高三物理专题训练
高三物理专题训练
—连接体
一、选择题
1. 如图1-23所示，质量分别为m1=2kg，m2=3kg的二个物体置于光滑的水平面上，中间用一
轻弹簧秤连接。水平力F1=30N和F2=20N分别作用在m1和m2上。以下叙述正确的是：
A. 弹簧秤的示数是10N。
B. 弹簧秤的示数是50N。
C. 在同时撤出水平力F 1、F2的瞬时，m1加速度的大小
13m/S2。
D. 若在只撤去水平力F1的瞬间，m1加速度的大小为13m/S2。
2. 如图1-24所示的装置中，物体A在斜面上保持静止，由此可知：
A. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向上。
B. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向下。
C. 物体A可能不受摩擦力作用。
D. 物体A一定受摩擦力作用，但摩擦力的方向无法判定。
3. 两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图1-25所示。如果它们
分别受到水平推力F1和F2，且F1>F2，则1施于2的作用力的大小为：
A. F 1
B. F2
C. (F1+F2)/2
D. (F1-F2)2
4. 两物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图1-26所示，对物
体A施于水平推力F，则物体A对物体B的作用力等于：
A. m1F/(m1+m2)
B. m2F/(m1+m2)
C. F
D. m1F/m2
5. 如图1-27所示，在倾角为θ的斜面上有A、B两个长方形物块，质量分别为m A、m B，在平
行于斜面向上的恒力F的推动下，两物体一起沿斜面向上做加速运动。A、B与斜面间的动摩擦因数为μ。设A、B之间的相互作用为T，则当它们一起向上加速运动过程中：
A. T=m B F/(m A+m B)
B. T=m B F/(m A+m B)+m B g(Sinθ+μCosθ)
C. 若斜面倾角θ如有增减，T值也随之增减。
D. 不论斜面倾角θ如何变化（0?≤θ<90?），T值都保持不变。
6. 如图1-28所示，两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连，A、
B质量分别为m1和m2，它们与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的受力情况，以下说法中正确的是：
A. 若μ1>μ2，则杆一定受到压力。
B. 若μ1=μ2，m1 C. 若μ1=μ2，m1>m2，则杆受到压力。 D. 若μ1=μ2，则杆的两端既不受拉力也不受压力。 7. 如图1-29所示，质量为M的斜面体静止在水平地面上，几个质量都是m的不同物块，先后在斜面上以不同的加速度向下滑动。下列关于水平地面对斜面体 底部的支持力N和静摩擦力f的几种说法中正确的是： A. 匀速下滑时，N=(M+m)g , f=0 B. 匀加速下滑时，N<(M+m)g , f的方向水平向左 C. 匀速下滑时，N>(M+m)g , f的方向水平向右 D. 无论怎样下滑，总是N=(M+m)g , f=0 8. 如图1-30所示，在光滑的水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做匀加速直线运动，小车的质量是M，木块的质量是m，加速度为a。木块与小车间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到摩擦力的大小是： A. μmg B. ma C. mF/(M+m) D. F-Ma 9. 如图1-31所示，小车沿水平地面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车向右的加速度增大，则车左壁受物块的压力N1和车右壁受弹簧的压力N2的大小变化是： A. N1不变，N2变大 B. N1变大，N2不变 C. N1、N2都变大 D. N1变大，N2减少 10. 如图1-32所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为： A. m1g/k1 B. m2g/k2 C. m1g/k2 D. m2g/k2 11、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为( ) A、 B、C、 D、 二、填空题 12. 质量为M倾角为θ的楔形木块静置于水平桌面上，与桌面的动摩擦因数为μ。质量为m的物块置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的。为了保持物块对斜面静止，可用水平力F推楔形木块，如图1-33所示，此水平力F的大小等于________。 13. 如图1-34所示，质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数μ=0.02。在木楔的倾角θ=30?的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程S=1.4m时，其速度V=1.4m/S。在这个过程中木楔没有动，则地面对木楔的摩擦力的大小等于________，方向是_____________。（g取10m/S2） 14. 总质量为M的列车以速度V0在平直的轨道上匀速行驶，各车禁止所受阻力都是本车厢重力的K倍，且与车速无关。某时刻列车最后质量为m的一切车厢脱了钩，而机车的牵引力没有变，则当脱钩的车厢刚停下的瞬时，前面列车的速度为_________。 15. 如图1-35所示，三个物体质量分别为m1、m2和m3，带有定滑轮的物体放在光滑水平面上，滑轮和所有接触面的摩擦及绳子的质量均不计。为使三个物体无相对运动，水平推力F等于_____________。 16. 