测评网学习资料-高三物理总复习卷五
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五----万有引力定律复习要点1.万有引力定律及其应用2.人造地球卫星3.宇宙速度4.天体的圆运动分析二、难点剖析1.开普勒行星运动三定律简介第一定律:所有行星都在椭圆轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上;第二定律:行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等;第三定律:行星轨道半长轴的立方与其周期的平方成正比,即23T r =k开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟答的大量观测数据的基础上概括出的,给出了行星运动的规律。
2.万有引力定律及其应用(1)定律的表述:宇宙间的一切物体都是相互吸引的两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。
F=221r m Gm(2)定律的适用条件:用于计算引力大小的万有引力公式一般只适用于两质点间引力大小的计算,如果相互吸引的双方是标准的均匀球体,则可将其视为质量集中于球心的质点。
(3)定律的应用:在中学物理范围内,万有引力定律一般用于天体在圆周运动中的动力学问题或运动学问题的分析,当天体绕着某中心天体做圆周运动时,中心天体对该天体的引力充当其做周围运动所需的向心力,据此即可列出方程定量的分析。
3.人造地球卫星各运动参量随轨道半径的变化关系。
这里特指绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,实际上大多数卫星轨道是椭圆,而中学阶段对做椭圆运动的卫星一般不作定量分析。
由于卫星绕地球做匀速圆周运动,所以地球对卫星的引力充当卫星所需的向心力,于是有2rGmM=m 向a=mrv 2=m rw 2=mr 22T4π由此可知:绕地球做匀速圆周运动的卫星各个参量随轨道半径r 的变化情况分别如下:(1)向心加速度向a 与r 的平方成反比.向a =2r GM当r 取其最小值时,向a 取得最大值.a 向max =2RGM=g=9.8m/s 2 (2)线速度v 与r 的平方根成反比v =rGM当r 取其最小值地球半径R 时,v 取得最大值.v max =RGM=Rg =7.9km/s(3)角速度ω与r 的三分之三次方成百比=3r GM当r 取其最小值地球半径R 时,ω取得最大值.max =3RGM =R g ≈1.23×10-3rad/s(4)周期T 与r 的二分之三次方成正比.T=2GMr 3π当r 取其最小值地球半径R 时,T 取得最小值.T min =2GM R 3π=2gRπ≈84 min4.宇宙速度及其意义.(1)三个宇宙速度的值分别为v 1=7.9 km/sv 2=11.2 km/s v 3=16.9 km/s(2)宇宙速度的意义当发射速度v 与宇宙速度分别有如下关系时,被发射物体的运动情况将有所不同①当v <v 1时,被发射物体最终仍将落回地面;②当v 1≤v <v 2时,被发射物体将环境地球运动,成为地球卫星;③当v 2≤v <v 3时,被发射物体将脱离地球束缚,成为环绕太阳运动的“人造行星”; ④当v ≥v 3时,被发射物体将从太阳系中逃逸。
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山东省威海市2019年普通高中毕业班教学质量检测物理试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共32分)注意事项:1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用2B铅笔正确填涂在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目要的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,不能将答案直接答在试卷上。
一、选择题:本题共8个小题,每小题4分,共32发。
在每个小题给出的四个选项中,至少有一个是正确的。
每小题全选对的得4分;选对但不全的得2分;有选错或不答的得0分。
1.观察图中烟囟冒出的烟和平直路面上甲、乙两车上的小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是()A.甲、乙两车一定向左运动B.甲车可能静止或向右运动或向左缓慢运动,乙车一定向左运动C.甲车可能向右加速运动,乙画可能向右减速运动D.甲车一定向右运动,乙车一一向左加速运动2.一只小船在静水中的速度大小始终为5m/s,当在流速为3m/s的河中航行时,河岸上的能测量到小船实际航速的大小可能是()A.1m/s B.3m/s C.8m/s D.10m/s3.2019年10月29日0时20分,由中国人自己制造的成本达20亿元人民币的第一颗直播通信卫星“鑫诺二号”在西昌卫星发射中心发射成功,定点于东经92.2度的上空(拉萨和唐古拉山口即在东经92.2度附近)。
“鑫诺二号”载有22个大功率转发器,如果正常工作,可同时支持200余套标准清晰度的电视节目,它将给中国带来1000亿元人民币的国际市场和几万人的就业机会,它还承担着“村村通”的使命,即满足中国偏远山区民众能看上电视的愿望。
关于“鑫诺二号”通信卫星的说法正确的是()A .它一定定点在赤道上空B .它可以定点在拉萨或唐古拉山口附近的上空C .它绕地球运转,有可能经过北京的上空D .它与周期为85分钟的“神州”六号载人飞船相比,“鑫诺二号”的轨道半径大,环 绕速度小4.人类在探索自然规律的进程中总结了许多科学方法,如控制变量法、比值定义法、极限 法等。
高中物理,总复习,单元测试卷汇总,(附完整参考答案)

高中物理总复习单元测试卷汇总(附完整参考答案)目录一、测试卷一:《运动的描述匀变速直线运动的研究》二、测试卷二:《相互作用》三、测试卷三:《牛顿运动定律》四、测试卷四:《曲线运动万有引力与航天》五、测试卷五:《机械能守恒定律》六、测试卷六:《静电场》七、测试卷七:《恒定电流》八、测试卷八:《磁场》九、测试卷九:《电磁感应》十、测试卷十:《交变电流传感器》十一、测试卷十一:《热学》十二、测试卷十二:《机械振动机械波》十三、测试卷十三:《光》十四、测试卷十四:《电磁波相对论简介》十五、测试卷十五:《动量守恒定律》A B A B 高中物理总复习单元综合测试一《运动的描述匀变速直线运动的研究》测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,试卷满分为 100 分.考试时间为90 分钟.第Ⅰ卷(选择题,共 40 分)一、选择题(本题共 10 小题,每题 4 分,共 40 分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.2010 年 11 月 12 日~27 日在广州举行了亚运会,下列几项亚运会比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A .在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动情况时B .帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C .跆拳道比赛中研究运动员的动作时D .铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时解析:A 、C 项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题将无法继续,故 A 、C 错,而 B 、D 项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题不受影响,故 B 、D 正确.答案:BD2. 、 两物体均做匀变速直线运动, 的加速度 a 1=1.0 m/s 2, 的加速度 a 2=-2.0 m/s 2,根据这些条件做出的以下判断,其中正确的是()A .B 的加速度大于 A 的加速度B .A 做的是匀加速运动,B 做的是匀减速运动C .任意时刻两个物体的速度都不可能为零D .两个物体的运动方向一定相反解析:加速度是矢量,负号不表示大小, A 正确;两物体的初速度方向不确定,不能判断是否加速还是减速,B 错;若两物体均做减速运动,某时刻速度均可以为零,C 错;两个物体的运动方向可以相同,D 错.答案:A3.如图 1 所示,水龙头开口处 A 的直径 d 1=2 cm ,A 离地面 B 的高度h =80 cm ,当水龙头打开时,从 A 处流出的水流速度 v 1=1 m/s ,在空中形 成一完整的水流束.则该水流束在地面 B 处的截面直径 d 2 约为(g 取 10 m/s 2)( )A .2 cm图 1B .0.98 cmC .4 cmT 2-T12T2-T124解析:设小球上升的最大高度为h,由题意知:h=g(2)2,h-H=g(1)2,解得:gT 2-T122Δx t1-t2t1t2t1+t2Δx t1-t2t1t2t1+t22Δx t1+t2t1t2t1-t2Δx t1+t2t1t2t1-t2t+t22Δx t1-t22t12t2222t1t2t1+t2D.应大于2cm,但无法计算解析:水流由A到B做匀加速直线运动,由v B2-v12=2gh可得:v B=17m/s,由单位时间内通过任意横截面的水的体积均相等,可得:11v1·Δt·4πd12=v B·Δt·4πd22,解得:d2=0.98cm,故B正确.答案:B4.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g 值,g值可由实验精确测定,近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中的O点向上抛小球,从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2;小球在运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1.由T1、T2和H的值可求得g等于()8H A.24H B.2C.8HT2-T12D.HT2-T121T1T22228H=2.故选A.答案:A5.一物体作匀加速直线运动,通过一段位移Δx所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移Δx所用的时间为t2.则物体运动的加速度为()A. C.B. D.解析:物体作匀加速直线运动,利用中间时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度,得tΔx tΔx t tv1=,v2=,又v2=v1+a1,得a=,所以A正确,B、C、D错误.答案:A6.一煤块由静止放到水平向右匀速运动的白色传送带上,煤块在传送带上划出一段黑色的痕迹,若以传送带为参考系,则煤块在传送带上划痕的过程可描述为() A.向右做匀加速运动B.