D.沿两滑道ABC 和AB′C 滑行的总路程一定相等

13.如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止开始下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。下列说法正确的是()

A.物体最终将停在A点

B.整个过程中物体第一次到达A点时动能最大

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C.物体第一次反弹后不可能到达B点

D.整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功

14.如图所示,竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的小球,初始时置于a点。一原长为L的轻质弹簧左端固定在O点,右端与小球相连。直杆上还有b、c、d三点,且b与O在同一水平线上,Ob=L,Oa、Oc与Ob夹角均为37°,Od与Ob夹角为53°.现释放小球,小球从a点由静止开始下滑,到达d点时速度为0.在此过程中弹簧始终处于弹性限度内,下列说法中正确的有(重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)()

A.小球在b点时加速度为g,速度最大

B.小球在b点时动能和重力势能的总和最大

C.小球在c点的速度大小为

D.小球从c点下滑到d点的过程中,弹簧的弹性势能增加了

15.如图所示,内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为的轻杆,一端固定小球甲,另一端固定小球乙,两球质量均为m。将两小球放入凹槽内,小球乙恰好位于凹槽的最低点,由静止释放后()

A.整个运动过程,甲球的速率始终等于乙球的速率

B.当甲、乙两球到达同一高度时,甲球的速率达到最大值

C.甲球在下滑过程,轻杆对甲球先做正功后做负功

D.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点

16.如图所示,置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B,B恰与A前、后壁接触,斜面光滑且放置于粗糙水平地面上.一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接,另一端与A相连.今用外力推A使弹簧处于压缩状态,然后由静止释放,释放盒子前后斜面始终相

对地面处于静止状态,则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中( )

A.斜面对地面的摩擦力始终向左

B.弹簧的弹性势能一直减小直至为零

C.A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A的动能的增加量

D.弹簧弹性势能的减少量等于A和B的机械能的增加量

17.如图所示,固定的光滑竖直杆上套一个滑块A,与滑块A连接的细线绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B,细线不可伸长,滑块B放在粗糙的固定斜面上,连接滑块B的细线和斜面平行,滑块A从细线水平位置由静止释放(不计轮轴处的摩擦),到滑块A下降到速度最大(A未落地,B未上升至滑轮处)的过程中

A.滑块A和滑块B的加速度大小一直相等

B.滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能

C.滑块A的速度最大时,滑块A的速度大于B的速度

D.细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量

18.足够长的传送带与水平面成θ=30°角,动摩擦因数,当传送带以2.5m/s的速度逆时针传动时,质量为m=2kg的小碳块从传送带的下端以5m/s的初速度沿传送带向上滑行。关于碳块在传送带上的运动,下列说法中正确的是

A.碳块在传送带上运动的总时间为0.8s

B.传送带对碳块做的功为-18.75J

C.碳块在传送带上留下的划痕长度为1m

D.全过程产生的热量为33.75J

2020年高考物理专题训练资料

三、解答题

19.如图所示,与水平面夹角为θ=37°的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A点与上端B点间的距离为l=9 m,传送带以恒定的速率v=2m/s向上运动。现将一质量为1kg 的物体无初速度地放于A处,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)物体从A运动到B共需多少时间?

(2)物体从A运动到B的过程中摩擦力共对物体做了多少功?

(3)物体从A运动到B的过程中因与传送带摩擦而产生的热量为多少?

20.如图所示,光滑斜面底端挡板上固定着劲度为k=200N/m的轻弹簧,弹簧另一端与连接着质量为的物块, 一根轻绳一端系在物体上,另一端跨过光滑的定滑轮挂有轻质量挂钩,挂钩不挂任何物体时,物体处于静止状态,在挂钩上轻轻挂上质量也为的物块后,物体开始沿斜面向上运动,已知斜面足够长,斜面倾角为30°,细绳与斜面平行,运动过程中始终未接触地面,

(1)求物块刚开始运动时的加速度大小

(2)物体沿斜面向上运动多远时获得最大速度.

(3)物体的最大速度的大小

功能关系参考答案

一、单选题

1.B 2.C 3.D 4.C 5.C 6.C

二、多选题

7.BD 8.AD 9.AD 10.CD 11.CD 12.BC 13.CD 14.BD 15.ABD 16.AD 17.CD 18.BD

三、解答题

19.(1) t=7s (2)W=56J (3)Q=32J

(1)根据牛顿第二定律:

解得:a1=0.4m/s2

物体达到与传送带共速所需的时间:

t1时间内物体的位移

则:

5s后滑动摩擦力突变为静摩擦力,物体受力平衡,

以速度v做匀速运动,运动的时间

物体运动的总时间t=t1+t2=7s

(2)在t1时间内,摩擦力对物体做功:

在t2时间内,静摩擦力做功对物体所做的功:

两阶段摩擦力对物体做功

(3)在物体匀加速阶段:传送带的位移:x=vt1=10m

物体与传送带的相对位移s=x-L1=5m

摩擦生热Q=F f s=32J

20.(1)0.5g;(2)(3)

(1)以A、B组成的系统为研究对象,A刚开始运动的瞬间,由牛顿第二定律得:mg=(m+m)a,

解得:a=0.5g;

