2019-2020年高三物理上学期开学考试试卷(含解析).doc
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2019-2020年高三物理上学期开学考试试卷(含解析)一、选择题(每小题4分,共64分,1-8为单选,9-16为不定项选择)1如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图( )ABCD考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用专题:共点力作用下物体平衡专题分析:以整体为研究对象,分析受力情况,确定上面绳子oa的方向,再以下面的小球为研究对象,分析受力,根据平衡条件确定下面绳子的方向解答:解:设每个球的质量为m,oa与ab和竖直方向的夹角分别为、以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图1,根据平衡条件可知,oa绳的方向不可能沿竖直方向,否则整体的合力不为零,不能保持平衡由平衡条件得:tan=,以b球为研究对象,分析受力情况,如图2,由平衡条件得:tan=,则故C正确故选C点评:本题一要灵活选择研究对象,二要分析受力采用整体法和隔离法相结合的方法研究,比较简便2A、B两物体同时同地从静止出发做直线运动,物体的加速度与时间关系如图所示,其中t2=2t1,关于两个物体的运动,下列判断正确的是( )At1时刻,两物体速度相同Bt2时刻,两物体位置相同Ct2时刻,两物体速度相同D运动过程中两物体不可能相遇考点:加速度与力、质量的关系式;匀变速直线运动的图像专题:牛顿运动定律综合专题分析:at图象中,面积表示速度,由图可知A做初速度为零的匀加速运动,B做初速度为零的变加速直线运动,且加速大小均匀增大解答:解:A、at图象中,面积表示速度,故t1时刻,两物体速度不相同,故A错误B、at图象中,面积表示速度,故t2时刻,两物体速度相同,由于此段时间内A速度较大,故A在前,两物体位置不相同,故B错误C、由B分析知,C正确D、由B分析可知,随着时间延续,由于B加速运动,B最终会追上A,故D错误故选:C点评:考查了加速度的图象,会根据图象分析质点的运动情况,注意与速度时间图象的区别3如图所示,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接倾角为的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )AB球的受力情况未变,加速度为零BA、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为gsinCA、B之间杆的拉力大小为2mgsinDC球的加速度沿斜面向下,大小为2gsin考点:牛顿第二定律;胡克定律专题:牛顿运动定律综合专题分析:分别以B、A、B组成的系统、C为研究对象,由牛顿第二定律分析答题解答:解:A、细线被烧断的瞬间,B不再受细线的拉力作用,B的受力情况发生变化,合力不为零,加速度不为零,故A错误;B、以A、B组成的系统为研究对象,烧断细线前,A、B静止,处于平衡状态,合力为零,弹簧的弹力f=mgsin,烧断细线的瞬间,A、B受到的合力等于弹簧弹力,由于弹簧弹力不能突变,弹簧弹力不变,由牛顿第二定律得:mgsin=2ma,则加速度a=gsin,故B正确;C、由B可知,B的加速度为:a=gsin,以B为研究对象,由牛顿第二定律得:Tmgsin=ma,解得:T=mgsin,故C错误;D、对球C,由牛顿第二定律得:mgsin=ma,解得:a=gsin,方向向下,故D错误;故选:B点评:本题关键点就是绳和弹簧的区别:弹簧的弹力不会突变,而绳在断后弹力会突变为零这点在做题时要特别留意4如图所示:一根轻绳跨过定滑轮,两端分别系着质量为m1、m2的小物块,m1放在地面上,m2离地面有一定高度当m2的质量发生变化时,m1上升的加速度a的大小也将随之变化已知重力加速度为g,图中能正确反映a与m2关系的是( )ABCD考点:牛顿第二定律专题:牛顿运动定律综合专题分析:当m2m1时,m1仍处于静止状态,没有加速度当m2m1时,m1有向上的加速度,两个物体的加速度大小相等,根据牛顿第二定律采用隔离法求出a与m2的关系式,再根据数学知识分析a的极限,选择图象解答:解:当m2m1时,m1仍处于静止状态,没有加速度当m2m1时,m1有向上的加速度,根据牛顿第二定律得对m1:Tm1g=m1a对m2:m2gT=m2a联立得:a=,根据数学知识得知,当m2m1时,ag故C正确,A、B、D错误故选:C点评:本题是连接体问题,抓住两个物体加速度大小相等的特点,采用隔离法研究,得到a与m2之间关系的解析式,再选择图象是常用的方法5如图所示,一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d,飞镖距圆盘为L,且对准圆盘上边缘的A点水平抛出,初速度为v0,飞镖抛出的同时,圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动,角速度为若飞镖恰好击中A点,则下列关系正确的是( )Adv02=L2gBL=(1+2n)v0,(n=0,1,2,3)Cv0=Dd2=g2(1+2n)2,(n=0,1,2,3)考点:平抛运动专题:平抛运动专题分析:飞镖做平抛运动的同时,圆盘上A点做匀速圆周运动,恰好击中A点,说明A点正好在最低点被击中,则A点转动的时间t=,根据平抛运动水平位移可求得平抛的时间,两时间相等