高考物理大题专项训练
01追及与相遇问题:高考物理大题突破(试题含解析)

专题01追及与相遇问题2.5m/s的加速度开始行驶,【例题】(2022·湖南郴州·一模)甲车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时甲车以2恰在此时,乙车以10m/s的速度匀速驶来与甲车同向行驶。
从侧后边超过甲车,求:(1)甲车从路口开始加速起。
在追上乙车之前两车相距的最大距离;(2)甲车经过多长时间能追上乙车;(3)甲车追上乙车时甲车速度大小。
1.分析思路可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”.(1)一个临界条件:速度相等.它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析、判断问题的切入点;(2)两个等量关系:时间等量关系和位移等量关系,通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口.2.能否追上的判断方法(临界条件法)物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距x0,当v B=v A时,若x B>x A+x0,则能追上;若x B=x A+x0,则恰好追上;若x B<x A+x0,则不能追上.3.特别提醒若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动.4.常用分析方法(1)物理分析法:抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题目中的隐含条件,建立物体运动关系的情境图.(2)二次函数法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于位移x与时间t的二次函数关系,由此判断两物体追及或相遇情况.①若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;②若Δ=0,说明刚好追上或相遇;③若Δ<0,说明追不上或不能相遇.(3)极值法设经过时间t,分别列出两物体的位移—时间关系式,得位移之差Δx与时间的二次函数,再利用数学极值法求解距离的最大(或最小)值.(4)图像法:将两个物体运动的速度—时间关系图线在同一图像中画出,然后利用图像分析、求解相关问题.【变式训练】(2023·上海徐汇·高三上海市第二中学校考期中)如图表示甲乙两个物体的速度时间图和位移时间图,其中甲物体做匀变速直线运动。
高考物理第一道大题针对训练

高考物理第一道大题针对训练1.如图(甲)所示,A 车原来临时停在一水平路面上,B 车在后面匀速向A 车靠近,A 车司机发现后启动A 车,以A 车司机发现B 车为计时起点(t=0),A 、B 两车的v ﹣t 图象如图(乙)所示.已知B 车在第1s 内与A 车的距离缩短了x 1=12m .(1)求B 车运动的速度v B 和A 车的加速度a 的大小.(2)若A 、B 两车不会相撞,则A 车司机发现B 车时(t=0)两车的距离s 0应满足什么条件?2.有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v =4 m/s ,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m =1kg 的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F =8N ,经过一段时间,小物块上到了离地面高为=2.4 m 的平台上。
已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g 取10 m/s 2, sin37°=0.6,cos37°=0.8).问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F ,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?h3.(13分)完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。
在第二十九届北京奥运会比赛中,俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录。
设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a=1.25m/s2匀加速助跑,速度达到v=9.0m/s 时撑杆起跳,到达最高点时过杆的速度不计,过杆后做自由落体运动,重心下降h2=4.05m 时身体接触软垫,从接触软垫到速度减为零的时间t=0.90s。
已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg,重力加速度g取10 m/s2,不计空气的阻力。
求:(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离;(2)假设伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速运动,求软垫对她的作用力大小。
训练10 光学综合问题-突破2021年高考物理压轴大题专题针对训练(学生版)

训练10 光学综合问题1.微棱镜增亮膜能有效提升LCD (液晶显示屏)亮度。
如图甲所示为其工作原理截面图,从面光源发出的光线通过棱镜膜后,部分会定向出射到LCD 上,部分会经过全反射返回到光源进行再利用。
如图乙所示,等腰直角△ABC 为一微棱镜的横截面,△A =90°,AB=AC =4a ,紧贴BC 边上的P 点放一点光源,BP =14BC 。
已知微棱镜材料的折射率n =2。
只研究从P 点发出照射到AB 边上的光线。
(1)某一光线从AB 边出射时,方向恰好垂直于BC 边,求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值; (2)某一部分光线可以依次在AB 、AC 两界面均发生全反射,再返回到BC 边,求该部分光线在AB 边上的照射区域长度。
2.如图所示,一细光束照射到圆形玻璃砖上A 点,经折射后折射光线刚好照到玻璃砖底边的右端C 点,入射光线与BC 平行,入射角为60°,圆的半径为R ,光在真空中的传播速度为c ,求: (1)玻璃砖的折射率;(2)光从A 传播到C 所用时间。