(2)未挂B时,对A,由平衡条件得:mgsin30°=kx,得弹簧的压缩量为

当A受到的合力为零时速度最大,此时:

mgsin30°+kx′=mg,

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解得:x′=

因此物体P沿斜面向上运动的距离:x0=x+x′=;

(3)在出发点与Q点弹簧的形变量相同,弹簧的弹性势能相等,由机械能守恒定律得:mgx0=mgx0sin30°+?2mv m2,

解得最大速度:v m=;

2020高考物理二轮复习专题二相互作用对对练含解析

相互作用 2020年高考必备 2015年2016年2017年2018年2019年Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 考点一重力、弹力、摩擦力力的合成与分解 考点二受力分析 共点力的平衡 19 14 17 21 16 17 19 16 16 考点三实验:1.探究弹力和弹 簧伸长的关系 22 实验:2.验证力的平行 四边形定则 22 考点一重力、弹力、摩擦力力的合成与分解 命题角度1(储备)弹力与摩擦力的分析 【典题】(多选)(2019河北衡水高三月考)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面体B上,现用大小不相等、方向相反的水平力F1、F2分别推A和B,它们均静止不动,且F1

用假设法分析隐蔽的弹力与静摩擦力 (1)接触面形变情况不清晰,则相关弹力较为“隐蔽”.此时需用“假设法”判定弹力的有无和弹力的方向. 也可假设有弹力,做相似分析. (2)接触面间的相对运动趋势不明确,则相关静摩擦力较为“隐蔽”,此时需用“假设法”判定静摩擦力的有无和静摩擦力的方向. 也可假设有静摩擦力,做相似分析. (3)应用“假设法”时,一般结合力的合成与分解、平衡条件等知识分析. 典题演练提能·刷高分 1.

高中高考物理试卷试题分类汇编.doc

2019年高考物理试题分类汇编(热学部分) 全国卷 I 33. [物理—选修 3–3]( 15 分) (1)( 5 分)某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视 为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界。现使活塞缓慢移动,直 至容器中的空气压强与外界相同。此时,容器中空气的温度__________ (填“高于”“低于”或“等于”)外界温度,容器中空气的密度__________ (填“大于”“小于”或“等于”)外界空气 的密度。 (2)( 10分)热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性 气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔 中的材料加工处理,改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的 容积为 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的 容积为×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为×106Pa;室温温度为 27 ℃。氩气可视为理想气体。 (i)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强; (i i )将压入氩气后的炉腔加热到 1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强。 全国卷 II 33. [ 物理—选修 3-3] ( 15 分) (1)( 5分)如 p-V 图所示, 1、2、 3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同 状态,对应的温度分别是 T1、T2、 T3。用 N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位 时间内撞击容器壁上单位面积的次数,则N1______N2, T1______T3, N2 ______N3。(填“大于”“小于”或“等于”)

高中物理常见功能关系

高中物理常见功能关系 功是能量转化的量度。有多少功就有多少能量参与转化。高中阶段常见的做功引起能量转化的基本类型如下: 1、合外力的功等于物体动能的变化量; 这是动能定理的基本类容,表达式为 W=Ek2-Ek1=ΔEk; 2、重力的功等于物体重力势能的减少量; 注意,是重力势能的减少量,不是变化量。变化量是指增量,所以减少量是变化量的相反数。这个用关系式表达为WG=Ep1-Ep2=-ΔEp; 3、重力以外的力做功等于物体机械能的变化量;即 W=E2-E1=ΔE; 4、互为作用力与反作用力的一对滑动摩擦力做功等于系统机械能的减少量; 设两个物体之间存在着大小为f的滑动摩擦力,则对物体1,摩擦力做功为Wf1=fx1,对物体2,摩擦力做功为 Wf2=-fx2,则Wf1+Wf2=f(x1-x2)=fx相,这个x相是指相对路程。fx相等于系统机械能的减少量。 5、弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量; 这个与第二点“重力做功等于重力势能的减少量”类似。表达式也是W=Ep1-Ep2=-ΔEp 6、电场力做功等于电势能减少量;

若在电场中带电体从A点移动到B点,则 WAB=EpA-EpB=-ΔEp 7、分子力做功等于分子势能减少量; 8、安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式能;克服安培力做多少功就有多少其他形式能转化为电能; 推导如下:W安=-BILx=-I*BLv*t=-EIt=-W电 以上是高中阶段常见功能关系的一点总结。看起来纷繁复杂,其实可以总结为一个表达式:即W=以上是高中阶段常见功能关系的一点总结。看起来纷繁复杂,其实可以总结为一个表达式:即W=ΔE,也就是:力做了多少功,就有多少能量参与转化。所以说:功是能量转化的量度。

最新高考物理直线运动真题汇编(含答案)