联立可求解解答:解:BC、飞镖做平抛运动的同时,圆盘上A点做匀速圆周运动,恰好击中A点,说明A点正好在最低点被击中,设时间为t,飞镖飞行时间t和圆盘转动的周期满足:t=nT+(n=0,1,2、),由T=和L=v0t得:L=(2n+1)v0故B正确,C错误;AD、平抛的竖直位移为d,则d=gt2,联立有:d2=g2(2n+1)2,2d=gL2故A错误,D错误故选:B点评:本题关键知道恰好击中A点,说明A点正好在最低点,利用匀速圆周运动和平抛运动规律联立求解6如图所示,具有一定初速度的物块,沿倾角为30的粗糙斜面向上运动的过程中,受一恒定的沿斜面向上的拉力F作用,这时物块的加速度大小为4m/s2,方向沿斜面向下,那在物块向上运动过程中,正确的说法是( )A物块的机械能一定增加B物块的机械能一定减小C物块的机械能可能不变D物块的机械能可能增加也可能减小考点:动能和势能的相互转化;重力势能;功能关系分析:题中,物体有一定的初速度,加速度大小为4m/s2,方向沿斜面向下,物体做减速运动,根据牛顿第二定律求出拉力与摩擦力的合力大小和方向,根据功能关系,分析机械能的变化解答:解:取沿斜面向下的方向为正方向,物块的加速度大小为4m/s2,方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律得知:f+mgsin30F=ma=4m所以fF=m,即摩擦力f和拉力F的合力向上,所以摩擦力f和拉力F的合力做正功,物体的机械能增加,故A正确,BCD错误故选:A点评:本题关键抓住除重力以外的力做功情况与机械能变化的关系进行分析,根据牛顿第二定律得到拉力与摩擦力的合力可能的大小和方向,分析其做功,即可判断机械能的变化情况7如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数=0.2,杆的竖直部分光滑两部分各套有质量均为1kg的小球A和B,A、B球间用细绳相连初始A、B均处于静止状态,已知:OA=3m,OB=4m,若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m(取g=10m/s2),那么该过程中拉力F做功为( )A14 JB10 JC16 JD12 J考点:运动的合成和分解;动能定理的应用专题:运动的合成和分解专题分析:对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1,根据共点力平衡条件列式,求出支持力N,从而得到滑动摩擦力为恒力;最后对整体运用动能定理列式,得到拉力的功解答:解:对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1,如图根据共点力平衡条件,有竖直方向:N=G1+G2水平方向:F=f+N1其中:f=N解得:N=(m1+m2)g=20Nf=N=0.220N=4N对整体在整个运动过程中运用动能定理列式,得到:WFfsm2gh=0根据几何关系,可知求B上升距离h=1m,故有:WF=fs+m2gh=41+1101=14J故选:A点评:本题中拉力为变力,先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力,然后根据动能定理求变力做功8将一只苹果斜向上抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3图中曲线为苹果在空中运行的轨迹若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是( )A苹果通过第1个窗户所用的时间最长B苹果通过第3个窗户的竖直方向平均速度最大C苹果通过第1个窗户重力做的功最大D苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小考点:抛体运动分析:苹果做斜向上抛体运动,利用运动分解的思想可分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀减速直线运动,在竖直方向运动速度越来越小,但窗户的高度一样,因此时间越来越长,然后分别选用平均速度公式、功的公式、平均功率公式分析判断解答:解:A、苹果在竖直方向上做匀减速直线运动,速度越来越小,1、2、3个窗户的高度一样,故苹果通过三个窗户所用的时间越来越长,那么苹果通过第1个窗户所用的时间最短,因此,A错误B、苹果在竖直方向上做匀减速直线运动,故苹果通过第3个窗户的竖直方向平均速度最小,故B错误C、苹果通过三个窗户时的竖直位移h一样,由功的公式W=mgh知通过三个窗户重力做功一样多,故C错误D、苹果通过三个窗户时重力做功一样多,第三个窗户通过的时间长,由平均功率公式P=知苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小故D正确故选:D点评:解答本题抓住苹果通过三个窗户时的高度一样,运用运动分解的思想知苹果竖直方向做匀减速直线运动,判断出通过的时间是关键9发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆形轨道1,然后经点火使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火将卫星送入同步轨道3轨道1、2相切于A点,轨道2、3相切于B点,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )A卫星在轨道1上的运行速率大于轨道3上的速率B卫星在轨道1上的角速度小于在轨道3上的角速度C卫星在椭圆轨道2上经过A点时的速度大于7.9km/sD卫星在椭圆轨道2上经过B点时的加速度等于它在轨道3上经过B点时的加速度考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用专题:人造卫星问题分析:根据万有引力提供向心力,卫星的速度为根据开普勒第三定律,卫星在轨道1上的周期较小,因此角速度最大卫星在轨道1上的速度为7.9 