3.如图所示,一个三棱镜E EF F D D ''-的横截面为直角三角形,A 、B 、C 分别为三条棱的中点,30CAB ∠=︒,90ACB ∠=︒,该三棱镜材料的折射率n =DFF D ''平面的入射光线从DEE D ''面射入棱镜,开始时入射点为A 点,当入射光线以一定的速度始终保持与DFF D ''面平行向上移动,使入射点以恒定的速度2010m /s v -=由A 点向C 点运动,不计光线在棱镜内的多次反射。
求:(1)从EFF E''面射出的光线的折射角;(2)从DFF D''面射出的光线与该面交点的运动速度v。
4.如图所示,半径R=10cm的四分之一圆弧形玻璃砖平放在水平木板上,一细束单色光从A点平行于木板射入玻璃砖,经玻璃砖折射后射到水平木板上的F点,测得A点到圆弧圆心O点的距离为6cm,F点到圆弧的左端点B的距离为6cm。
2022高考物理复习:力学大题专项训练

力学大题一、解答题1.如图所示,三个质量均为m 的小物块A 、B 、C ,放置在水平地面上,A 紧靠竖直墙壁,一劲度系数为k 的轻弹簧将A 、B 连接,C 紧靠B ,开始时弹簧处于原长,A 、B 、C 均静止。
现给C 施加一水平向左、大小为F 的恒力,使B 、C 一起向左运动,当速度为零时,立即撤去恒力,一段时间后A 离开墙壁,最终三物块都停止运动。
已知A 、B 、C 与地面间的滑动摩擦力大小均为f ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内。
(弹簧的弹性势能可表示为:2p 12E kx =,k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量) (1)求B 、C 向左移动的最大距离0x 和B 、C 分离时B 的动能k E ;(2)为保证A 能离开墙壁,求恒力的最小值min F ;(3)若三物块都停止时B 、C 间的距离为BC x ,从B 、C 分离到B 停止运动的整个过程,B 克服弹簧弹力做的功为W ,通过推导比较W 与BC fx 的大小;(4)若5F f =,请在所给坐标系中,画出C 向右运动过程中加速度a 随位移x 变化的图像,并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的a 、x 值(用f 、k 、m 表示),不要求推导过程。
以撤去F 时C 的位置为坐标原点,水平向右为正方向。
2.如图,一倾角为θ的光滑斜面上有50个减速带(图中未完全画出),相邻减速带间的距离均为d,减速带的宽度远小于d;一质量为m的无动力小车(可视为质点)从距第一个减速带L处由静止释放。
已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。
观察发现,小车通过第30个减速带后,在相邻减速带间的平均速度均相同。
小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面,继续滑行距离s后停下。
已知小车与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。
(1)求小车通过第30个减速带后,经过每一个减速带时损失的机械能;(2)求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能;(3)若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能,则L应满足什么条件?3.如图,一竖直圆管质量为M,下端距水平地面的高度为H,顶端塞有一质量为m的小球。
动能定理的应用- 高考物理压轴大题专题训练

精做05 动能定理的应用1.(2019·北京卷)雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒,这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。
雨滴间无相互作用且雨滴质量不变,重力加速度为g 。
(1)质量为m 的雨滴由静止开始,下落高度h 时速度为u ,求这一过程中克服空气阻力所做的功W 。
(2)将雨滴看作半径为r 的球体,设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f =kr 2v 2,其中v 是雨滴的速度,k 是比例系数。
a .设雨滴的密度为ρ,推导雨滴下落趋近的最大速度v m 与半径r 的关系式;b .示意图中画出了半径为r 1、r 2(r 1>r 2)的雨滴在空气中无初速下落的v –t 图线,其中_________对应半径为r 1的雨滴(选填①、②);若不计空气阻力,请在图中画出雨滴无初速下落的v –t 图线。
(3)由于大量气体分子在各方向运动的几率相等,其对静止雨滴的作用力为零。
将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S 的圆盘,证明:圆盘以速度v 下落时受到的空气阻力f ∝v 2(提示:设单位体积内空气分子数为n ,空气分子质量为m 0)。
【答案】(1)212mgh mu - (2)a .m 4π3gv r k ρ=b .见解析 (3)见解析 【解析】(1)根据动能定理212mgh W mu -=可得212W mgh mu =-(2)a .根据牛顿第二定律mg f ma -= 得22kr v a g m=- 当加速度为零时,雨滴趋近于最大速度v m 雨滴质量34π3m r ρ=由a =0,可得,雨滴最大速度m 4π3gv r kρ=b .①如答图2(3)根据题设条件:大量气体分子在各方向运动的几率相等,其对静止雨滴的作用力为零。
以下只考虑雨滴下落的定向运动。
简化的圆盘模型如答图3。
设空气分子与圆盘碰撞前后相对速度大小不变。
在∆t 时间内,与圆盘碰撞的空气分子质量为0m Sv tnm ∆=∆以F 表示圆盘对气体分子的作用力,根据动量定理, 有F t m v ∆∝∆⨯ 得20F nm Sv ∝由牛顿第三定律,可知圆盘所受空气阻力 2f v ∝采用不同的碰撞模型,也可得到相同结论。
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31. (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/s2.(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示,碰撞后B车向前滑动了4.5 m,A车向前滑动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/s3.(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公路上匀速行驶。
