2020高考物理一轮复习专题5-1 功 功率(精练)附答案

2020高考物理一轮复习专题5-1 功 功率(精练)附答案
2020高考物理一轮复习专题5-1 功 功率(精练)附答案

专题5.1 功 功率

1.(2019·江苏徐州一中期末)一根木棒沿固定水平桌面从A 移动到B ,位移为s ,则棒对桌面的摩擦力F f

和桌面对棒的摩擦力F f ′,做的功分别为( )

A .-F f s ,-F f ′s

B .F f s ,-F f ′s

C .0,-F f ′s

D .-F f s ,0

【解析】由题意知棒对桌面的摩擦力为F f ,桌面无位移,则做的功为0;桌面对棒的摩擦力为F f ′,棒的位移为s ,因此F f ′做的功为-F f ′s ,C 正确。

【答案】C

2.(2019·湖南省长沙市一中期末)如图4所示的拖轮胎跑是一种体能训练活动。某次训练中,轮胎的质量为5 kg ,与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37°,轮胎与地面动摩擦因数是0.8。若运动员拖着轮胎以5 m/s 的速度匀速前进 ,则10 s 内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2)( )

图4

A .500 J

B .750 J

C .1 250 J

D .2 000 J

【解析】F cos θ=f ,

F N +F sin θ=mg ,

f =μF N ,得F =μm

g cos θ+μsin θ

0.8×50

0.8+0.8×0.6

N =31.25 N ,

10 s 内运动员对轮胎做功W F =F cos θ·vt =31.25×0.8×5×10 J =1 250 J ,选项C 正确。 【答案】C

3.(2019·辽宁省阜新市一中期末)在水平面上,有一弯曲的槽道AB ,槽道由半径分别为R 2和R 的两个半圆

构成。如图6所示,现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点沿槽道拉至B 点,若拉力F 的方向时刻均与小球运动方向一致,则此过程中拉力所做的功为( )

图6

A .0

B .FR

C.3

2

πFR D .2πFR

【解析】把槽道分成s 1、s 2、s 3、…、s n 微小段,拉力在每一段上可视为恒力,则在每一段上做的功W 1

=F 1s 1,W 2=F 2s 2,W 3=F 3s 3,…,W n =F n s n ,拉力在整个过程中所做的功W =W 1+W 2+W 3+…+W n =F (s 1+s 2+s 3+…+s n )=F (π·R 2+πR )=3

2

πFR 。故选项C 正确。

【答案】C

4.(2019·河北省廊坊市一中期末)轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m =0.5 kg 的物块相连,如图7甲所示,弹簧处于原长状态,物块静止,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x 轴,现对物块施加水平向右的外力F ,F 随x 轴坐标变化的情况如图乙所示,物块运动至x =0.4 m 处时速度为零,则此时弹簧的弹性势能为(g =10 m/s 2)( )

图7

A .3.1 J

B .3.5 J

C .1.8 J

D .2.0 J

【解析】物块与水平面间的摩擦力为F f =μmg =1 N 。现对物块施加水平向右的外力F ,由F -x 图象面积表示功可知,物块运动至x =0.4 m 处时F 做功W =3.5 J ,克服摩擦力做功W f =F f x =0.4 J 。由功能关系可知W -W f =E p ,此时弹簧的弹性势能为E p =3.1 J ,选项A 正确。

【答案】A

5.(2019·江苏省扬州市一中期末)一个高中生骑电动车以20 km/h 的速度匀速行驶,电动车所受的阻力是人和车总重力的1

10。已知人和车的总质量约为80 kg ,重力加速度大小g 取10 m/s 2,则此时电动车电机的输

出功率约为( )

A .50 W

B .100 W

C .450 W

D .800 W

【解析】车在匀速行驶时,人和车受力平衡,人和车受到的阻力大小为F f =110mg =1

10×800 N =80 N ,此

时的功率P =Fv =F f v =80×20×1 000

3 600

W =444 W ,所以选项C 正确。

【答案】C

6.(2019·河南省漯河市一中期末)汽车在平直的公路上以恒定的功率启动,设阻力恒定,则图10中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系,以下判断正确的是( )

图10

A .汽车的加速度—时间图象可用图乙描述

B .汽车的速度—时间图象可用图甲描述

C .汽车的加速度—时间图象可用图丁描述

D .汽车的速度—时间图象可用图丙描述

【解析】由牛顿第二定律得F -F f =ma ,F =P v ,即P

v -F f =ma ,随着v 的增大,物体做加速度减小的加速

运动,在v -t 图象上斜率应越来越小,故图甲为汽车的速度—时间图象,选项B 正确,D 错误;由a =P

mv -

F f

m

知,因速度增加得越来越慢,加速度减小得越来越慢,最后趋于零,故图乙为汽车加速度—时间图象,选项A 正确,C 错误。

【答案】AB

7.(2019·山西省运城市一中期末)中国已成为世界上高铁运营里程最长、在建规模最大的国家。报道称,新一代高速列车正常持续运行牵引功率达9 000 kW ,速度为300 km/h 。假设一列高速列车从杭州到金华运行路程为150 km ,则( )

A .列车从杭州到金华消耗的电能约为9 000 kW·h

B .列车正常持续运行时的阻力大小约为105 N

C .如果该列车以150 km/h 运动,则牵引功率为4 500 kW

D .假设从杭州到金华阻力大小不变,则列车克服阻力做功大小等于阻力与位移的乘积

【解析】消耗的电能W =Pt =9 000×150

300 kW·h =4 500 kW·h ,故选项A 错误;列车正常持续运行时,阻

力等于牵引力,牵引力F =P v =9×1063×10

53 600 N≈105

N ,选项B 正确;由于不知阻力变化情况,选项C 无法判断;假设从杭州到金华阻力不变,则列车克服阻力做功大小等于阻力与路程的乘积,故选项D 错误。

【答案】B

8.(2019·黑龙江省牡丹江市期末)把A 、B 两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v 0分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图3所示,则下列说法正确的是( )

图3

A .两小球落地时速度相同

B .两小球落地时,重力的瞬时功率相同

C .从开始运动至落地,重力对两小球做的功不同

D .从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率P A >P B

【解析】A 、B 两球落地的速度大小相同,方向不同,选项A 错误;因B 球落地时竖直速度较大,由P =mgv 竖可知,两球落地时,重力对B 球做功的瞬时功率较大,选项B 错误;重力做功与路径无关,重力对两小球做的功均为mgh ,选项C 错误;因B 球从被抛出到落地所用时间较长,故从开始至落地,重力对两小球做功的平均功率P A >P B ,选项D 正确。

【答案】D

9.(2019·浙江省金华市一中期末)如图4所示,分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端,在此过程中F 1、F 2、F 3的平均功率分别为P 1、P 2、P 3,则( )

