高考物理典型例题集锦一
高考物理经典题(运动学)

高考物理经典题汇编--运动学(一)一、选择题1.(全国卷Ⅱ·15)两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的v-t图象如图所示。
若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为( B )A.和0.30s B.3和0.30sC.和0.28s D.3和0.28s2.(江苏物理·7)如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18m。
该车加速时最大加速度大小为,减速时最大加速度大小为。
此路段允许行驶的最大速度为,下列说法中正确的有( AC )A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D.如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处3.如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。
弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。
在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有( BCD )A.当A、B加速度相等时,系统的机械能最大B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大C.当A、B的速度相等时,A的速度达到最大D.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大4.(广东物理·3)某物体运动的速度图像如图,根据图像可知( AC )A.0-2s内的加速度为1m/s2B.0-5s内的位移为10mC.第1s末与第3s末的速度方向相同D.第1s末与第4.5s末加速度方向相同5.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。
设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和,速度分别是和,合外力从开始至时刻做的功是,从至时刻做的功是,则( AC )A.B.C.D.6.(海南物理·8)甲乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中和的面积分别为和.初始时,甲车在乙车前方处。
(完整版)高考物理难题集锦(一)含答案,推荐文档

(1)判断带电粒子的正负,并求当 ab 棒的速度为 v0 时,粒子到达 M 板的速度 v;
(2我)若去要求人粒子也不能就从外有圆边人界飞!出,为则Uv0R的扼取值腕范围入是多站少?内信不存在向你偶同意调剖沙
(3)若棒 ab 的速度 v0 只能是 ,则为使粒子不从外圆飞出,则可以控制导轨区域磁场的宽度 S(如图乙 所示),那该磁场宽度 S 应控制在多少范围内
高考物理难题集锦(一)
1、如图所示,在直角坐标系 xOy 平面的第Ⅱ象限内有半径为 R 的圆 O1 分别与 x 轴、y 轴相切于 C(-R,0)、 D(0,R) 两点,圆 O1 内存在垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度为 B.与 y 轴负方向平行的匀强电 场左边界与 y 轴重合,右边界交 x 轴于 G 点,一带正电的粒子 A(重力不计)电荷量为 q、质量为 m,以某一 速率垂直于 x 轴从 C点射入磁场,经磁场偏转恰好从 D 点进入电场,最后从 G 点以与 x 轴正向夹角为 45°的方
场,场强大小
,右侧空间有长为 R=0.114m 的绝缘轻绳,
绳的一端固定于 O 点,另一端拴一个质量为 m 小球 B 在竖直面内沿 顺时针方向做圆周运动,运动到最低点时速度大小 vB=10m/s(小 球 B 在最低点时与地面接触但无弹力)。在 MN 左侧水平面上有一
高三物理学科中的常见案例分析题及解析

高三物理学科中的常见案例分析题及解析在高三物理学科中,案例分析题是一种常见的题型。
这种题目往往通过具体的事例或案例来引导学生进行分析和解答,旨在培养学生的物理问题解决能力和逻辑思维能力。
本文将从力学、光学和电磁学三个方面介绍几个常见的案例分析题,并给出相应的解析。