最新高考物理直线运动真题汇编(含答案) 一、高中物理精讲专题测试直线运动 1.如图所示,一木箱静止在长平板车上,某时刻平板车以a = 2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动,当速度达到v = 9m/s时改做匀速直线运动,己知木箱与平板车之间的动摩擦因数μ= 0.225,箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等(g取10m/s2)。求: (1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小 (2)木箱做加速运动的时间和位移的大小 (3)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车右端的最小距离。 【答案】(1)(2)4s;18m(3)1.8m 【解析】试题分析:(1)设木箱的最大加速度为,根据牛顿第二定律 解得 则木箱与平板车存在相对运动,所以车在加速过程中木箱的加速度为 (2)设木箱的加速时间为,加速位移为。 (3)设平板车做匀加速直线运动的时间为,则 达共同速度平板车的位移为则 要使木箱不从平板车上滑落,木箱距平板车末端的最小距离满足 考点:牛顿第二定律的综合应用. 2.某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h,司机发现前方有障碍物时,立即采取紧急刹车,其制动过程中的加速度大小为5m/s2,假设司机的反应时间为0.50s,汽车制动过程中做匀变速直线运动。求: (1)汽车制动8s后的速度是多少 (2)汽车至少要前行多远才能停下来? 【答案】(1)0(2)105m

【解析】 【详解】 (1)选取初速度方向为正方向,有:v 0=108km/h=30m/s ,由v t =v 0+at 得汽车的制动时间为:003065t v v t s s a ---= ==,则汽车制动8s 后的速度是0; (2)在反应时间内汽车的位移:x 1=v 0t 0=15m ; 汽车的制动距离为:023******* t v v x t m m ++?= == . 则汽车至少要前行15m+90m=105m 才能停下来. 【点睛】 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,注意汽车在反应时间内做匀速直线运动. 3.某人驾驶一辆小型客车以v 0=10m/s 的速度在平直道路上行驶,发现前方s =15m 处有减速带,为了让客车平稳通过减速带,他立刻刹车匀减速前进,到达减速带时速度v =5.0 m/s .已知客车的总质量m =2.0×103 kg.求: (1)客车到达减速带时的动能E k ; (2)客车从开始刹车直至到达减速带过程所用的时间t ; (3)客车减速过程中受到的阻力大小f . 【答案】(1)E k =2.5×104J (2)t =2s (3)f =5.0×103N 【解析】 【详解】 (1) 客车到达减速带时的功能E k = 12mv 2,解得E k =2.5×104 J (2) 客车减速运动的位移02 v v s t +=,解得t =2s (3) 设客车减速运动的加速度大小为a ,则v =v 0-at ,f =ma 解得f =5.0×103 N 4.如图,AB 是固定在竖直平面内半径R =1.25m 的1/4光滑圆弧轨道,OA 为其水平半径,圆弧轨道的最低处B 无缝对接足够长的水平轨道,将可视为质点的小球从轨道内表面最高点A 由静止释放.已知小球进入水平轨道后所受阻力为其重力的0.2倍,g 取 10m/s 2.求: (1)小球经过B 点时的速率;

物理高考题分类汇编

2019高考物理题分类汇编 一、直线运动 18.(卷一)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高 度为H 。上升第一个4H 所用的时间为t 1,第四个4H 所用的时间为t 2。不计空气阻力,则21 t t 满足() A .1<21t t <2 B .2<21 t t <3 C .3<21t t <4 D .4<21t t <5 25. (卷二)(2)汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶司机忽然发现前方有一警示牌立即刹车。从刹车系统稳定工作开始计时,已知汽车第1s 内的位移为24m ,第4s 内的位移为1m 。求汽车刹车系统稳定工开始计时的速度大小及此后的加速度大小。 二、力与平衡 16.(卷二)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3,重力加速度取10m/s 2。若轻绳能承受的最大张力为1500N ,则物块的质量最大为() A .150kg B .1003kg C .200kg D .2003kg 16.(卷三)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于 两光滑斜面之间,如图所示。两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g 。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则() A .1233= =F mg F mg , B .1233==F mg F mg , C .121 3== 2F mg F mg , D .1231==2 F mg F mg ,

19.(卷一)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物 块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力 缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已 知M始终保持静止,则在此过程中() A.水平拉力的大小可能保持不变 B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 三、牛顿运动定律 20.(卷三)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,木板与实验台之间的摩擦可以忽略。物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时 撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关 系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如 图(c)所示。重力加速度取g=10m/s2。由题给数 据可以得出() A.木板的质量为1kgB.2s~4s内,力F的大小为 C.0~2s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为 四、曲线与天体 19.(卷二)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台 起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向 的速度,其v-t图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪 道上的时刻。() A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C.第一次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次 的大 D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大

高考物理最新模拟题精选训练(功能关系问题)专题03 滑块-滑板中的功能关系(含解析)