图4

A .P 1=P 2=P 3

B .P 1>P 2=P 3

C .P 3>P 2>P 1

D .P 1>P 2>P 3

【解析】三种情况下,物体从底端运动到顶端的加速度相同,运动时间相同,运动过程中的平均速度也

相同。图甲中,根据牛顿第二定律得F 1=mg sin α+ma ,因此F 1做功的平均功率P 1=F 1v -

=(mg sin α+ma )v -

。图乙和丙中,由牛顿第二定律可知F 2cos α=mg sin α+ma ,F 3cos θ=mg sin α+ma 。因此F 2和F 3做功的平均

功率分别是P 2=F 2v -

cos α=(mg sin α+ma )v -

,P 3=F 3v -

cos θ=(mg sin α+ma )v -

,A 正确。

【答案】A

10.(2019·湖北省黄冈市一中期末)质量为m 的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P ,且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v ,那么当汽车的车速为v

3

时,汽车的瞬

时加速度的大小为( )

A.P mv

B.2P mv

C.3P mv

D.4P mv

【解析】当汽车匀速行驶时,有F f =F =P v ,当v ′=v 3时,P =F ′v 3,得F ′=3P

v ,由牛顿第二定律得a =

F ′-F f m =3P v -

P

v m =2P mv

,故选项B 正确,A 、C 、D 错误。

【答案】B

11.(2019·宁夏银川一中模拟)如图5所示,水平路面上有一辆质量为m 0的汽车,车厢中有一质量为m 的人正用恒力F 向前推车厢,在车以加速度a 向前加速行驶距离L 的过程中,下列说法正确的是(

)

图5

A .人对车的推力F 做的功为FL

B .人对车做的功为maL

C .车对人的摩擦力做的功为(F +ma )L

D .车对人的作用力大小为ma

【解析】人对车的推力为F ,在力F 方向上车行驶了L ,则推力F 做的功为FL ,故A 正确;在水平方向上,由牛顿第二定律可知车对人的力向左,大小为ma ,则人对车水平方向上的作用力大小为ma ,方向向右;车向左运动了L ,故人对车做的功为-maL ,故B 错误;竖直方向车对人的作用力大小为mg ,则车对人的作用力F ′=(mg )2+(ma )2,故D 错误;人在水平方向受到F 的反作用力和车对人向左的摩擦力,则F f -F =ma ,F f =ma +F ,则车对人的摩擦力做的功为(F +ma )L ,故C 正确。

【答案】AC

12.(2019·吉林省长春市一中模拟)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104 kg ,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N ,弹射器有效作用长度为100 m ,推力恒定,要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s 。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则下列说法正确的是( )

A .弹射器的推力大小为1.1×106 N

B .弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J

C .弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W

D .舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s 2

【解析】设总推力为F ,则舰载机受到的合外力为0.8F ,由动能定理有F 合x =1

2mv 2-0,可求出F =1.2×106

N ,减去发动机的推力,得出弹射器的推力为1.1×106 N ,选项A 正确;弹射器对舰载机所做的功W 弹=F 弹x

=1.1×108

J ,选项B 正确;舰载机的平均速度为v -

=v 0+v

2

=40 m/s ,则弹射器做功的平均功率P -弹=F 弹v -

=4.4×107

W ,选项C 错误;舰载机的加速度a =v 2

2s

=32 m/s 2,选项D 正确。

【答案】ABD

13. (2019·福建省泉州市一中模拟)如图6所示是具有登高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5 min 内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m 到达灭火位置。此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3 m 3/min ,水离开炮口时的速率为20 m/s ,取g =10 m/s 2,则用于( )

图6

A .水炮工作的发动机输出功率约为1×104 W

B .水炮工作的发动机输出功率约为4×104 W

C .水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106 W

D .伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W

【解析】水炮的发动机作用是把水从地面运到水炮处,再由水炮发射出去,因此发动机做的功转化为水发射时的动能和重力势能,所以输出功率P =W t =mgh +1

2mv 2

t ,每秒射出水的质量m =1 000×3

60 kg =50 kg ,

代入得P =4×104 W ,选项B 正确,A 、C 错误;伸缩臂的发动机做功把人和伸缩臂本身抬高了60 m ,伸缩臂本身有一定的质量,伸缩臂自身的重力势能也增加,所以伸缩臂发动机的功率大于P 1=(m 人+m 台)gh

t

400×10×60

5×60

W =800 W ,选项D 错误。

【答案】B

14.(2019·广东清远市田家炳实验中学一模)用长为l 、不可伸长的细线把质量为m 的小球悬挂于O 点,将小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手,运动t 时间后停在最低点.则在时间t 内( )

A .小球重力做功为mgl (1-cos α)

B .空气阻力做功为-mgl cos α

C .小球所受合力做功为mgl sin α

D .细线拉力做功的功率为

mgl

-cos α

t

【解析】小球从开始运动到停止的过程中,下降的高度为:h =l (1-cos α),所以小球的重力做功:W G =mgh =mgl (1-cos α),故A 正确;在小球运动的整个过程中,重力和空气阻力对小球做功,根据动能定理得:W G +W f =0-0,所以空气阻力做功W f =-W G =-mgl (1-cos α),故B 错误;小球受到的合外力做功等于小球动能的变化,所以W 合=0-0=0,故C 错误;由于细线的拉力始终与运动的方向垂直,所以细线的拉力不做功,细线的拉力的功率为0,故D 错误.

【答案】A

15.(2019·安徽省芜湖市一中模拟)如图所示,轻绳一端受到大小为F 的水平恒力作用,另一端通过定滑轮与质量为m 、可视为质点的小物块相连.开始时绳与水平方向的夹角为θ.当小物块从水平面上的A 点被拖动到水平面上的B 点时,位移为L ,随后从B 点沿斜面被拖动到定滑轮O 处,BO 间距离也为L .小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ,若小物块从A 点运动到O 点的过程中,F 对小物块做的功为W F ,小物块在BO 段运动过程中克服摩擦力做的功为W f ,则以下结果正确的是( )

A .W F =FL (cos θ+1)

B .W F =2FL cos θ

C .W f =μmgL cos2θ

D .W f =FL -mgL sin2θ

【解析】小物块从A 点运动到O 点,拉力F 的作用点移动的距离x =2L cos θ,所以拉力F 做的功W F =Fx =2FL cos θ,A 错误,B 正确;由几何关系知斜面的倾角为2θ,所以小物块在BO 段受到的摩擦力f =μmg cos2θ,则W f =fL =μmgL cos2θ,C 正确,D 错误.

【答案】BC

16.(2019·河北保定四校联考)质量m =20 kg 的物体,在大小恒定的水平外力F 的作用下,沿水平面做直线运动.0~2 s 内F 与运动方向相反,2~4 s 内F 与运动方向相同,物体的v -t 图象如图所示.g 取10 m/s 2,则( )

A .拉力F 的大小为100 N

B .物体在4 s 时拉力的瞬时功率为120 W

C .4 s 内拉力所做的功为480 J

D .4 s 内物体克服摩擦力做的功为320 J

【解析】取物体初速度方向为正方向,由题图可知物体与水平面间存在摩擦力,由题图可知0~2 s 内,-F -f =ma 1且a 1=-5 m/s 2;2~4 s 内,-F +f =ma 2且a 2=-1 m/s 2,联立以上两式解得F =60 N ,f =40 N ,A 错误;由P =Fv ,得4 s 时拉力的瞬时功率为120 W ,B 正确;由W =Fx,0~2 s 内,W 1=-Fx 1,2~4 s 内,W 2=Fx 2,由题图可知x 1=10 m ,x 2=2 m ,代入数据解得,4 s 内拉力所做的功为-480 J ,C 错误;摩擦力做功W =fs ,摩擦力始终与速度方向相反,故s 为路程,由题图可求得总路程为12 m,4 s 内物体克服摩擦力做的功为480 J ,D 错误.