一、力学方面的案例分析题案例1:小红同学骑着自行车顺风速度行驶,当自行车出现故障,小红同学停了下来。
请你解释为什么小红同学停下来的原因,并计算此时阻力所做的功。
解析:小红同学骑着自行车顺风速度行驶时,风的速度和自行车的速度具有相同的方向,所以风对自行车的阻力较小。
然而当自行车出现故障停下来时,风的速度与自行车速度相对,风对自行车的阻力增大,并使得自行车逐渐停下来。
此时阻力所做的功可以通过计算阻力与自行车停下来速度之差的乘积来获得。
案例2:小明同学骑着自行车逆风速度行驶,感到骑车变得困难。
请你解释为什么小明同学感到困难,并计算其所受的阻力。
解析:小明同学骑着自行车逆风速度行驶时,风的速度与自行车的速度相对,风对自行车的阻力增大。
这样的情况下,小明同学需要更多的力才能够保持原来的速度或继续前进,因此感到骑车变得困难。
所受的阻力可以通过计算风速与自行车速度之差的乘积来获得。
二、光学方面的案例分析题案例3:小李同学在夜晚用手电筒照射到墙上,发现墙上有一个红色的“x”字。
请你解释为什么手电筒照射到墙上形成了这样的影像,并计算其与屏幕之间的距离。
解析:手电筒照射到墙上形成了红色的“x”字影像的原因是光在通过手电筒的透镜时发生了折射,随后在墙上反射形成影像。
影像所在的位置与屏幕的距离可以通过光的折射定律来计算,公式为:1/v + 1/u = 1/f,其中v为影像到透镜的距离,u为物体到透镜的距离,f为透镜的焦距。
案例4:小张同学用凸透镜观察一根铅笔,并发现当他离铅笔越近时,观察到的铅笔越大。
请你解释为什么离铅笔越近时观察到的铅笔越大,并计算其观察到的铅笔的放大率。
高考物理难题集锦(一)含问题详解

高考物理难题集锦(一)1、如图所示,在直角坐标系x O y平面的第Ⅱ象限有半径为R的圆O1分别与x轴、y轴相切于C(-R,0)、D (0,R)两点,圆O1存在垂直于x O y平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.与y轴负方向平行的匀强电场左边界与y轴重合,右边界交x轴于G点,一带正电的粒子A(重力不计)电荷量为q、质量为m,以某一速率垂直于x轴从C点射入磁场,经磁场偏转恰好从D点进入电场,最后从G点以与x轴正向夹角为45°的方向射出电场.求:(1)OG之间的距离;(2)该匀强电场的电场强度E;(3)若另有一个与A的质量和电荷量相同、速率也相同的粒子A′,从C点沿与x轴负方向成30°角的方向射入磁场,则粒子A′再次回到x轴上某点时,该点的坐标值为多少?2、如图所示,光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分,左侧空间有一水平向右的匀强电场,场强大小,右侧空间有长为R=0.114m的绝缘轻绳,绳的一端固定于O点,另一端拴一个质量为m小球B在竖直面沿顺时针方向做圆周运动,运动到最低点时速度大小v B=10m/s(小球B在最低点时与地面接触但无弹力)。
在MN左侧水平面上有一质量也为m,带电量为的小球A,某时刻在距MN平面L位置由静止释放,恰能与运动到最低点的B球发生正碰,并瞬间粘合成一个整体C。
(取g=10m/s2)(1)如果L=0.2m,求整体C运动到最高点时的速率。
(结果保留1位小数)(2)在(1)条件下,整体C在最高点时受到细绳的拉力是小球B重力的多少倍?(结果取整数)(3)若碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一水平向左的匀强电场,场强大小,当L满足什么条件时,整体C可在竖直面做完整的圆周运动。
(结果保留1位小数)3、如右图甲所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=d/2,一根导体棒ab 以一定的初速度向右匀速运动,棒的右侧存在一个垂直纸面向里,大小为B的匀强磁场。
高考物理力学经典例题

高考物理力学经典例题高考物理力学经典例题如下:例1:在研究斜抛运动时,将物体从同一高度以相同的初速度沿不同方向抛出,其中A做平抛运动,B做斜上抛运动,C做斜下抛运动。
比较这三个物体从抛出到落地的过程中,它们的速度增量的大小关系是()A. Δv_{A} > Δv_{B} = Δv_{C}B. Δv_{A} = Δv_{B} > Δv_{C}C. Δv_{A} = Δv_{B} < Δv_{C}D. Δv_{A} = Δv_{B} > Δv_{C}【分析】本题考查平抛运动和斜抛运动,掌握平抛运动和斜抛运动的加速度不变,从而可比较出速度增量的大小关系。