如图1-36所示，在一个水平向左运动的质量为M的车厢内，用一个定滑轮通过绳子悬挂两个物体，它们的质量分别为m1和m2，且m2>m1，m2相对于车厢地板静止不动，系m1的绳向左偏离竖直方向θ角，绳子质量和滑轮的摩擦可以不计。则这时作用在m2上的摩擦力的大小是________，车厢地板对m2的支持力的大小是_________。 三、计算题 17. 如图1-37所示，将质量m=10kg的钢球挂在倾角为30?的倾面上，求： (1)斜面向左做匀加速运动，加速度至少多大时，钢球对斜面的压力为零？ (2)当斜面以5m/S2的加速度向左运动时，钢球受绳的拉力和斜面的支持力各是多少？ (3)当斜面以20m/S2的加速度向左运动时，钢球受绳的拉力和斜面的支持力各是多少？ (4)当斜面以多大加速度向右运动时，钢球受绳的拉力刚好为零？ 18. 如图1-38所示，质量为M，倾角为θ的斜面体放在粗糙地面上，质量为m1的物体A 与质量为m2的物体B之间有摩擦，物体B与斜面间摩擦不计。A、B在加速下滑的过程中相对静止，求： (1)物体B对物体A的摩擦力和支持力各是多少？ (2)地面对斜面体的摩擦力和支持力名是多少？ 19. 如图1-39所示，在水平桌面上放置质量为4.0kg的木块A，木块A上放置质量为0.50kg的砝码B。连接木块A的绳通过定滑轮吊一个砝码盘（质量为500g），在盘中放有质量为1.0kg的砝码。木块A与桌面间的 动摩擦因数为0.20，砝码B与木块A相 对静止。不考虑绳和滑轮的质量和摩擦。 使砝码盘从离地面 1.0m高处由静止释 放。求： (1)木块A运动的加速度和绳子的 张力。 (2)砝码B所受的摩擦力。 (3)当砝码盘着地瞬时，木块A的 速度。 (4)若开始运动时，木块A与定滑 轮的距离是3.0m。砝码盘着地后，木块 A是否会撞到定滑轮上？（g取10m/S2） 20. 有一个质量M=4.0kg，长L=3.0m的木板，水平外力F=8.0N向右拉木板，木板以V0=2.0m/S的速度在地面上匀速运动。某时刻将质量m=1.0kg的铜块轻轻地放在长木板的最右端，如图1-40所示。不计铜块与木板间的摩擦，铜块可视为质点，g取10m/S2，求铜块经过多长时间离开木板？ 21. 如图1-41所示，在两端封闭，粗细均匀的细玻璃中，有一段长L=20cm的水银柱。当玻璃管水平静止放置时，水银柱恰在管的中央，两端空气柱的长度相等，均为L0=20cm，温度相同，气体压强均为P0=1.0×105P a。当玻璃管沿水平方向向右有一加速度a时，两端空气柱的长度变为L1和L2，已知L1=19cm。若空气柱的湿度保持不变，试求a的数值，并画出水银柱的受力图。（水银密度为13.6kg/m3） 22. 如图1-42所示，传热性能良好的容器，两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个活塞，其横截面积分别是S A=10cm2和S B=4.0cm2，质量分别是M A=6.0kg和M B=4.0kg，它们之间有一质量不计的轻质细杆相连。两活塞可在筒内无摩擦滑动，但不漏气。在气温是-23℃时，使容器和大气相通，随后关闭阀门K，此时两活塞间气体体积是300cm3。当气温升到27℃时，把销子M拔去。设大气压强P0=1.0×105P a不变，容器内气体温度始终和外界相同。求： (1)刚拔去销子M时两活塞的加速度大小和方向。 (2)活塞在各自圆筒范围内运动一段位移后速度达到最大，这段位移等于多少？ 23. n个质量均为m的木块并列地放在水平桌面上，如图1-43所示，木块与桌面间的动摩擦因数为 。当木块受到水平力F的作用向右做匀加速运动时，木块3对木块4的作用力大小是多少？ 24、如图，质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为μ，在已知水平推力F的作用下，A、B做加速运动，A对B的作用力为多少？ 25、如图2-3所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小 球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的，即a=g,则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？ . 26、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（） A．质量为2m的木块受到四个力的作用 B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断 C．当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断 D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为T 27、如图所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m=1kg。B与A左段间动摩擦因数μ=0.4。开始时二者均静止，现对A施加F=20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。（取g=10m/s2）求： （1）B离开平台时的速度v B。 （2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间t B和位移x B （3）A左端的长度l2 28、如图所示，平板A长L=5m，质量M=5kg，放在水平桌面上，板右端与桌边相齐。在A 上距右端s=3m处放一物体B（大小可忽略，即可看成质点），其质量m=2kg。已知A、B间动摩擦因数μ1=0.1，，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数μ2=0.2，原来系统静止。现在在板的右端施一大小一定的水平力F持续作用在物体A上直到将A从B下抽出才撤去，且使B最后停于桌的右边缘，求： （1）平板A与物体B分离的时间是多少？ （2）物体B在桌面上滑动的时间是多少？ （3）力F的大小为多少？ 29、如图所示，某货场而将质量为m1=100 kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8 m。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=100 kg，木板上表面与轨道末端相切。货物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=10 m/s2） （1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。 （2）若货物滑上木板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。 （3）若1=0。5，求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。 30、2010·淮安模拟)如图所示，半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置，圆弧边缘C处有一小定滑轮，绳子不可伸长，不计一切摩擦，开始时，m1、m2 两球静止，且m1＞m2，试求： (1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度． (2)为使m1能到达A点，m1与m2之间必须满足什么关系． (3)若A点离地高度为2R，m1滑到A点时绳子突然断开，则m1落地 点离 A点的水平距离是多 少？ 31、如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量m B=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量m A=m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，试求： （1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C点所在的水 平面为参考平面）； （2）小物块能下滑的最大距离； （3）小物块在下滑距离为L时的速度大小． 32、如图6-12质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的 质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静 止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一 端连一轻挂钩，现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状 态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升.若将C换成 另一个质量为（m1+m3）的物体D，仍从上述初始位置由静止状态 释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g. 图6-12 33、如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度。求： （1）斜面倾角α （2）B的最大速度v Bm 参考答案 (一)选择题 1. C、D； 2. A、B、C； 3. C； 4. B； 5. A、D； 6. A、D； 7. A、B、C； 8. B、C、D； 9. B；10. C、 11、D (二)填空题 12. (M+m)g (μ+tgθ) 13. 0.61N，水平向左 14. MV0/(M-m) 15. m2(m1+m2+m3)g/m1 16. f=m2g?tgθ，N=(m2-m1/Cosθ)g (三)计算题 17.(1)=g=17.32m/S2 (2)T=93.5N，N=61.5N (3)钢球离开斜面，受绳的拉力T'=224N (4)g/3=5.8m/S2 18.(1)f A=m1g?Sinθ?COSθN A=m1g Cos2θ (2)f=(m1+m2)g Sinθ?CosθN=Mg+(m1+m2)g Cos2θ 19.(1)=1.0m/S2，T=13.5N (2)f=0.50N (3)V=1.4m/S (4)砝码盘落地后，木块A 做匀减速运动的路程为0.50m，距滑轮还有1.5m，所以撞不上。 20. 放铜块前，木板做匀速直线运动，设木板与地面间的动摩擦因数为μ，则有 F=μN=μMg ∴μ=F/Mg=0.20 放铜块后，由于铜块与木板没有摩擦，所以铜块相对地面没有运动。这时地面对木板的摩擦力为： f=μN'=μ(M+m)g=10N 由于f>F，所以木板做匀减速直线运动，加速度的大小为： =(f-F)/M=0.50m/S2 根据匀变速直线运动公式： L=V o t-t2 即3.0=2.0t-×0.50t2 解得：t=2.0S 21. 水银柱受力图，如图1-57所示。设管的截面积为S，水银密度为ρ，以水银柱为研究对象列牛顿第二定律方程： F1-F2=ma 其中F1=ρ1S，F2=ρ2S，m=ρLS 以气体为研究对象，根据玻──马定律： ρ0SL0=ρ1SL1=ρ2SL2 由以上各式解得： 22.(1)以容器中的气体为研究对象，在阀门K关闭到销子M拔去前的过程中，是等容变化。 初态P1=1.O×105P a T1=250k 末态P2=? T2=300k 由气态方程得： 对两活寒和杆隔离进行受力分析，如图1-58所示，列牛顿第二定律方程，取向左为正方向： 两活塞加速度大小为1.2m/s2，方向向左。 (2)两活塞在向左运动过程中温度不变，是等温过程，但是由于体积增大，所以容器中气体压强在不断减小，由问题(1)可知加速度也不断减小，速度却不断增大。