km/s,要过度到轨道2,在A点应该做离心运动,速度应该较大速度可以瞬间变化,但是在同一个处万有引力相等,加速度相等解答:解:A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有,得轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道1上线速度较大,故A正确;B、=,轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道3上角速度较小,故B错误;C、卫星在轨道1上的速度为7.9 km/s,要过渡到轨道2,在A点应该做离心运动,速度应该增大,选项C正确D、根据牛顿第二定律和万有引力定律,得a=,所以卫星在轨道2上经过B点的加速度等于在轨道3上经过B点的加速度故D正确故选:ACD点评:本题考查卫星的变轨和离心运动等知识,关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度和角速度的表达式,再进行讨论10在光滑水平面上,a、b两小球沿水平面相向运动当小球间距小于或等于L时,受到大小相等,方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于L时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示,由图可知( )Aa球质量大于b球质量B在tl时刻两小球间距最小C在0t2时间内两小球间距逐渐减小D在0t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系专题:牛顿运动定律综合专题分析:先从vt图象找出两个小球加速度的大小关系然后结合牛顿第二定律判断质量的关系;根据vt图象判断何时有最小距离解答:解:A、从速度时间图象可以看出b小球速度时间图象的斜率绝对值较大,所以b小球的加速度较大,两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等,根据a=知,加速度大的质量小,所以b小球质量较小,故A正确;B、二者做相向运动,所以当速度相等时距离最近,即t2时刻两小球最近,之后距离又开始逐渐变大,所以B错误C正确;D、b球0t1时间内匀减速,所以0t1时间内排斥力与运动方向相反,D错误故选:AC点评:本题考查了vt图象、牛顿第二定律、加速度与速度的关系等有关知识,有一定的综合性11如图,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数=0.1工件滑上A端瞬时速度VA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB,则( )A若传送带不动,则VB=3m/sB若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,VB=3m/sC若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=3m/sD若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=2m/s考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系专题:传送带专题分析:若传送带不动,由匀变速直线运动规律可知,a=g,可求出vB若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,工件的受力情况不变,工件的运动情况跟传送带不动时的一样;若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左,做匀减速运动,工件的运动情况跟传送带不动时的一样;解答:解:A、若传送带不动,工件的加速度a=g=1m/s2,由,得vB=m/s=3m/s故A正确B、若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,工件的受力情况不变,由牛顿第二定律得知,工件的加速度仍为a=g,工件的运动情况跟传送带不动时的一样,则vB=3m/s故B正确C、D若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左,做匀减速运动,工件的加速度仍为a=g,工件的运动情况跟传送带不动时的一样,则vB=3m/s故C正确D错误故选ABC点评:本题关键要分析工件的受力情况,根据牛顿第二定律分析传送带运动与不动时加速度的关系,即可由运动学公式得到vB12如图所示,固定斜面C的倾角为,物体A放在斜面C上,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,A、B起沿斜面匀速下滑,则( )AA与B之间没有静摩擦力BA受到B的静摩擦力方向沿斜面向下CA受到斜面的滑动摩擦力大小为2mg