专题03 滑块-滑板中的功能关系 1.(2017北京朝阳期中)某滑雪场中游客用手推着坐在滑雪车上的小朋友一起娱乐,当加速到一定速度时游客松开手,使小朋友连同滑雪车一起以速度v0冲上足够长的斜坡滑道。为了研究方便,可以建立图示的简化模型,已知斜坡滑道与水平面夹角为θ,滑雪车与滑道间的动摩擦因数为μ,当地重力加速度为g,小朋友与滑雪车始终无相对运动。 (1)求小朋友与滑雪车沿斜坡滑道上滑的最大距离s; (2)若要小朋友与滑雪车滑至最高点时能够沿滑道返回,请分析说明μ与θ之间应满足的关系(设滑雪车与滑道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等); (3)假定小朋友与滑雪车以1500J的初动能从斜坡底端O点沿斜坡向上运动,当它第一次经过斜坡上的A点时,动能减少了900J,机械能减少了300J。为了计算小朋友与滑雪车返回斜坡底端时的动能,小明同学推断:在上滑过程中,小朋友与滑雪车动能的减少与机械能的减少成正比。请你分析论证小明的推断是否正确并求出小朋友与滑雪车返回斜坡底端时的动能。 【参考答案】.(1) (2) μ

(2)若要小朋友与滑雪车滑到最高点速度减为0时还能够沿滑道返回,必须使重力的下滑分力大于最大静摩擦力。即:mg sinθ>μmg cosθ 可得:μ

高考物理相互作用练习题及答案

高考物理相互作用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1.如图所示,用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接,然后用一水平方向的力F作用于A球上,此时三根轻绳均处于直线状态,且OB绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态,轻绳OA与AB垂直且长度之比为3:4.试计算: (1)OA绳拉力及F的大小? (2)保持力F大小方向不变,剪断绳OA,稳定后重新平衡,求此时绳OB及绳AB拉力的大小和方向.(绳OB、AB拉力的方向用它们与竖直方向夹角的正切值表达) (3)欲使绳OB重新竖直,需在球B上施加一个力,求这个力的最小值和方向. 【答案】(1)4 3 mg(2) 1 213 T=,tanθ1= 2 3 ; 2 5 3 T mg =,tanθ2= 4 3 (3)4 3 mg,水平向左 【解析】 【分析】 【详解】 (1)OB竖直,则AB拉力为0,小球A三力平衡,设OB拉力为T,与竖直方向夹角为θ, 则T=mg/cosθ=5 3 mg,F=mgtanθ= 4 3 mg (2)剪断OA绳,保持F不变,最后稳定后,设OB的拉力为T1,与竖直方向夹角为θ1,AB拉力为T2,与竖直方向夹角为θ2,以球A、球B为整体,可得 T1x=F=4 3 mg;T1y=2mg; 解得:T1213 mg;tanθ1= 2 3 ; 单独研究球A,T2x=F=4 3 mg;T2y=mg; 解得:T2=5 3 mg,tanθ2= 4 3 (3)对球B施加一个力F B使OB重新竖直,当F B水平向左且等于力F时是最小值,即 F B=F=4 3 mg,水平向左 【点睛】

历年高考物理试题分类汇编

历年高考物理试题分类汇编 牛顿运动定律选择题 08年高考全国I理综 15.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静 止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的 摩擦力,则在此段时间内小车可能是AD A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动 08年高考全国II理综 16.如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧 挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间 的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾 角为α。B与斜面之间的动摩擦因数是A A. 2 tan 3 α B. 2 cot .3 α C. tanαD.cotα 08年高考全国II理综 18.如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳 两端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面;b球质量为 3m,用手托往,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放 b后,a可能达到的最大高度为B A.h B.1.5h C.2h D.2.5h 08年高考北京卷理综 20.有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一跸特殊条件下的结果等方面进

行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。 举例如下:如图所示。质量为M 、倾角为θ的滑块A 放于水平地面上。把质量为m 的滑块 B 放在A 的斜面上。忽略一切摩擦,有人求得B 相对地面的加 速度a=2 sin sin M m g M m θθ++,式中g 为重力加速度。 对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”。但是,其中有一项是错误的。请你指出该项。D A. 当θ?时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的 B. 当θ=90?时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的 C. 当M ≥m 时,该解给出a=gsin θ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 D. 当m ≥M 时,该解给出a=sin B θ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 08年高考山东卷理综 19.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所 示。设投放初速度为零.箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中.下列说法正确的是C A.箱内物体对箱子底部始终没有压力 B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大 C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 08年高考宁夏卷理综 20.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通 过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N ,细绳对小球的拉力为T ,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是AB

高中物理功能关系专题

高中物理功能关系专题 XXXX教育学科教师辅导讲义讲义编号: 学员编号: 年级:高三课时数: 学员姓名: 辅导科目:高中物理学科教师: 学科组长签名及日期家长签名及日期 课题功能关系 授课时间备课时间 1( 功,功率的定义 教学目的 2( 汽车启动问题 3( 动能定理初步 类型1 功和功率的计算 (一)功的相关问题 1. 恒力F做功: WFs,cos, 两种理解: scos, (1)力F与在力F的方向上通过的位移的乘积。 (2)在位移s方向上的力与位移s的乘积。 Fcos, 注:力的作用点和位移要画成共点的,然后来找箭头和箭头之间的夹角 2. 变力F做功的求解方法 FF,12,?cos (1)若变力F是位移s的线性函数,则。 F,WFs,,2 WPT,? (2)变力F的功率恒定。 (3)利用动能定理及功能关系等方法求解。 (4)分段来看是恒力的,分段求功然后加起来。 典型的常见题型:篮球