【解答】平抛运动和斜抛运动的加速度都是重力加速度$g$,根据$\Delta v = gt$可知,它们在相同的时间内速度的增量都相等,故D正确,ABC错误。
故选D。
例2:雨雪天气里安装防滑链的甲车在一段平直公路上匀速行驶,因雾气造成能见度较低,甲车发现前方处路面上放置三角警示牌,甲车立即采取紧急刹车措施,但还是与距离三角警示牌处、停在路上的一辆没有装防滑链的抛锚乙车发生了追尾碰撞事故,两车正碰时间极短,车轮均没有滚动,甲车的质量等于乙车质量。
求被碰后2s时乙车向前滑行的距离。
【分析】根据动量守恒定律求出碰后乙车的速度,再根据运动学公式求出被碰后$2s$时乙车向前滑行的距离。
【解答】设碰后乙车的速度为$v$,碰后两车共同的速度为$v_{共}$。
由于碰撞过程极短,故碰后系统内力远大于外力,满足动量守恒定律:$mv_{0} = (M + m)v_{共}$。
又因为碰后两车减速到停止的时间为$t$,根据运动学公式得:$t =\frac{v_{共}}{a}$。
联立解得:$v_{共} = 1m/s$。
被碰后$2s$时乙车向前滑行的距离为:$x = v_{共}t - \frac{1}{2}at^{2} = 1m$。
高三物理经典例题

高三物理经典例题【典型例题1】如图所示的电路中,当滑线变阻器的滑动触点向b端移动时:(A)电压表V的读数增大,电流表A的读数减小.(B)电压表V和电流表A的读数都增大.(C)电压表V和电流表A的读数都减小.(D)电压表V的读数减小,电流表A的读数增大.分析与解:这是一道比较典型的局部电路变化引起全电路中各物理量变化的问题,分析方法就是从局部电阻变化分析全电路(干路)电流变化,再讨论局部各物理量.变化,即从局部到整体,再从整体到局部的方法.此题中变阻器滑动端向b端移动,变阻器电阻增大,与并联部分电阻增大,再与串联后外电路总电阻增大,导致全电路电阻增大,电动势不变,因此干路总电流减小,路端电压 : ,总电流减小,端电压增大,故电压表所测路端电压的读数增大.电流表所测电流为通过变阻器电流,由于变阻器电阻变了,两端电压也变了,因此需通过与的电路连接关系进行讨论,由于不变,通过的是总电流,总电流变小,因此: 两端电压由可知变小,由此可判断出:与并联两端电压是增大的,不变,电流也将增大,因此通过的电流,由于I减小,增大可判断出将减小.在这个分析过程中,综合运用了全电路、串并联特点等知识,其中最关键的要善于从相互关系中讨论分析问题.此题正确答案应为A.【典型例题2】两个定值电阻串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上,用一个内阻不是远大于的电压表接在两端(如图),电压表示数为8V,如果把此电压表改接在两端,则电压表的系数将:(A)小于4V(B)等于4V(C)大于4V小于8V(D)等于或大于8V分析与解:电压表可视为一特殊的电阻,第一,的阻值较大,一般在几千欧以上,第二,这一电阻的电压值可从表盘上示出.用电压表测量阻值较小电阻的电压时,其分流很小,一般可以不计.但是本题的电阻不比小很多.的分流作用就不容忽略.下面介绍解答本题的两种推理方法.方法一:当与并联后,电压表的示数8V,这是并联电阻的电压值,由于所以测量前电压的真实值大于8V.这表明的电压真实值小于4V.同理,当电压表()改接在两端,电压表的示数也应小于电压的真实值,当然小于4V.选项A正确.方法二:电压表接在两端时,示数为8V,此时两端电压为4V,可知:,又,可知:.如果把电压表改接在两端的并联电阻:,则.根据总电压为12V及串联电阻的分压原理,此时伏特表的示数小于U的1/3,即小于4V.【典型例题3】如图所示的电路中,三个电阻的阻值之比为R1:R2:R3=1:2:3,电流表A1、A2和A3的内电阻均可忽略,它们的读数分别为I1、I2和I3,则I1:I2:I3 =_______:______:_______.又,如果把图中的电流表A1和A2换成内阻非常大的电压表V1和V2,则它们的示数U1和U2及总电压U的比值U1:U2:U =_______:______:_______.分析与解:解答本题的关键是正确分析电路的结构.我们把原图中各结点分别标上字母,如图1所示.