sinDA与B之间的动摩擦因数=tan考点:共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力专题:共点力作用下物体平衡专题分析:对B物体受力分析,根据共点力平衡可以得出A受力的情况,得出AB间摩擦力的大小及方向再对整体受力分析可得出A受斜面的摩擦力情况解答:解:A、对B受力分析可知,B受重力、支持力;将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力,要使B能匀速下滑,受力一定平衡,故A对B应有沿斜面向上的摩擦力;故A错误;B、由牛顿第三定律可知,A受到B的摩擦力应沿斜面向下,故B正确;C、对整体分析,并将整体重力分解,可知沿斜面方向上,重力的分力与摩擦力等大反向,故A受的滑动摩擦力沿斜面向上,大小为2mgsin,故C正确;D、由于AB间为静摩擦力,无法确定动摩擦因数,故D错误;故选:BC点评:在求摩擦力时,一定要先判断物体受到的力是动摩擦力还是静摩擦力;若为静摩擦力,可由受力平衡进行分析;但如果是滑动摩擦力,可以由滑动摩擦力的公式求出,但是要注意物体也可能处于平衡状态,故也可以由共点力的平衡求出13质量m=1kg的物体在光滑平面上运动,初速度大小为2m/s在物体运动的直线上施以一个水平恒力,经过t=1s,速度大小变为4m/s,则这个力的大小可能是( )A2 NB4 NC6 ND8 N考点:牛顿第二定律专题:牛顿运动定律综合专题分析:根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度大小,结合牛顿第二定律求出水平恒力的大小注意1s后的速度方向可能与初速度方向相同,可能与初速度方向相反解答:解:当1s后的速度方向与初速度方向相同,则加速度为:a=,根据牛顿第二定律得:F=ma=12N=2N当1s后的速度方向与初速度方向相反,则加速度为:a=,根据牛顿第二定律得:F=ma=16N=6N故A、C正确,B、D错误故选:AC点评:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,注意运动学公式的矢量性14如图所示,把小车放在倾角为30的光滑斜面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,不计滑轮质量及摩擦,已知小车的质量为3m,小桶与沙子的总质量为m,小车从静止释放后,在小桶上升竖直高度为h的过程( )A小桶处于失重状态B小桶的最大速度为C小车受绳的拉力大于mgD小车的最大动能为mgh考点:动能定理的应用;牛顿运动定律的应用-超重和失重专题:动能定理的应用专题分析:先根据A、B的位移之间的关系求出B上升的高度hB,再分别以A、B为研究对象,根据动能定理列式可求得B的速度,设B再上升h时,速度为零,由动能定理求出h,解答:解:AC、在整个的过程中,小桶向上做加速运动,加速度向上,所以小桶受到的拉力大于重力,小桶处于超重状态故A错误,C正确;B、在小桶上升竖直高度为h的过程中只有重力对小车和小桶做功,由动能定律得:3mghsin30mgh=(3m+m)v2,解得:v=,故B正确;D、小车和小桶具有相等的最大速度,所以小车的最大动能为:Ekm=3mv2=mgh,故D错误故选:BC点评:本题主要考查了动能定理得直接应用,要能根据题目需要选取不同的研究对象及合适的过程运用动能定理求解15如图所示,在竖直平面内有一固定轨道,其中AB是长为R的粗糙水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的光滑圆弧轨道,两轨道相切于B点在推力作用下,质量为m的小滑块从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时即撤去推力,小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C重力加速度大小为g则小滑块( )A经B点时加速度为零B在AB段运动的加速度为2.5gC在C点时合外力的瞬时功率为mgD上滑时动能与重力势能相等的位置在OD上方考点:功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律;向心力专题:功率的计算专题分析:小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C,根据牛顿第二定律求出最高点的速度,通过动能定理求出经过B点的速度,从而求出B点的加速度根据速度位移公式求出AB段的加速度大小根据机械能守恒定律求出上滑时动能和重力势能相等的位置解答:解:A、在C点,有:mg=,解得对B到C,根据动能定理有:,解得则B点的加速度故A错误B、在AB段,根据速度位移公式,解得a=2.5g故B正确C、在C点,合力的方向竖直向下,速度的方向与合力的方向垂直,所以合力的瞬时功率为0故C错误D、物块在圆弧轨道上滑的过程中机械能守恒,有:,解得h=动能和重力势能相等的位置在OD的上方故D正确故选BD点评:本题综合考查了动能定理、机械能守恒、牛顿第二定律和运动学公式,难度不大,综合性较强,需加强这类题型的训练16质量为2103kg,发动机额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶;若汽车所受阻力大小恒为4103 N,则下列判断中正确的有( )A汽车的最大动能是4105JB汽车以加速度2 m/s2匀加速启动,启动后第2秒末时发动机实际功率是32 kWC汽车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动中,达到最大速度时摩擦力做功为4105 