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文檔簡介
1、2015屆江西省百所重點中學高三上學期階段性診斷考試物理試卷考生注意: 1本試卷分第1卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分,共100分。考試時闖90分鐘。2請將各題答案填在試卷后面的答題卡上。 3本試卷主要考試內容:必修1、必修2。第1卷(選擇題共40分)一、本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個選項中,第16小題只有一個選項正確。第710小題有多個選項正確;全部選對的得4分,選對但不全的得2分。有選錯或不答的得0分。 1在經典力學建立過程中,伽利略、牛頓等物理學家作出了彪炳史冊的貢獻。關于物理學家的貢獻,下列說法正確的是( ) a. 牛頓發現了萬有引力定律并通過實驗測量得出
2、了引力常量g b. 伽利略在對自由落體運動的研究中,采用了以實驗檢驗猜想和假設的科學方法 c. 牛頓認為站在足夠高的山頂上無論以多大的水平速度拋出物體,物體都會落回地面 d伽利略揭示了力與運動的關系,并用實驗驗證了在水平面上運動的物體若沒有摩擦,將保持這個速度一直運動下去解答:a. 牛頓發現了萬有引力定律,卡文迪許通過實驗測量得出了引力常量g,故a錯誤b. 伽利略在對自由落體運動的研究中,是采用了以實驗檢驗猜想和假設的科學方法,b正確c. 牛頓認為站在足夠高的山頂上以達到第一宇宙速度的水平速度拋出物體,物體就不會落回地面,故c錯誤.d. 伽利略揭示了力與運動的關系,并用實驗檢驗猜想基礎上,推理
3、出在水平面上運動的物體若沒有摩擦,將保持這個速度一直運動下去,故d錯誤.2一物體運動的速度一時闖圖象如圖所示,由此可知( )a.在2t0時間內物體的速度變化量為0 b.在2t0時間內物體的速度一直在減小c. 在2t0時間內物體的加速度一宣在減小d.在2t0時間內物體所受的合力先減小后增大 考點:勻變速直線運動的圖像專題:運動學中的圖像專題分析:本題是速度-時間圖象,速度圖象的斜率等于物體的加速度大小,速度和加速度的正負表示速度的方向,縱坐標的大小表示速度的大小解答:a、2 t0時間內物體的速度的變化量v=v2-v1=-2v00,故a錯誤;b、2 t0時間內物體的速度先減小后反向增大,故b錯誤;
4、c、物體速度圖象的切線斜率等于物體的瞬時加速度大小,物體的加速度方向一直為負值,所以加速度一直沿負方向,沒有發生改變,但a大小是先減少到0再遂漸增大,故c錯誤;d、在2t0時間內物體所受的合力f=ma,a大小是先減少到0再遂漸增大,所以合力f先減少再增大,故d正確故選:d點評:本題考查基本的讀圖能力,矢量的正負表示其方向,數值表示其大小32014年3月8日,“馬航mh370”客機失聯后,我國巳緊急調動多顆衛星,利用高分辨率對地成像、可見光拍照等技術對搜尋失聯客機提供支持。把地球看作質量分布均勻的球體,關于環繞地球運動的低軌衛星(環繞地球運動的半徑比地球同步衛星的環繞半徑小得多)和同步衛星;下列
5、說法正確的是( ) a.低軌衛星的環繞速率可能大于79 kmsb.低軌衛星和地球同步衛星的軌道平面一定重合c.低軌衛星和地球同步衛星,可能具有相同的周期 d地球同步衛星相對地球是靜止的,可以固定對一個區域拍照考點:人造衛星的加速度、周期和軌道的關系和第一宇宙速度專題:萬有引力定律的應用專題-人造衛星問題分析:由萬有引力提供向心力解得衛星做圓周運動的線速度表達式,判斷速度與軌道半徑的關系可得,第一宇宙速度是人造地球衛星在近地圓軌道上的運行速度,軌道半徑最小,線速度最大,從而即可求解解答: a、同步衛星相對地球靜止,低軌衛星相對地球是運動的,由萬有引力提供向心力,g, 第一宇宙速度的軌道半徑等于地