由于三个电流表的内阻都可以忽略,可以认为各电流表的两端的电势是相等的,即图中A 点与C点电势相等,B点与D点电势相等,为此我们确定三个电阻是并联的,不画电流表的等效电路图如图2所示,画出电流表的等效电路图如图3所示.从图2可以看出,三电阻是并联在电路中的,因此通过三电阻的电流之比I R1:I R2:I R3 ==6:3:2.从图3可以看出,电流表A1量的是通过R2和R3的电流,电流表A2量的是通过R1和R2的电流,而A3量的是通过干路的总电流,因此I1:I2:I3 =5:9:11.如果把原图中的电流表A1和A2换成内阻非常大的电压表V1和V2,则三个电阻是串联在电路中的,电压表V1量的是电阻R1和R2两端的电压,而电压表V2量的是电阻R2和R3两端的电压,因此U1:U2:U =3:5:6.【典型例题4】如图所示的电路中,已知电容F,电源电动势V,内电阻不计,.则电容器极板所带的电量为:(A)C(B)C(C)C(D)C分析与解:在电路中分析有关点间电势差是一个应掌握的基本方法,这个方法的基本出发点是要选定一个电势零点(公共点)以便找到一个基准,将各有关点与这点进行比较.此题中可选电源负极为电势零点.然后根据串联特点,可以判断出点与零点电势差,即两端电压:,故V,同理,点电势与零点电势差即两端电压:,故V,由此可知:点电势比点高4V,电容器极带正电,带电量C,答案应为D。
高中物理高考真题集锦

高中物理高考真题集锦高中物理作为理科生必修课程,是许多考生所深恶痛绝的一门学科。
然而,高考物理作为考试科目之一,却是不可回避的挑战。
为了更好地备战高考,下面将为大家整理一份高中物理高考真题集锦,希望对各位即将参加高考的同学们有所帮助。
1. 第一题A. 题干:物理中,什么现象称水为载体?B. 答案:在物理中,传导现象称水为载体。
2. 第二题A. 题干:计算功率的公式是?B. 答案:功率的公式是P=W/t,即功率等于做功W与时间t的比值。
3. 第三题A. 题干:给出物体的质量m和速度v,如何计算其动能?B. 答案:物体的动能等于1/2mv²。
4. 第四题A. 题干:布朗运动是由什么引起的?B. 答案:布朗运动是由于分子热运动的碰撞引起的。
5. 第五题A. 题干:描述平抛运动的规律。
B. 答案:平抛运动的规律是,从水平面上抛出物体,忽略空气阻力的情况下,物体在竖直方向上做匀变速直线运动,在水平方向做匀速直线运动。
6. 第六题A. 题干:描述光的折射规律。
B. 答案:光的折射规律是,光从一介质进入另一介质时将发生折射,即入射角、折射角、折射率之间有一定关系,即n₁sinθ₁=n₂sinθ₂。
7. 第七题A. 题干:什么是质量守恒定律,如何描述?B. 答案:质量守恒定律是,一个不受外力的系统在其运动过程中,其质量保持不变。
即系统内的所有物质总质量在任何过程中始终保持不变。
8. 第八题A. 题干:物理中哪个定律对运动过程起到辅助作用?B. 答案:牛顿第三定律对物体运动过程起到辅助作用。
牛顿第三定律指出,物体之间的相互作用力相等、方向相反。
通过以上高中物理高考真题集锦,相信大家对高考物理的相关知识有了更深入的了解。
希朝各位同学在高中物理学习中取得优异成绩,为未来的考试做好充分准备。
祝愿大家金榜题名,实现理想目标!。
高考试题及解析物理答案

高考试题及解析物理答案一、选择题1. 根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体质量与加速度的乘积。
下列关于合力和加速度的描述中,正确的是:A. 合力越大,加速度越大B. 合力越大,物体质量越大C. 合力不变,加速度不变D. 合力不变,物体质量越大,加速度越小答案:A解析:牛顿第二定律公式为\( F = ma \),其中\( F \)表示合力,\( m \)表示物体质量,\( a \)表示加速度。
由此可知,合力与加速度成正比,而与物体质量无关。
因此,选项A正确。
2. 在自由落体运动中,物体的加速度大小为:A. 0B. 9.8m/s²C. 10m/s²D. 11m/s²答案:B解析:自由落体运动是指物体仅受重力作用而下落的运动。
在地球表面附近,物体的重力加速度约为9.8m/s²,因此选项B正确。
二、填空题1. 根据动能定理,物体的动能等于1/2乘以物体质量与速度平方的乘积。
若物体质量为2kg,速度为4m/s,则物体的动能为________。
答案:16J解析:动能公式为\( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \),代入给定的物体质量\( m = 2kg \)和速度\( v = 4m/s \),可得\( E_k = \frac{1}{2} \times 2kg \times (4m/s)^2 = 16J \)。