JD若汽车保持额定功率启动,则当汽车速度为5 m/s时,其加速度为6 m/s2考点:功率、平均功率和瞬时功率专题:功率的计算专题分析:当牵引力等于阻力时,速度最大,结合最大速度求出最大动能根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,结合速度时间公式求出2s末的速度,根据P=Fv求出实际的功率根据P=Fv求出牵引力的大小,结合牛顿第二定律求出汽车的加速度解答:解:A、汽车的最大速度,则最大动能=,故A正确B、根据牛顿第二定律得,牵引力F=f+ma=4000+xx2N=8000N,2s末的速度v=at=22m/s=4m/s,则实际的功率P=Fv=80004W=32KW故B正确C、匀加速运动的末速度,匀加速运动的位移,由于变加速运动的位移无法求出,则无法求出变加速运动的过程中摩擦力做功,故C错误D、汽车的牵引力F=,根据牛顿第二定律得,加速度a=,故D正确故选:ABD点评:本题考查了汽车的启动问题,知道功率与牵引力、速度的关系,知道牵引力等于阻力时,速度最大二、非选择题17某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是甲图;理由:采用乙图实验时,由于小车与斜面间存在摩擦力的作用且不能忽略,所以小车在下滑的过程中机械能不守恒,故乙图不能用于验证机械能守恒(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02s,请根据纸带计算出B点的速度大小为1.37m/s(结果保留三位有效数字)(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2h图线如图丁所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=9.7m/s2(结果保留两位有效数字)考点:验证机械能守恒定律专题:实验题分析:(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项,知道乙装置中小车与斜面存在摩擦,实验效果不如甲好;(2)纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,可计算出打出某点的速度;(3)由得v2=2gh,由此可知:图象的斜率k=2g,由此可以求出当地的重力加速度解答:解:(1)由甲、乙两图可知,乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦,由此可知甲图验证机械能守恒更合适故答案为:甲图;理由:采用乙图实验时,由于小车与斜面间存在摩擦力的作用且不能忽略,所以小车在下滑的过程中机械能不守恒,故乙图不能用于验证机械能守恒(2)匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:(3)由机械能守恒得v2=2gh,由此可知:图象的斜率k=2g,由此可以求出当地的重力加速度,由图可知,当h=20cm时,v2=3.88,所以,所以g9.7m/s2故答案为:(1)甲图;理由:采用乙图实验时,由于小车与斜面间存在摩擦力的作用且不能忽略,所以小车在下滑的过程中机械能不守恒,故乙图不能用于验证机械能守恒(2)1.37;(3)9.7点评:本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚,正确利用匀变速直线运动的规律、推论求解某点的瞬时速度,根据图象特点明确图象斜率的含义18如图,半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点,半径OA、OC与OB的夹角分别为53和37将一个质量m=0.5kg的物体(视为质点)从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出,恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道已知物体与轨道CD间的动摩擦因数=0.8,重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8求:(1)物体水平抛出时的初速度大小V0;(2)物体经过B点时,对圆弧轨道压力大小FN;(3)物体在轨道CD上运动的距离x考点:机械能守恒定律;平抛运动;动能定理专题:机械能守恒定律应用专题分析:(1)物体做平抛运动,由自由落体运动的规律求出物体落在A时的竖直分速度,然后应用运动的合成与分解求出物体的初速度大小v0(2)通过计算分析清楚物体的运动过程,由能量守恒定律求出物体在B点的速度,然后又牛顿第二定律求出物体对圆弧轨道压力大小FN;(3)因mgcos37mgsin37,物体沿轨道CD向上作匀减速运动,速度减为零后不会下滑,然后由动能定理即可求解解答:解:(1)由平抛运动规律知 竖直分速度 m/s 由图可得初速度 v0=vytan37=3m/s (2)对从P至B点的过程,由机械能守恒有 经过B点时,由向心力公式有 代入数据解得 =34N 由牛顿第三定律知,对轨道的压力大小为 FN=34N,方向竖直向下 (3)因mgcos37mgsin37,物体沿轨道CD向上作匀减速运动,速度减为零后不会下滑 从B到上滑至最高点的过程,由动能定理有代入数据可解得 m在轨道CD上运动通过的路程x约为1.09m 答:(1)物体水平抛出时的初速度大小是3m/s;(2)物体经过B点时,对圆弧轨道压力大小是34N;(3)物体在轨道CD上运动的距离是1.09m点评:本题关键是分析清楚物体的运动情况,然后根据动能定理、平抛运动知识、能量守恒定理解题19如图所示,质量M=4kg的木板静置于光滑水平面上,质量m=1kg的小物块(可视为质点)以初速度v0=4m/s从木板的左端冲上木板,同时在木板的右端施加一个水平向右F=2N的恒力,经t=1s撤去外力,最后小物块恰好不从木板的上端滑下,已知小物块与木板之间的动摩擦因数=0.2,重力加速度g=10m/s2,求:(1)经过t=1s,小物块在木板上滑动的距离x1为多少?