当容器中气体压强减小到跟外界大气压强相等时，加速度为零，这时速度达到最大。根据玻──马定律：P2V2=P3V3 其中：v2=300cm3P3=P0=1.0×105P a，可求出： 设所求位移为x，则 223. 以n个木块整体为研究对象 F-μnmg=nma 以(n-3)个木块为研究对象 T-μ(n-3)mg=(n-3)ma 由以上两式解得 T=(n-3)F/n 24、 （F+2μmg） 25、F N′=F N=g 26、 C 27、解析：（1）B离开平台做平抛运动。 竖直方向有① 水平方向有② 由①②式解得代入数据求得③……………………6分（2）设B的加速度为a B,由牛顿第二定律和运动学知识得④ ⑤ ⑥ 联立③④⑤⑥式，代入数据解得⑦ ⑧……………6分 （3）设B刚开始运动时A的速度为,由动能定理得⑨ 设B运动时A的加速度为 由牛顿第二定律和运动学知识有⑩ （11） 联立⑦⑧⑨⑩（11）式，代入数据解得（12）…………6分28、解析： （1）对于B，在未离开A时，其加速度a B1=m/s2， 设经过时间t1后B离开A板，离开A后B的加速度为 m/s2 根据题意可作出B的速度图象如图所示。 v B=a B1t1， 代入数据解得t1=2s （2）而，所以物体B运动的时间是t=t1+t2=3s. （3）设A的加速度为a A，则据相对运动的位移关系得： 解得a A=2m/s2 根据牛顿第二定律得： 代入数据得F=26N 29、解析:（1）设货物滑到圆轨道末端是的速度为，对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，①， 设货物在轨道末端所受支持力的大小为,根据牛顿第二定律得，②，联立以上两式代入数据得③, 根据牛顿第三定律，货物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）若滑上木板A时，木板不动，由受力分析得 ④， 若滑上木板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，货物在木板A上滑动时，木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为，由牛顿第二定律得⑦， 设货物滑到木板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上运动的时间为t，由运动学公式得⑩，联立①⑦⑨⑩式代入数据得。 机械能守恒定律、牛顿第二定律、运动学方程、受力分析 30、 31、解：（1）设此时小物块的机械能为E1．由机械能守恒定律得 （3分） （2）设小物块能下滑的最大距离为s m，由机械能守恒定律有 （2分） 而（2分） 代入解得；（1分） （3）设小物块下滑距离为L时的速度大小为v，此时小球的速度大小为v B，则 （1分） （2分） 解得 (1分) /32、析：开始时，A、B静止，设弹簧压缩量为x1，有 kx1=m1g ① 挂C并释放后，C向下运动，A向上运动，设B刚要离地时弹簧伸长量为x2,有 kx2=m2g ② B不再上升，表示此时A和C的速度为零，C已降到其最低点，由机械能守恒，与初始状态相比，弹簧弹性势能的增加量为 ΔE=m3g(x1+x2)-m1g(x1+x3) ③ C换成D后，当B刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同，由能量关系得 （m3+m1）v2+m1v2=（m3+m1） g·(x1+x2)-m1g(x1+x2)-ΔE④ 由③④式得 （m3+2m1） v2=m1g(x1+x2) ⑤ 由①②⑤得 v=. 答案：v= 33、（1）A刚离开地面时，对A有：①（1分） 此时B有最大速度，即 则对B有： ②（2分） 对C有： ③（2分） 以上方程联立可解得：（1分） （2）初始系统静止，且线上无拉力，对B有：④（1分） 由上问知，则从释放至A刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；（1分）此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即： ⑤（4分） 以上方程联立可解得：（2分） 2021届高考物理二轮复习计算题精解训练 （12）机械波 1.如图是一列横波在某一时刻的波形图像。已知这列波的频率为5 Hz ，此时0.5 m x =处的质点正向 y 轴正方向振动，可以推知： （1）这列波正在沿轴哪个方向方向传播； （2）波速大小是多少； （3）该质点1 s 内通过的路程是多少。 2.一列沿 x 轴传播的简谐横波，在0t =时刻的波形如图实线所示，在1=0.2 s t 时刻的波形如图虚线所示： （1）若波向 x 轴负方向传播，求该波的最小波速； （2）若波向 x 轴正方向传播，且1t T <，求 2 m x =处的 P 质点第一次出现波峰的时刻。 3.简谐横波沿 x 轴传播，M N 、是 x 轴上两质点，如图甲是质点 N 的振动图象．图乙中实线是 3 s t =时刻的波形图象，质点 M 位于8 m x =处，虚线是再过t ?时间后的波形图象．图中两波峰间距离7.0 m x ?=．求 （1）波速大小和方向； （2）时间t ?． 4.如图所示、一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，实线和虚线分别为10 s t =时与2 2 s t =时的波形图像，已知该波中各个质点的振动周期大于4 s 。求： (i)该波的传播速度大小； (ii)从10 s t =开始计时，写出 1 m x =处质点的振动方程。 5.如图，在平静的湖面上有相距12 m 的B C 、两片小树叶，将一枚小石子投到B C 、连线左侧的 O 点， 6 m OB =，经过24 s ，第1个波峰传到树叶 B 时，第13个波峰刚好在 O 点形成。求： （ⅰ）这列水波的波长和水波的频率; （ⅱ）从第1个波峰传到树叶 B 算起，需要多长时间 C 树叶开始振动。 