6、球的半徑,所以低軌衛星的線速度小于第一宇宙速度同步衛星的軌道半徑大于第一宇宙速度對應的半徑,則其環繞速度小于第一宇宙速度,第一宇宙速度是人造地球衛星在近地圓軌道上的運行速度,是人造地球衛星在圓軌道上運行的最大速度,是衛星進入近地圓形軌道的最小發射速度故a錯誤,c正確; b、低軌衛星和地球同步衛星,它們的軌道平面不一定重合,但圓心都在地心,故b錯誤c、根據g 得,低軌衛星的軌道半徑小于同步衛星的軌道半徑,則低軌衛星的速率大于同步衛星,周期小于同步衛星同步衛星的周期與地球的周期相同,相對地球靜止,可以固定對一個區域拍照,但由于它距地面較遠,照片的分辨率會差一些故d正確;故c錯誤故選:d點評:解決本
7、題的關鍵掌握萬有引力提供向心力這一理論,知道線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關系,以及知道同步衛星的特點注意第一宇宙速度有三種說法:它是人造地球衛星在近地圓軌道上的運行速度,它是人造地球衛星在圓軌道上運行的最大速度,它是衛星進入近地圓形軌道的最小發射速度4用細繩一端拴著一顆小鋼球,另一端系一光滑小圓環,掛在t形支架的橫桿上。設小球質量為m,細繩長度為l。一同學給小球一足夠大的沿水平方向的初速度,使小球在拉力作用下在垂直于橫桿的豎直面內做圓周運動,下列說法正確的是a.小鋼球的初速度一定不小于b.小鋼球可能做勻速圓周運動 c.小鋼球運動到最高點的線速度不可能小于d.小鋼球在圓周運動過程
8、中的加速度不可能超過5g答案:a解析:小球在豎直面內做圓周運動,要通過最高點須滿足條件: mgmv2/l,得最高點線速度 v ,故c錯誤,從最低點到最高點過程中機械能守恒, 運動過程中有重力勢能與動能的相互轉化,速度會發生改變小鋼球不可能做勻速圓周運動,b錯誤,整個過程中有2mgl+mv2=mv02 ,得到小鋼球的初速度v0 ,a正確,在最低點時 拉力和重力的合力提供向心力 f-mg=mv02/l=ma,加速度a5g ,a=5g是能進行圓周運動最小速度情況下得最大加速度d錯誤5如圖所示,可視為質點的小球從位于半圓柱體左端點a的正上方某處,以某一初速度v0水平拋出,其運動軌跡恰好與半圓柱體相切于
9、b點。已知半圓柱體的半徑為r,過b點的半徑與水平方向的夾角為300,由此可知a.小球拋出時的初速度v0 = b.小球拋出時的初速度v0 =c小球從拋出點飛行到b點經歷的時間t= d小球從拋出點飛行到b點經歷的時間t=考點:平拋運動專題:平拋運動專題分析:根據題意小球飛行過程中恰好與半圓軌道相切于b點,可知速度的方向與水平方向成60角,根據速度方向得到在b點豎直分速度的大小,再根據平拋運動的規律和幾何知識結合即可求解半圓柱體的半徑解答:在b點,據題可知小球的速度方向與水平方向成60角,由速度的分解可知,豎直分速度大小vy=v0tan600=v0 , vy=gt 水平方向上有:x=v0t=r+rc
10、os300 得: t= v0 = ,b正確,a、c、d錯誤 。 故選:b點評:解決本題的關鍵掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律,抓住速度方向,結合位移關系、速度關系進行求解6圖示為某汽車啟動時發動機功率p隨時間t變化的圖象,圖中pe為發動機的額定功率,若已知汽車在t2時刻之前已達到最大速度vm,據此可知a. t1t2時間內汽車做勻速運動b. 0t1時間內發動機做的功為pet1 c . 0t2時間內發動機做的功為pe(t2一t1/2) d汽車勻速運動時所受的阻力小于考點:功率、平均功率和瞬時功率專題:功率的計算專題分析:根據圖象可知,在0t1時間內功率隨時間均勻增大,知汽車由靜止開始做