【答案】B

17.(2019·福建厦门一中质检)总质量为m 的汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶时,发动机的功率为P .司机为合理进入限速区,减小了油门,使汽车功率立即减小到2P /3并保持该功率继续行驶,设汽车行驶过程中所受阻力大小不变.从司机减小油门开始,汽车的v -t 图象如图,从汽车开始减速到再次达到匀速运动的过程中,行驶的位移为s ,汽车因油耗而改变的质量可忽略.则在该过程中,下列说法正确的是( )

A .汽车再次匀速运动时速度大小为23v 0

B .t =0时刻,汽车的加速度大小为P 3mv 0

C .汽车的牵引力不断减小

D .经历的时间为3s 2v 0-5mv 02

12P

【解析】以速度v 0匀速行驶时,P =F f v 0,再次匀速时,2P /3=F f v ,联立解得v =2

3v 0,A 正确;在t =0

时刻,根据牛顿第二定律:P v 0-2P 3v 0=ma ,解得a =P

3mv 0,B 正确;根据P =Fv ,速度减小,功率不变,故牵

引力增大,C 错误;根据动能守理:23Pt -F f s =12m ????23v 02-12mv 02

,解得t =3s 2v 0-5mv 0212P

,D 正确.

【答案】ABD

18.(2019·江苏温州中学模拟)目前,我国的高铁技术已处于世界领先水平,它是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)组成一个编组,称为动车组.若每节动车的额定功率均为1.35×104 kW ,每节动车与拖车的质量均为5×104 kg ,动车组运行过程中每节车厢受到的阻力恒为其重力的0.075倍,若已知1节动车加2节拖车编成的动车组运行时的最大速度v 0为466.7 km/h.我国的沪昆高铁是由2节动车和6节拖车编成动车组来工作的,其中头、尾为动车,中间为拖车.当列车高速行驶时会使列车的“抓地力”减小不易制动,解决的办法是制动时,常用“机械制动”与“风阻制动”配合作用,所谓“风阻制动”就是当检测到车轮压力非正常下降时,通过升起风翼(减速板)调节其风阻,先用高速时的风阻来增大“抓地力”将列车进行初制动,当速

度较小时才采用机械制动.求:(所有结果保留两位有效数字)

(1)沪昆高铁的最大时速v 为多少?

(2)当动车组以加速度1.5 m/s 2加速行驶时,第3节车厢对第4节车厢的作用力为多大?

(3)沪昆高铁以题(1)中的最大速度运动时,测得此时风相对于运行车厢的速度为100 m/s ,已知横截面积为1 m 2的风翼上可产生1.29×104 N 的阻力,此阻力转化为车厢与地面阻力的效率为90%.沪昆高铁每节车厢顶安装有2片风翼,每片风翼的横截面积为1.3 m 2,求此情况下“风阻制动”的最大功率为多大?

【解析】(1)由P =3kmgv 0,2P =8kmgv ,代入数据解得: v =0.75v 0=3.5×102 km/h.

(2)设各动车的牵引力为F 牵,第3节车厢对第4节车厢的作用力大小为F ,以第1、2、3节车厢为研究对象,

由牛顿第二定律得:F 牵-3kmg -F =3ma 以动车组整体为研究对象,由牛顿第二定律得: 2F 牵-8kmg =8ma

由上述两式得:F =kmg +ma =P

3v 0+ma =1.1×105 N.

(3)由风阻带来的列车与地面的阻力为: F 阻=1.29×104×1.3×2×8×0.9 N =2.4×105 N “风阻制动”的最大功率为

P =F 阻v m =2.4×105×350 0003 600

W =2.3×107 W.

【答案】(1)3.5×102 km/h (2)1.1×105 N (3)2.3×107 W

19.(2019·广东省深圳市一中模拟)某汽车在某次测试过程中数据如下表所示,请根据表中数据回答问题。

某天张华驾驶该汽车从甲地点沿平直公路到乙地点送货,张华启动汽车后先以恒定的加速度(该加速度大小与测试过程中加速过程的加速度大小相同)运动一段时间,汽车功率达到额定功率后,保持额定功率继续行驶,达到最大速度后以最大速度行驶,快到乙地点时,开始制动汽车,刚好到乙地点停下。已知汽车在平直

公路上沿直线行驶时所受阻力f 大小恒定,为制动过程中汽车所受阻力的1

6,甲地点到乙地点的距离为d =3 km ,

取重力加速度g =10 m/s 2。

(1)求汽车在平直公路上行驶的最大速度v m ; (2)张华由甲地点到乙地点共经历多长时间? 【解析】(1)由题中表格数据知

加速过程的加速度大小为a 1=Δv

Δt =1 m/s 2

制动过程的加速度大小为a 2=v 2

2x 0=10 m/s 2

则制动过程所受阻力大小为F ′=ma 2=1.5×104 N 汽车行驶过程中受到的阻力大小为f =1

6F ′=2.5×103 N

汽车速度最大时,牵引力与阻力大小相等,由P =fv m 得, v m =P

f

=32 m/s

(2)匀加速过程中,由牛顿第二定律可知F -f =ma 1 解得F =f +ma 1=4×103 N

故匀加速过程中的最大速度v m0=P

F =20 m/s ,

加速时间为t 1=v m0a 1=20 s ,加速距离为x 1=v 2m0

2a 1=200 m

制动过程所用的时间为t 2=v m

a 2=3.2 s ,

制动距离为x 2=v 2m

2a 2

=51.2 m

功率达到额定功率后,汽车做变加速及匀速运动,在此过程有 Pt 0-fx =12mv 2m -12mv 2

m0 其中x =d -(x 1+x 2) 联立解得t 0=91.75 s

故从甲地点到乙地点共经历的时间为t =t 1+t 2+t 0=114.95 s 【答案】(1)32 m/s (2)114.95 s

1.(2019·江苏卷)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m ,从A 点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A 点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s ,与地面间的动

摩擦因数为μ,重力加速度为g ,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中( )

A .弹簧的最大弹力为μmg

B .物块克服摩擦力做的功为2μmgs

C .弹簧的最大弹性势能为μmgs

D .物块在A 【答案】BC

【解析】小物块压缩弹簧最短时有

F mg

弹μ>,故A 错误;全过程小物块的路程为2s ,所以全过程中

克服摩擦力做的功为:2mg s μ?,故B 正确;小物块从弹簧压缩最短处到A 点由能量守恒得:

max P E mgs

μ=,

故C 正确;小物块从A 点返回A 点由动能定理得:2

1202mg s mv μ-?=-,解得:0v =故D 错误。

2.(2018·全国卷Ⅱ)如图所示,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定( )