3. 合外力的功W 合 WFs,cos, (1),在位移s上F恒定。合合合 WWWW,,,,… (2)要注意各功的正负。 12n合 4. 正、负功的物理意义 正功表示该力作为动力对物体做功,把其他物体的能量(或者其他形式的能量)给物体 负功表示该力作为阻力对物体做功,把物体的能量给了其他物体(或者变成其他形式的能量) 5. 摩擦力做功的特点 (1)摩擦力既可以做正功,也可以做负功。 (2)相互摩擦的系统内: 一对静摩擦力的功的代数和总为零,静摩擦力起着传递机械能的作用,而没有机械能转化为其他形式的能。 一对滑动摩擦力的功的代数和与路径有关,其值为负。等于摩擦力与相对位移的乘积。即WFsEQ,,,,。所以摩擦力可能有两个作用:一是物体间的机械能的转移;二是机滑相对损内能 械能转化为内能。 6.重力做功的特点 如右图(d)所示,质量为m的物体经三条不同的路径,从高度是h的位置运动到高度是h的位12置。重力做功有什么特点呢, 小结:重力做的功只跟它的起点和终点位置的高度差有关,而跟物体运动的路径无关

高考物理二轮复习专题一直线运动

专题一直线运动 『经典特训题组』 1.如图所示,一汽车在某一时刻,从A点开始刹车做匀减速直线运动,途经B、C两点,已知AB=3.2 m,BC=1.6 m,汽车从A到B及从B到C所用时间均为t=1.0 s,以下判断正确的是() A.汽车加速度大小为0.8 m/s2 B.汽车恰好停在C点 C.汽车在B点的瞬时速度为2.4 m/s D.汽车在A点的瞬时速度为3.2 m/s 答案C 解析根据Δs=at2,得a=BC-AB t2=-1.6 m/s 2,A错误;由于汽车做匀减速 直线运动,根据匀变速直线运动规律可知,中间时刻的速度等于这段时间内的平 均速度,所以汽车经过B点时的速度为v B=AC 2t=2.4 m/s,C正确;根据v C=v B+ at得,汽车经过C点时的速度为v C=0.8 m/s,B错误;同理得v A=v B-at=4 m/s,D错误。 2.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(x-t)图线。由图可知() A.在t1时刻,b车追上a车 B.在t1到t2这段时间内,b车的平均速度比a车的大 C.在t2时刻,a、b两车运动方向相同 D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大 答案A

解析在t1时刻之前,a车在b车的前方,在t1时刻,a、b两车的位置坐标相同,两者相遇,说明在t1时刻,b车追上a车,A正确;根据x-t图线纵坐标的变化量表示位移,可知在t1到t2这段时间内两车的位移相等,则两车的平均速度相等,B错误;由x-t图线切线的斜率表示速度可知,在t2时刻,a、b两车运动方向相反,C错误;在t1到t2这段时间内,b车图线斜率不是一直比a车的大,所以b车的速率不是一直比a车的大,D错误。 3.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示。在这段时间内() A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于v1+v2 2 C.甲、乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大 答案A 解析根据v-t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移,可知甲的位移大于乙的位移,而运动时间相同,故甲的平均速度比乙的大,A正确,C错误;匀变速 直线运动的平均速度可以用v1+v2 2来表示,由图象可知乙的位移小于初速度为v2、 末速度为v1的匀变速直线运动的位移,故汽车乙的平均速度小于v1+v2 2,B错误; 图象的斜率的绝对值表示加速度的大小,甲、乙的加速度均逐渐减小,D错误。 4. 如图所示是某物体做直线运动的v2-x图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x=x0处的过程分析,其中正确的是()

高考物理相互作用真题汇编(含答案)及解析

高考物理相互作用真题汇编(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1.如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球B相连.今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取.求: (1)运动过程中轻绳与水平方向夹角; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数为. (3)当为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小? 【答案】(1)30°(2)μ=(3)α=arctan. 【解析】 【详解】 (1)对小球B进行受力分析,设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得: Fcos30°=Tcosθ Fsin30°+Tsinθ=mg 代入数据解得:T=10,tanθ=,即:θ=30° (2)对M进行受力分析,由平衡条件有

F N=Tsinθ+Mg f=Tcosθ f=μF N 解得:μ= (3)对M、N整体进行受力分析,由平衡条件有: F N+Fsinα=(M+m)g f=Fcosα=μF N 联立得:Fcosα=μ(M+m)g-μFsinα 解得:F= 令:sinβ=,cosβ=,即:tanβ= 则: 所以:当α+β=90°时F有最小值.所以:tanα=μ=时F的值最小.即:α=arctan 【点睛】 本题为平衡条件的应用问题,选择好合适的研究对象受力分析后应用平衡条件求解即可,难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值,难度不小,需要细细品味.