11、勻加速直線運動,通過受力判斷功率達到額定功率后的運動從而得出合力隨時間的變化圖線解答:在0t1時間內功率隨時間均勻增大,知汽車做勻加速直線運動,加速度恒定,由f-f=ma可知,牽引力恒定,合力也恒定;在t1時間達到額定功率,隨后在t1-t2時間內,汽車速度繼續增大,由p=fv可知,牽引力減小,加速度減小,但速度繼續增大,直到牽引力減小到與阻力相等時f=f=pe/vm,達到最大速度vm,接著做勻速運動f=f=pe/vm,最終汽車所受的合力為零 發動機所做的功為圖線與t軸所圍成的面積,0t1時間內發動機做的功為pet1/2,0t2時間內發動機做的功為pe(t2一t1/2),故c正確,a、b、d錯誤
12、 故選:c點評:解決本題的關鍵會通過受力判斷物體的運動,知道加速度隨著合力的變化而變化7在2014年8月28日第二屆南京青年奧林匹克運動會閉幕式舉行現場,國際奧委會主席托馬斯巴赫再次提議全場觀眾使用智能手機拍照“傳情”,這已經成為本屆青奧會最時尚的“傳情”方式。若他們拿手機進行自拍時,只用兩個手指捏著手機,則下列說法正確的是a.手機可能只受到彈力和重力作用,處于平衡狀態b.手機可能受到摩擦力、彈力、重力作用,處于平衡狀態c手機可能只受到摩擦力和重力作用,處于平衡狀態d手機受到摩擦力、手臂的舉力、彈力、重力作用,處于平衡狀態解答:兩個手指豎直一上一下捏著手機,手機只受到彈力和重力作用,處于平衡狀
13、態;其他方位捏著手機,手機受到摩擦力、彈力、重力作用,處于平衡狀態,有摩擦力一定有彈力存在的。故a、b正確,c、d錯誤。82014年夏季,我國北方出現嚴重干旱。8月下旬,喜降甘露,緩解了旱情。假設質量為m的雨滴在到達地面前已經開始勻速下落。已知雨滴所受阻力與其速度及其橫截面積均成正比,雨滴可視為球體,據此分析可知 a.雨滴落到地面的速度與雨滴半徑的二次方成正比b.雨滴在勻速下落前做加速度逐漸減小的加速運動 c.雨滴落到地面的速度與雨滴半徑成正比d.即將落地時,雨滴所受的阻力與雨滴質量無關解析: (1)雨滴所受阻力f=kvs=kvr2 , 雨滴質量m=r3 勻速下落時達到最大速度(收尾速度)為v
14、m時,即將落地時,雨滴所受的阻力f=mg,d錯誤, 雨滴落到地面的速度v=gr ,a錯誤, c正確.(2)雨滴在勻速下落前,根據牛頓第二定律:mgf=ma,a=gkv ,故b正確9如圖甲所示,一質量為m的長木板靜置于光滑水平面上,其上放置一質量為m的小滑塊。木板受到隨時間t變化的水平拉力f作用時,用傳感器測出長木板的加速度a與水平拉力f的關系如圖乙所示,取g=10 ms2,則 a. 當f=8 n時,滑塊的加速度為2 ms2b小滑塊的質量m=4 kgc. 滑塊與木板之間的動摩擦因數為0.1d力隨時間變化的函數關系一定可以表示為f=6t(n)考點:牛頓第二定律;動摩擦因數專題:牛頓運動定律綜合專題
15、分析:當拉力較小時,m和m保持相對靜止一起做勻加速直線運動,當拉力達到一定值時,m和m發生相對滑動,結合牛頓第二定律,運用整體和隔離法分析解答: 1.當f等于6n時,加速度為:a=1m/s2,對整體分析,由牛頓第二定律有:f=(m+m)a,代入數據解得:m+m=6kg當f大于6n時,根據牛頓第二定律得:a= =(f-mg)/m,知圖線的斜率k=1/m=1/2,解得:m=2kg,滑塊的質量為:m=4kg故b正確2.根據f大于6n的圖線知,f=4時,a=0,即:0=(1/2)f(40)/2,代入數據解得:=0.1,所以a= f2 ,當f=8n時,長木板的加速度為:a=2m/s2對滑塊:根據mg=m