三、计算题1. 一辆质量为1000kg的汽车,以20m/s的速度行驶。
若汽车突然刹车,刹车过程中的加速度为-5m/s²,求汽车从刹车到完全停止所经历的时间。
答案:4s解析:根据匀减速直线运动的公式\( v = v_0 + at \),其中\( v \)为最终速度,\( v_0 \)为初始速度,\( a \)为加速度,\( t \)为时间。
因为汽车最终速度为0,所以\( 0 = 20m/s - 5m/s² \times t \),解得\( t = 4s \)。
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高考物理典型例题集锦一编者按:笔者结合多年的高三教学经验,记录整理了部分高中物理典型例题,以2003年《考试说明》为依据,以力学和电学为重点,编辑如下,供各校教师、高三同学参考。
实践证明,考前浏览例题,熟悉做过的题型,回顾解题方法,可以提高复习效率,收到事半功倍的效果。
力学部分1、如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。
绳上挂一个光滑的轻质挂钩。
它钩着一个重为12牛的物体。
平衡时,绳中张力T=____分析与解:本题为三力平衡问题。
其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。
对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。
所以,本题有多种解法。
解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示设细绳与水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛将绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。
解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力(大小相等均为T)的合力F’与F大小相等方向相反。
以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形。
如图1-2所示,其中力的三角形△OEG与△ADC相似,则:得:牛。
想一想:若将右端绳A 沿杆适当下移些,细绳上张力是否变化?(提示:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变。
)2、如图2-1所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上,质量为m 的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等。
在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。
先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变。
(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?(3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H?分析与解:物块向下先作加速运动,随着物块的下落,两绳间的夹角逐渐减小。
因为绳子对物块的拉力大小不变,恒等于F,所以随着两绳间的夹角减小,两绳对物块拉力的合力将逐渐增大,物块所受合力逐渐减小,向下加速度逐渐减小。
当物块的合外力为零时,速度达到最大值。
之后,因为两绳间夹角继续减小,物块所受合外力竖直向上,且逐渐增大,物块将作加速度逐渐增大的减速运动。
当物块下降速度减为零时,物块竖直下落的距离达到最大值H。
当物块的加速度为零时,由共点力平衡条件可求出相应的θ角,再由θ角求出相应的距离h,进而求出克服C端恒力F所做的功。
对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H。
(1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为h。