向右做匀减速运动C.向左做匀减速运动D.向左做匀加速运动解析:以地面为参考系,煤块在摩擦力的作用下向右匀加速,但相对传送带是向左运动且速度变小,故选项C正确.答案:Cv +v 2 C .平均速度 v = 1 v +v 2 D .平均速度 v > 1v +v 2 2 v +v 2 2 17.如图 2 所示是物体在某段运动过程中的 v -t 图象,在 t 1 和 t 2 时刻的瞬时速度分别为 v 1 和 v 2,则时间由 t 1 到 t 2 的过程中( )A .加速度增大B .加速度不断减小22图 2解析:根据图线的斜率可知加速度不断减小,假设从 t 1 到 t 2 的过程中做匀减速运动, 则平均速度为 1 ,而该物体在这段时间内的速度始终小于做匀减速运动时的速度,因而平均速度也将小于 1 ,综上选 B.答案:B8.汽车给人类生活带来极大便利,但随着车辆的增多,交通事故也相应增加,重视交 通安全问题,关系到千百万人的生命安全与家庭幸福,为了安全,在行驶途中,车与车之间必须保持一定的距离,因为,从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里,汽车仍然要 通过一段距离(称为思考距离),而从采取制动动作到车完全静止的时间里,汽车又要通过一 段距离(称为制动距离),下表给出了驾驶员驾驶的汽车在不同速度下的思考距离和制动距离 等部分数据,某同学分析这些数据,算出了表格中未给出的数据 X 、Y ,该同学计算正确的 是()速度/(m ·s -)1015 2025思考距离/m1218Y30制动距离/m20X80125A.X =40,Y =24C .X =60,Y =22 B .X =45,Y =24D .X =50,Y =22解析:从表中可以看出,速度之比为 v 1∶v 2∶v 3∶v 4=2∶3∶4∶5 时,思考距离之比为x 1∶x 2∶x 3∶x 4=2∶3∶4∶5,制动距离之比为 x 1′∶x 2′∶x 3′∶x 4′=22∶32∶42∶52, 故 22∶32=20∶X ,X =45;3∶4=18∶Y ,Y =24.答案:B9.已知心电图记录仪的出纸速度 (纸带移动的速度 )是 2.5 cm/s ,如图 3 所示是仪器记录下来的某人的心电图,图中每个小方格的边长为 0.5 cm ,由此可知( )图 3A .此人的心率约为 75 次/分cm,则心脏每跳动一次所需时间约T==0.80s;此人心脏一分钟跳动的次数为n=等时求出时间,即v甲+a甲t=v乙+a乙t求出时间t,再代入Δx=v甲t+-(v乙t+a甲t2a乙t2),+xn32n和v n=n+1 B.此人的心率约为125次/分C.此人心脏每跳动一次所需时间约为0.75sD.此人心脏每跳动一次所需时间约为0.60s解析:由题图可知,心脏每跳动一次,纸带向前移动大约是4个小方格的距离,约2.0xv60s0.80s/次=75次,故本题只有选项A正确.答案:A10.甲、乙两物体相距100米,沿同一直线向同一方向运动,乙在前,甲在后,请你判断哪种情况甲可以追上乙()A.甲的初速度为20m/s,加速度为1m/s2,乙的初速度为10m/s,加速度为2m/s2B.甲的初速度为10m/s,加速度为2m/s2,乙的初速度为30m/s,加速度为1m/s2C.甲的初速度为30m/s,加速度为1m/s2,乙的初速度为10m/s,加速度为2m/s2D.甲的初速度为10m/s,加速度为2m/s2,乙的初速度为20m/s,加速度为1m/s2解析:只要甲的加速度大于乙的加速度,甲就一定能追上乙,故B、D正确;用速度相22如果Δx<100m则能追上,如果Δx>100m则追不上,故A错C对.答案:BCD第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、填空题(本题共2小题,每题8分,共16分)11.张强同学在做“研究匀变速直线运动”实验时打出纸带如图4所示,舍去前面较密集的点,取O为起始位置,每隔五个间隔为一个计数点,则在A、B、C三个计数点处的瞬时速度分别为v A=______,v B=______,v C=______(图中刻度尺的最小刻度为mm),整个运动中的平均速度是______.图4解析:读取数据时应注意计数点位置之差即为0.1s内的位移,读数时要读到最小刻度x-x x值的下一位.若Δx为恒量,则研究对象做匀变速直线运动,可由a=n+3T2T求得加速度和瞬时速度.从纸带读出数值如下表所示:区间距离(cm)OA1.20AB2.40BC3.60CD4.80Δx=1.20cm(恒定)v A +v B +v C 0.18+0.30+0.42= m/s =0.30(m/s).a =v A =v B =v C =4.80-1.203×0.012.40+1.202×0.1 3.60+2.402×0.14.80+3.60 2×0.110-210-2 10-210-2m/s 2=1.20 (m/s 2). m/s =0.18(m/s),m/s =0.30(m/s)m/s =0.42(m/s) v =3 3答案:0.18m/s 0.3m/s 0.42m/s 0.3m/s图 512.一个小球沿斜面向下运动,用每隔(1/10)s 曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图 5 所示.即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为(1/10)s ,测得小球在几个连续相等时间内位移数据见下表:图 5x 1/cm8.20x 2/cm 9.30x 3/cm 10.40x 4/cm 11.50(1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”),小球运动的性质属________直线运动.(2)甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下: 甲同学:a 1=(x 2-x 1)/T 2, a 2=(x 3-x 2)/T 2, a 3=(x 4-x 3)/T 2, a =(a 1+a 2+a 3)/3.乙同学:a 1=(x 3-x 1)/(2T 2), a 2=(x 4-x 2)/(2T 2), a =(a 1+a 2)/2.你认为甲、乙两位同学中计算方法更准确的是________,加速度值为________.答案:(1)相等 匀加速 (2)乙 1.10 m/s 2三、计算题(本题共 4 小题,13、14 题各 10 分,15、16 题各 12 分,共 44 分,计算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g (g =10m/s 2),以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,这么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试问:Δ t 2.1×10-3(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为 a 1、a 2,根据加速度定义得:a 1= ,a 2= 所以 a 1:a 2=Δ v 1:Δ v 2= :15=1:1. 1(1)一辆以 72 km/h 的速度行驶的货车与一辆以 54 km/h 行驶的摩托车相向而行发生碰撞,碰撞时间为 2.1×10-3 s ,摩托车驾驶员是否有生命危险?(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为 4 s 、3 s ,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?(3)为避免碰撞,开始刹车时,两车距离至少为多少?解析:摩托车与货车相撞瞬间,货车的速度几乎不变,摩托车的速度反向,大小与货车速度相同,因此,摩托车速度的变化 Δ v =72 km/h -(-54 km/h)=126 km/h =35 m/s ,所以摩托车的加速度大小 a = Δ v 35= m/s2=16667 m/s 2=1666.7g >500g ,因此摩托车驾驶员有生命危险.Δ v 1 Δ v 2 Δ t 1 Δ t 2Δ t 1 Δ t 2 4 3 v v(3)x =x 1+x 2= 2 t 1+ 2 t 2=62.5 m.答案:(1)有生命危险 (2)1:1 (3)62.5 m14.为了安全,在高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某段高速公路的最高限速 v =108 km/h ,假设前方车辆突然停止,后面车辆司机从发现这一情况起,经操纵刹车到汽车开始减速经历的时间(即反应时间)t =0.50 s ,刹车时汽车受到阻力的大小为汽车 重力的 0.50 倍.该段高速公路上以最高限速行驶的汽车,至少应保持的距离为多大?取 g =10 m/s 2.解析:在反应时间内,汽车做匀速运动,行驶的距离为:x 1=vt = ×0.5 m =15 m对甲:13.5+x 对乙:x = at 2,且 v =at =9 m/s108×103 3600汽车刹车的过程,车做匀减速直线运动,由牛顿第二定律有:kmg =ma 得:a =5 m/s 2刹车过程中汽车运动的距离为:x 2=2a = 2×5v 2 30 2m =90 m所求距离为:x =x 1+x 2=15 m +90 m =105 m. 答案:105m15.甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9 m/s 的速 度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区 前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前 x 0=13.5 m 处作了标记,并以 v =9 m/s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度 L =20 m .求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度 a ;(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.解析:设甲从离接力区 13.5 m 处到赶上乙所用时间为 t ,乙从开始起跑到被甲追上,跑的路程为 x ,甲、乙二人所用时间相等.v=t12由以上各式可解得:a =3 m/s 2,t =3 s ,x =13.5 m完成交接棒时,乙离接力区末端的距离为L -x =20 m -13.5 m =6.5 m.答案:(1)3 m/s 2 (2)6.5 m16. “10 米折返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质.如图 6 所示,测定时,在平直跑道上,受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到“跑”的口令后,全力跑向正前方 10 米处的折返线,测试员同时开始计时.