16、a得滑塊的加速度為: a=mg/m =g=1m/s2,故c正確,a錯誤3.從圖象中無法得出力f隨時間t變化的函數關系一定可以表示為f=6t(n), 故d錯誤. 故選:bc點評:本題考查牛頓第二定律與圖象的綜合,知道滑塊和木板在不同拉力作用下的運動規律是解決本題的關鍵,掌握處理圖象問題的一般方法,通常通過圖線的斜率和截距入手分析10如圖所示,在豎直平面內,半徑為r的四分之一圓弧軌道ab、水平軌道bc與斜面cd平滑連接在一起,圓弧軌道的半徑ob和bc垂直,水平軌道bc的長度大于r,斜面足夠長。在圓弧軌道上靜止著n個質量為m、半徑為r(rr)的光滑剛性小球,小球恰好將圓弧軌道鋪滿,從最高點a到最低點
17、b依次標記為1、2、3n。現將圓弧軌道末端b處的阻擋物拿走,n個小球由靜止開始沿軌道運動,不計摩擦與空氣阻力,若以bc所在的平面為重力勢能的零勢面,下列說法正確的是 a第n個小球在斜面cd上向上運動時機械能增大 b. 第n個小球在斜面cd上向上運動時機械能減小c第1個小球到達最低點的速度的大小vd. n個小球構成的系統在運動過程中機械能守恒,且總機械能e=nmgr專題:機械能守恒定律應用專題分析:n個小球在bc和cd上運動過程中,相鄰兩個小球始終相互擠壓,把n個小球看成整體,則小球運動過程中只有重力做功,機械能守恒,弧ab的長度等于小球全部到斜面上的長度,而在圓弧上的重心位置比在斜面上的重心位
18、置可能高也可能低,所以第n個小球在斜面上能達到的最大高度可能比r小,也可能比r大,小球整體的重心運動到最低點的過程中,根據機械能守恒定律即可求解第一個小球到達最低點的速度解答:1、在下滑的過程中,水平面上的小球要做勻速運動,而曲面上的小球要做加速運動,則后面的小球對前面的小球要向前壓力的作用,所以小球之間始終相互擠壓,沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓,所以小球之間始終相互擠壓,故n個小球在運動過程中始終不會散開,且第n-1個力對第n個球做正功,根據功能關系有第n個小球在斜面cd上向上運動時機械能增大,故a正確;b錯誤.2、把n個小球看成整體,則小球運動過程中只有重力做功,機械能守恒,弧a
19、b的長度等于小球全部到斜面上的長度,而在圓弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能高也可能低,所以第n個小球在斜面上能達到的最大高度可能比r小,也可能比r大,n個小球構成的系統總機械能e= nmg) 0.36nmgr nmgr,故d錯誤;小球整體的重心運動到最低點的過程中,根據機械能守恒定律得:nmg)=nmv2 解得:v ,所以第1個小球到達最低點的速度v,故c正確故選:ac點評:本題主要考查了機械能守恒定律的應用,要求同學們能正確分析小球得受力情況,能把n個小球看成一個整體處理,難度適中第卷(非選擇題共60分)二、實驗題:本題共2小題共15分。把答案填在答題卡上或按題目要求作答.11(6分)
20、某探究小組設計了“用一把尺子測定動摩擦因數”的實驗方案。 如圖所示,將一個小球和一個滑塊用細繩連接,跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止。剪斷細繩后,小球自由下落,滑塊沿斜面下滑,可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音,保持小球和滑塊釋放的位置不變,調整擋板位置,重復以上操作,直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度h、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和滑塊沿斜面運動的位移x .(不計空氣阻力對本實驗的影響) (1)滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為 .(2)滑塊與斜面間的動摩擦因數為 。(3)以下能引起實驗誤差的是 。 a. 滑塊的質量 b當地重力加速度的大