A .小于拉力所做的功

B .等于拉力所做的功

C .等于克服摩擦力所做的功

D .大于克服摩擦力所做的功 【答案】A

【解析】由动能定理W F -W f =E k -0,可知木箱获得的动能一定小于拉力所做的功,A 正确。

3. (多选)(2018·全国卷Ⅲ)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v 随时间t 的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程( )

A .矿车上升所用的时间之比为4∶5

B .电机的最大牵引力之比为2∶1

C .电机输出的最大功率之比为2∶1

D .电机所做的功之比为4∶5 【答案】AC

【解析】根据位移相同可得两图线与时间轴围成的面积相等,12v 0×2t 0=12×12v 0[2t 0+t ′+(t 0+t ′)],解得t ′=

1

2t 0,则对于第①次和第②次提升过程中,矿车上升所用的时间之比为2t 0∶????2t 0+1

2t 0=4∶5,A 正确。加速过程中的牵引力最大,且已知两次加速时的加速度大小相等,故两次中最大牵引力相等,B 错误。由题知两次提升的过程中矿车的最大速度之比为2∶1,由功率P =Fv ,得最大功率之比为2∶1,C 正确。两次提升过程中矿车的初、末速度都为零,则电机所做的功等于克服重力做的功,重力做的功相等,故电机所做的功之比为1∶1,D 错误。

4.(2018年天津卷)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程.假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移x =1.6×103 m 时才能达到起飞所要求的速度v =80 m/s.已知飞机质量m =7.0×104 kg ,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,重力加速度g 取10 m/s 2,求飞机滑跑过程中,

(1)加速度a 的大小; (2)牵引力的平均功率P .

【解析】(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,有v 2=2ax ① 代入数据解得a =2 m/s 2.② (2)设飞机滑跑受到的阻力为F 阻, 根据题意有F 阻=0.1mg ③ 设发动机的牵引力为F ,

根据牛顿第二定律有F -F 阻=ma ④

设飞机滑跑过程中的平均速度为v ,有v =v

2⑤

在滑跑阶段,牵引力的平均功率P =F v ⑥ 联立②③④⑤⑥得P =8.4×106 W. 【答案】(1)2 m/s 2 (2)8.4×106 W

高考物理重点专题突破 (70)

1.正确、灵活地理解应用折射率公式 (1)公式为n=sin i sin r(i为真空中的入射角,r为某介质中的折射角)。 (2)根据光路可逆原理,入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的,我们可以这样来理解、记忆:折射率等于真空中光线与法线夹角的正弦跟介质中光线与法线夹角的正弦之比,再简单一点说就是大角的正弦与小角的正弦之比。 2.n的应用及有关数学知识 (1)同一介质对紫光折射率大,对红光折射率小,着重理解两点:第一,光的频率由光源决定,与介质无关;第二,同一介质中,频率越大的光折射率越大。 (2)应用n=c v,能准确而迅速地判断出有关光在介质中的传播速度、波长、入射光线与 折射光线偏折程度等问题。 3.产生全反射的条件 光从光密介质射入光疏介质,且入射角大于或等于临界角。 1.半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体,过其轴线OO′的截面如图所示。位于截面所在的平面内的一细束光线,以入射角i0由O点入射,折射光线由上边界的A点射出。当光线在O点的入射角减小至某一值时,折射光线在上边界的B点恰好发生全反射。求A、B两点间的距离。 解析:当光线在O点的入射角为i0时,设折射角为r0,由折射定律得sin i0 sin r0=n① 设A点与左端面的距离为d A,由几何关系得

sin r 0= R d A 2+R 2 ② 若折射光线恰好发生全反射,则在B 点的入射角恰好为临界角C ,设B 点与左端面的距离为d B ,由折射定律得 sin C =1n ③ 由几何关系得 sin C = d B d B 2+R 2 ④ 设A 、B 两点间的距离为d ,可得d =d B -d A ⑤ 联立①②③④⑤式得 d =? ????1 n 2-1-n 2-sin 2i 0sin i 0R 。⑥ 答案:? ????1 n 2-1-n 2-sin 2i 0sin i 0R 1.测玻璃的折射率 常用插针法:运用光在玻璃两个界面处的折射。 如图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移。用插针法找出与入 射光线AO 对应的出射光线O ′B ,确定出O ′点,画出折射光线OO ′,量出入射角i 和折射角r ,根据n = sin i sin r 计算出玻璃的折射率。 2.测水的折射率 常见的方法有成像法、插针法、观察法、视深法等。 (1)成像法 原理:利用水面的反射成像和水面的折射成像。 方法:如图所示,在一盛满水的烧杯中,紧挨杯口竖直插一直尺,在直尺 的对面观察水面,能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像,若从点P 看到直尺在水下最低点的刻度B 的像B ′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A 的像A ′(反射成像)重合,读出AC 、BC 的长,量出烧杯内径d ,即可求 出水的折射率 n = (BC 2+d 2)(AC 2+d 2) 。

高考物理一轮复习 力学部分 专题05 牛顿运动定律基础单元测试卷A卷

专题05 牛顿运动定律 1.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( ) A. 牛顿第一定律是根据伽利略的理想斜面实验总结出来的 B. 牛顿第一定律可以用实验直接验证 C. 理想实验的思维方法与质点概念的建立一样,都是一种科学的抽象思维方法 D. 由牛顿第一定律可知,静止的物体一定不受外力作用 【答案】C 【解析】牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础, 2.把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手沿水平方向拉测力计A,测力计B受到A的拉力为F,测力计A受到B的拉力为F',则() A. F与F'大小相等 B. F的方向水平向左 C. F'的方向水平向右 D. F'作用在测力计B上 【答案】A 【解析】根据牛顿第三定律的特点可知:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。故A正确;由题可知,测力计B受到A的拉力为F的方向向右。故B错误;测力计A受到B的拉力为F′方向为向左。故C错误;F′是测力计A 受到B的拉力,所以是作用在A上。故D错误。故选:A。 3.2016年10月17日,神舟十一号载人飞船发射成功宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是

A. 火箭加速上升时,宇航员处于超重状态 B. 飞船落地前减速下落时,宇航员处于失重状态 C. 火箭加速上升时,宇航员对座椅的压力小于自身重力 D.火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时,宇航员处于失重状态 【答案】A 【解析】火箭加速上升时,加速度方向向上,宇航员处于超重状态。宇航员对座椅的压力大于自身重力,故A正确,CD错误。船落地前减速下落时,加速度向上,宇航员处于超重状态,故B错误;故选A。 4.如图所示,质量为m的物体放在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体在方向与水平面成斜向下、大小为F的推力作用下,从静止开始运动,则物体的加速度为() A. B. C. D. 【答案】C 5.质量为45kg的小明站在电梯中的“体重计”上,当电梯竖直向下运动经过5楼时,“体重计”示数为50kg,如图所示.重力加速度取10m/s2.此时小明处于