受试者到达折返线处时,用手触摸折返线处的 物体(如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起点终点线时,测试员停表,所用时间即为“10米折返跑”的成绩.设受试者起跑的加速度为4m/s2,运动过程中的最大速度为4 m/s,快到达折返线处时需减速到零,减速的加速度为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线.求受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒?解析:对受试者,由起点终点线向折返线运动的过程中加速阶段:t 1= m =1 s.减速阶段:t 3= m =0.5 s ,x 3= v m t 3=1 m 匀速阶段:t 2=l -x 1+x 3加速阶段:t 4= m =1 s ,x 4= v m t 4=2 m 匀速阶段:t 5=l -x 4=2 s图 6v a 11x 1=2v m t 1=2 mv 1 a 2 2 vm=1.75 s由折返线向起点终点线运动的过程中v 1 a 1 2 v m受试者“10 米折返跑”的成绩为: t =t 1+t 2+…+t 5=6.25 s. 答案:6.25 s高中物理总复习单元综合测试二《相互作用》测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,试卷满分为100分.考试时间为90分钟.第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.下面关于重力、重心的说法中正确的是()A.风筝升空后,越升越高,其重心也升高B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C.舞蹈演员在做各种优美动作时,其重心位置不变化D.重力的方向总是垂直于地面解析:实际上,一个物体的各个部分都受到重力,重心的说法是从宏观上研究重力对物体的作用效果时而引入的一个概念,重心是指一个点(重力的作用点).由此可知,重心的具体位置应该由物体的形状和质量分布情况决定,也就是说只要物体的形状和质量分布情况不变,重心与物体的空间位置关系就保持不变.重心可能在物体外,也可能在物体内,对具有规则几何形状、质量均匀分布的物体,重心在物体的几何中心上.物体位置升高,其重心也跟着升高,根据以上分析可以判断选项A是正确的,选项B、C是错误的.重力的方向是“竖直向下”的,要注意“竖直向下”与“垂直于地面”并不完全相同,所以选项D的说法是错误的.答案:A图12.如图1,加装“保护器”的飞机在空中发生事故失去动力时,上方的降落伞就会自动弹出.已知一根伞绳能承重2940N,伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为30°,飞机的质量约为30吨.忽略其他因素,仅考虑当飞机处于平衡时,降落伞的伞绳至少所需的根数最接近于(图中只画出了2根伞绳)()A.120C.60B.90D.30( = ,得 F 1=F2 F /2 d /2 sin θ = .由此可见,刀背上加上一定的压力 F 时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有(解析:由力的平衡可知,2940×cos30°·n =30×104, n =118,则降落伞的伞绳至少所需的根数最接近 120 根,A 正确.答案:A3.假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀产生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前图 2部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大 如图 2 所示),他先后做出过几个猜想,其中合理的是()A .刀刃前部和后部厚薄不一样,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B .在刀背上加上同样的力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C .在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D .在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大解析:把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角劈,设顶角为 2θ ,背宽为 d ,侧面长为 L ,如图 a 所示.图 3当在劈背施加压力 F 后,产生垂直侧面的两个分力 F 1、F 2,使用中依靠着这两个分力 分开被加工的其他物体.由对称性知,这两个分力大小相等 F 1=F 2),由此画出力分解的平 行四边形,实为菱形,如图 b 所示.在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴F L 1 影部分),根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,有关系式 1 =F2sin θ 关,顶角越小,sin θ 的值越小,F 1 和 F 2 越大.但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会 减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做成前部较薄,后部较厚.答案:D4.如图 4 所示,用两根细线把 A 、B 两小球悬挂在天花板上的同一点 O ,并用第三根细线连接 A 、B 两小球,然后用某个力 F 作用在小球A 上,使三根细线均处于直线状态,且 OB 细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的()图 4θ变小,根据F=,绳子张力变小,可见D正确.LF FA.F1C.F3B.F2D.F4解析:由于小球B处于静止状态,且细线OB沿竖直方向,因此细线AB无弹力,对小球A受力分析,由于它受力平衡,并根据小球A受到的细线的拉力和重力的方向可知,施加给小球A的力F应沿F2或F3的方向,故选B、C.答案:BC5.如图5所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端位置不变,将B端分别移动到不同的位置时,下列判断正确的是()A.B端移到B1位置时,绳子张力不变B.B端移到B2位置时,绳子张力变小图5 C.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大D.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小解析:以悬挂点为研究对象,画出其受力图,则两侧绳子的拉力相等,设绳子长为L,左、右两侧绳子长为L1、L2,两杆之间的宽度为d,两绳与竖直方向的夹角为θ,L1sinθ+L2sinθ=d,所以sinθ=d/L,可见θ只由d、决定,与其他因素无关,根据G=2F cosθ,F的大小与绳子在B、B1、B2的位置无关,所以A正确.将杆移动到虚线位置时,d变小,G2cosθ答案:AD6.如图6所示,水平地面上的物体A,在斜面上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是()图6A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到四个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小为FcosθD.物体A对水平地面的压力的大小一定为Fsinθ解析:图7分析物体A受力如图7所示,由平衡条件可知,cosθ=F f,N+F sinθ=mg,因F f≠0,F N 一定不为零,故物体 A 一定受四个力作用,A 错误,B 、C 正确;F N =mg -F sin θ ,故D 错误.答案:BC7.如图 8 所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体 A 与 B ,物体 B 放在水平地面 上,A 、B 均静止.已知 A 和 B 的质量分别为 m A 、m B ,绳与水平方向的夹角为 θ ,则( )A .物体B 受到的摩擦力可能为 0B .物体 B 受到的摩擦力为 m A g cos θC .物体 B 对地面的压力可能为 0D .物体 B 对地面的压力为 m B g -m A g sin θ 解析:图 8图 9对 B 受力分析如图 9 所示,则水平方向上:F f =F T cos θ ,由于 F T =m A g ,所以 F f =m A g cos θ ,故 A 错 B 对;竖直方向上:F NB +F T sin θ =m B g .所以 F NB =m B g -F T sin θ =m B g-m A g sin θ ,故 C 错 D 对.答案:BD8.如图 10 所示,放在水平桌面上的木块 A 处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质 量为 0.6 k g ,弹簧测力计读数为 2 N ,滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减小到 0.3 k g ,将会出现的情况是(取 g =10 m/s 2)( )图 10A .弹簧测力计的读数将变小B .A 仍静止不动C .A 对桌面的摩擦力不变D .A 所受的合力将要变大解析:初态时,对 A :图 11得到 F f =F 1-F 2=4 N ,说明最大静摩擦力 F f max ≥4 N ,当将总质量减小到 0.3 kg 时,F f ′=1 N<4 N ,所以物体仍静止,故只有 B 正确.答案:B9.如图12所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力()A.方向向左,大小不变C.方向向右,大小不变图12B.方向向左,逐渐减小D.方向向右,逐渐减小解析:B向右做匀减速直线运动,加速度大小不变、方向向左,故所受摩擦力的方向向左,大小不变,即A正确,B、C、D均错误.答案:A10.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图13所示.则物块()A.仍处于静止状态C.受到的摩擦力不变图13B.沿斜面加速下滑D.受到的合外力增大解析:物块恰好静止在斜面上,沿斜面方向有:mg sinθ=μmg cosθ,得μ=tanθ,摩擦力f=mg sinθ,施加一个竖直向下的恒力F后,沿斜面向下的力(mg+F)sinθ与沿斜面向上的力μ(mg+F)cosθ仍然相等,所以物块仍处于静止状态,合外力不变,仍为零,故A正确,B、D错误.受到的摩擦力f′=(mg+F)sinθ,变大,故C错误.答案:A第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、填空题(本题共2小题,每题8分,共16分)11.