6.如图所示，图甲为一列简谐横波在2s t =时的图象，Q 为4m x =处的质点，P 为11m x =处的质点，图乙为质点P 的振动图象。 (1)求质点P 的振动方程及该波的传播速度; (2)2s t =后经过多长时间Q 点位于波峰? 《向心力的计算》 一、计算题 1.如图所示，长为L的细绳一端与一质量为m的小球可看成质点 相连，可绕过O点的水平转轴在竖直面内无摩擦地转动．在最 低点a处给一个初速度，使小球恰好能通过最高点完成完整的圆 周运动，求： 小球过b点时的速度大小； 初速度的大小； 最低点处绳中的拉力大小． 2.如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直 轨道相切，半径，物块A以的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动。P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段，光滑段交替排列，每段长度都为。物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为，A、B的质量均为重力加速度g 取；A、B视为质点，碰撞时间极短。 求A滑过Q点时的速度大小V和受到的弹力大小F； 若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值； 求碰后AB滑至第n个光滑段上的速度与n的关系式。 3.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管 道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过秒后又恰好垂直与倾角为的斜面相碰到。已知圆轨道半径为，小球的质量为，g取求 小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离 小球经过圆弧轨道的B点时，受到轨道的作用力的大小和方向？ 小球经过圆弧轨道的A点时的速率。 4.如图所示，倾角为的粗糙平直导轨与半径为R的光 滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内。一 质量为m的小滑块从轨道上离地面高为的D处无初速 下滑进入圆环轨道，接着小滑块从圆环最高点C水平飞出， 恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力。求： 小滑块在C点飞出的速率； 在圆环最低点时滑块对圆环轨道压力的大小； 滑块与斜轨之间的动摩擦因数。 2018届高三物理选择题专题训练1 14．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（）A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表相连，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化15．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（） A．安培力的方向可以不垂直于直导线 B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 16．如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。 不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（） 2 A．2 B．2 C．1 D． 2 17．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系绕处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度（）A．一定升高B．一定降低 C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 18．如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（） 2009届高三物理综合能力强化训练小金卷（6） 1、当两个中子和一个质子结合成氚核时，产生γ光子辐射对这一实验事实，下列说法正确的是（ ） A ．核子结合成原子核时，要放出一定的能量 B ．原子核分裂成核子时，要放出一定的能量 C ．γ光子的质量为零，氚核的质量等于中子与质子的质量之和 D ．γ光子具有一定的能量，氚核的质量小于中子与质子的质量之和 2、在交通信号灯的设置中，通常把红色的信号灯设置为禁止同行的标志，这是除了红色容易引起人的视觉注意外，还有一个重要的原因是由于它（ ） A ．比其它可见光更容易发生衍射 B ．比其它可见光更容易发生干涉 C ．比其它可见光的光子能量更大 D ．比其它可见光更容易发生光电效应 3、如图1—1所示，是同一轨道平面上的三颗人造地球卫星，下列说法正确的是（ ） A ．根据v gr = ，可知B A C v v v << B ．根据万有引力定律，可知B A C F F F >> C ．角速度B A C ωωω<< D ．向心加速度B A C a a a << 图1—1 4、AB ，CD 为圆的两条相互垂直的直径，圆心为O 。将等量q 的正、 负点电荷放在圆周上关于AB 对称且相距等于圆的半径的位置，如 图1—2所示，要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个 适当电量的电荷Q ，则该点电荷Q （ ） A ．应放在C 点，带电何q - B ．应放在D 点，带电何q - C ．应放在A 点，带电何2q D ．