21、小 c長度測量時的讀數誤差 d小球落地和滑塊撞擊擋板不同時答案:(1) x/h (2分) (2) (h-x2/h) (2分) (3) cd (2分)考點:探究影響摩擦力的大小的因素專題:實驗題;摩擦力專題分析:由于同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音,說明小球和滑塊的運動時間相同,由勻加速運動的位移時間公式和自由落體的位移時間公式即可求得加速度的比值;由牛頓第二定律及幾何關系即可求得滑塊與斜面間的動摩擦因數;由的數學表達式就可以知道能引起實驗誤差的因數,還要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時也會造成誤差解答:由于同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音,說明小球和滑塊的運動時間相同,由h= gt2和
22、x= at2得:a/g = x/h 根據幾何關系可知:sin=h/x,cos= ,對滑塊由牛頓第二定律得:mgsin-mgcos=ma,且a= gx/h ;聯立方程解得=(h-x2/h)由得表達式可知,能引起實驗誤差的是長度x、h、h測量時的讀數誤差,同時要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時也會造成誤差,故他們的分析是正確的故答案為:(1) x/h , (2) (h-x2/h) , (3) cd點評:本題考查了勻加速直線運動和自由落體運動的基本公式以及牛頓第二定律的應用,要求同學們能學會對實驗進行誤差分析12(8分)某課外活動小組利用豎直上拋運動驗證機械能守恒定律。 (1)某同學用20分度游標卡
23、尺測量小球的直徑,示數如圖甲所示,小球直徑為 cm。 (2)若小球直徑為d,圖乙所示的彈射裝置將小球豎直向上拋出,先后通過光電門a、b,計時裝置測出小球通過a、b的時間分別為ta、tb,用刻度尺測出光電門a、b間的距離h,已知當地的重力加速度為g,只需比較 和 相等,就可以驗證機械能是否守恒(用題目中涉及的物理量符號表示)。 (3)若固定光電門a,通過改變光電門a、b間的距離h,得到vb2隨h變化的曲線。不計空氣阻力,則vb2隨h變化的曲線斜率的絕對值等于 。答案:(1) 1.020 (2分) (2)2gh ; (d/ta)2一(d/tb)2 (或gh ; (d/ta)2一(d/tb)2/2
24、) (每空2分) (3)2g (2分) 考點:驗證機械能守恒定律專題:實驗題;機械能守恒定律應用專題分析:(1)游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數,不需估讀知道光電門測量瞬時速度的原理根據重力勢能和動能的定義求出對應的物理量解答:(1)游標卡尺的主尺讀數為10mm,游標讀數為0.054mm=0.20mm,所以小球的直徑為最終讀數為10mm+0.054mm=10.20mm=1.020cm(新課標課本讀法為主尺讀數游標尺讀數:小球的直徑為1.4cm4(19/20)mm=10.20mm=1.020cm)利用平均速度代替瞬時速度算得小球經過光電門時的速度,得:小球經過光電門a時的速度為va=d/
25、ta ,小球經過光電門b時的速度為vb=d/tb ,小球動能增加量為ek= m()2m()2 ;小球的重力勢能減小量為mgh ;所以若公式mgh= m()2m()2成立,即只需比較得gh= ()2()2,就可以驗證機械能守恒由機械能守恒得mgh= mv2,則vb2隨h變化的曲線斜率的絕對值k=vb2/h =2g .點評:掌握游標卡尺的讀數方法,游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數,不需估讀光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度三、計算題:本大題共4小題,共45分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟只寫出最后答案的