“验证力的平行四边形定则”实验中.(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录:________、________、________.图14C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使________,记(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中 =________.4mg cos α =3mg cos β ,所以= . 答案:(1)见解析(2)录________.cos αcos β解析:(1)B.记录钩码个数(或细线拉力),橡皮筋与细线结点的位置 O ,细线的方向(说明:能反映细线方向的其他记录也可以)C .应使橡皮筋与细线结点的位置与步骤 B 中结点位置重合,并记录钩码个数和对应的细线方向.(2)对结点进行受力分析,设每个钩码的质量均为 m ,由平衡条件可知,水平方向满足:cos α 3cos β 43 412.通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验,我们知道:在弹性限度内,弹簧弹力 F 与形变量 x 成正比,并且不同弹簧,其劲度系数也不同.某中学的探究学习小组从资料中查到:弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关.该学习小组想研究弹簧的劲度 系数与弹簧原长的关系,现有 A ,B ,C ,D 四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧.(1)学习小组的同学们经过思考和理论推导,各自提出了自己的看法,其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比,乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比,甲、乙有一名同学的看法是正确的.你认为正确的是________(填“甲”或“乙”),就 这一环节而言,属于科学探究中的哪个环节________(填序号).A .分析与论证B .进行实验与收集证据C .猜想与假设D .制定计划与设计实验(2)为验证甲、乙谁的看法正确,可通过实验完成,实验器材除上述弹簧和已知质量的几个钩码外,还需要的实验器材是________.(3)探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示. 实验数据记录(g =10 m/s 2)弹簧 A弹簧 B弹簧 C弹簧 D原长10.00 cm15.00 cm 20.00 cm 30.00 cm钩码质量0.3 k g0.1 k g 0.2 k g0.1 k g弹簧长度13.00 cm16.49 cm 24.00 cm32.99 cm弹簧伸长量 x3.00 cm1.49 cm2.99 cm弹簧劲度系数 k 100 N/m67.1 N/m33.4 N/m请完成上表,从中得出的结论为:________.解析:(1)弹簧的劲度系数由弹簧的本身决定,而与悬挂的重物无关,所以乙正确.由于实验还没有被证实,所以属于猜想与假设环节.(2)实验中需要悬挂弹簧测力计,所以需要铁架台,还需要测量弹簧形变量,所以需要刻度尺.(3)根据数据计算可知道:在实验允许的误差范围内,弹簧的劲度系数与弹簧原长成反 比.答案:(1)乙 C (2)铁架台、刻度尺(3)4.00cm50N/m结论为:在实验允许的误差范围内,弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比.三、计算题(本题共4小题,13、14题各10分,15、16题各12分,共44分,计算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.如图15所示,光滑斜面倾角为θ=30°,一个重20N的物体在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10cm,现在的长度为6cm.(1)求弹簧的劲度系数;(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6cm,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向.图15解析:(1)对物体受力分析,则有:mg sinθ=F此时F=kx1联立以上两式,代入数据,得:k=250N/m.(2)物体上移,则摩擦力方向沿斜面向上有:F=mg sinθ+F′f此时F′=kx2=5N代入上式得F f=15N.答案:(1)250N/m(2)15N沿斜面向上14.如图16所示,板A的质量为m,滑块B的质量为2m,板A用绳拴住,绳与斜面平行,滑块B沿倾角为α的斜面在A板的中间一段匀速下滑,若A、B之间以及B与斜面间的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ图16由①②③得 μ = tan α答案: tan α解析:图 17取 B 为研究对象,受力分析如图 17 所示.由平衡条件得 2mg sin α =μ F N 1+μ F N 2① 对于 A ,由平衡条件得 F ′N 2=F N2=mg cos α ②对于 A 、B 整体,由平衡条件得 F ′N1=F N1=3mg cos α ③ 121215.在倾角为 α 的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角为 β 的力拉住,使整个装置处于静止状态,如 图 18 所示.不计一切摩擦,圆柱体质量为 m ,求拉力 F 的大小和斜面对圆柱体的弹力 F N 的大小.某同学分析过程如下:将拉力 F 沿斜面和垂直于斜面方向进行分解.沿斜面方向:Fcos β =mg sin α ①沿垂直于斜面方向:Fsin β +F N =mg cos α ②图 18问:你同意上述分析过程吗?若同意,按照这种分析方法求出 F 及 F N 的大小;若不同 意,指明错误之处并求出你认为正确的结果.。
测评网学习资料-高三物理总复习卷高二学业水平测试(物理)模拟试卷

学业水平测试(物理)周练试卷满分:100分时间:75分钟一、选择题(本题共23小题,每小题3分,共69分。
每小题只有一个选项是正确的)1、下列情况中的物体,可以看作质点的是()A.研究汽车后轮上一点运动情况的车轮B.体育教练员研究百米赛跑运动员起跑动作C.研究从北京开往上海的一列火车的运行速度D.研究地球自转时的地球2、由天津去上海,可以乘火车,也可以乘轮船,如右图,曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上路线,线段AB表示天津到上海的直线距离,则下列说法中正确的是()A.乘火车通过的路程等于位移的大小B.乘轮船通过的路程等于位移的大小C.乘火车与轮船通过的位移相等D.乘火车与轮船通过的位移不相等3、下列物体运动的速度中,属于瞬时速度的是()A.步枪子弹的速度约为900m/sB.巡航导弹的速度约为800m/sC.人步行的速度约为1.4m/sD.汽车速度计上指示的速度为80km/h4、短跑运动员在100m竞赛中,测得7s末的速度是9m/s,10s末到达终点时的速度是10.2m/s。
则运动员在全程的平均速度是()A.9m/s B.9.6m/s C.10m/s D.10.2m/s5、关于速度与加速度的说法中,正确的是()A.运动物体的加速度大,速度也一定大 B.运动物体的加速度变小,速度也一定变小C.物体的速度变化大,加速度也一定大 D.物体的速度变化慢,加速度一定小6、如图所示的四个v-t图象中,表示物体做匀变速直线运动的是()7、同一地点的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动,那么()A.质量较大的物体先到达地面B.密度较大的物体先到达地面C.体积较大的物体先到达地面D .两个物体同时到达地面8、关于弹力,下列说法不正确的是( )A .通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都是弹力B .轻绳上产生的弹力的方向总是在绳所在的直线上C .两物体相互接触一定有弹力作用D .压力和支持力的方向总是垂直于接触面的 9、下列说法中,正确的是 ( )A .物体越重,越难使它滑动,所以摩擦力跟物重成正比B .滑动摩擦力可以跟物体的重力无关C .滑动摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反D .滑动摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用10、关于滑动摩擦力的公式f=μF N ,下列说法中正确的是( ) A .公式中的压力一定是重力 B .有弹力必有摩擦力C .有摩擦力必有弹力D .同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互平行 11、如图所示,一个静止在斜面上的物体,它受力的情况是( ) A .重力、弹力、下滑力和摩擦力B .重力、弹力和摩擦力C .重力、弹力和下滑力D .弹力、下滑力和摩擦力12、已知两个力的合力大小为18N ,则这两个力不可能...是 ( ) A .10N ,20N B .18N ,18N C .8N ,7N D .20N ,28N13、下列关于惯性的说法中正确的是( )A .速度大的物体惯性大B .质量大的物体惯性大C .加速度大的物体惯性大D .受力大的物体惯性大14、如右图,人静止站在测力计上,下列说法中正确的是 ( ) A .人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力B .人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力C .人所受的重力和人对测力计的压力是一对平衡力D .人所受的重力和人对测力计的压力是一对作用力与反作用力15、 在升降机内,一人站在体重计上,发现此时体重计的读数比其在地面静止状态体重计的读数减少了20%,他所在的升降机可能正在( )①以g 8.0的加速度加速上升 ②以g 2.0的加速度加速下降 ③以g 2.0的加速度减速上升 ④以g 8.0的加速度减速下降 A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④16、以下国际单位制中的单位,不属于基本单位的有( ) A .kg B .N C .m D .s17、一个质量为1kg 的物体被人用手由静止开始向上提升2m ,这时物体的速度是4m/s ,则下列结论不正确的是(g=10m/s 2)A .手对物体做功28JB .合外力对物体做功18JC .合外力对物体做功8JD .物体克服重力做功20J 18、将质量为100kg 的物体从地面提升到10m 高处,在这个过程中,下列说法中正确的是 ( )A .重力做正功,重力势能增加1.0×104JB .重力做正功,重力势能减少1.0×104JC .重力做负功,重力势能增加1.0×104JD .重力做负功,重力势能减少1.0×104J 19、甲乙两个质量相同的物体,甲的速度是乙的速度的2倍,则( ) A .甲的动能是乙的动能的21 B .甲的动能是乙的动能的41 C .甲的动能是乙的动能的2倍 D .甲的动能是乙的动能的4倍20、忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是:( ) A .电梯匀速下降 B .物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端 C .物体沿着斜面匀速下滑 D .拉着物体沿光滑斜面匀速上升21、质量为1kg 的物体从足够高处自由下落,不计空气阻力,取g =10m /s 2,则开始下落1s 末重力的功率是 ( )A 、100WB 、50WC 、200WD 、 150W22、下面几组作用于物体上的共点力中,能使物体做匀速直线运动的是( ) A 、5N ,6N ,8N B 、6N ,4N ,2N C 、10N ,7N ,18N D 、5N ,5N ,11N23、物体从距地面H 高处开始做自由落体运动。