因为F恒等于mg,所以绳对物块拉力大小恒为mg,由平衡条件知:2θ=120°,所以θ=60°,由图2-2知:h=L*tg30°=L [1](2)当物块下落h时,绳的C、D端均上升h’,由几何关系可得:h’=-L [2] 克服C端恒力F做的功为:W=F*h’ [3]由[1]、[2]、[3]式联立解得:W=(-1)mgL(3)出物块下落过程中,共有三个力对物块做功。
重力做正功,两端绳子对物块的拉力做负功。
两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功。
因为物块下降距离h时动能最大。
由动能定理得:mgh-2W= [4]将[1]、[2]、[3]式代入[4]式解得:Vm=当物块速度减小为零时,物块下落距离达到最大值H,绳C、D上升的距离为H’。
由动能定理得:mgH-2mgH’=0,又H’=-L,联立解得:H=。
3、如图3-1所示的传送皮带,其水平部分 ab=2米,bc=4米,bc与水平面的夹角α=37°,一小物体A与传送皮带的滑动摩擦系数μ=0.25,皮带沿图示方向运动,速率为2米/秒。
若把物体A轻轻放到a点处,它将被皮带送到c点,且物体A一直没有脱离皮带。
求物体A 从a点被传送到c点所用的时间。
分析与解:物体A轻放到a点处,它对传送带的相对运动向后,传送带对A的滑动摩擦力向前,则 A 作初速为零的匀加速运动直到与传送带速度相同。
设此段时间为t1,则:a1=μg=0.25x10=2.5米/秒2 t=v/a1=2/2.5=0.8秒设A匀加速运动时间内位移为S1,则:设物体A在水平传送带上作匀速运动时间为t2,则设物体A在bc段运动时间为t3,加速度为a2,则:a2=g*Sin37°-μgCos37°=10x0.6-0.25x10x0.8=4米/秒2解得:t3=1秒(t3=-2秒舍去)所以物体A从a点被传送到c点所用的时间t=t1+t2+t3=0.8+0.6+1=2.4秒。
4、如图4-1所示,传送带与地面倾角θ=37°,AB长为16米,传送带以10米/秒的速度匀速运动。
在传送带上端A无初速地释放一个质量为0.5千克的物体,它与传送带之间的动摩擦系数为μ=0.5,求:(1)物体从A运动到B所需时间,(2)物体从A 运动到B 的过程中,摩擦力对物体所做的功(g=10米/秒2)分析与解:(1)当物体下滑速度小于传送带时,物体的加速度为α1,(此时滑动摩擦力沿斜面向下)则:t1=v/α1=10/10=1米当物体下滑速度大于传送带V=10米/秒时,物体的加速度为a2,(此时f沿斜面向上)则:即:10t2+t22=11 解得:t2=1秒(t2=-11秒舍去)所以,t=t1+t2=1+1=2秒(2)W1=fs1=μmgcosθS1=0.5X0.5X10X0.8X5=10焦W2=-fs2=-μmgcosθS2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22焦所以,W=W1+W2=10-22=-12焦。
想一想:如图4-1所示,传送带不动时,物体由皮带顶端A从静止开始下滑到皮带底端B用的时间为t,则:(请选择)A. 当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定大于t。
B. 当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于t。
C. 当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间可能等于t。
D. 当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间可能小于t。
答案:(B、C、D)5、如图5-1所示,长L=75cm的静止直筒中有一不计大小的小球,筒与球的总质量为4千克,现对筒施加一竖直向下、大小为21牛的恒力,使筒竖直向下运动,经t=0.5秒时间,小球恰好跃出筒口。
求:小球的质量。
(取g=10m/s2)分析与解:筒受到竖直向下的力作用后做竖直向下的匀加速运动,且加速度大于重力加速度。
而小球则是在筒内做自由落体运动。
小球跃出筒口时,筒的位移比小球的位移多一个筒的长度。
设筒与小球的总质量为M,小球的质量为m,筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下做初速为零的匀加速运动,设加速度为a;小球做自由落体运动。