应放在D 点，带电何2q - 图1—2 5、如图1—3所示，内壁光滑、两端开口的圆柱形容器用活塞A 、B 封闭着一定质量的理 地球 A C D O +q -q 高中物理3-3《热学》计算题专项练习题(含 答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 热学计算题（二） 1.如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱．已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃．求： Ⅰ．若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多长？ Ⅱ．若使玻璃管开口水平放置，缓慢升高管内气体温度，温度最高升高到多少摄氏度时，管内水银不能溢出． 2.如图所示，两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱，气体温度为300K时，空气柱在U形管的左侧． （i）若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？ （ii）为了使空气柱的长度恢复到15cm，且回到原位置，可以向U形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱气体的温度变为多少（大气压强P0=75cmHg，图中标注的长度单位均为cm） 3.如图所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg。左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm。现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求： ①粗管中气体的最终压强；②活塞推动的距离。 4.如图所示，内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7℃的环境中，左侧管上端开口，并用轻质活塞封闭有长l1=14cm，的理想气体，右侧管上端封闭，管上部有长l2=24cm的理想气体，左右两管内水银面高度差h=6cm，若把该装置移至温度恒为27℃的房间中（依然竖直放置），大气压强恒为p0=76cmHg，不计活塞与管壁间的摩擦，分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度． 5.如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0，温度为T0．设外界大气压强为P0保持不变，活塞横截面积为S，且mg=P0S，环境温度保持不变．求：在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞B下降的高度． 6.如图，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为S A：S B=1：2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动．两个气缸都不漏气．初始时，A、B 中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K．A中气体压强P A=1.5P0，P0是气缸外的大气压强．现对A加热，使其中气体的体积增大V0/4，,温度升到某一温度T．同时保持B中气体的温度不变．求此时A中气体压强（用P 0表示结果）和温度（用热力学温标表达） 目录 牛顿第二定律 (2) 功能 (3) 动量 (3) 力学综合 (3) 动量能量综合 (4) 带电粒子在电场中的运动 (6) 带电粒子在磁场中的运动 (7) 电磁感应 (8) 法拉第电磁感应定律（动生与感生电动势） (8) 杆切割 (8) 线框切割 (9) 感生电动势 (9) 电磁感应中的功能问题 (10) 电磁科技应用 (11) 热学 (12) 光学 (14) 近代物理 (15) 思想方法原理类 (16) 牛顿第二定律 1.【2019天津卷】完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并 取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1＝150m，BC水平投影L2＝63m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ＝12°（sin12°≈0.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t＝6s到达B点进入BC．已知飞行员的质量m＝60kg，g＝10m/s2，求 （1）舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W； （2）舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力F N多大。 2.【2019江苏卷】如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。 A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）A被敲击后获得的初速度大小v A； （2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小a B、a B′； （3）B被敲击后获得的初速度大小v B。 高三物理专题训练 —连接体 一、选择题 1. 如图1-23所示，质量分别为m1=2kg，m2=3kg的二个物体置于光滑的水平面上，中间用一 轻弹簧秤连接。水平力F1=30N和F2=20N分别作用在m1和m2上。以下叙述正确的是： A. 弹簧秤的示数是10N。 B. 弹簧秤的示数是50N。 C. 