高三物理上学期第五次综合测试试卷

峙对市爱惜阳光实验学校第三高三上学期第五次综合测试理综物理试卷一、单项选择题〔共5小题〕1.如下图,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区,以下判断正确的选项是〔〕A.电子在磁场中的运动时间越长,其轨迹线越长B.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一重合C.电子在磁场中的运动时间越长,其轨迹线所对的圆心角越大D.电子的速率不同,它们在磁场中运动时一不相同考点:带电粒子在匀强磁场中的运动答案:C试题解析:根据可知电子在磁场中的时间与成正比,即,C正确,A、B、D错误。
2.在地质、地震、勘探、气象和地球物理领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由精确测.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法〞,它是将测g归于测长度和时间。
具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g于〔〕A .B .C .D .考点:匀变速直线运动及其公式、图像答案:C试题解析:根据竖直上抛运动的对称性可知,小球从最高点落到抛出点的时间为,从最高点落到P 点的时间为,根据位移公式得:解得,C正确。
3.据每日邮报4月18日报道,国家局(NASA)目前宣布首次在太阳系外发现“类地〞行星Kepler-186f。
假设宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星,进行观测:该行星自转周期为T;宇航员在该行星“北极〞距该行星地面附近h处自由释放—个小球〔引力视为恒力〕,落地时间为t。
该行星半径为R,万有引力常量为G,那么以下说法正确的选项是〔〕A.该行星的第一宇宙速度为B.宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于C.该行星的平均密度为 D.如果该行星存在一颗同步卫星,其距行星外表高度为考点:万有引力律及其用答案:B试题解析:根据自由落体运动求得星球外表的重力加速度,星球的第一宇宙速度,A错误;根据万有引力提供圆周运动向心力有解得卫星的周期,可知轨道半径越小周期越小,卫星的最小半径为R ,那么最小周期为,B 正确;由得,那么星球的密度为,C 错误;同步卫星的周期与星球自转周期相同,,解得,D错误。
高三物理一轮复习 专题5 功和能(含近年年高考真题)(2021年整理)

2018版高三物理一轮复习专题5 功和能(含2016年高考真题)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高三物理一轮复习专题5 功和能(含2016年高考真题))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题5 功和能1.(2016年海南卷13题9分)水平地面上有质量分别为m 和4m 的物A 和B ,两者与地面的动摩擦因数均为μ.细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A 相连,动滑轮与B 相连,如图所示。
初始时,绳出于水平拉直状态。
若物块Z 在水平向右的恒力F 作用下向右移动了距离s ,重力加速度大小为g 。
求(1)物块B 客服摩擦力所做的功; (2)物块A 、B 的加速度大小。
解析:(1)物块A 移动了距离s ,则物块B 移动的距离为112s s =① 物块B 受到的摩擦力大小为f =4μmg ② 物块B 克服摩擦力所做的功为W =fs 1=2μmgs ③(2)设物块A 、B 的加速度大小分别为a A 、a B ,绳中的张力为T 。
由牛顿第二定律得F –μmg –T =ma A ④2T –4μmg =4ma B ⑤由A 和B 的位移关系得a A =2a B ⑥ 联立④⑤⑥式得3=2A F mga m μ-⑦3=4B F mg a m μ-⑧2。
[2016·全国卷Ⅱ] 两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的距离,则( ) A .甲球用的时间比乙球长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功答案:BD解析:设f=kR,则由牛顿第二定律得F合=mg-f=ma,而m=错误!πR3·ρ,故a=g-错误!,由m甲〉m乙、ρ甲=ρ乙可知a甲>a乙,故C错误;因甲、乙位移相同,由v2=2ax可知,v甲>v乙,B正确;由x=错误!at2可知,t甲〈t乙,A错误;由功的定义可知,W克服=f·x,又f甲>f乙,则W>W乙克服,D正确.甲克服3。
高中物理第一轮复习阶段综合测评 (5)
阶段综合测评五机械能(时间:90分钟 满分:100分)温馨提示:1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上,第Ⅱ卷书写在试卷上;交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟,注意把握好答题时间.3.认真审题,仔细作答,永远不要以粗心为借口原谅自己.第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(多选)(2016届洛阳模拟)一辆初速度为v 0的电动玩具汽车保持功率不变驶上一斜坡.若汽车受到的阻力保持不变,则在此上坡的过程中,汽车的v -t 图象可能是( )解析:汽车以恒定的功率P 上坡,当牵引力等于阻力时,速度不变,匀速向上运动,A 选项正确;当牵引力小于阻力时,根据P =F v 可知,需要减小速度,增大牵引力,根据a =f -F m可知,加速度减小,最后可以匀速运动,v -t 图象的斜率大小表示加速度大小,B 选项错误,D 选项正确;当牵引力大于阻力时,速度增加,牵引力减小,根据a =F -f m可知,加速度变小,最后可以匀速运动,C 选项正确. 答案:ACD2.(多选)(2016届河北冀州中学模拟)如图甲所示,静止在水平地面上的物块A ,受到水平拉力F 的作用,F 与时间t 的关系如图乙所示.设物块与地面间的最大静摩擦力F m 的大小与滑动摩擦力大小相等.则( )A .0~t 1时间内F 对物体做的功为零B .t 2时刻物块A 的速度最大C .t 3时刻物块A 的动能最大D .0~t 3时间内F 对物块A 先做正功后做负功解析:分析图乙可知,0~t 1时间内水平拉力F 小于最大静摩擦力F m ,物体处于静止状态,故F 对物体做的功为零,A选项正确;t1~t3时间内,物体做加速运动,当拉力等于摩擦力时,即t3时刻速度最大,动能最大,B选项错误,C选项正确;在0~t1时间内,F不做功,在t1~t3时间内,F做正功,D选项错误.答案:AC3.(2016届广西模拟)两个质量不同的物块A和B分别从高度相同的、固定的、光滑的斜面和弧形曲面的顶点滑向底部,如图所示,它们的初速度为零,下列说法中正确的是()A.下滑过程中重力所做的功相等B.它们到达底部时速率相等C.它们到达底部时动能相等D.物块A在最高点时的机械能大于它到达最低点时的机械能解析:重力做功与物块质量和初、末位置的高度差有关,两物块质量不同,重力做功不相等,A选项错误;物块下滑过程中,机械能守恒,mgh=12,到达底部的速度v=2gh,速率相等,动能不等,B2m v选项正确,C、D选项错误.答案:B4.(2016届福建四地六校联考)A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h处由静止释放小球,使之进入右侧竖直面上的不同轨道.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道到达最高点时,速度为零的是()解析:A选项中,小球沿右侧轨道向上做减速运动,动能和重力势能相互转化,到达右侧最高点时的速度为零,A选项正确;B选项中,小球离开右侧轨道后做斜抛运动,水平方向做匀速直线运动,运动到最高点时在水平方向上有速度,B选项错误;C选项中,根据机械能守恒定律可知,进入右侧轨道到达最高点时,速度不为零,C选项错误;D选项中,小球在内轨道运动,通过最高点,重力提供向心力,最小速度v min=gR,小球到不了圆的最高点,运动到圆弧轨道某处做斜抛运动,运动最高点速度不为零,D 选项错误.答案:A5.(多选)(2016届河北衡水模拟)如图所示,倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动,在传送带的A 端无初速度放置一物块.选择B 端所在的水平面为参考平面,物块从A 端运动到B 端的过程中,其机械能E 与位移x 的关系图象可能正确的是( )解析:分析物块的受力情况,加速阶段受到重力、支持力、滑动摩擦力作用,滑动摩擦力做正功,物体做加速运动,根据功能关系得,μmg cos θ·x =ΔE ,E -x 图象的斜率表示滑动摩擦力大小,如果物块到达B 端时,速度小于传送带速度,则图象斜率不变,B 选项正确;如果物块速度等于传送带速度时,物块还未到达B 端,物块在后续过程中,摩擦力方向沿斜面向上,做负功,根据功能关系可知,机械能减小,D 选项正确.答案:BD6.(2016届晋中期中)如图所示,倾角为30°的光滑斜面上,质量为m 的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度a =g 2(g 为重力加速度)向上加速运动距离x 的过程中,下列说法正确的是( ) A .重力做功为-mgxB .拉力做功为12mgxC .动能增加14mgxD .机械能增加mgx解析:重力做功W G =-mgx sin30°=-12mgx ,A 选项错误;根据牛顿第二定律得,F -mg sin θ=ma ,拉力做功W F =Fx =mgx ,B 选项错误;根据动能定理得,max =ΔE k ,动能增加12mgx ,C 选项错误;根据功能关系可知,Fx =ΔE ,机械能增加mgx ,D 选项正确.