2.如图所示,A、B都是重物,A被绕过小滑轮P的细线悬挂,B放在粗糙的水平桌面上,滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点,O′是三根细线的结点,细线bO′水平拉着物体B,cO′沿竖直方向拉着弹簧.弹簧、细线、小滑轮的重力不计,细线与滑轮之间的摩擦力可忽略,整个装置处于静止状态.若重物A的质量为2kg,弹簧的伸长量为5cm, ∠cO′a=120°,重力加速度g取10m/s2,求: (1)桌面对物体B的摩擦力为多少? (2)弹簧的劲度系数为多少? (3)悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向? 【答案】(1)103N(2)200N/m(3)203N,方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上. 【解析】 【分析】 (1)对结点O′受力分析,根据共点力平衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力,通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小.(2)根据胡克定律求弹簧的劲度系数.(3)悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向. 【详解】 (1)重物A的质量为2kg,则O′a绳上的拉力为 F O′a=G A=20N 对结点O′受力分析,如图所示,根据平行四边形定则得:水平绳上的力为: F ob=F O′a sin60°=103N 物体B静止,由平衡条件可得,桌面对物体B的摩擦力 f=F ob=103N (2)弹簧的拉力大小为 F弹=F O′a cos60°=10N. 根据胡克定律得 F弹=kx 得 k=F x 弹= 10 0.05 =200N/m (3)悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向,则悬挂小滑轮的

高考物理真题分类汇编(详解)

高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 2011年高考物理真题分类汇编(详解) 功和能 1.(2011年高考·江苏理综卷)如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A .0.3J B .3J C .30J D .300J 1.A 解析:生活经验告诉我们:10个鸡蛋大约1斤即0.5kg ,则一个鸡蛋的质量约为 0.5 0.0510 m kg = =,鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ,则做功约为W=mgh =0.05×10×0.6J=0.3J ,A 正确。 2.(2011年高考·海南理综卷)一物体自t =0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是( ) A .在0~6s 内,物体离出发点最远为30m B .在0~6s 内,物体经过的路程为40m C .在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/s D .在5~6s 内,物体所受的合外力做负功 v/m ·s -1 10

2.BC 解析:在0~5s,物体向正向运动,5~6s向负向运动,故5s末离出发点最远,A错;由面积法求出0~5s的位移s1=35m, 5~6s的位移s2=-5m,总路程为:40m,B对;由面积法求出0~4s的位移s=30m,平度速度为:v=s/t=7.5m/s C对;由图像知5~6s过程物体加速,合力和位移同向,合力做正功,D错 3.(2011年高考·四川理综卷)如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则 A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态 3.A 解析:在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,加速度方向向上,返回舱处于超重状态,动能减小,返回舱所受合外力做负功,返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力,火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小。 4.(2011年高考·全国卷新课标版)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。此后,该质点的动能可能 A.一直增大 B.先逐渐减小至零,再逐渐增大 C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小 D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大 4.ABD 解析:当恒力方向与速度在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至零,再逐渐增大。当恒力方向与速度不在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大。所以正确答案是ABD。

高考物理知识专题整理大全二:直线运动

二、直线运动 1、质点: ⑴定义:用来代替物体的只有质量、没有形状和大小的点,它是一个理想化的物理模型。 ⑵物体简化为质点的条件:只考虑平动或物体的形状大小在所研究的问题中可以忽略不计这两种情况。 2、位置、位移和路程 ⑴位置:质点在空间所处的确定的点,可用坐标来表示。 ⑵位移:描述质点位置改变的物理量,是矢量。方向由初位置指向末位置。大小则是从初位置到末位置的直线距离 ⑶路程:质点实际运动轨迹的长度,是标量。只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。 3、时间与时刻 ⑴时刻:在时间轴上可用一个确定的点来表示。如“第3秒末”、“第5秒初”等 ⑵时间:指两时刻之间的一段间隔。在时间轴上用一段线段来表示。如:“第2秒内”、“1小时”等 4、速度和速率 ⑴平均速度:①v=Δs/Δt ,对应于某一时间(或某一段位移)的速度。 ②平均速度是矢量,方向与位移Δs 的方向相同。 ③公式2 0t v v v += ,只对匀变速直线运动才适用。 ⑵瞬时速度:①对应于某一时刻(或某一位置)的速度。 ②当Δt 0时,平均速度的极限为瞬时速度。 ③瞬时速度的方向就是质点在那一时刻(或位置)的运动方向。 ④简称速度 ⑶平均速率:①质点在某一段时间内通过的路程和所用的时间的比值叫做这段时间内的平 均速率。 ②平均速率是标量。 一、知识网络 概念