行驶过程中,司机突然发现前方100m处有一警示牌,立即刹车。
刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图(a)中的图线。
图(a)中,0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t1=0.8s;t1~t2时间段为刹车系统的启动时间,t2=1.3s;从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止。
高考物理总复习专题练习:振动和波

高考物理复习振动和波专题训练及其答案一、单项选择题1.如图所示为一列简谐横波t时刻的图象,已知波速为0.2m/s,以下说法正确的是()A.经过0.5s,质点a、b、c通过的路程均为75cmB.若从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置,则波沿x轴正方向传播C.图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D.振源的振动频率为0.4Hz2.一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示,该时刻,两个质量相同的质点P、Q 到平衡位置的距离相等。
关于P、Q两个质点,以下说法正确的是()A.P较Q先回到平衡位置B.再经14周期,两个质点到平衡位置的距离相等C.两个质点在任意时刻的动量相同D.两个质点在任意时刻的加速度相同3.图为一列简谐波在0=t时刻的波形图,此时质点Q正处于加速运动过程中,且质点N在1st=时第一次到达波峰。
则下列判断正确的是()A.此时质点P也处于加速运动过程B.该波沿x轴负方向传播C.从0=t时刻起,质点P比质点Q晚回到平衡位置D.在0=t时刻,质点N的振动速度大小为1m/s4.如图所示为一列机械波在t=0时刻传播的波形图,此刻图中P点速度沿y轴正方向,t=2s 时刻,图中Q点刚好在x轴上。
则下列说法正确的是()A.该机械波沿x轴正方向传播B.该机械波周期不可能是8s3C.无论周期是多少,当Q点在x轴时,P点一定离x轴最远D.P点振幅是10cm5.如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度为16.0m/s,从此时起,图中的P质点比Q质点先经过平衡位置.那么下列说法中正确的是()A.这列波一定沿x轴正向传播B.这列波的频率是3.2HzC.t=0.25s时Q质点的速度和加速度都沿y轴负向D.t=0.25s时P质点的速度和加速度都沿y轴负向6.如图(a)所示为波源的振动图象(在t=0时刻之前波源就已经开始振动了),图(b)为xy 平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象,t=0时刻P点向y轴负方向运动,关于图(b)上x=0.4m处的Q点的说法正确的是().A.t=0时,速度最大,其大小为0.1m/s,方向沿y轴正方向B.t=0到t=5s内,通过的路程为20cmC.t=2s时,运动到x=0.2m处D.t=3s时,加速度最大,且方向向下7.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m,以下说法正确的是()A.此列波的波长为2.5mB.此列波的频率为2HzC.此列波的波速为2.5m/sD.此列波的传播方向为沿x轴正方向传播8.P、Q、M是某弹性绳上的三个质点,沿绳建立x坐标轴。
2020-2022年高考物理真题分专题训练 专题06 万有引力定律与航天(学生版)

专题06 万有引力定律与航天【2022年高考题组】1、(2022·湖南卷·T8)如图,火星与地球近似在同一平面内,绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动,火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。
地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动,称为顺行;有时观测到火星由东向西运动,称为逆行。
当火星、地球、太阳三者在同一直线上,且太阳和火星位于地球两侧时,称为火星冲日。
忽略地球自转,只考虑太阳对行星的引力,下列说法正确的是()A. 827倍B. 在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为顺行C. 在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为逆行D. 在冲日处,火星相对于地球的速度最小2、(2022·广东卷·T2)“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。
假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一,且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。
火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。
下列关于火星、地球公转的说法正确的是()A. 火星公转的线速度比地球的大B. 火星公转的角速度比地球的大C. 火星公转的半径比地球的小D. 火星公转的加速度比地球的小3、(2022·山东卷·T6)“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。
如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。
卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈。
已知地球半径为地轴R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为()A.1223222π⎛⎫-⎪⎝⎭gR TRnB.1223222π⎛⎫⎪⎝⎭gR TnC.1223224π⎛⎫-⎪⎝⎭gR TRnD.1223224π⎛⎫⎪⎝⎭gR Tn4、(2022·全国乙卷·T14)2022年3月,中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线,为同学们上了一堂精彩的科学课。
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1、(安徽省铜陵市第一中学2016届高三5月教学质量检测理科综合试题)如图甲所示,光滑的水平地面上放有一质量为M、长为的木板。