答案:D7.(2016届驻马店模拟)如图所示,水平传送带以速度v 1匀速运动,小物体P 、Q 通过定滑轮且与不可伸长的轻绳相连,t =0时刻P 在传送带左端具有速度v 2,已知v 1>v 2,P 与定滑轮间的绳水平.不计定滑轮与轻绳质量以及定滑轮与绳间摩擦,绳足够长.直到物体P 从传送带右侧离开.以下判断正确的是( )A .物体P 一定先加速后匀速B .物体P 可能一直匀速C .物体Q 的机械能可能先增加后不变D .物体Q 一直处于超重状态解析:物体P 向右运动,P 受到的摩擦力可能大于Q 的重力,P 可能先加速后匀速,也有可能一直加速运动,A 选项错误;当P 受到的摩擦力等于Q 的重力,则P 一直做匀速运动,B 选项正确;绳子对物体Q 的拉力做正功,Q 的机械能增加,C 选项错误;当物体Q 先加速后匀速时,物体Q 不可能一直处于超重状态,D 选项错误.答案:B8.(2016届黑龙江鸡西模拟)如图,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A 点.质量为m 的物体从斜面上的B 点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上.下列说法正确的是( )A .物体最终将停在A 点B .物体第一次反弹后可能到达B 点C .整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功D .整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能解析:分析题意可知,物体沿斜面下滑,重力分力大于滑动摩擦力,物体最终将停在A 点的下方,A 选项错误;根据能量守恒定律可知,物体运动过程中,摩擦生热,机械能减小,不能达到B 点,B 选项错误;整个过程中,根据能量守恒定律可知,重力势能减少量等于弹簧势能增加量与摩擦生热,即重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功,C 选项正确;动能最大的位置为第一次下滑到弹簧弹力等于重力沿斜面方向的分力的位置,弹簧的最大势能为第一次压缩弹簧到最大位置时,因此整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能,D 选项错误.答案:C9.(多选)(2016届河南天一大联考)如图所示,某同学用1 m 长的轻绳拉着质量为0.1 kg 的小球在水平面内做匀速圆周运动,开始时轻绳与竖直方向的夹角为37°,改变拉力的作用,最后小球在水平面内做匀速圆周运动时,轻绳与竖直方向的夹角为53°,不计空气阻力的作用,手的位置不变(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g =10 m/s 2,结果保留1位有效数字),则下列说法正确的是( )A .合力对小球做的功为0.2 JB .小球的重力势能增加了0.2 JC .小球的机械能增加了0.5 JD .人对小球做的功为0.3 J解析:分析小球的受力情况,重力和绳子拉力提供向心力,mg tan θ=m v 2l sin θ,解得小球运动速度v =gl tan θ·sin θ,当θ=37°时,v 1=322 m/s ,当θ=53°时,v 2=463 m/s ,根据动能定理得,W 合=12m v 22-12m v 21≈0.3 J ,A 选项错误;小球的重力势能增加量为ΔE p =mgl (cos37°-cos53°)=0.2 J ,B 选项正确;小球的机械能增加量为ΔE p +⎝⎛⎭⎫12m v 22-12m v 21≈0.5 J ,C 选项正确;W 合=W 人-mgl (cos37°-cos53°),人对小球做的功W 人=0.5 J ,D 选项错误.答案:BC10.(多选)(2016届内蒙古包头期中)如图所示,轻杆长为3L ,在杆的A 、B 两端分别固定质量均为m 的球A 和球B ,杆上距球A 为L 处的点O 装在光滑的水平转动轴上,外界给予系统一定的能量后,杆和球在竖直面内转动.在转动的过程中,忽略空气的阻力.若球B 运动到最高点时,球B 对杆恰好无作用力,则下列说法正确的是( )A .球B 转到最低点时,其速度为 26gL 5B .球B 转到最低点时,其速度为10gLC .球B 在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.5mgD .球B 在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.25mg解析:球B 运动到最高点时,重力提供向心力,mg =m v 2B 2L,在球B 运动到最低点的过程中,系统机械能守恒,mg ·4L -mg ·2L =12m v B ′2+12m v A ′2-12m v 2B -12m v 2A ,两球角速度相等,线速度之比等于半径之比,故v A ∶v B =v A ′∶v B ′=L ∶2L ,联立解得球B 转到最低点时,其速度为 26gL 5,A 选项正确,B 选项错误;球B 在最高点时,球B 对杆恰好无作用力,球A 受到的重力和杆的作用力提供向心力,F -mg =m v 2A L,解得杆对水平轴的作用力F =1.5mg ,C 选项正确,D 选项错误.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、实验题(本题共2小题,共12分)11.(6分)(2016届河南百校联盟质检)某同学用气垫导轨做测滑块加速度和验证机械能守恒定律实验,A 、B 为气垫导轨上的两个光电门,当滑块在气垫导轨上滑动通过两光电门时,连接在光电门上的数字计时器记录滑块上的挡光片挡光时间,两光电门间的距离为L .(1)先用一螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图所示,读数d =________cm.(2)实验开始先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定气垫导轨是否水平?(3)让滑块在图示位置由静止开始在悬挂重物的牵引下向左运动,牵引滑块的细绳始终保持水平,滑块通过A 、B 两光电门的时间分别为t 1、t 2,则此次运动过程中,滑块运动的加速度大小为________(用题设中各物理量符号表示).要利用此过程验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量为________(填物理量及符号),要验证机械能守恒的表达式为________(用题设中各物理量符号表示). 解析:(1)根据螺旋测微器的读数规则可知,最终读数为固定刻度加上可动刻度,d =6.5 mm +22.5×0.01 mm =6.725 mm =0.672 5 cm(0.672 4~0.672 7均可).(2)取下牵引重物,M 放在任意位置都不动;或取下牵引重物,轻推滑块,数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt 都相等.(3)根据⎝⎛⎭⎫d t 22-⎝⎛⎭⎫d t 12=2aL 可得,a =d 22L ⎝⎛⎭⎫1t 22-1t 21.要验证机械能守恒定律,还需要测量滑块的质量M ,悬挂重物的质量m ,要验证的机械能守恒定律表达式为mgL =12(M +m )d 2⎝⎛⎭⎫1t 22-1t 21. 答案:(1)0.672 4~0.672 7 (2)取下牵引重物,M 放在任意位置都不动;或取下牵引重物,轻推滑块,数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt 都相等(3)d 22L ⎝⎛⎭⎫1t 22-1t 21 滑块的质量M ,悬挂重物的质量m mgL =12(M +m )d 2⎝⎛⎭⎫1t 22-1t 21 12.(6分)(2016届四川成都联考)某同学用如图甲所示的装置来测量桌面光滑与粗糙两种情况下的轻质弹簧弹性势能的大小.实验过程如下:(1)如图乙所示,用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d 为________mm.(2)将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端与带有遮光条的滑块相连,在桌面上合适位置固定光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接.(3)当桌面光滑时,滑块被处于压缩状态的弹簧弹射出去,若滑块质量为m ,滑块上的遮光条通过光电门所用的时间为t ,则弹簧弹射滑块的过程中释放的弹性势能为________(用m 、d 、t 表示).(4)当桌面粗糙时,用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离x .释放滑块,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t ;再通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m ,重复操作,得出一系列滑块质量m 与它通过光电门的时间t 的值.根据这些数值,作出1t 2-1m图象,如图丙所示.已知当地的重力加速度为g ,由图象可知,每次弹簧被压缩时具有的弹性势能大小是E p =________,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ=________.(用a 、b 、d 、x 、g 表示)解析:(1)游标卡尺的读数由主尺示数加游标尺示数组成,主尺示数为1.0 cm =10 mm ,游标尺示数为3×0.05 mm =0.15 mm ,游标卡尺读数d =10 mm +0.15 mm =10.15 mm.(3)经过光电门的速度v =d t ,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,E p =E k =12m v 2=md 22t 2. (4)滑块在水平面上做匀减速直线运动,设弹簧对滑块做功为W ,根据动能定理得,W -μmgx =12m v 2,联立各式解得,d 2t 2=2W ·1m -2μgx ,即1t 2=2W d 2·1m -2μgx d 2,图象与纵坐标的交点,-b =-2μgx d 2,解得μ=bd 22gx;图象的斜率为b a =2W d 2,根据功能关系可知,每次弹簧被压缩时具有的弹性势能E p =W =bd 22a. 答案:(1)10.15 (3)md 22t 2 (4)bd 22a bd 22gx三、计算题(本题共4小题,共48分)13.(12分)(2016届徐州期中)如图所示,在与水平方向成53°的斜向上拉力F 作用下,质量为0.4 kg 的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动,经2 s 运动的距离为6 m ,随即撤掉F ,小物块运动一段距离后停止.