在同时撤出水平力F 1、F2的瞬时，m1加速度的大小 13m/S2。 D. 若在只撤去水平力F1的瞬间，m1加速度的大小为13m/S2。 2. 如图1-24所示的装置中，物体A在斜面上保持静止，由此可知： A. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向上。 B. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向下。 C. 物体A可能不受摩擦力作用。 D. 物体A一定受摩擦力作用，但摩擦力的方向无法判定。 3. 两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图1-25所示。如果它们 分别受到水平推力F1和F2，且F1>F2，则1施于2的作用力的大小为： A. F 1 B. F2 C. (F1+F2)/2 D. (F1-F2)2 4. 两物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图1-26所示，对物 体A施于水平推力F，则物体A对物体B的作用力等于： A. m1F/(m1+m2) B. m2F/(m1+m2) C. F D. m1F/m2 5. 如图1-27所示，在倾角为θ的斜面上有A、B两个长方形物块，质量分别为m A、m B，在平 行于斜面向上的恒力F的推动下，两物体一起沿斜面向上做加速运动。A、B与斜面间的动摩擦因数为μ。设A、B之间的相互作用为T，则当它们一起向上加速运动过程中： A. T=m B F/(m A+m B) B. T=m B F/(m A+m B)+m B g(Sinθ+μCosθ) C. 若斜面倾角θ如有增减，T值也随之增减。 D. 不论斜面倾角θ如何变化（0?≤θ<90?），T值都保持不变。 6. 如图1-28所示，两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连，A、 B质量分别为m1和m2，它们与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的受力情况，以下说法中正确的是： A. 若μ1>μ2，则杆一定受到压力。 B. 若μ1=μ2，m1 北京市丰台区2021届高三物理下学期综合练习（一模）试题（一）本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．下列说法正确的是 A.气体分子平均动能越大，其压强一定越大 B.两种物质温度相同时，其分子平均动能不一定相同 C.当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都增大 D.液体中悬浮微粒的布朗运动是由做无规则运动的液体分子撞击引起的 2．负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是 A. 负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能 B. 负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率 C. 负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数 D. 相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力 3．以下说法正确的是 A. 光电效应显示了光的粒子性 B. 轻核聚变后核子的总质量大于聚变前核子的总质量 C. 汤姆孙研究阴极射线，提出原子具有核式结构 D. α粒子散射实验证明了中子是原子核的组成部分 4．下列说法正确的是 A. 海市蜃楼是光发生干涉的结果 B. 照相机镜头的增透膜，应用了光的衍射原理 C. 用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是红色的 D. 肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光干涉的结果 5．右图所示为交流发动机的示意图。线圈abcd转动方向为逆时针方向，产生的交流电电动势的最大值为102V，线圈abcd电阻为1Ω，小灯泡电阻为4Ω，其他电阻忽略不计。以 下说法正确的是 A．小灯泡两端电压为10V B．图示位置时，通过线圈的磁通量最大 C．线圈所在图示位置时产生的感应电动势最大 D．线圈所在图示位置时，ab边的电流方向为b a 6．图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。在电路正常接通并稳定后，他发现：当电键断开时，电流表的指针向右偏转。则能使电流表指针向左偏转的操作是 A．拔出线圈A B．在线圈A中插入铁芯 高中物理磁场经典计算题训练（一） 1.弹性挡板围成边长为L = 100cm 的正方形abcd ，固定在光滑的水平面上，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B = 0.5T ，如图所示. 质量为m =2×10-4kg 、带电量为q =4×10-3C 的小球，从cd 边中点的小孔P 处以某一速度v 垂直于cd 边和磁场方向射入，以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失. （1）为使小球在最短的时间内从P 点垂直于dc 射出来，小球入射的速度v 1是多少？ （2）若小球以v 2 = 1 m/s 的速度入射，则需经过多少时间才能由P 点出来？ 2. 如图所示, 在区域足够大空间中充满磁感应强度大小为B 的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L 的等边三角形框架DEF , DE 中点S 处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE 边向下，如图（a ）所示.