高三物理选择题专项训练(7套含答案)

2013年高三物理选择题专项训练(一) 14.如图所示,直线I、Ⅱ分别表示A、B两物体从同一地点开始运动的v-t图 象,下列说法中正确的是 A.A物体的加速度小于B物体的加速度B.t0时刻,两物体相遇 C.t0时刻,两物体相距最近D.A物体的加速度大于B物体的加速度 15.如图所示,物块A、B通过一根不可伸长的细线连接,A静止在斜面上, 细线绕过光滑的滑轮拉住B,A与滑轮之间的细线与斜面平行。则物块 A受力的个数可能是 A.3个B.4个C.5个D.2个 16.如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在A、B两 点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷,则关于C、D两点的场强和电势, 下列说法正确的是 A.C、D两点的场强不同,电势相同B.C、D两点的场强相同,电势不同 C.C、D两点的场强、电势均不同D.C、D两点的场强、电势均相同 17.图示为某种小型旋转电枢式发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强 度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′以角速度ω匀 速转动,线圈的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r,线圈的两端经 两个半圆形的集流环(缺口所在平面与磁场垂直)和电刷与电阻R连 接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面 与磁场方向平行(如图所示),则下列说法正确的是 A.通过电阻R的是直流电B.发电机产生电动势的最大值E m= nBSω C.电压表的示数为D.线圈内产生的是交流电 18.2009年5月,英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚飞车挑战世界最大环形车道。如图所示,环形车道竖直放置,直径达12m,若汽车在车道上以12m/s恒定的速率运动, 演员与摩托车的总质量为1000kg,车轮与轨道间的动摩擦因数为0.1, 重力加速度g取10m/s2,则 A.汽车发动机的功率恒定为4.08×104W B.汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×l04N C.若要挑战成功,汽车不可能以低于12 m/s的恒定速率运动 D.汽车在环形车道上的角速度为1 rad/s 19.如图所示,一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上,上端连接一带正电小球P,小球所处的空间存在着竖直向上的匀强电场,小球平衡时,弹簧恰好处于原长

高中物理功和能知识点与题型总结剖析

功和能 专题要点 1.做功的两个重要因素:有力作用在物体上且使物体在力的方向上发生了位移。功的求解可利用θ cos Fl W =求,但F 为恒力; 也可以利用F-l 图像来求;变力的功一般应用动能定理间接求解。 2.功率是指单位时间内的功,求解公式有θcos V F t W P == 平均功率,θcos FV t W P == 瞬时功率,当0=θ时,即F 与v 方向相同时,P=FV 。 3.常见的几种力做功的特点 ⑴重力、弹簧弹力,电场力、分子力做功与路径无关 ⑵摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能的转化为其他形式的能;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值,在一对滑动摩擦力做功的过程中,不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,还有机械能转化为内能。转化为内能的量等于系统机械能的减少,等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。 ③摩擦生热,是指动摩擦生热,静摩擦不会生热 4.几个重要的功能关系 ⑴重力的功等于重力势能的变化,即P G E W ?-= ⑵弹力的功等于弹性势能的变化,即P E W ?-=弹 ⑶合力的功等于动能的变化,即K E W ?=合 ⑷重力之外的功(除弹簧弹力)的其他力的功等于机械能的变化,即E W ?=其它 ⑸一对滑动摩擦力做功等于系统中内能的变化,相对Fl Q = ⑹分子力的功等于分子势能的变化。 典例精析 题型1.(功能关系的应用)从地面竖直上抛一个质量为m 的小球,小球上升的最大高度为H 。设上升过程中空气阻力为F 恒定。则对于小球上升的整个过程,下列说法错误的是( ) A. 小球动能减少了mgH B 。小球机械能减少了FH C。小球重力势能增加了m gH D 。小球加速度大于重力加速度g 解析:由动能定理可知,小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力F做的功。为(mg+F)H,A 错误;小球机械能的减小等于克服阻力F 做的功,为FH,B 正确;小球重力势能的增加等于小球小球克服重力做的功,为mgH ,C正确;小球的加速度

2019年高考物理专题复习:力学题专题

力学题的深入研究 最近辅导学生的过程中,发现几道力学题虽然不是特别难,但容易错,并且辅导书对这几道题或语焉不详,或似是而非,或浅尝辄止,本文对其深入研究,以飨读者。 【题1】(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图1所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。 ○ 1通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。 ○ 2计数点5对应的速度大小为 m/s ,计数点6对应的速度大小为 m/s 。(保留三位有效数字)。 ○3物块减速运动过程中加速度的大小为a = m/s 2,若用a g 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。 【原解析】一般的辅导书是这样解的: ①和②一起研究:根据T s s v n n n 21++=,其中s T 1.050 15=?=,得

1.0210)01.1100.9(25??+=-v =s m /00.1,1 .0210)28.1201.11(2 6??+=-v =s m /16.1, 1 .0210)06.1028.12(2 7??+=-v =s m /14.1,因为56v v >,67v v <,所以可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 这样解是有错误的。其中5v 是正确的,6v 、7v 是错误的。因为公式T s s v n n n 21++=是匀变速运动的公式,而在6、7之间不是匀变速运动了。 第一问应该这样解析: ①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 根据1到6之间的cm 00.2s =?,如果继续做匀加速运动的话,则6、7之间的距离应该为01.1300.201.11s 5667=+=?+=s s ,但图中cm s 28.1267=,所以是在6和7之间开始减速。 第二问应该这样解析: ②根据1到6之间的cm 00.2s =?,加速度s m s m T s a /00.2/1 .01000.222 2=?=?=- 所以s m aT v v /20.11.000.200.156=?+=+=。 因为s m T s s v /964.01 .0210)61.866.10(22 988=??+=+=- aT v v -=87=s m /16.11.0)2(964.0=?--。 ③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差,从第7点开始依次为,cm s 99.161.860.101=-=?,cm s 01.260.661.82=-=?, cm s 00.260.460.63=-=?,求平均值cm s s s s 00.2)(3 1321=?+?+?=?,所以加速度222 2/.1 .01000.2s m T s a -?=?==2/00.2s m 根据ma =mg μ,得g a μ=这是加速度的理论值,实际上'ma f mg =+μ(此式中f 为纸带与打点计时器的摩擦力),得m f g a + =μ',这是加速度的理论值。因为a a >'所以g a =μ的测量值偏大。

2020高考物理电学实验专题讲解和练习

。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查,如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟,需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析,如根据 实验数据画出图线,根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验,要经历多个环节,在实际考查中,一般 不会考查全部环节,而是只考查其中的几个环节,有的题目给出条 件和实验器材,要求阐述实验原理;有的给出实验电路图,要求领 会实验原理,确定需测物理量及计算公式;有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同,但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点,都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示,在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同,题型也不尽相同,但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中,应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法,比较不同实验的异同(如电路图、滑动变阻器和电表的连接) 不断充实自己的经验和方法,逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应选用(或还需)

哪些实验器材,应测量哪些物理量,如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为:R=U,E=U+Ir。由此可见,对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流