(2)木板的长度l为多少?考点:动量守恒定律专题:动量定理应用专题分析:(1)小滑块将相对木板滑动过程中,m对M的滑动摩擦力水平向左,M对m的滑动摩擦力水平向右,根据牛顿第二定律分别求出两个物体的加速度,再根据运动学基本公式求解(2)小物块恰好不从木板的上端滑下,则最终速度相等,滑动过程中,根据动量守恒定律求出共同速度,再根据能量守恒结合位移关系求解解答:解:(1)物块所受摩擦力f=mg=2N,根据牛顿第二定律得:a=,t=1s时木块的速度为:v=at=2m/s,木块运动的位移为:s=木板所受合外力为:F合=F+f=4N,所以加速度为:a2=1m/s2,木板运动的位移为:x=所以有:x1=sx=2.5m(2)撤去外力时,物块的速度是2m/s,木板的速度v2=a2t=1m/s,小物块恰好不从木板的上端滑下,则末速度相等,根据动量守恒定律得:mv+Mv2=(m+M)v1解得:v1=1.2m/s对整个系统根据动能定理得:解得:x1=0.2m则木板的长度为:l=x+x1=2.7m答:(1)经过t=1s,小物块在木板上滑动的距离x1为2.5m;(2)木板的长度l为2.7m点评:本题涉及两个物体的动力学问题,除了隔离研究两个物体的运动情况外,关键是找出两个物体之间的关系,知道木块在滑动过程中,木块和木板组成的系统动量守恒选修3520下列说法正确的是( )A比结合能越大,原子中核子结合的越牢固,原子核越稳定B黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关C放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关D大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃进时,最多可产生4个不同频率的光子考点:原子核的结合能;物质波分析:比结合能越大,原子中核子结合的越牢固黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的,与原子所处的化学状态无关根据数学组合公式求出氢原子最多放出不同频率光子的种数解答:解:A、比结合能是衡量原子核结构是否牢固的指标,它越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定故A正确;B、根据黑体辐射实验的规律可知:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关故B正确C、放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的,与原子所处的化学状态和外部条件无关,故C错误;D、大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃进时,由=6知:最多可产生6个不同频率的光子,故D错误故选:AB点评:对于光学和原子物理的基础知识,大都需要记忆,因此注意平时多加积累;正确理解氢原子的跃迁问题21用频率为v但强度不同的甲乙两种光做光电效应实验,发现光电流与电压的关系如图所示,由图可知,甲(选填甲或乙)光的强度大,已知普朗克常量为h,被照射金属的逸出功为W0则光电子的最大初动能为hvW0考点:光电效应专题:光电效应专题分析:根据光的强度越强,形成的光电流越大;并根据光电效应方程,即可求解解答:解:根据光的强度越强,则光电子数目越多,对应的光电流越大,即可判定甲光的强度较大;由光电效应方程mv2=hvW0,可知,电子的最大初动能EKm=hvW0;故答案为:甲,hvW0点评:本题考查了产生光电效应的原理和电子的最大初动能公式,理解光电效应方程的应用,注意光电流影响因素22一质量为M=2kg的铁锤从距地面h=3.2m处自由下落,恰好落在地面上的一个质量为m=6kg的木桩上,随即与木桩一起向下运动,经时间t=0.1s停止运动求木桩向下运动时受到地面的平均阻力大小(铁锤的横截面小于木桩的横截面,木桩露出地面部分的长度忽略不计)考点:动量守恒定律;机械能守恒定律专题:动量定理应用专题分析:由自由落体运动规律求出重锤与木桩接触时的速度,重锤击中木桩过程系统动量守恒,由动量守恒定律求出它们的共同速度,然后由动能定理求出平均作用力解答:解:M下落的过程中机械能守恒,得:m/s=8m/sM、m碰撞的过程中可以看做动量守恒,选取向下为正方向,则:Mv=(M+m)vv=2m/s木桩向下运动,由动量定理(规定向下为正方向)(M+m)gft=0(M+m)v代入数据得:f=240N答:木桩向下运动时受到地面的平均阻力大小是240N点评:本题考查了求阻力,分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键,应用自由落体运动规律、动量守恒定律、动能定理即可正确解题- 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