已知物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g =10 m/s 2.求:(1)物块运动的最大速度;(2)F 的大小;(3)撤去F 后,物块克服摩擦力做的功.解析:(1)物块运动2 s 时速度最大.根据运动学公式得,x =v 2t ,物块运动的最大速度v =2x t=6 m/s. (2)分析物块的受力,F cos53°-f =ma ,F sin53°+N -mg =0,其中f =μN ,物块匀加速直线运动的加速度为a =v t=3 m/s 2,联立解得F =3.2 N. (3)撤去F 后,根据动能定理得,-W f =0-12m v 2,解得物块克服摩擦力做功W f =7.2 J. 答案:(1)6 m/s (2)3.2 N (3)7.2 J14.(12分)(2016届大庆模拟)南昌公交运输集团于今年10月20日起开通50路红谷滩配套中心到南昌西站纯电动公交车,这是我省首条全部采用纯电动公交车运营的公交线路.这辆有三十多个座位的客车的动力装置的一套电池能反复充电1 200多次;每次充电仅需三至五个小时,蓄电量可让客车一次性跑500 km ,客车时速最高可达180 km/h.如果客车总质量为9×103 kg.当它在某城市快速公交路面上以v =90 km/h 的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I =150 A ,电压U =300 V .在此行驶状态下(取g =10 m/s 2),求:(1)驱动电机的输入功率P 电;(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P 机,求汽车所受阻力的大小;(3)如果当它在某城市快速公交路面上以v =90 km/h 的速度匀速行驶一段时间后关闭电源(设汽车所受阻力不变),客车滑行的时间是多少?解析:(1)输入电流I =150 A ,电压U =300 V ,根据电功率公式得驱动电机的输入功率P电=IU =4.5×104 W.(2)驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P 机,即P 机=P 电×80%=3.6×104 W ,v =90 km/h =25 m/s ,根据功率公式P 机=F 牵引v ,解得F 牵引=P 机v =1 440 N ,汽车做匀速直线运动,汽车所受阻力大小F 阻=1 440 N.(3)汽车关闭电源后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得,a =F 阻m=0.16 m/s 2,根据速度—时间公式得,v =at ,联立解得,t =156.25 s.答案:(1)4.5×104 W (2)1 440 N (3)156.25 s 15.(12分)(2016届济宁市联考)如图是阿毛同学的漫画中出现的装置,描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿:将板栗在地面小平台上以一定的初速度经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道,从最高点P 飞出进入炒锅内,利用来回运动使其均匀受热.我们用质量为m 的小滑块代替栗子,借这套装置来研究一些物理问题.设大小两个四分之一圆弧半径为2R 和R ,小平台和圆弧均光滑.将过锅底的纵截面看作是两个斜面AB 、CD 和一段光滑圆弧组成.斜面动摩擦因数均为0.25,而且不随温度变化.两斜面倾角均为θ=37°,AB =CD =2R ,A 、D 等高,D 端固定一小挡板,碰撞不损失机械能.滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内,重力加速度为g .(1)如果滑块恰好能经P 点飞出,为了使滑块恰好沿AB 斜面进入锅内,应调节锅底支架高度使斜面的A 、D 点离地高为多少?(2)接(1)问,求滑块在锅内斜面上走过的总路程;(3)对滑块的不同初速度,求其通过最高点P 和小圆弧最低点Q 时受压力之差的最小值.解析:(1)滑块恰好能经P 点飞出,重力提供向心力,mg =m v 2P 2R,解得v P =2gR ,滑块恰好沿AB 斜面运动,根据运动的合成与分解得,v y =v P ·tan θ=342gR ,根据运动学公式得,A 、D 点离地高度为h =3R-v 2y 2g =3916R . (2)根据运动的合成与分解规律可知,进入A 点滑块的速度v =v P cos θ=542gR ,设滑块第一次回到A 点时动能为E k ,根据能量守恒定律得,E k =12m v 2-μmg cos θ·8R <0,滑块不会返回A 点,设滑块在锅内斜面上走过的总路程为s ,根据能量守恒定律得,mg ·2R sin θ+12m v 2=μmg cos θ·s ,解得s =22116R . (3)设初速度为v 1,最高点速度为v 2,在Q 点,F 1-mg =m v 21R ,在P 点,F 2+mg =m v 222R,F 1-F 2=2mg +m (2v 21-2v 22+v 22)2R ,根据机械能守恒定律得,12m v 21=12m v 22+mg ·3R ,解得v 21-v 22=6gR ,联立解得,F 1-F 2=8mg +m v 222R,v 2的最小值为2gR ,则压力差的最小值为9mg . 答案:(1)3916R (2)22116R (3)9mg 16.(12分)(2016届广东模拟)如图所示,右边传送带长L =15 m ,逆时针转动速度为v 0=16 m/s ,左边是光滑竖直半圆轨道(半径R =0.8 m),中间是光滑的水平面AB (足够长).用轻质细线连接甲、乙两物体,中间夹一轻质弹簧,弹簧与甲、乙两物体不拴连.甲的质量为m 1=3 kg ,乙的质量为m 2=1 kg ,甲、乙均静止在光滑的水平面上.现固定甲物体,烧断细线,乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为s m =12 m .传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6,重力加速度g 取10 m/s 2,甲、乙两物体可看作质点.(1)固定乙物体,烧断细线,甲物体离开弹簧后进入半圆轨道,求甲物体通过D 点时对轨道的压力大小;(2)甲、乙两物体均不固定,烧断细线以后甲、乙两物体离开弹簧时的速度大小之比为v 1′v 2′=13,问甲物体和乙物体能否再次在AB 面上发生水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞前瞬间甲、乙两物体的速度;若不会碰撞,说明原因.解析:(1)烧断细线后,弹性势能转化为乙物体的动能,E p =12m 2v 22,乙物体滑上传送带做匀减速运动,根据动能定理得,-μm 2gs m =0-12m 2v 22. 同理,烧断细线后,甲物体获得的动能为E p =12m 1v 21,根据机械能守恒定律得,m 1g ·2R =12m 1v 21-12m 1v 2D ,在D 点时,F N +m 1g =m 1v 2D R,联立解得F N =30 N .根据牛顿第三定律得,甲物体对轨道的压力为30 N. (2)甲、乙两物体均不固定,烧断细线以后,E p =12m 1v 1′2+12m 2v 2′2,其中v 1′v 2′=13,联立解得,v 1′=2 3 m/s,v2′=6 3 m/s,甲物体沿轨道上滑,12=m1gh,解得h=0.6 m<0.8 m,甲可以返回2m1v1′AB面,速度大小不变,乙物体滑上传送带,v2′=6 3 m/s<16 m/s,则乙物体先向右做匀减速运动,后向左做匀加速运动,根据运动的对称性可知,乙物体返回AB面上时速度大小不变,因此甲物体和乙物体能再次在AB面上发生水平碰撞.答案:(1)30 N(2)能够发生碰撞2 3 m/s6 3 m/s。
高考物理一轮总复习 周测五 机械能守恒定律 (A卷)(2021年最新整理)
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周测五机械能守恒定律(A卷)(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1。
如图所示,一质点在一恒力作用下做曲线运动,从M点运动到N点时,质点的速度方向恰好改变了90°.在此过程中,质点的动能( )A.不断增大 B.不断减小C.先减小后增大 D.先增大后减小2。
质量为2 kg的物体以一定的初速度沿倾角为30°的斜面向上滑行,在向上滑行的过程中,其动能随位移的变化关系如图所示,则物体返回到出发点时的动能为(取g=10 m/s2)( )A.34 J B.56 JC.92 J D.196 J3.(多选)如图所示,一质量为m的圆环套在一根固定的光滑竖直杆上,圆环通过细线绕过定滑轮O与质量为5m的钩码相连.竖直杆上有A、B、C三点,B为AC的中点,AO与竖直杆的夹角θ=53°,B点与滑轮O在同一水平高度,滑轮与竖直杆相距为L.现将圆环从A点由静止释放,已知:sin53°=0.8,cos53°=0。
6.下列说法正确的是( )A.圆环下滑到B点时速度最大B.圆环下滑到C点时速度为零C.圆环下滑到B点时速度为2错误!D.砝码下降的最大距离为错误!4。
2021-2022年高三物理上册第一轮复习测试题5 含答案
2021年高三物理上册第一轮复习测试题5 含答案注意事项:1.高考试题中理科综合试卷总分300分,时间150分钟,本试卷只呈现物理部分。
2.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,卷Ⅰ为选择题,卷Ⅱ为非选择题。
第Ⅰ卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半16.如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变。
不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A.2B.C.1D.17.如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。
现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直位置时相比,小球的高度( )A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定18.如图甲,线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。
高三物理综合考试卷(5套)
高三物理综合考试卷1一、选择题(本题共10小题,每小题5分。
将正确答案填涂在答题卡上。
