2008高考物理中STS型试题(内有详细的答案解析)

v 2008高考物理中STS 型试题（内有详细的答案解析）直线运动广东10．某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v -t 图像，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是A ．在t 1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B ．在0－t 1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C ．在t 1-t -2时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大D ．在t 3-t -4时间内，虚线反映的是匀速运动 【答案】BD【解析】v －t 图线的斜率表示物体的加速度，v －t 图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移，据此判断选项B 、D 正确。

需要注意的是若为曲线，则曲线的切线的斜率表示物体的加速度。

四川23．（16分）A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。

当 B 车在A 车前84 m 处时，B 车速度为4 m/s ，且正以2 m/s 2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B 车加速度突然变为零。

A 车一直以20 m/s 的速度做匀速运动。

经过12 s 后两车相遇。

问B 车加速行驶的时间是多少？ 23、解析：设A 车的速度为v A ，B 车加速行驶时间为t ，两车在t 0时相遇。

则有0t v s A A = ①))((2102t t at v at t v s B B B -+++= ② 式中，t 0 =12s ，s A 、s B 分别为 A 、B 两车相遇前行驶的路程。

依题意有 s s s B A += ③式中 s ＝84 m 。

由①②③式得[]0)(22002=--+-a s t v v t t t A B ④代入题给数据v A =20m/s ，v B =4m/s ，a =2m/s 2， 有0108242=+-t t ⑤ 式中矿的单位为s 。

解得t 1=6 s ，t 2=18 s ⑥ t 2＝18s 不合题意，舍去。

因此，B 车加速行驶的时间为 6 s 。

力广东2．人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图1所示。

以下说法正确的是A ．人受到重力和支持力的作用B ．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C ．人受到的合外力不为零D ．人受到的合外力方向与速度方向相同 【答案】A【解析】由于人随扶梯斜向上匀速运动，对其受力分析可知，人只受重力和支持力的作用，选项A 正确。

牛顿运动定律海南15、科研人员乘气球进行科学考察．气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg ．气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住．堵住时气球下降速度为1 m/s ，且做匀加速运动，4 s 内下降了12 m ．为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物．此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少3 m/s ．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g ＝9.89 m/s 2，求抛掉的压舱物的质量．【解析】由牛顿第二定律得：mg －f ＝ma 2012h t at =+v 抛物后减速下降有：///()()f m m g m m a --=- Δv ＝a /Δt 解得：//101 kg /a tm mg t+∆∆==+∆∆v v江苏3．一质量为M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g ．现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为 A.)(2g F M -B.gF M 2- C.gFM -2 D. 0 【答案】A【解析】考查牛顿运动定律。

设减少的质量为△m ，匀速下降时：Mg =F ＋kv ，匀速上升时：Mg －△mg ＋kv = F ，解得△mg = 2(M －Fg)，A 正确。

本题要注意受力分析各个力的方向。

山东19.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。

设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。

在箱子下落过程中，下列说法正确的是 A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大vD.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 【答案】C【解析】因为受到阻力，不是完全失重状态，所以对支持面有压力，A 错。

由于箱子阻力和下落的速度成二次方关系，最终将匀速运动，受到的压力等于重力，最终匀速运动，BD 错，C 对。

【高考考点】超重和失重【易错提醒】审题不清，有的学生看成完全失重状态。

【备考提示】超重和失重，是力和运动的连接点，在日常生活中应用到处可见，也是每年的高考重点，这也是我们备考的重点内容。

机械能北京3．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是A ．阻力对系统始终做负功B ．系统受到的合外力始终向下C ．重力做功使系统的重力势能增加D ．任意相等的时间内重力做的功相等 【答案】A【解析】在两个过程中，阻力始终对系统做负功，选项A 正确。

加速下降时，系统受到的合力向下，加速运动时，系统受到的合力向上，选项B 错误。

两个过程中，重力始终做负功，系统的重力势能减少，选项C 错误。

在任意相等时间内，系统下降的高度不相等，故重力做功不相等，选项D 错误。

山东24.（15分）某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切。

弹射装置将一个小物体（可视为质点）以v a =5m/s 的水平初速度由a 点弹出，从b 点进入轨道，依次经过“8002”后从p 点水平抛出。

小物体与地面ab 段间的动摩擦因数u =0.3,不计其它机械能损失。

已知ab 段长L ＝1. 5m ，数字“0”的半径R ＝0.2m ，小物体质量m =0.01kg,g =10m/s 2。

求： （1）小物体从p 点抛出后的水平射程。

（2）小物体经过数这“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。

24.解析：（1）设小物体运动到P 点时速度大小为v ，对小物体有a 运动到P 过程中应用动能定理得2211222a mgL mgR mv mv μ--=-，小物体自P 点做平抛运动，设运动时间为t ，水平射程为s ，则2122R gt =，s vt =，联立以上三式代入数据解得0.8s m =。

bp（2）设在数字“0”的最高点管道对小物体的作用力为F ，取竖直向下为正方向，2mv F mg R+=,结合2211222a mgL mgR mv mv μ--=-，代入数据解得0.3F N =,方向竖直向下。

上海21．（12分）总质量为80kg 的跳伞运动员从离地500m 的直升机上跳下，经过2s 拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v －t 图，试根据图像求：（g 取10m/s 2） （1）t ＝1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小。

（2）估算14s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功。

（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。

21．（12分）【解析】（1）从图中可以看邮，在t ＝2s 内运动员做匀加速运动，其加速度大小为162t v a t ==m/s 2=8m/s 2 设此过程中运动员受到的阻力大小为f ，根据牛顿第二定律，有mg －f ＝ma得 f ＝m (g －a )＝80×(10－8)N ＝160N （2）从图中估算得出运动员在14s 内下落了 39.5×2×2m ＝158 根据动能定理，有212f mgh W mv -= 所以有 212f W mgh mv =-＝（80×10×158－12×80×62）J ≈1.25×105J （3）14s 后运动员做匀速运动的时间为5001586H h t v --'==s ＝57s 运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间t 总＝t ＋t ′＝（14＋57）s ＝71s重庆23.（16分）滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力F x 垂直于板面，大小为kv 2，其中v 为滑板速率（水可视为静止）.某次运动中，在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时（如下图所示），滑板做匀速直线运动，相应的k =54 kg/m ，入和滑板的总质量为108 kg,试求（重力加速度g 取10 m/s 2,sin 37°取35，忽略空气阻力）： （1）水平牵引力的大小； （2）滑板的速率；（3）水平牵引力的功率.【解析】（1）以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示由共点力平衡条件可得cos N F mg θ=①Nsin N F F θ=②由①、②联立，得F =810N(2)/cos N F mg =θ2N F kv =得5v =m/s(3)水平牵引力的功率P =Fv=4050 W广东17．（18分）（1）为了响应国家的“节能减排”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少．假设汽车以72 km/h 的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2 000 N 和1950 N ，请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？（2）有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L 的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r 的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．【解析】（1）s m h km v /20/72==，由Fv P =得v f v F P 111== ① v f v F P 222== ②故W v f f P P P 32121101)(⨯=-=-=∆ （2）设转盘转动角速度ω时，夹角θ夹角θ座椅到中心轴的距离：θsin L r R += ①对座椅分析有：2tan ωθmR mg F ==心 ② 联立两式 得θθωsin tan L r g +=23．（18分）风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。

风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。

如图所示。

（1）利用总电阻10R =Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能。

输送功率0300kW P =，输电电压10kW U =，求导线上损失的功率与输送功率的比值;齿轮箱与发电机风轮机叶片风力发电机示意图r（2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。