2021年高考物理选择题专题训练含答案 (1)

2021模拟模拟-选择题专项训练之交变电流 本考点是电磁感应的应用和延伸.高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值;三是突出考查变压器.一般试题难度不大,且多以选择题的形式出现.对于电磁场和电磁波只作一般的了解.本考点知识易与力学和电学知识综合,如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动,交变电路的分析与计算等.同时,本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系,如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等.另外,远距离输电也要引起重视.尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容;对变压器的原理理解的同时,还要掌握变压器的静态计算和动态分析. 北京近5年高考真题 05北京18.正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接,R=10Ω,交流电压表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则( ) A.通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R=2cos100πt (A) B.通过R的电流 i R 随时间t变化的规律是i R=2cos50πt (A) C.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos100πt (V) D.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos50πt (V) 07北京17、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω。合上开关后S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则() A、通过R1的电流的有效值是1.2A B、R1两端的电压有效值是6V C、通过R2的电流的有效值是1.22A D、R2两端的电压有效值是62V 08北京18.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。则() A.流过电阻的电流是20 A B.与电阻并联的电压表的示数是1002V C.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D.变压器的输入功率是1×103 W 北京08——09模拟题 08朝阳二模16.在电路的MN间加一如图所示正弦交流电,负载电阻为100Ω,若不考 虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A.220V,2.20 AB.311V,2.20 AC.220V,3.11A D.311V,3.11A t/×10-2s U/V 311 -311 1 2 3 4 A V M ~ R V 交变电源 ~ 图1 u/V t/×10-2s O U m -U m 12 图2

三年高考2015-2017高中物理试题分项版解析专题06功和能

专题06 功和能 一、选择题 1.【2017·新课标Ⅱ卷】如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力 A.一直不做功B.一直做正功 C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心【答案】A 【考点定位】圆周运动;功 【名师点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中,小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向,先是沿半径向外,后沿半径向里。 2.【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为k0E,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能k E与位移的关系图线是 【答案】C

【考点定位】动能定理 【名师点睛】本题考查动能定理及学生的识图能力,根据动能定理写出–x 图象的函数关系,从而得出图象斜率描述的物理意义. 3.【2017·新课标Ⅱ卷】如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时。对应的轨道半径为(重力加速度大小为g ) A .216v g B .28v g C .24v g D .22v g 【答案】B 【解析】物块由最低点到最高点有:22111222 mv mgr mv =+;物块做平抛运动:1t ;4r t g =;联立解得:22416v x r r g =-当2 242168v v g r g ==?时,x 最大,故选B 。 【考点定位】机械能守恒定律;平抛运动 【名师点睛】此题主要是对平抛运动的考查;解题时设法找到物块的水平射程与圆轨道半径的函数关系,即可通过数学知识讨论;此题同时考查学生运用数学知识解决物理问题的能力。 4.【2017·江苏卷】如图所示,三个小球A 、B 、C 的质量均为m ,

备战2021新高考物理重点专题:受力分析与平衡练习(二)

备战2021新高考物理-重点专题-受力分析与平衡练习(二) 一、单选题 1.一条形磁体静止在斜面上,固定在磁体中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,如图所示.若将磁体的N极位置与S极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,则磁体对斜面的压力F N和摩擦力F f的变化情况分别是() A.F N增大,F f减小 B.F N减小,F f增大 C.F N与F f都增大 D.F N与F f都减小 2.如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量为100 g,某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F,使木板水平静止.若手与木板之间的动摩擦因数为0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则水平压力F至少为() A.8 N B.16N C.15 N D.30 N 3.如图所示,在竖直平面内一根不可伸长的柔软轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。轻绳一端固定在墙壁上的A点,另一端从墙壁上的B点先沿着墙壁缓慢移到C点,后由C点缓慢移到D点,不计一切摩擦,且墙壁BC段竖直,CD段水平,在此过程中关于轻绳的拉力F 的变化情况,下列说法正确的是() A.F一直减小 B.F一直增小 C.F先增大后减小 D.F先不变后增大 4.如图所示,倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜劈上,轻质细线一端固定在物体a上,另一端绕过光滑的滑轮固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态若将固定点c向左移动少许,而a与斜劈始终静止,则()

A.斜劈对物体a的摩擦力减小 B.斜劈对地面的压力减小 C.细线对物体a的拉力增大 D.地面对斜劈的摩擦力减小 5.如图所示,体操运动员在保持该姿势的过程中,以下说法中错误的是() A.环对人的作用力保持不变 B.当运动员双臂的夹角变小时,运动员会相对轻松一些 C.环对运动员的作用力与运动员受到的重力是一对平衡力 D.运动员所受重力的反作用力是环对运动员的支持力 6.如图所示,用一水平力将木块压在粗糙的竖直墙面上,现增加外力,则关于木块所受的静摩擦力和最大静摩擦力,说法正确的是() A.都变大 B.都不变 C.静摩擦力不变,最大静摩擦力变大 D.静摩擦力增大,最大静摩擦力不变 7.如图所示,A、B两物体靠在一起静止放在粗糙水平面上,质量分别为kg, kg,A、B与水平面间的滑动摩擦因数均为0.6,g取10m/s2,若用水平力F A=8N推A物体。则下列有关说法不正确的是() A.A对B的水平推力为8N B.B物体受4个力作用 C.A物体受到水平面向左的摩擦力,大小为6N D.若F A变为40N,则A对B的推力为32N 8.如图所示,一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经过a点爬到最高点b点,之后开始沿碗下滑并再次经过a点滑到底部,蚂蚁与碗内各处的动摩擦因数均相同且小于1,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()

2019高考物理动量与能量专题测试题及答案及解析

2019高考物理动量与能量专题测试题及答案及解析 一、单选题 1.【河北省衡水中学2019届高考模拟】如图所示,A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同 一高度同时出发,其中A球有水平向右的初速度,B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为() A.1次 B.2次 C.3次 D.4次 2.【河北省武邑中学2018-2019学年高考模拟】如图所示,有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船。他用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则船的质量为( ) A.B.C.D. 3.【全国百强校山西大学附属中学2018-2019学年高考模拟】如图所示,倾角θ = 30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面长度为60m。质量为3kg的滑块A由斜面底端以初速度v0 = 15 m/s沿斜面向上运动,与此同时,一质量为2kg的物块B从静止由斜面顶端沿斜面向下运动,物块A、B在斜而上某处发生碰撞,碰后A、B粘在一起。已知重力加速度大小为g =10 m/s2。则

A.A、B运动2 s后相遇 B.A、B相遇的位置距离斜面底端为22.5 m C.A、B碰撞后瞬间,二者速度方向沿斜而向下,且速度大小为1m/s D.A、B碰撞过程损失的机械能为135J 4.【湖北省宜昌市英杰学校2018-2019学年高考模拟】光滑水平地面上,A,B两物块质量都为m,A以速度v向右运动,B原来静止,左端有一轻弹簧,如图所示,当A撞上弹簧,弹簧被压缩到最短时 A.A、B系统总动量为2mv B.A的动量变为零 C.B的动量达到最大值 D.A、B的速度相等 5.【陕西省西安市远东第一中学2018-2019学年高考模拟】如图所示,质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg,设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是() A.5m/s B.4m/s C.8.5m/s D.9.5m/s 二、多选题 6.【山东省烟台二中2019届高三上学期10月月考物理试题】如图所示,在光滑的水平面上有一辆平板车,人和车都处于静止状态。一个人站在车上用大锤敲打车的左端,在连续的敲打下,下列说法正确的是