③只有在单方向的直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率。 ④平均速率是表示质点平均快慢的物理量 ⑷瞬时速率:①瞬时速度的大小。 ②是标量。 ③简称为速率。 5、加速度 ⑴速度的变化:Δv =v t -v 0,描述速度变化的大小和方向,是矢量。 ⑵加速度:①是描述速度变化快慢的物理量。 ②公式:a =Δv/Δt 。 ③是矢量。 ④在直线运动中,若a 的方向与初速度v 0的方向相同,质点做匀加速运动;若a 的方向与初速度v 0的方向相反,质点做匀减速运动 6、匀速直线运动: ⑴定义:物体在一条直线上运动,如果在任何相等的时间内通过的位移都相等,则称物体 在做匀速直线运动 ⑵匀速直线运动只能是单向运动。定义中的“相等时间”应理解为所要求达到的精度范围内的任意相等时间。 ⑶在匀速直线运动中,位移跟发生这段位移所用时间的比值叫做匀速直线运动的速度。它是描述质点运动快慢和方向的物理量。速度的大小叫做速率。 ⑷匀速直线运动的规律:①t s v = ,速度不随时间变化。 ②s=vt ,位移跟时间成正比关系。 ⑸匀速直线运动的规律还可以用图象直观描述。 ①s-t 图象(位移图象):依据S = vt 不同时间对应不同的位移, 位移S 与时间t 成正比。所以匀速直线运动的位移图象是过原点的一条倾斜的直线, 这条直线是表示正比例函数。而直线的斜率即匀速 直线运动的速度。(有tg α= =S t v )所以由位移图象不仅可以求出速度, 还可直接读出任意时间内的位移(t 1时间内的位移S 1)以及可直接读出发生任一位移S 2所需的时间t 2。 ②v-t 图象,由于匀速直线运动的速度不随时间而改变, 所以它的 速度图象是平行时间轴的直线。直线与横轴所围的面积表示质点的位移。 例题: 关于质点,下述说法中正确的是: (A)只要体积小就可以视为质点 (B)在研究物体运动时,其大小与形状可以不考虑时,可以视为质点 (C)物体各部分运动情况相同,在研究其运动规律时,可以视为质点 (D)上述说法都不正确 解析:用来代替物体的有质量的点叫做质点。用一个有质量的点代表整个物体,以确定物体的位置、研究物体的运动,这是物理学研究问题时采用的理想化模型的方法。 把物体视为质点是有条件的,条件正如选项(B)和(C)所说明的。 答:此题应选(B)、(C)。 例题: 小球从3m 高处落下,被地板弹回,在1m 高处被接住,则小球通过的路程和位移的大小分别是: (A)4m,4m (B)3m,1m (C)3m,2m (D)4m,2m

高中物理相互作用真题汇编(含答案)及解析

高中物理相互作用真题汇编(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1.将质量0.1m kg =的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆的动摩擦因数0.8μ=.对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角53θ=o 的恒定拉力F ,使圆环从静止开始运动,第1s 内前进了2.2m (取210/g m s =,sin530.8=o , cos530.6=o ).求: (1)圆环加速度a 的大小; (2)拉力F 的大小. 【答案】(1)24.4m/s (2)1N 或9N 【解析】 (1)小环做匀加速直线运动,由运动学公式可知:21x 2 at = 解得:2a 4.4m /s = (2)令Fsin53mg 0?-=,解得F 1.25N = 当F 1.25N <时,环与杆的上部接触,受力如图: 由牛顿第二定律,Fcos θμN F ma -=,Fsin θN F mg += 联立解得:()F m a g cos sin μθμθ += + 代入数据得:F 1N = 当F 1.25N >时,环与杆的下部接触,受力如图: 由牛顿第二定律,Fcos θμN F ma -=,Fsin θN mg F =+

联立解得: ()F m a g cos sin μθμθ -= - 代入数据得:F 9N = 2.如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为1L =m ,导轨平面与水平面夹角30α=?,导轨电阻不计,磁感应强度为12T B =的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为1L =m 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为12m =kg 、电阻为11R =Ω,两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为0.5d =m ,定值电阻为 23R =Ω,现闭合开关S 并将金属棒由静止释放,取10g =m/s 2,求: (1)金属棒下滑的最大速度为多大? (2)当金属棒下滑达到稳定状态时,整个电路消耗的电功率υ为多少? (3)当金属棒稳定下滑时,在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场 ,在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为4 110q -=-?kg 、所带电荷 量为 C 的液滴以初速度υ水平向左射入两板间,该液滴可视为质点,要使带 电粒子能从金属板间射出,初速度υ应满足什么条件? 【答案】(1)10m/s (2)100W (3)v≤0.25m/s 或v≥0.5m/s 【解析】试题分析:(1)当金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度v m ,则有 1sin m g F α=安 F 安=B 1IL 112 m B Lv I R R = + 所以() 112221 sin m m g R R v B L α+= 代入数据解得:v m =10m/s (2)金属棒匀速下滑时,动能不变,重力势能减小,此过程中重力势能转化为电能,重力做功的功率等于整个电路消耗的电功率P=m 1gsinαv m =100W (或) (3)金属棒下滑稳定时,两板间电压U=IR 2=15V 因为液滴在两板间有2U m g q d =所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动