其1~5题只有一个正确选项,6~10题有多个正确选项,部分选对的得3分,错选的得0分) 1.在如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r ,L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R 1 、R 2 为定值电阻,R 3 为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,v 为理想电压表.若将照射R 3 的光的强度减弱,则( )A .小灯泡变暗B .通过R2的电流变小C .电压表的示数变大D .电源的总功率变大2.如图所示,设车厢长为L ,质量为M ,静止在光滑水平面上,车厢内有一质量为m 的物体,以速度v o 向右运动,与车厢壁来回碰撞几次后,静止于车厢中,这时车厢的速度为( )A.v o 水平向右;B. 0C . ,水平向右;D . ,水平向右。
3. 水平放置的平行金属板两板间距离为d ,充电后板间形成匀强电场。
现有一带电量为+q 、质量为m 的液滴从下板边缘射入电场,并恰好沿直线运动并从上板边缘射出。
则液滴在两平行金属板间( )A .做匀加速直线运动B .所受电场力大于重力C .电场力对液滴做功大小为mgd W >D .动能保持不变4.如图所示,Q1和Q2是两固定的正、负点电荷,两电荷的连线的延长线上a 点处场强恰好为零,现将一带正电的试探电荷从a 的左方的b 处移到a 的右方的c 处,则在试探电荷移动的过程中,电场力对试探电荷( )A .始终做正功B .始终做负功C .先做负功后做正功D .先做正功后做负功5.如图所示,水平面MN 的上方和下方存在电场强度大小相等、方向分别竖直向下和竖直向上的匀强电场。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球从MN 上方的a 点以一定的初速度水平抛出,从b 点进入下方电场,到达c 点时速度方向恰好水平。
已知a 、b 、c 三点在同一直线上,且bc ab 31=.重力加速度为g 。
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五----万有引力定律复习要点1.万有引力定律及其应用2.人造地球卫星3.宇宙速度4.天体的圆运动分析二、难点剖析1.开普勒行星运动三定律简介第一定律:所有行星都在椭圆轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上; 第二定律:行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等;第三定律:行星轨道半长轴的立方与其周期的平方成正比,即23T r =k 开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟答的大量观测数据的基础上概括出的,给出了行星运动的规律。
2.万有引力定律及其应用(1)定律的表述:宇宙间的一切物体都是相互吸引的两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。
F=221rm Gm (2)定律的适用条件:用于计算引力大小的万有引力公式一般只适用于两质点间引力大小的计算,如果相互吸引的双方是标准的均匀球体,则可将其视为质量集中于球心的质点。
(3)定律的应用:在中学物理范围内,万有引力定律一般用于天体在圆周运动中的动力学问题或运动学问题的分析,当天体绕着某中心天体做圆周运动时,中心天体对该天体的引力充当其做周围运动所需的向心力,据此即可列出方程定量的分析。
3.人造地球卫星各运动参量随轨道半径的变化关系。
这里特指绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,实际上大多数卫星轨道是椭圆,而中学阶段对做椭圆运动的卫星一般不作定量分析。
由于卫星绕地球做匀速圆周运动,所以地球对卫星的引力充当卫星所需的向心力,于是有2r GmM =m 向a =m rv 2=m rw 2=mr 22T4π 由此可知:绕地球做匀速圆周运动的卫星各个参量随轨道半径r 的变化情况分别如下:(1)向心加速度向a 与r 的平方成反比.向a =2r GM 当r 取其最小值时,向a 取得最大值.a 向max =2RGM =g=9.8m/s 2 (2)线速度v 与r 的平方根成反比v =rGM 当r 取其最小值地球半径R 时,v 取得最大值.v max =RGM =Rg =7.9km/s (3)角速度ω与r 的三分之三次方成百比ω=3r GM 当r 取其最小值地球半径R 时,ω取得最大值.ωmax =3RGM =R g ≈1.23×10-3rad/s (4)周期T 与r 的二分之三次方成正比.T=2GMr 3π 当r 取其最小值地球半径R 时,T 取得最小值.T min =2GM R 3π=2gR π≈84 min 4.宇宙速度及其意义.(1)三个宇宙速度的值分别为v 1=7.9 km/sv 2=11.2 km/sv 3=16.9 km/s(2)宇宙速度的意义当发射速度v 与宇宙速度分别有如下关系时,被发射物体的运动情况将有所不同 ①当v <v 1时,被发射物体最终仍将落回地面;②当v 1≤v <v 2时,被发射物体将环境地球运动,成为地球卫星;③当v 2≤v <v 3时,被发射物体将脱离地球束缚,成为环绕太阳运动的“人造行星”; ④当v ≥v 3时,被发射物体将从太阳系中逃逸。
5.同步卫星的两个特征(1)轨道平面必与赤道平面重合;(2)高度为确定的值。
6.地球自转对地表物体重力的影响。
如图所示,在纬度为ϕ的地表处,物体所受的万有引力为F=2R GmM 而物体随地球一起绕地轴自转所常的向心力为F 向=mRcos ϕ·w 2方向垂直于地轴指向地轴,这是物体所受到的万有引力的一个分力充当的,而万有引力的另一个分力就是通常所说的重力mg ,严格地说:除了在地球的两个极点处,地球表面处的物体所受的重力并不等于万有引力,而只是万有引力的一个分力。
由于地球自转缓慢,所以大量的近似计算中忽略了自转的影响,在此基础上就有:地球表面处物体所受到的地球引力近似等于其重力,即2R GmM ≈mg 这是一个分析天体圆运动问题时的重要的辅助公式。
三、典型例题例1.某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变,每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。
某次测量卫星的轨道半径为r 1,后来变为r 2, r 2<r 1,以E k1、E k2表示卫星在这两个轨道上的动能,T 1、T 2表示卫星在这两个轨道 上绕地运动的周期,则A .E k2<E k1,T 2<T 1B .E k2<E k1,T 2>T 1C .E k2>E k1,T 2<T 1D .E k2>E k1,T 2>T 1分析:常会有同学因为考虑到有阻力作用,就简单地判断动能将减小,其实这样的分析 是不周密的,结论也是错误的,因为有阻力作用的同时,半经减小,引力将做正功。
解答:由于引力充当向心力,所以有2r GmM =r m v 2=mr 22T4π 于是可得动能和周期分别为:E k =21m v 2=r2GmM T=2GMr 3π 可见:当阻力作用使轨道半径从r 1减小为r 2时,其动能将从E k1增大为E k2,周期将从T 1减小为T 2,即E k2>E k1,T 2<T 1,应选C.例2.地核体积约为地球体积的16%,地球质量约为地球质量的34%,引力常量取G=6.7×10-11Nm 2/kg 2,地球半径取R=6.4×106m ,地球表面重力加速度取g=9.8m/s 2,试估算地核的平均密度(结果取2位有效数字)。
分析:利用gm 表达式进行估算解答:地表处物体所受引力约等于重力,于是有2RGmM =mg 地球的平均密度为ρ =v M =3R 34M π 由此可得ρ=GR 4g 3π=611104.6107.614.348.93⨯⨯⨯⨯⨯⨯-kg/m 3 =5.5×103kg/m 3地核的平均密度为o ρ=V %16M %34=817ρ=1.2×104kg/m 3 例3.在天体运动中,将两颗彼此距离较近,且相互绕行的行星称为双星。
已知两行星质量分别为M 1和M 2,它们之间距离为L ,求各自运转半径和角速度为多少?分析:在本题中,双星之间有相互吸引力而保持距离不变,则这两行星一定绕着两物体连线上某点做匀速圆周运动,设该点为O ,如图所示,M 1OM 2始终在一直线上,M 1和M 2的角速度相等,其间的引力充当向心力解答:引力大小为F=221L M GM 引力提供双星做圆周运动的向心力F=M 1r 1w 2= M 2r 2w 2而r 1+r 2=L由此即可求得r 1=212M M L M + r 2=211M M L M + ω=321L /)M M (G +例4.已知地球与月球质量比为8:1,半径之比为3.8:1,在地球表面上发射卫星,至少需要7.9km/s 的速度,求在月球上发现一颗环绕月球表面运行的飞行物需要多大的速度?分析:地球上卫星需要的向心力来自地球的引力,月球上的飞行物需要的向心力是月球对它的引力.解答:;发射环绕地球表面运行的飞行物时,有2R GmM 地地=m 地地R v 2 发射环绕月球表面运行的飞行物时,只有2R GmM 月月= m 月月R v 2 由此即可得:v 月=月地地月R R M M ⋅·v 地=8.31181⨯×7.9×103m/s =1.71×103m/s 例5.宇宙飞船以a =21g=5m/s 2的加速度匀速上升,由于超重现象,用弹簧秤测得质量为10kg 的物体重量为75N ,由此可求飞船所处位置距地面高度为多少?(地球半径R=6400km)分析:质量10kg 的物体在地面处重力大小约100N ,而弹簧秤示数F=75N ,显然飞船所在处物体所受到的重力mg 1应小于F.解答:由牛顿第二定律,得F -mg 1=m a而2R GmM =mg 2)h R (G m M +=mg 1由此即可解得h=R=6.4×106m例6.阅读下列材料,并结合材料解题开普勒从1909年——1919年发表了著名的开普勒行星三定律:第一定律:所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动,太阳在这个椭圆的一个焦点上第二定律:太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等 实践证明,开普勒三定律也适用于人造地球卫星的运动,如果人造地球卫星沿半径为r 的圆形轨道绕地球运动,当开动制动发动机后,卫量速度降低并转移到与地球相切的椭圆轨道,如图问在这之后,卫星经过多长时间着陆?空气阻力不计,地球半径为R ,地球表面重力加速度为g ,圆形轨道作为椭圆轨道的一种特殊形式。
分析:此题所求实质是星体做椭圆运动的周期,仅凭中学物理知识难以解决,但再利用题中信息所示原理,则可方便求解。
解答:提供的信息中有如下几条对解题有用(1)开氏第一定律(2)开氏第二定律(3)开氏第三定律 a 3/T 2=常量(4)开氏第三定律适用于人造卫量(5)圆轨道是椭圆轨道的特例,半长轴与半短轴等长,均为半径。
于是由开氏第三定律可得2O3T r =23T a 其中a =21(R+r) 另外又有2r GmM =mr 2O2T 4 2R GmM =mg 考虑到椭圆轨道的对称性,考虑到开氏第二定律,不难得 t =21T 于是解得t =2123Rg )2r R (+π本卷由《100测评网》整理上传,专注于中小学生学业检测、练习与提升.。