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,m1m2,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。

高考物理功和能(含答案)专题练习二

高考物理-功和能(含答案) -专题练习二 一、选择题 1、一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。 假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是() 2、质量为m的汽车,额定功率为P,与水平地面间的摩擦数为μ,以额定功率匀速前进一段时间后驶过一圆弧形半径为R的凹桥,汽车在凹桥最低点的速度与匀速行驶时相同,则汽车对桥 面的压力N的大小为() A.N=mg B. C. D. 3、一质点在0~15 s内竖直向上运动,其加速度一时间图像如图所示,若取竖直向下为正,g取10,则下列说法正确的是( ) A.质点的机械能不断增加 B.在0~5 s内质点的动能增加 C.在10~15 s内质点的机械能一直增加 D.在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能 4、一质量为m的小球以初动能E k0冲上倾角为θ的粗糙固定斜面,图中两条图线分别表示小球 在上升过程中动能、重力势能与其上升高度之间的关系(以斜面底端所在平面为零重力势能面),h0表示上升的最大高度,图中坐标数据中的k为常数且满足0<k<1,则由图可知,下列结论正确的是() A.上升过程中摩擦力大小F f=kmg B.上升过程中摩擦力大小F f′=kmg cos θ

C.上升高度h=h0sin θ时,小球重力势能和动能相等 D.上升高度h=h0时,小球重力势能和动能相等 5、一质量为2 kg的物体,受到一个水平方向的恒力作用,在光滑水平面上运动。物体在x方向、y 方向的分速度如图所示,则在第1 s内恒力F对物体所做的功为 A.36 J B.-36 J C.27 J D.-27 J 6、质量为M的人,乘静止在一楼的电梯从一楼到达二十楼,每层楼高为h,电梯轿厢底对人的支持力为F,则() A.F=mg B.F对人不做功,因为人相对电梯始终静止 C.电梯对人做功,且W=20Fh D.电梯对人做功,且W=19mgh 7、如图所示,一根原长为L的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧.若弹簧的最大压缩量为x,小球下落过程受到的空气阻力恒为f,则小球从开始下落至最低点的过程() A.小球动能的增量为零 B.小球重力势能的增量为mg(H+x﹣L) C.弹簧弹性势能的增量为(mg﹣f)(H+x﹣L) D.系统机械能减小fH 8、如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g,当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力比初始时( )

高考物理专题物理学史知识点全集汇编

高考物理专题物理学史知识点全集汇编 一、选择题 1.在物理学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法正确的是() A.伽利略利用“理想斜面”得出“力是维持物体运动的原因”的观点 B.牛顿提出了行星运动的三大定律 C.英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量 D.开普勒从理论和实验两个角度,证明了轻、重物体下落一样快,从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点 2.伽利略是实验物理学的奠基人,下列关于伽利略在实验方法及实验成果的说法中不正确的是 A.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.通过实验发现斜面倾角一定时,不同质量的小球从不同高度开始滚动,加速度相同C.通过实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础 D.为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法 3.下列选项不符合历史事实的是() A.富兰克林命名了正、负电荷 B.库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律 C.麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场 D.法拉第为了简洁形象描述电场,提出电场线这一辅助手段 4.2014年,我国在实验中发现量子反常霍尔效应,取得世界级成果。实验在物理学的研究中有着非常重要的作用,下列关于实验的说法中正确的是() A.在探究求合力的方法的实验中运用了控制变量法 B.密立根利用油滴实验发现电荷量都是某个最小值的整数倍 C.牛顿运用理想斜面实验归纳得出了牛顿第一定律 D.库仑做库仑扭秤实验时采用了归纳的方法 5.发明白炽灯的科学家是() A.伏打 B.法拉第 C.爱迪生 D.西门子 6.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( ) A.焦耳发现了电流的磁效应 B.法拉第发现了电磁感应现象,并总结出了电磁感应定律 C.惠更斯总结出了折射定律 D.英国物理学家托马斯杨利用双缝干涉实验首先发现了光的干涉现象 7.下列描述中符合物理学史的是() A.开普勒发现了行星运动三定律,从而提出了日心说 B.牛顿发现了万有引力定律并测定出引力常量G C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流 D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场

2017_2018学年高考物理二轮复习专题检测二十二题型技法__10法速解物理选择

专题检测(二十二) 题型技法——10法速解物理选择题 1.如图所示,在一粗糙的水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块 1和2,用原长为l 、劲度系数为k 的轻弹簧连结起来,木块与地面间的 动摩擦因数均为μ。现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块间的距离为( ) A .l +μm 1g k B .l +μm 1+m 2g k C .l +μm 2g k D .l +μm 1m 2g k m 1+m 2 解析:选A 弹簧对木块1的拉力与木块1所受的摩擦力平衡,当m 1的质量越小时摩擦力越小,弹簧的拉力也越小。当m 1的值等于零时(极限),则不论m 2多大,弹簧的伸长量都为零,说明弹簧的伸长量与m 2无关,故选A 项。 2.[多选]一物体在粗糙水平面上以一定初速度做匀减速直线运动直到停止,已知此物体在最初5 s 内的平均速度为3.3 m/s ,且在最初5 s 内和最后5 s 内经过的路程之比为11∶5,则下列说法中正确的是( ) A .物体一共运动了8 s B .物体做匀减速直线运动的加速度大小为0.6 m/s 2 C .物体运动的初速度大小为6 m/s D .物体匀减速过程中的平均速度为256 m/s 解析:选AB 设物体做匀减速直线运动的加速度大小为a ,运行总时间为t 。把物体的 运动视为反向的初速度为零的匀加速直线运动,则物体最后 5 s 内的位移为x 2=12 a ×52=12.5a ,最初5 s 内的位移为x 1=12at 2-12 a (t -5)2=5at -12.5a ,由题意知x 1∶x 2=11∶5,联立解得t =8 s ,A 正确;物体最初5 s 内的位移为x 1=3.3×5 m=16.5 m,5at -12.5a =16.5,联立解得a =0.6 m/s 2,B 对;由v =at 知物体运动的初速度大小为v =0.6×8 m/s =4.8 m/s ,C 错;由平均速度定义知全程的平均速度为v = v +02=12 ×0.6×8 m/s=2.4 m/s ,D 错。 3.竖直上抛物体的初速度大小与返回抛出点时速度大小的比值为k ,物体返回抛出点时速度大小为v ,若在运动过程中空气阻力大小不变,重力加速度为g ,则物体从抛出到返回抛出点所经历的时间为( ) A.k 2-v k 2+g B.k 2+v k 2-g