设在时间t内,筒与小球的位移分别为h1、h2(球可视为质点)如图5-2所示。
由运动学公式得:又有:L=h1-h2代入数据解得:a=16米/秒2又因为筒受到重力(M-m)g和向下作用力F,据牛顿第二定律:F+(M-m)g=(M-m)a 得:6、如图6-1所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2,其接触面光滑,与水平面的夹角为θ,若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ,用水平力F推A,使A、B一起加速运动,求:(1)A、B间的相互作用力(2)为维持A、B间不发生相对滑动,力F的取值范围。
分析与解:A在F的作用下,有沿A、B间斜面向上运动的趋势,据题意,为维持A、B 间不发生相对滑动时,A处刚脱离水平面,即A不受到水平面的支持力,此时A与水平面间的摩擦力为零。
本题在求A、B间相互作用力N和B受到的摩擦力f2时,运用隔离法;而求A、B组成的系统的加速度时,运用整体法。
(1)对A受力分析如图6-2(a)所示,据题意有:N1=0,f1=0因此有:Ncosθ=m1g [1] , F-Nsinθ=m1a [2]由[1]式得A、B间相互作用力为:N=m1g/cosθ(2)对B受力分析如图6-2(b)所示,则:N2=m2g+Ncosθ[3] , f2=μN2 [4]将[1]、[3]代入[4]式得: f2=μ(m1+ m2)g取A、B组成的系统,有:F-f2=(m1+ m2)a [5]由[1]、[2]、[5]式解得:F=m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:0<F≤m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2想一想:当A、B与水平地面间光滑时,且又m1=m2=m时,则F的取值范围是多少?(0<F≤2mgtgθ=。
7、某人造地球卫星的高度是地球半径的15倍。
试估算此卫星的线速度。
已知地球半径R=6400km,g=10m/s2。
分析与解:人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的引力提供,设地球与卫星的质量分别为M、m,则:= [1]又根据近地卫星受到的引力可近似地认为等于其重力,即:mg= [2][1]、[2]两式消去GM解得:V===2.0X103 m/s说明:n越大(即卫星越高),卫星的线速度越小。
若n=0,即近地卫星,则卫星的线速度为V0==7.9X103m/s,这就是第一宇宙速度,即环绕速度。
8、一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的内径大得多。
在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点)。
A球的质量为m1,B球的质量为m2。
它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都为V0。
设A球运动到最低点时,B球恰好运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m1、m2、R与V0应满足的关系式是。
分析与解:如图7-1所示,A球运动到最低点时速度为V0,A球受到向下重力mg和细管向上弹力N1的作用,其合力提供向心力。
那么,N1-m1g=m1 [1]这时B球位于最高点,速度为V1,B球受向下重力m2g和细管弹力N2作用。
球作用于细管的力是N1、N2的反作用力,要求两球作用于细管的合力为零,即要求N2与N1等值反向,N1=N2 [2],且N2方向一定向下,对B球:N2+m2g=m2[3]B球由最高点运动到最低点时速度为V0,此过程中机械能守恒:即m2V12+m2g2R=m2V02 [4]由[1][2][3][4]式消去N1、N2和V1后得到m1、m2、R与V0满足的关系式是:(m1-m2)+(m1+5m2)g=0 [5]说明:(1)本题不要求出某一物理量,而是要求根据对两球运动的分析和受力的分析,在建立[1]-[4]式的基础上得到m1、m2、R与V0所满足的关系式[5]。
(2)由题意要求两球对圆管的合力为零知,N2一定与N1方向相反,这一点是列出[3]式的关键。
且由[5]式知两球质量关系m1<m2。