26、不能得分。有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。13(9分)2014年8月29日,天津國際無人機展開幕。其中,首次公開展出的軟體飛機引發觀眾廣泛關注。據介紹,軟體飛機是沒有硬質骨架的飛機,從箱子里面取出來吹氣成型。同比之下機翼面積大,載荷能力強,可做超低速超低空飛行,具有良好的彈性,耐撞擊而不受損:(1)求空氣對飛機的作用力的大小。(2)若飛機在勻速圓周運動過程中,飛機上的一個質點脫落,求質點落地點與飛機做勻速圓周運動的圓心之間的距離(空氣阻力忽略不計)。解:(1)飛機做勻速圓周運動,所受合力提供向心力即f合=mv2/r (2分) 空氣對飛機的作用力的大小f= =m (2分) (2)飛
27、機上的質點脫落,做初速度為v的平拋運動,由平拋運動規律得: x=vt (1分) h = gt2 (1分) 質點落地點與飛機做勻速圓周運動的圓心之間的距離l= (1分) 聯立解得:l= (2分)14(10分)2013年12月14日,我國自行研制的“嫦娥三號”探測器成功實施月面軟著陸,實現了我國航天器首次在地外天體的軟著陸和巡視勘探。12月15日4時06分,“嫦娥三號”著陸器轉移機構正常解鎖,托舉著巡視器輕輕展開、降落、接觸月面,并在著陸器與月面之間搭起了一架斜梯。隨后,“玉兔號”沿著斜梯款步而下。4時35分,“玉兔號”踏上月球,在月面印出一道長l的深深痕跡。已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為
28、r,月球質量與地球質量之比為q,月球半徑與地球半徑之比為p 。 (1)求月球表面的重力加速度。 (2)若“玉兔號”沿著斜梯下滑的運動可視作初速度為零、加速度為a的勻加速運動,“玉兔號”在水平月面上滑行時所受阻力約為其重力的是倍,不計“玉兔號”滑行至斜面底端的能量損失,求“玉兔號”滑到斜梯底端時的速度v。答案:(1)g月= qg/p2 (2)v= 考點:萬有引力定律及其應用;向心力專題:萬有引力定律的應用專題分析:(1)設月球質量為m月,半徑為r月,月球表面重力加速為g月;地球質量為m地,由萬有引力定律及牛頓第二定律列式求解(2)萬有引力定律及向心力公式列式求解解:(1)設月球質量為m月,半徑為
29、r月,月球表面重力加速度為g月;地球質量為m地 ,則:在月球表面上有: mg月=g (1分) 在地球表面上有: mg=g (1分)又由: q=m月/m地 ; p = r月/r (2分)解得:g月= qg/p2 (1分)(2)設“玉兔號”的質量為m,“玉兔號”在水平月面上滑行時所受阻力f=kmg月 (1分)由牛頓第二定律得:f = ma/ (1分)得“玉兔號”在月面上滑行時的加速度大小a/ =kg月 (1分)由勻變速直線運動規律得:v2 = 2a/l (1分)解得:v= (1分)點評:本題注意萬有引力定律應用的兩個公式的選擇,研究天體運動時選擇萬有引力等于向心力15(12)如圖所示,滑塊的質量為
30、m,其與水平地面間的動摩擦因數=0.1,它以v0=3的初速度由a點開始向b點滑行,并滑上光滑的半徑為r的1/4圓弧bc,已知ab=5r。在c點正上方有一離c點高度也為r的旋轉平臺,沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔p、q,旋轉時兩孔均能達到c點的正上方。假設滑塊滑過c點后通過p孔,又恰能從q孔落下,求: (1)滑塊滑過c點后能上升的最大高度。 (2)平臺轉動的角速度應滿足的條件。答案:(1)h=3r (2)= (n=o,1,2,)解:(1)設滑塊滑至b點時速度為vb,對滑塊由a點到b點應用動能定理有:-mg5r= mvb2一mv02(2分) 解得:vb2=8gr (1分) 設滑塊上升到