2020年高考物理试题分类汇编 普通高校招生考试 精品

θ F 2020普通高校招生考试试题汇编-相互作用 1(2020安徽第1题).一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F ,如图所示。则物块 A .仍处于静止状态 B .沿斜面加速下滑 C .受到的摩擦力不便 D .受到的合外力增大 答案:A 解析:由于质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡,斜面与物块的动摩擦因数μ=tan θ。对物块施加一个竖直向下的恒力F ,使得合力仍然为零,故物块仍处于静止状态,A 正确,B 、D 错误。摩擦力由mg sin θ增大到(F +mg )sin θ,C 错误。 2(2020海南第4题).如图,墙上有两个钉子a 和b,它们的连 线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l 。一条不可伸长 的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量 为m1的重物。在绳子距a 端2 l 得c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩 码的质量比12 m m 为 A.5 B. 2 C. 52 D.2 解析:平衡后设绳的BC 段与水平方向成α角,则:tan 2,sin 5 αα== 对节点C 分析三力平衡,在竖直方向上有:21sin m g m g α=得:1215sin 2 m m α==,选C 3 (广东第16题).如图5所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连 接两根弹簧,连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。下列判断正 确的是 A. F 1 > F 2> F 3 B. F 3 > F 1> F 2 C. F 2> F 3 > F 1 D. F 3> F 2 > F 1 4(北京理综第18题).“蹦极”就是跳跃者把一 端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高 处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受 绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示。 将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速 度为g 。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速

高考物理专题复习四 功能关系

高考物理专题复习四功能关系 能量转化和守恒定律是自然界最普遍适用的规律之一。自然界的各种能量间可以相互转化,转化过 程中能量的总和守恒。 右图是功能关系的示意图。 功和能有密切关系,它们的单位也相同,在国际单位制中,单位都是J, 但功并不等于能。功是过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;能是状 态量,它与某位置(某时刻)相对应。 功能关系不仅能解决恒力作用下物体的运动问题,也能解决变力作用下物体的运动问题,因此它比 用牛顿运动定律解题更简洁、应用范围更广泛。除非要求匀变速直线运动的加速度a和时间t,一般首 选功能关系。 常用的有关功能关系的结论有: ⑴动能定理。力在一个过程中对物体所做的功(或者各个力对物体做功的代数和)等于物体在这个过程 中动能的变化。 W合=E k2-E k1(动能变化必须是末动能减初动能;研究对象是单个物体;研究过程往往选全过程。)⑵势能定理。重力做的功等于重力势能的减少。 W G=E p1-E p2(重力势能的减少,必须是初势能减末势能;重力做功只与始末状态的高度差有关,与路径无关,与其它力是否做功无关;势能定理适用于电势能、分子势能等各种势能。) 若某种力做的功只跟始末位置有关,而与物体运动的路径无关,就能定义与这种力相应的势能。 ⑶机械能定理。重力(和弹簧弹力)以外的其他力对物体做的功等于物体机械能的增量。 W其=E机2-E机1(机械能变化必须是末状态机械能减初状态机械能;当W其=0,即只有重力做功时,系统的机械能守恒。) ⑷摩擦生热。系统内的摩擦生热Q(内能的增加)用系统内物体间相互作用的一对滑动摩擦力做的总功 来量度。 f d=Q(f为每个摩擦力的大小,d为系统内物体间相对移动的路程。这个结论可以直接使用。) 注意一个摩擦力对某个物体做的功W f=fx(f为这个摩擦力的大小,x为物体对地的位移。) ⑸安培力做功是机械能与电能相互转化的量度。 发电机模型中:克服安培力做功等于回路中电能的增加W克A=E电(如果是纯电阻电路,则电能又全 部转化为回路的焦耳热,W克A=E电=Q); 电动机模型中:安培力做功等于机械能增加W A=E机(安培力做功不等于消耗的电能。该过程只有一部分电能转化为机械能,同时必然有一部分电能转化为焦耳热,E电=E机+Q)。 练习题 1.质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H,在这个过程中,下列说法中正确的有A.物体的重力势能增加了(F-mg)H B.物体的动能减少了FH C.物体的机械能增加了FH D.物体重力势能的增加小于动能的减少

高考物理专题:运动学

直线运动规律及追及问题 一 、 例题 例题1.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s ,1s 后速度的大小变为10m/s ,在这1s 内该物体的 ( ) A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s 析:同向时2201/6/14 10s m s m t v v a t =-=-= 反向时2202/14/1 4 10s m s m t v v a t -=--=-= 式中负号表示方向跟规定正方向相反 答案:A 、D 例题2:两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木快每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知 ( ) A 在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同 B 在时刻t1两木块速度相同 C 在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同 D 在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同 解析:首先由图看出:上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量,可以判定其做匀变速直线运动;下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。由于t 2及t 3时刻两物体位置相同,说明这段时间内它们的位移相等,因此其中间时刻的即时速度相等,这个中间时刻显然在t 3、t 4之间 答案:C 例题3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起,举双臂直立身体离开台面,此 时中心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是多少?(g 取10m/s 2 结果保留两位数字) 解析:根据题意计算时,可以把运动员的全部质量集中在重心的一个质点,且忽略其水平方向的运 动,因此运动员做的是竖直上抛运动,由g v h 22 0=可求出刚离开台面时的速度s m gh v /320==, 由题意知整个过程运动员的位移为-10m (以向上为正方向),由202 1 at t v s +=得: -10=3t -5t 2 解得:t ≈1.7s 思考:把整个过程分为上升阶段和下降阶段来解,可以吗? 例题4.如图所示,有若干相同的小钢球,从斜面上的某一位置每隔0.1s 释放一颗,在连续释放若干颗钢球后对斜面上正在滚动的 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7

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