从时刻开始,质量为的物块以初速度从左侧滑上木板,同时在木板上施以水平向右的恒力,已知开始运动后内两物体的图线如图乙所示,物块可视为质点,,下列说法正确的是()A、木板的质量B、物块与木板间的动摩擦因数为C、时,木板的加速度为D、时,木板的速度为2、在一个倾角为37°斜面底端的正上方h=6.8m处的A点,以一定的初速度向着斜面水平抛出一个小球,恰好垂直击中斜面,不计空气阻力,g=10m/s2,求抛出时的初速度和飞行时间.3、如图所示为交流发电机的示意图,线圈的匝数为2000,边长分别为10cm和20cm,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,周期为T=s.求:(1)交流电压表的示数.(2)从图示位置开始,转过30°时感应电动势的瞬时值.4、有一个阻值为R的电阻,若将它接在电压为20V的直流电源上,其消耗的功率为P;若将它接在如图所示的理想变压器的次级线圈两端时,其消耗的功率为.已知变压器输入电压为u=220sin100πt(V),不计电阻随温度的变化.求:(1)理想变压器次级线圈两端电压的有效值.(2)此变压器原、副线圈的匝数之比.5、(2016·盐城高一检测)光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接,导轨半径R=0.5 m,一个质量m=2 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接。
用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能E p=49 J,如图所示。
放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C,g取10 m/s2。
求:(1)小球脱离弹簧时的速度大小;(2)小球从B到C克服阻力做的功;(3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小。
6、2014年7月17日,马航MH17(波音777)客机在飞经乌克兰上空时,疑遭导弹击落坠毁,机上乘客和机组人员全部罹难。
若波音777客机在起飞时,双发动机推力保持不变,飞机在起飞过程中所受阻力恒为其自重的0.1,根据下表性能参数。
求:(取g=10 m/s2)最大巡航速900 km/h(35 000英尺巡航高度)率单发动机推3×105 N力最大起飞重2×105 kg量安全起飞速60 m/s度(1)飞机以最大起飞重量及最大推力的情况下起飞过程中的加速度;(2)在第(1)问前提下飞机安全起飞过程中滑行的距离;(3)飞机以900 km/h的巡航速度,在35 000英尺巡航高度飞行,此时推力为最大推力的90%,则该发动机的功率为多少?7、(2016·西安市高一检测)如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,经时间t落地,落地时速度与水平地面间的夹角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:(1)该星球表面的重力加速度g′。
(2)该星球的第一宇宙速度v。
(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。
8、(2016·齐齐哈尔高一检测)已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,引力常量为G。
如图所示,A为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星,B为地球的同步卫星。
(1)求卫星A运动的速度大小v。
(2)求卫星B到地面的高度h。
9、(2016·汕头高一检测)厢式货车在水平路面上做弯道训练。
圆弧形弯道的半径为R=8 m,车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。
货车顶部用细线悬挂一个小球P,在悬点O处装有拉力传感器。
车沿平直路面做匀速运动时,传感器的示数为F0=4 N。
g取10 m/s2。
(1)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时,为了防止侧滑,车的最大速度v m是多大?(2)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动,稳定后传感器的示数为F=5 N,此时细线与竖直方向的夹角θ是多大?此时货车的速度v是多大?10、如图所示,半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内,A 通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,B通过最高点C时,对管壁下部的压力为0.75mg。
求A、B两球落地点间的距离。
11、如图为湖边一倾角为θ=37°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O。
一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=50 m,g取10 m/s2。
(1)若要求小石子能落到水面,v0最小是多少?(2)若小石子不能落到水面上,落到斜面时速度方向与水平面夹角的正切值是多少?12、航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N。
试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。
设飞行器飞行时所受的阻力大小不变。
(1)第一次试飞中,飞行器飞行t1=8 s时到达的高度H=64 m,求飞行器所受阻力F f的大小;(2)第二次试飞中,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高度h。
13、如图所示,倾角为θ的楔形木块A放在水平地面上,一物体B的质量为m,置于楔形木块的斜面上,现对木块A 施以水平推力恰能使B与A不发生相对滑动,不计一切摩擦力,求:(1)B物体所受的合力;(2)B物体对A木块的压力。