高考物理大题专题训练专用(带答案)

高考物理大题常考题型专项练习 题型一:追击问题 题型二:牛顿运动问题 题型三:牛顿运动和能量结合问题 题型四:单机械能问题 题型五:动量和能量的结合 题型六:安培力/电磁感应相关问题 题型七:电场和能量相关问题 题型八:带电粒子在电场/磁场/复合场中的运动 题型一:追击问题3 1. (2014年全国卷1,24,12分★★★)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。 当前车突然停止时,后车司机以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。 答案:v=20m/s 2.(2018年全国卷II,4,12分★★★★★)汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其 正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5 m,A车向前滑动了2.0 m,已知A和B 的质量分别为2.0×103 kg和1.5×103kg,两车与该冰雪路面 间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车 轮均没有滚动,重力加速度大小g = 10m/s2.求: (1)碰撞后的瞬间B车速度的大小; (2)碰撞前的瞬间A车速度的大小. 答案.(1)v B′ = 3.0 m/s (2)v A = 4.3m/s 3.(2019年全国卷II,25,20分★★★★★)一质量为m=2000kg的汽车以某一速度在平直

高考物理二轮复习 专题07 功和能

功 和 能 典 型 例 题 【例题1】如图1所示,轻绳下悬挂一小球,在小球沿水平面作半径为R 的匀速圆周运动转过半圈的过程中,下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是( ) A. 绳对小球没有力的作用,所以绳对小球没做功; B. 绳对小球有拉力作用,但小球没发生位移,所以绳对小球没做功; C. 绳对小球有沿绳方向的拉力,小球在转过半圈的过程中的位移为水 平方向的2R ,所以绳对小球做了功; D. 以上说法均不对. 【分析与解】从表面上看似乎选项C说得有道理,但事实上由于绳对小球的拉力是方向不断变化的变力,而变力做功与否的判断应该这样来进行:在小球转过半圆周的过程中任取一小段圆弧,经考察发现小球在通过这一小段圆弧时所受拉力方向与这一小段位移垂直,因此可以断定在小球通过每一小段圆弧时绳均不对小球做功,由此可知此例应选D. 【例题2】把两个大小相同的实心铝球和实心铁球放在同一水平面上,它们的重力势能分别为1E 和2E .若把它们移至另一个较低的水平面上时,它们的重力势能减少量分别为 1E ?和2E ?则必有( ) A.1E <2E B.1E >2E C.1E ?<2E ? D.1E ?>2E ? 【分析与解】如果重力势能的零势面比两球所处的水平面较低,则显然由于铁的密度较大,同体积的铁球质量较大而使1E <2E ;但如就取两球心所在的水平面为重力势能零势面,则又有1E =2E =0;当然若两球所在的水平面在重力势能的零势面下方,甚至可以有2E < 1E <0. 选取,此例应选择C 【例题3B 球B 2L mg +-图1

由此解得A 、B 两球转到杆处于竖直位置时的速度大小为 gL v 3 1= 而在此过程中A 、B 两球的机械能的增加量分别为 mgL mv L mg E 32 21221=+=? mgL mv L mg E 3 2 2212222-=+-=? 所以,此过程中轻杆对A、B两小球所做的功分别为 mgL E W 3 2 11= ?= mgL E W 3 2 22-=?= 【例题4】放在光滑水平面上的长木板,右端用细线系在墙上,如图3所示,左端固定一个轻弹簧,质量为m 的小球,以某一初速度在光滑木板上表面向左运动,且压缩弹簧,当球的速度减小为初速的一半时,弹簧势能为E ,这时细线被拉断,为使木板获得的动能最大,木板的质量应等于多少?其最大动能为多少? 【分析与解】先进行状态分析,当小球碰到弹簧后,小球将减速,当球的速度减小为初速的一半时,弹簧势能为E ,即表示: ])2 ([21202 0v v m E -= 细线断后,小球继续减速,木板加速,且弹簧不断伸长,以整体来看,系统的机械能 守恒,若小球的速度减小为0时,弹簧恰好变成原长状态,则全部的机械能就是木板的动能,此时木板获得的动能最大. 系统所受的合外力为0,故动量守恒, Mv v m =021 且22 2 121mv Mv = 解得4m M =,E E km 3 4 =. 【例题5】一个竖直放置的光滑圆环,半径为R ,c 、e 、b 、d 分别是其水平直径和竖直直径的端点. 圆图3 图4

高考物理测试题附答案解析

高考物理测试题附答案解析 1.某同学设计了一个用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”的实验:在小车A前端装有橡皮泥,小车B前端装有撞针,轻推一下小车A使之匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并连成一体,继续做匀速运动。他设计的装置如下图所示,在小车A的后面连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50 Hz。 (1)木板的一端下边垫着小木块用来________。 (2)在实验中,需要的测量工具有________。 A.弹簧测力计B.毫米刻度尺 C.天平D.螺旋测微器 (3)已测得小车A(包括橡皮泥)的质量为m1=0.310 kg,小车B(包括撞针)的质量为m2=0.205 kg,由以上测量可得:(结果保留三位有效数字) 碰前两车质量与速度乘积之和为________ kg·m/s; 碰后两车质量与速度乘积之和为________ kg·m/s。 (4)结论:____________________________________。 答案(1)平衡摩擦力(2)BC(3)0.6200.618 (4)在实验误差允许的范围内,两小车的质量和速度的乘积(m v)之和在碰撞中保持不变

解析(1)木板的一端下边垫着小木块用来平衡摩擦力。 (2)实验中需要测量小车的质量和速度,所以需要天平,需要运用刻度尺测量点迹间的距离,从而计算出速度。所以B、C两项是正确的。 (3)碰撞前,小车A的速度v1=0.20 0.1m/s=2.0 m/s, 碰撞后,系统的速度v2=0.168 0.14m/s=1.2 m/s, 则碰撞前两车质量与速度乘积之和p1=m1v1+0=0.310×2.0 kg·m/s=0.620 kg·m/s,碰撞后两车质量与速度乘积之和p2=(m1+m2)v2=(0.310+0.205)×1.2 kg·m/s=0.618 kg·m/s。 (4)可以知道在实验误差允许的范围内,两小车的质量和速度的乘积(m v)之和在碰撞中保持不变。 2.如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,则此物体的运动() A.是匀速运动B.可能是匀变速曲线运动 C.不是匀变速直线运动D.可能是匀速圆周运动 答案 B 解析根据冲量I=Ft,在任何相等时间t内冲量I相同,说明作用在物体上的力F是恒力,因此物体做匀变速运动,其中包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动,可见选项B正确,选项A、C错误。物体做匀速圆周运动时,所受向心力大小恒定,但方向指向圆心,是变力,所以选项D错误。 3.某物体受到-2 N·s的冲量作用,则() A.物体原来的动量方向一定与这个冲量的方向相反 B.物体的末动量一定是负值 C.物体的动量一定减小 D.物体的动量增量一定与规定的正方向相反 答案 D 解析由动量定理知合力的冲量等于物体动量的增量,负号表示

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