发射粒子的电量为+q ,质量为m ,但速度v 有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试求： （1）带电粒子的速度v 为多大时,能够打到E 点? （2）为使S 点发出的粒子最终又回到S 点,且运动时间最短,v 应为多大?最短时间为多少? （3）若磁场是半径为a 的圆柱形区域，如图（b ）所示(图中圆为其横截面)，圆柱的轴线通过等边三角形的中心O ，且a =)10 1 33( L .要使S 点发出的粒子最终又回到S 点，带电粒子速度v 的大小应取哪些数值？ 3.在直径为d 的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外．一电荷量为q ， 质量为m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的A 点射入磁场，其速度大小为v 0,方向与AC 成α．若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上D 点，AD 与AC 的夹角为β，如图所示．求该匀强磁场的磁感强度B 的大小． a b c d A C F D （a ） （b ） 考前题 1．（18分）如图所示，O 点为固定转轴，把一个长度为l 的细绳上端固定在O 点，细绳下端系一个质量为m 的小摆球，当小摆球处于静止状态时恰好与平台的右端点B 点接触，但无压力。一个质量为M 的小钢球沿着光滑的平台自左向右运动到B 点时与静止的小摆球m 发生正碰，碰撞后摆球在绳的约束下作圆周运动，且恰好能够经过最高点A ，而小钢球M 做平抛运动落在水平地面上的C 点。测得B 、C 两点间的水平距离DC=x ，平台的高度为h ，不计空气阻力，本地的重力加速度为g ，请计算： （1）碰撞后小钢球M 做平抛运动的初速度大小； （2）小把球m 经过最高点A 时的动能； （3）碰撞前小钢球M 在平台上向右运动的速度大小。 1．解析 （1）设M 做平抛运动的初速度是v ， 2 21,gt h vt x = = h g x v 2= （2）摆球m 经最高点A 时只受重力作用， l v m mg A 2 = 摆球经最高点A 时的动能为A E ； mgl mv E A A 2 1212= = （3）碰后小摆球m 作圆周运动时机械能守恒， mgl mv mv A B 22 12 1 22+= gl v B 5= 设碰前M 的运动速度是 v ，M 与m 碰撞时系统的动量守恒 B mv Mv Mv +=0 gl M m h g x v 52+ = 2．如图，光滑轨道固定在竖直平面内，水平段紧贴地面，弯曲段的顶部切线水平、离地高为h ；滑块A 静止在水平轨道上， v 0=40m/s 的子弹水平射入滑块A 后一起沿轨道向右运动，并从轨道顶部水平抛出．已知滑块A 的质量是子弹的3倍，取g=10m/s 2，不计空气阻力．求： （1）子弹射入滑块后一起运动的速度； （2）水平距离x 与h 关系的表达式； （3）当h 多高时，x 最大，并求出这个最大值． O t 甲O t 乙 O t 丙 O t 丁 2020届高三物理选择题专题训练1高中物理 1．伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角能够改变的斜面，斜面倾角逐步改变至零，如下图。伽利略设计那个实验的目的是为了讲明·〔 C 〕 A．假如没有摩擦，小球将运动到与开释时相同的高度 B．假如没有摩擦，物体运动时机械能定恒 C．坚持物体作匀速直线运动并不需要力 D．假如物体不受到力，就可不能运动 2．如下图，甲、乙、丙、丁是以时刻t为横轴的图像，下面讲法正确的选项是〔Ｃ〕A．图甲可能是匀变速直线运动的位移 —时刻图像 B．图乙可能是匀变速直线运动的加速 度—时刻图像 C．图丙可能是自由落体运动的速度— 时刻图像 D．图丁可能是匀速直线运动的速度—时刻图像 ３．如下图，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为R/2．轨道底端水平并与半球顶端相切．质量为m的小球由A点静止滑下．小球在水平面上的落点为C〔重力加速度为g〕,那么C A．将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点 B．小球将从B点开始做平抛运动不能到达C点 C．OC之间的距离为2R D．小球从A运动到C的时刻等于() g R 2 1+ 4．在〝探究弹性势能的表达式〞的活动中．为运算弹簧弹力所做功，把拉伸弹簧的过程分为专门多小段，拉力在每小段能够认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做〝微元法〞．下面几个实例中应用到这一思想方法的是〔Ｃ〕 A．在求两个分力的合力时，只要一个力的作用成效与两个力的作用成效相同，那一个力确实是那两个力的合力 B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系 C．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成专门多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加 D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体，即质点 ５．如下图，一高度为h的光滑水平面与一倾角为θ的斜面连 接，一小球以速度v从平面的右端P点向右水平抛出。那么小球在空中运动的时刻(C) A．一定与v的大小有关 B．一定与v的大小无关 v θP h2021届高考物理人教版二轮复习 计算题精解训练 机械波 作业(12) 含解析
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