31、最大高度處時離c點的高度為h,則有: mvb2 = mg(h+r) (2分) 解得:h=3r。 (1分) (2)設滑塊到達p孔時速度為vp,則:mvb2 = mvp2+ mg2r (2分) 滑塊穿過p孔后做豎直上拋運動,再回到平臺所用的時間為: t=2vp/g (1分) 解得t=4 (1分) 要想實現題述過程,需滿足t= (2n+1) (1分) 解得:= (n=o,1,2,) (1分)16(14分)如圖所示,某高臺的上面有一豎直的1/4圓弧形光滑軌道,軌道半徑r=5/4 m,軌道端點b的切線水平。一質量m=5 kg的金屬滑塊(可視為質點)由軌道頂端a由靜止釋放,離開b點后經時間t=1 s撞擊在
32、斜面上的p點。已知斜面的傾角=370,斜面底端c與b點的水平距離x0= 3 m。g取10m/s2,sin 370 =06,cos 370= 08,不計空氣阻力。 (1)求金屬滑塊m運動至b點時對軌道的壓力大小。 (2)若金屬滑塊m離開b點時,位于斜面底端c點、質量m=1 kg的另一滑塊在沿斜面向上的恒定拉力f作用下由靜止開始向上加速運動,恰好在p點被m擊中。已知滑塊m與斜面間動摩擦因數= 025,求拉力f大小。 (3)若第(2)問中滑塊m與滑塊m碰撞時間忽略不計,碰后立即撤去拉力f,此時滑塊m速度變為4m/s,仍沿斜面向上運動,為了防止二次碰撞,迅速接住并移走反彈的滑塊m,求滑塊m此后在斜面上
33、運動的時間。解:(1)從a到b過程,由機械能守恒定律得:mgr=mvb2 (1分) 在b點,由牛頓第二定律得:fmg=m (1分) 解得:f = 150 n 由牛頓第三定律可知,滑塊對b點的壓力f/ = f=150 n,方向豎直向下。 (1分) (2)滑塊m離開b后做平拋運動, 水平方向:x = vbt 由幾何知識可知,滑塊m的位移:s= 解得:x =5 m,s= 25 m (2分) 設滑塊m向上運動的加速度為a 由勻變速運動的位移公式得:s= at2 解得:a=5 ms2 (1分) 對滑塊m,由牛頓第二定律得:fmgsin 370 mgcos 370 =ma (1分) 解得:f= 13 n
34、(1分) (3)撤去拉力f后,對滑塊m,由牛頓第二定律得: mgsin 370+mgcos370=ma1 解得:a1 = 8 ms2 (1分) 滑塊上滑的時間t1= v/a1 = 0.5 s (1分) 上滑位移:s1= =1m (1分) 滑塊m沿斜面下滑時,由牛頓第二定律得: mgsin 370mgcos370=ma2 解得:a2 = 4 ms2 (1分) 下滑過程,s+s1= a2t22 解得:t2 = s (1分) 所用時間:t=t1+t2=(0.5+ ) s (1分)江西省百所重點年學高三階段性診斷考試物理試卷參考答案1b 2d 3d 4a 5b 6c 7ab 8bc 9bc 10ac11(1) x/h (2分) (2) (h-x2/h) (2分) (3) cd (2分)12(1) 1.020 (2分) (2)2gh ; (d/ta)2一(d/tb)2 (或gh ; (d/ta)2一(d/tb)2/2 ) (每空2分) (3)2g (2分) 13解:(1)飛機做勻速圓周運動,所受合力提供向心力即f合=mv2/r (2分) 空氣對飛機的作用力的大小f= =m (2分) (2)飛
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