14、如图所示是质量为3 kg的物体在水平地面上运动的v t图象,a、b两条图线,一条是有推力作用的图线,一条是没有推力作用的图线,则物体受到的推力大小是多少?摩擦力大小是多少?15、在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,如图所示,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中.设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10 m/s2).(1)求运动员到达B点的速度与高度h的关系;(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离s max为多少?(3)若图中H=4 m,L=5 m,动摩擦因数μ=0.2,则水平运动距离要达到2 m,h值应为多少?16、如图甲所示,两根间距=1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置,一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连.质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动,已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0N,导体棒电阻为r=10Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中,导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示(取g=10m/s2).求:(1)当导体棒速度为v时,棒所受安培力F安的大小(用题中字母表示).(2)磁场的磁感应强度B.(3)若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时,速度已达v′=3m/s.求此过程中产生的焦耳热Q.17、如图所示,有一辆质量为m=1.0×103kg的小汽车驶上半径为R=50m的圆弧形拱桥,g取10m/s2.求:(1)汽车到达桥顶的速度为v1=10m/s时对桥的压力F N有多大?(2)汽车以多大的速度v2经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空?18、三个α粒子结合成一个碳C,已知碳原子的质量为12.000 0 u,氦原子质量为4.002 6 u。
(1)写出核反应方程;(2)这个核反应放出的能量是多少焦?(3)这个能量合多少MeV?19、氢原子处于基态时,原子的能量为E1=-13.6 eV,当处于n=3的激发态时,能量为E3=-1.51 eV,则:(1)当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时,向外辐射的光子的波长是多少?(2)若要使处于基态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照射原子?(3)若有大量的氢原子处于n=3的激发态,则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子?其中最长波长是多少?20、如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=40 kg的小车B静止于轨道右侧,其板与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动。
若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.8 m,物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取g=10 m/s2)求:(1)物体C滑到轨道底端时的速度大小;(2)物体C与小车保持相对静止时的速度大小;(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离。
21、(2016·台州中学期中)两根足够长的平行光滑导轨,相距1 m水平放置。
匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B=0.4 T。
金属棒ab、cd质量分别为0.1 kg和0.2 kg,电阻分别为0.4 Ω和0.2 Ω,并排垂直横跨在导轨上。
若两棒以相同的初速度3 m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:(1)棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小;(2)金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热;(3)金属棒从开始运动直至达到稳定,两棒间距离增加多少?22、如图所示,两个小球A和B质量分别是m A=2.0 kg,m B=1.6 kg,球A静止在光滑水平面上的M点,球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动,假设两球相距L≤18 m时存在着恒定的斥力F,L>18 m时无相互作用力。
当两球相距最近时,它们间的距离为d=2 m,此时球B的速度是 4 m/s。
求:(1)球B的初速度大小;(2)两球之间的斥力大小;(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间。
23、如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。
电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。
整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)。
金属导轨是光滑的,取g=10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:(1)金属棒所受到的安培力的大小;(2)通过金属棒的电流的大小;(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。
24、(2016·温州十校期中)如图所示,在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等,有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场,又恰好垂直x轴进入第Ⅳ象限的磁场,已知OP之间的距离为d,(不计粒子重力)求:(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径;(2)带电粒子从进入磁场到第二次经过x轴,在磁场中运动的总时间;(3)匀强磁场的磁感应强度大小。